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Locomotora soviética clase AA20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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La AA20 fue una locomotora de vapor única construida por la Unión Soviética .
La AA20 era una locomotora "4-14-4" (notación rusa: 2-7-2) (según la clasificación de las locomotoras de vapor según la disposición de las ruedas según la notación Whyte ). Contaba con cuatro ruedas delanteras , catorce ruedas motrices acopladas (siete ejes) en un bastidor rígido y cuatro ruedas traseras . [ cita requerida ]
Clasificaciones equivalentes en otras notaciones habrían sido: [ cita requerida ]
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En los años 30 del siglo XX, los requisitos de tracción y velocidad de los trenes en los ferrocarriles soviéticos aumentaron considerablemente. Las locomotoras de vapor existentes del tipo 0-5-0 (serie E) y del tipo 1-5-0 ( serie Ye ), cuyo peso en vacío no superaba las 85 toneladas, ya no eran capaces de hacer frente al aumento del volumen de transporte. Era urgente sustituirlas por locomotoras mucho más potentes. [2]
Diferentes grupos de especialistas propusieron diferentes soluciones. Algunos propusieron dejar cinco pares de ruedas motrices en la locomotora y solo aumentar la carga del eje sobre los raíles, al tiempo que se reforzaba la vía férrea. Otros insistieron en mantener la carga de los juegos de ruedas motrices dentro de las 20 toneladas, al tiempo que se aumentaba su número. Ambos grupos de especialistas no tuvieron en cuenta que en ese momento los vagones estaban equipados principalmente con un arnés de tornillo (los enganches automáticos en los ferrocarriles soviéticos se instalarían en masa solo en 1934), que podía soportar una fuerza que no excedía las 20 tf. [2]
Un factor motivador significativo en la creación de la locomotora de vapor soviética tipo 2-7-2 fue la experiencia de la construcción de locomotoras alemana y principalmente norteamericana, en la creación de locomotoras de vapor con seis ejes móviles en un bastidor rígido, respectivamente, tipos: 1-6-0 y 2-6-1 . [ cita requerida ]
El encargo técnico, emitido en la primavera de 1930, para un anteproyecto alternativo de una locomotora de vapor de carga soviética de alta velocidad, con más de cinco ejes móviles en un bastidor rígido, preveía una carga axial máxima sobre los raíles de 20 toneladas, es decir, la misma que para el anteproyecto de una locomotora de vapor soviética del tipo 1-5-1 (que más tarde se convertiría en la clase FD ), lo que complicó significativamente la tarea para los diseñadores. Si para el tipo americano de alta velocidad 2-6-1 con una carga media por eje de diseño del par de ruedas motrices sobre el raíl - 26,9 toneladas - en 1926, fue posible implementar con éxito las características de tracción y velocidad especificadas, entonces para la versión de diseño soviético de alta velocidad, teniendo en cuenta la carga axial dada - 20 toneladas, el número de ejes motrices tuvo que aumentarse a siete... Al mismo tiempo, inevitablemente, de acuerdo con las condiciones para asegurar el ajuste en las curvas, el diseño del mecanismo de accionamiento y la parte de la tripulación se volvió aún más complicado. Sin embargo, la adquisición de experiencia práctica en la solución de un problema técnico tan complejo se consideró apropiada para la joven escuela soviética de construcción de locomotoras, en términos de la implementación de una caldera de locomotora de tamaño inusualmente grande y una parte de tripulación con siete ejes de acoplamiento, un récord absoluto en la práctica de la construcción de locomotoras mundial. [2]
En 1931, un grupo de jóvenes ingenieros, graduados del MIIT , preparó un diseño preliminar de una locomotora de vapor con una disposición de ruedas 1-7-2 y una carga sobre los rieles que no excediera las 20 t del par de ruedas. En teoría, una locomotora de este tipo debería haber proporcionado la máxima capacidad de carga y reducido significativamente el costo de transporte debido a la posibilidad de utilizar carbón de baja calidad y eliminar el uso de locomotoras articuladas. Al mismo tiempo, la carga sobre los rieles, que no supera los estándares, permitiría el uso de tales locomotoras sin un refuerzo especial de las vías. Las ruedas motrices de la locomotora con un diámetro de 1550 mm estaban ubicadas en un bastidor rígido.
Los planos de trabajo de la nueva locomotora ya se habían elaborado en la Planta de Locomotoras de Voroshilovgrad, a la que la NKPS le había encomendado la tarea de fabricar dos locomotoras de este tipo. Sin embargo, durante el diseño detallado resultó que al utilizar la fórmula de ruedas 1-7-2 no sería posible soportar las restricciones de peso, por lo que se decidió cambiar al tipo 2-7-2. Además de cambiar la fórmula de las ruedas, el proyecto ha sufrido una serie de otros cambios. En particular, el diámetro de los cilindros se ha aumentado de 735 a 740 mm, y el área de la parrilla se ha incrementado de 10 m 2 a 12 m 2 . La presión de vapor en la caldera debía haber sido de 17 kgf/cm 2 . La locomotora recibió una cámara de combustión radial de la caldera, un armazón de madera y un sobrecalentador de vapor del sistema Chusov. La producción de la locomotora en la planta se llevó a cabo lentamente, en gran parte debido a que al mismo tiempo la planta dominaba la producción en serie de locomotoras de vapor FD tipo 1-5-1. Por las mismas razones, se decidió abandonar la producción de una segunda locomotora. La locomotora no estuvo lista hasta finales de 1934. La nueva locomotora recibió la designación de letras AA (en honor a Andrei Andreevich Andreev, que ocupó el puesto de Comisario del Pueblo del NKPS en 1931-1935) y la designación completa de locomotora AA20-1 (20 es la carga de los juegos de ruedas en movimiento sobre los raíles en toneladas).
El peso de la locomotora era de 140 toneladas, el diámetro del cilindro era de 735 mm y la carrera del pistón de 812 mm. La superficie de la parrilla era de 10 m2 y la superficie de calentamiento por evaporación de la caldera era de 445 m2 . Gran parte del trabajo de cálculo de la sección de la tripulación fue realizado por el ingeniero KP Korolev, un futuro gran especialista en el campo de la dinámica de locomotoras, autor de numerosos libros.
La locomotora de vapor AA fue la primera y única locomotora de la historia del mundo con siete ejes motrices en un bastidor rígido. La caldera de la locomotora de vapor era una de las calderas de locomotora más grandes de Europa. Debido al gran tamaño de la locomotora, se tomaron una serie de medidas para mejorar el ajuste de la curva de la locomotora. En particular, el bogie delantero podía desviarse del eje longitudinal de la locomotora en ± 145 mm (en los puntos extremos), el bogie trasero, en ± 265 mm. La holgura del primer y segundo juego de ruedas era de ± 27 mm, el séptimo de ± 35 mm. Además, las ruedas del tercer, cuarto y quinto par no tenían crestas y el ancho de sus bandas era de 175 mm.
La locomotora se distinguía también por un sistema original de transmisión de fuerza desde el vástago del pistón de la máquina de vapor a los ejes motrices. Así, en una locomotora de vapor convencional, la fuerza de tracción se transmitía a uno de los ejes (eje motriz) y desde éste, a través de barras de tracción, directamente a todos los demás ejes móviles. En la locomotora AA, la fuerza de tracción se transmitía al cuarto eje motriz y, desde éste, directamente a los tres primeros ejes de acoplamiento. Este eje también estaba conectado al quinto eje motriz mediante una barra de tracción especial, y los ejes sexto y séptimo eran accionados directamente desde el quinto eje motriz.