Британская железная дорога HS4000 - British Rail HS4000

HS4000 "Пустельга"
День открытых дверей HS 4000 Barrow Hill 1971.jpg
HS 4000 на Дне открытых дверей в Барроу-Хилл, 1971 г.
Тип и происхождение
Тип питанияДизель-электрический
СтроительХоукер Сиддели, в Кисть Traction, Loughborough
Серийный номерКисть 711 (1967)[1][2]
Дата постройкиЗавершено в 1967 г.
Характеристики
Конфигурация:
​
 • МСЖДCo'Co '
Измерятьпервоначально 1435 мм (4 футов8 1⁄2 в) (ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)
после 1971 г. 1520 мм (4 футов11 27⁄32 в) Российский калибр[3]
Диаметр колеса3 фута 7 дюймов (1,092 м)[4]
1092 мм (42,99 дюйма)[3]
Колесная база51 футов 8 дюймов (15,75 м)[3]
Расстояние от внешней колесной пары до средней оси: 7 футов 3 дюйма (2,21 м)[1][3]
Расстояние от внутренней колесной пары до средней оси: 7 футов 8 дюймов (2,34 м)[1]
Длина66 футов 6 дюймов (20,27 м)[3]
Ширина8 футов 9 3⁄4 в (2,69 м)
Высота12 футов 9 3⁄4 в (3,91 м)
Нагрузка оси~ 22,2 длинных тонны
21,5 т (после переоборудования тележек класса 47)
Локо вес133 длинных тонны 6 центнеров (135 т)[1][2][примечание 1]
126 т[3][заметка 2]
Вместимость топливных баков1000 имп галлонов (4500 л; 1200 галлонов США)
первичный двигательSulzer 16LVA24[1]
Тяговые двигатели6 щеточных двигателей (постоянного тока)
Передача инфекциитрехфазный генератор переменного тока, тяговые двигатели постоянного тока[1]
Тормоза поездаДвойные (воздушные и вакуумные) электрические рекуперативные динамические тормоза[1]
Показатели производительности
Максимальная скорость110 миль / ч (180 км / ч)
Выходная мощностьДвигатель: 4,000 л.с. (2983 кВт) при 1100 об / мин[1][3]
Тропа: 2500 кВт (3353 л.[1]
Тяговое усилие450 кН (100000 фунтов-силы)[3] максимум
270 кН (61000 фунтов) при 30 км / ч (19 миль / ч)[3]
187 кН (42000 фунтов силы) @ 45 км / ч (28 миль / ч)[3]
Карьера
ОператорыБританские железные дороги, Советские железные дороги
ДиспозицияЭкспортирован в Россию, позже сдан на слом.

HS4000 пустельга прототип мощного магистрального тепловоза, построенный в 1967 г. Кисть Traction, Loughborough как демонстратор технологий для потенциального будущего Британская железная дорога и экспортные заказы.[7] Номер локомотива представляет собой комбинацию инициалов Хоукер Сиддели (владельцы Brush Traction) и мощность его Зульцер дизельный двигатель (4000 л.с.), что делает его самым мощным локомотивом, построенным компанией.[7][8][9]

Это было Co-Co колесная формула и был оснащен двигателем Sulzer 16LVA24 мощностью 4000 лошадиных сил (3000 кВт), обеспечивающим максимальную скорость 110 миль в час (180 км / ч).[заметка 3] и весил 133 тонны. Он был окрашен в ливрею желтая охра с широкой шоколадно-коричневой полосой вокруг нижней части тела, разделенной тонкой белой линией, проходящей по всему телу.

Предпосылки и дизайн

В середине 1960-х годов британские железные дороги разработали спецификации для локомотивы типа 5 весом менее 126 т и мощностью более 3000 л.с. (2200 кВт) для перевозки пассажиров и грузов.[1] Brush Electric Engineering Ltd. (г.Кисть Traction) в связи с Sulzer Brothers Ltd. ответила локомотивом мощностью 4000 л.с. (3000 кВт) для оценки British Rail. Кузов, детали экстерьера, консоль управления и цвета были разработаны E.G. М. Уилкс из "Wilkes & Ward"[10] (позже Wilkes & Ashmore, фирма промышленного дизайна, базирующаяся в Хоршэме, Западный Суссекс). Принцип конструкции заключался в том, что один двигатель требует меньшего обслуживания, чем двухмоторный транспорт, и что очень высокая мощность означает, что двойной курс для грузовых поездов не нужен.[1][2]

