6.3. Создание первых паровозов

Первая попытка применить паровой двигатель для движения повозки была сделана французским военным инженером Николаем Жозефом Кунью (1725-1784). В 1769 г. он соорудил “паровую телегу” для перевозки артиллерийских орудий. Телега имела три колеса. Двигатель располагался над передним колесом. Паровой котел создавал пар под давлением в 5атм., который подводился к двум цилиндрам с поршнями. Штоки поршней при помощи цепей вращали переднее колесо. Оно было ведущим колесом повозки. “Паровая телега” развивала скорость до 5км/ч. Эта телега находится в Парижском музее искусств и ремесел.

В 1800 г. английский инженер Ричард Тревитик (1771-1833) получил патент на “машину высокого давления”. В 1802 г. им был сконструирован первый паровой экипаж с двигателем, в котором цилиндры с поршнями были расположены горизонтально. Движение поршня при помощи зубчатых колес и кривошипно-шатунного механизма передавалось на задние колеса. Переднее колесо служило рулем. На этом экипаже было совершено путешествие с 10 пассажирами по улицам Кеморона. Однако экипаж был громоздким и не мог передвигаться по обычным улицам. Необходимо было улучшать дороги.

а) б)

в)

Рис. 6.7. Первые виды железных дорог: а – деревянные; б – с чугунными рельсами на конной тяге; в – профили рельс

Еще в XV в. существовали специальные рельсовые деревянные дороги для перевозки угля, руды (рис.6.7а). С этой целью было решено использовать дороги с чугунными рельсами, по которым перевозили руду с помощью “конных поездов” с вагонетками, например, в 1810 г. на Звенигородском руднике была построена П.К. Фроловым (1775-1837) первая в России рельсовая дорога с конкой тягой (рис.6.7б). Причем профили рельс до настоящего времен претерпели ряд изменений. Первый экипаж Тревитик (рис.6.8), поставленный на рельсы, прошел расстояние в 10км со скоростью 8км/ч, доставив с завода на пристань 4 вагона с железом и 50 рабочих (1804 г.). В 1808 г. Тревитик построил паровоз более совершенной конструкции, развивающий скорость до 30км/ч.

Рис. 6.8. Паровоз Р. Тревитика

Большой вклад в развитие парового железнодорожного транспорта внес английский конструктор и изобретатель Джорж Стефенсон (1781-1845). Его паровоз “Ракета” (рис.6.9) был признан лучшим локомотивом на специальной выставке в Рейхильсе и рекомендован для образцовой железной дороги Ливерпуль-Манчестер, построенной в 1830 г. При строительстве этой линии Стефенсон впервые научно решил сложные задачи железнодорожной техники: были созданы искусственные сооружения (мосты, виндуки и т.п.), применены железнодорожные рельсы на каменных опорах, что позволило “Ракете” развить скорость до 50км/ч. Он впервые провел научные исследования зависимости сопротивления рельсового пути от нагрузки и профиля пути. Ширина колеи была равна 1435мм. В 1836 г. организовал в Лондоне проектную контору, ставшую научно-техническим центром железнодорожного строительства.

Рис. 6.9. Первый паровоз Д. Стефенсона

6.4. Создание первых паровозов в России

В России первые паровозы были построены русскими механиками и изобретателями Черепановыми – Ефимом Алексеевичем (1774-1842) и Мироном Ефимовичем (1803-1849), которые в 1833г. построили оригинальный паровоз (рис.6.10) для перевозки руды на территории “Нижнетагильсого завода по чугунной дороге”. Причем впервые в мировой практики Черепановы применили дорогу с широкой колеей (ширина колее была 1645мм, а сейчас у нас – 1524мм). Рельсы имели грибовидную форму и крепились впритык на чугунных подушках. Дорога была проложена от Вийского завода до Медного рудника длиной 40 саженей (1000м). В 1835 г. был построен второй более мощный паровоз, возивший состав весом 17т со скоростью 19км/ч. Начиная с 1820 г. Черепановы построили около 20 паровых машин мощностью от 2 до 60л.с. За изобретательскую деятельность Мирону Черепанову и его жене в 1833г. была дана вольная, а Ефим Черепанов с женой получили вольную в 1836 г.

Рис. 6.10. «Сухопутный пароход» Черепановых