Дизель

Кисть используется Зульцер 16-цилиндровый двигатель Vee 16LVA24 производства Винтертур. Предыдущий опыт работы с 12-цилиндровым двигателем Sulzer с двумя параллельными рядами и двумя кривошипами 12LDA28 прошел хорошо, но самая высокая мощность, доступная от Sulzer в этой форме, была у 12LDA31 мощностью 2350 л.с. (1750 кВт). видеть Двигатель Sulzer для дизельной тяги: закрытая и неполная история. Мало того, что V-образные двигатели обеспечивали более 3000 л.с. (2200 кВт), но и то, что их однокривошипный двигатель с более легким блоком двигателя (по сравнению с двухрядной конструкцией) обеспечивал лучшее соотношение мощности к массе.[11]

Двигатель представляет собой четырехтактный двигатель с турбонаддувом и масляным охлаждением, при этом масло охлаждается водой в теплообменнике, а вода - в радиаторах. Диаметр поршня 240 мм при ходу 280 мм.[3]

Вспомогательный генератор меньшего размера (~ 40 кВт[3]) использовался для зарядки аккумуляторов или запуска двигателя и т. д.[1]

Электрическая трансмиссия и вспомогательная электрическая система

Для передачи этой мощности на рельс Brush используется бесщеточный выдающийся полюс[примечание 4] трехфазный генератор переменного тока, подключенный к исправление схема из 84 кремниевых диодов, вырабатывающих ~ 2500 кВт мощности на электротяге от дизельного двигателя.[1][2] Вспомогательный генератор переменного тока, также бесщеточный и вырабатывающий трехфазную электрическую мощность, давал ~ 500 кВт на обогрев электропоезда, а также подавал мощность на электрические вентиляторы и т. Д. В локомотиве.[1][2] Роторы обоих генераторов были под напряжением.[примечание 5] постоянным током, создаваемым выпрямленным выходом бесщеточных генераторов.[1][2][примечание 6]

Каждая из 6 осей приводилась в действие своим индивидуальным тяговым двигателем, который был четырехполюсным вентилируемым. Подключение оси к двигателю осуществлялось через редуктор (обеспечивающий максимальную скорость 110 миль / ч (180 км / ч)), а затем через гибкий привод с полым валом к ​​оси.[1][2]

Вентиляторы (нагнетатели) для охлаждения тяговых двигателей и радиаторов двигателей были трехфазного асинхронного типа, двигатели, приводящие в движение компрессоры, насосы, вентиляторы для динамического (резистивного) тормоза и т. Д., Были двигателями постоянного тока.[1][2]

Система торможения

Торможение локомотивом было вакуумным, воздушным (высокое давление) или динамическим (электрическое рекуперативное резистивное торможение ), динамические тормоза преимущественно использовались на высоких скоростях, а воздушный тормоз включался на более низких скоростях, когда динамическое торможение было менее эффективным; датчики скорости автоматически определяют используемый тип торможения. Дополнительно гидравлически активируемый Стояночный тормоз был подогнан.[1][2]

Электронные устройства

Плагин твердое состояние модули использовались для управления напряжением и мощностью, включая мониторинг проскальзывание и мониторинг температура двигателя.[1][2]

Строительство надстройки

А Ферма Уоррена По бокам локомотива была использована конструкция корпуса со сварной, напряженной стальной обшивкой, которая полностью выдерживала поперечную нагрузку главного двигателя.[1][2]

Тележки

Боковые рамы тележки были цельнолитой конструкции с подвеской на винтовых пружинах.[1][2] соединены 4 поперечными элементами; два внутренних и два с обоих концов[3]

После Hither Green Rail Авария Компания British Rail издала директиву о том, что все локомотивы должны иметь осевую массу не более 21 тонны. Пытаясь соответствовать этому, Браш оснастил локомотив модифицированной Британский железнодорожный класс 47 тележки. Более легкая конструкция и тяговые двигатели помогли, но попытка в конечном итоге не увенчалась успехом, в результате чего Kestrel составляла 22,5 тонны на ось. «Пустельга» продолжала использоваться, но проблема с осевым весом повлияла на решение продать локомотив, и до этого, в марте 1971 года, были переоборудованы оригинальные тележки.

Кабины

Кабина водителя крепится к раме снизу с помощью резиновых накладок.[3] Органы управления водителем были аналогичны управлению в классе 47.[12]

Карьера

Британская железная дорога

Строительство локомотива (щеточный завод № 711 1967 г.) началось в 1966 г. и было завершено к 1967 г.[1] Однако локомотив значительно превышал предельную нагрузку на ось 20 т, установленную British Rail для требований к закупкам. Локомотив официально передан БР 29 января 1968 г. Станция Мэрилебон. Тестовые прогоны проводились как с пассажирским, так и с грузовым составом; локомотив в основном использовался для перевозки тяжелых грузовых поездов, в том числе угольных поездов массой более 2000 тонн.[2] - локомотив достиг показателя готовности 88% после 14 000 миль (23 000 км).[1][2]

После установки новых тележек локомотив использовался в пассажирских экспрессах. На Лондонский Кингс Кросс к Ньюкасл схема обслуживания для Британский железнодорожный класс 55 («Deltic») агрегат работал на 14 минут быстрее, чем требовалось, хотя новые тяговые двигатели означали снижение мощности на рельсе.[12]

В марте 1971 года он был выведен из эксплуатации в Великобритании и отправлен обратно в Brush для переоборудования.[13]

Продажа в Советский Союз

Локомотив был продан Советский союз в 1971 году за 127 000 фунтов стерлингов,[2] отправляется из Кардифф Доки к Ленинград доки МВ Краснокамск[12] в июле 1971 г.[1] По прибытии в Россию «Пустельга» экспонировалась на Московской выставке подвижного состава, а затем была перевезена во Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта на ул. Щербинка[14] где он был изменен на 1520 мм (4 футов11 27⁄32 в) и испытан на круговой испытательной железной дороге.[примечание 7] а также используется на некоторых участках железнодорожной сети России.[3]

После испытаний локомотива двигатель был снят для статических испытаний, а корпус локомотива был балластирован для использования в испытаниях под высокой нагрузкой других транспортных средств.[15]

Предполагается, что останки машины были списаны в 1993 году.[1]

Выводы

объединенное Королевство

Дальнейших заказов по локомотиву не последовало.[16]

Россия

Некоторые наблюдения российских инженеров-железнодорожников относятся к разным методам проектирования локомотивов в России и Великобритании, а именно:

  • Из-за меньших габаритов погрузки в Великобритании окна кабины были установлены слишком низко, чтобы было видно, что водитель стоит.
  • Проходы были слишком узкими.
  • Тележки считались слишком большими.
  • Требование подвешивать двигатель и компрессор под основной рамой считается необычным.
  • Конструкция напряженной обшивки была отмечена как непригодная из-за коррозии, увеличивающей подверженность структурному ослаблению, поскольку несущая обшивка тонкая и сварена точечно.[15]

Подшипники моста тяговые трансмиссии[17] и сферические резинометаллические шарниры в подвеске[18] считались интересными.[15]

События

Некоторые из технологий HS4000 использовались, чтобы сформировать основу или улучшить последующие локомотивы, построенные в Советском Союзе.[1][16]

Модели

HS4000 «Пустельга» производится в виде комплекта и готов к эксплуатации в формате OO компанией Silver Fox Models.[19]

Хельян Дании выпустили высокодетализированную модель Пустельги в масштабе OO, выпущенную ограниченным тиражом в 4000 единиц.[20]

В Swanley New Barn Railway в Суонли, Кент, эксплуатирует сверхмасштабную версию «пустельги» шириной 7 1/4 дюйма, построенную компанией Mardyke Miniature Railways. В отличие от полноразмерной, эта модель дизель-гидравлическая.[21]

Ссылки и примечания

Примечания

  1. ^ Взвешивалась в Дерби 22 января 1968 г., показав перевес.[5]
  2. ^ Расчетный, полностью загруженный, общий целевой вес.[6]
  3. ^ Устойчивая максимальная скорость, основанная на тяговый двигатель передача[2]
  4. ^ Явнополюсные машины Общее описание явнополюсных машин как двигателей, так и генераторов mysite.du.edu
  5. ^ т.е. не с постоянным магнитом
  6. ^ Таким образом, генераторы возбудителя и ротор главных генераторов были соосны и соединены, при этом выпрямительные диоды также совершали вращательное движение.
  7. ^ Видеть ru: Экспериментальная кольцевая железная дорога ВНИИЖТ : Экспериментальные испытания железной дороги ВНИИЖТ в г. Южное Бутово район. ВНИИЖТ (г.ВНИИЖТ) - Российский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта)
    Видеть Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа В архиве 12 сентября 2009 г. Wayback Machine 'Опытное кольцо ВНИИЖТ' www.vniizht.ru

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ХРАПИТЕЛИ раздел HS4000 KESTREL glostransporthistory.visit-gloucestershire.co.uk
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п «HS4000 'KESTREL': самый мощный в мире тепловоз с двигателем Sulzer». derbysulzers.com.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Дизель HS400 (Kestrell) (Русский) ivan1950.tripod.com информация из "Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1966-1975", Ракова, Москва "Транспорт" 1979 г. (Англ .: Локомотивы и составы подвижного состава железных дорог Советского Союза. 1966-1975, Раков, Москва «Транспорт» 1979)
  4. ^ Томс 1978, п. 76
  5. ^ Томс 1978, п. 77
  6. ^ Томс 1978, стр. 76–77
  7. ^ а б Признание и информация об оборудовании, HS4000 therailwaycentre.com
  8. ^ «HS4000 'Пустельга' Самый мощный в мире тепловоз с двигателем Sulzer». Дерби Сульцерс. Получено 20 ноября 2020.
  9. ^ "КЕСТРЕЛ - 50-ЛЕТНИЙ ПОЛЕТ ФАНТАСТИКИ ??". Железнодорожные вопросы в пути. WordPress.com. Получено 20 ноября 2020.
  10. ^ Согласно рукописной аннотации на задней стороне фотографии HS4000, написанной E.G.M. Сам Уилкс. Фотография из собственного архива фотографий Уилкса, проданных на аукционе 14.02.2019: https://www.henryadamsfineart.co.uk/lot/47685
  11. ^ Двигатель Sulzer для дизельной тяги: замкнутая и неполная история 1912 - 1990 гг. www.derbysulzers.com
  12. ^ а б c Воспоминания инженера Sulzer 1965-1979 гг. О британских железных дорогах и других местах раздел HS4000 "Пустельга" www.derbysulzers.com
  13. ^ Деверо, Найджел; Ник Пиготт. «Из архива: Большая птица, которая слишком далеко улетела». Железнодорожный узел. Mortons Media Group Ltd. Получено 17 декабря 2019.
  14. ^ Томс 1978, п. 82
  15. ^ а б c Тепловоз HS400 (Кестрелл) Дизель HS4000 Kestrel ivan1950.tripod.com Автор: Олег Измеров, Брянск
  16. ^ а б Железнодорожный журнал. Август 2008 г., через www.zinio.com
  17. ^ Измеров О.В. : ЛАССИФИКАЦИИ ТЯГОВЫХ ПРИВОДОВ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ДЛЯ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ЭКИПАЖЕЙ Классификация тяговых приводов транспортных средств по динамическим свойствам. Автор: Измеров О.В., отмечается, что осевой привод локомотива «Пустельга» дает меньшие горизонтальные и вертикальные усилия на колее, чем осевой подвесной двигатель на тележке. TEP75 локомотив на 160 км / ч. www.zimerov.narod.ru
  18. ^ ТЯГОВЫЕ ПРИВОДЫ ПЕРИОДА МАССОВОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ТЯГИ Системы подвески с тяговым приводом www.zimerov.narod.ru
  19. ^ "Кисть HS4000 Kestrel Co-Co". Архивировано из оригинал 16 декабря 2013 г.. Получено 17 ноября 2012.
  20. ^ "Кисть / Hawker Siddeley KESTREL". www.heljan.dk (на датском). Архивировано из оригинал 16 февраля 2010 г.. Получено 19 января 2010.
  21. ^ «Пустельга - HS4000». Получено 19 марта 2011.

Источники

внешняя ссылка

  • «HS4000 в 1985 году». Фотография HS4000 в России в плохом ремонте, все еще в ливрее Hawker Siddeley.