Осевая формула паровоза

Осевая формула паровоза (тип паровоза) — условное описание основных параметров экипажной части локомотива, описывающее количество, размещение и назначение осей (колёсных пар). Одна из основных характеристик, используемых при классификации паровозов.

Паровоз С^у-250-64 типа 1-3-1

Виды осей паровоза

В классической конструкции паровоза встречаются лишь три основных вида осей:

Типы осей паровоза

Спаренные (ведущие или сцепные) оси – расположены непосредственно под котлом, механически связаны друг с другом с помощью специальных тяг – спарников – и служат для реализации тягового усилия. Присутствие их на любом паровозе обязательно. Поскольку частота вращения механически связанных колёс одинакова, диаметр их тоже должен быть одинаков. Как правило, это самые большие по диаметру колёса на паровозе. В общем случае, чем больше мощность паровоза, тем большее количество спаренных осей на нём применяется.

Направляющие (бегунковые) оси – расположены перед спаренными осями и служат для улучшения вписывания паровоза в кривые. Конструктивно выполняются в виде одно- или двухосной тележки (по имени изобретателя нередко называемой бисселем), свободно поворачивающейся относительно главной рамы паровоза. При прохождении паровозом кривых направляющие оси отклоняются в сторону поворота и, тем самым, снижают вероятность схода с рельсов и уменьшают нагрузку от основных колёс на рельсы в поперечном направлении.

Колёса этих осей, как правило, имеют значительно меньший диаметр, чем на спаренных осях. На паровозах встречаются не всегда. Чаще всего на быстроходных машинах.

Паровоз типа 1-3-1 завода Baldwin

Поддерживающие оси – расположены позади спаренных осей. Служат главным образом для перераспределения нагрузки на рельсы, в том числе для снижения нагрузки на ведущие оси до допустимых значений. Колёса этих осей, как правило, имеют значительно меньший диаметр, чем спаренные оси. На паровозах встречаются не всегда. Чаще всего на танк-паровозах и мощных паровозах с развитой топкой, под которой размещение сцепных колёс большого диаметра затруднительно.

Способы записи осевых формул

В разных странах, в разные годы способы записи осевых формул существенно отличались. Наибольшее распространение получило шесть способов.

Старый германский

В виде дроби, в которой числитель равен количеству спаренных осей, а знаменатель — общему числу осей. Например:

3/5

Этот способ не прижился, поскольку не даёт представления отдельно о числе направляющих и поддерживающих осей.

Американский

Паровоз серии «Н».
Колёсная формула по нотации Уайта 2-6-0

Предложен в 1906 году Уайтом (Frederick Methvan Whyte). Осевая формула состоит из трёх цифр, первая из которых указывает число направляющих колёс, вторая — спаренных, третья — поддерживающих колёс. (Обратите внимание — именно колёс, а не осей, как во всех остальных способах) Цифры разделяются между собой знаком «тире». Например:

4-6-0

Германский

Предложен в 1907 году журналом «Organ». В целом повторяет американский способ, но отличается тем, что при нём ведётся счёт осей, а не колёс, и число спаренных осей обозначается заглавными буквами (A=1, B=2, C=3 и т. д.). Цифры разделяются между собой точкой (знаком умножения). Например:

2·C·0

Германский V.D.E.V.

Предложен в 1923 году Союзом германских железнодорожных управлений V.D.E.V. Отличается от предыдущего тем, что все знаки записываются слитно, а в случае отсутствия осей того или иного рода цифра ноль не пишется. Например:

2C

Французский

Число спаренных осей обозначается заглавной буквой, одноосный бегунок обозначается буквой P (от фр. porteur — бегунок), двухосная тележка — буквой B (от фр. bogie — тележка). Все знаки записываются слитно. Например:

B3

Русский

Из трёх цифр, первая из которых указывает число направляющих осей, вторая — спаренных, третья — поддерживающих осей. Первоначально цифры разделялись между собой точкой (знаком умножения):

2·3·0

Впоследствии точка была заменена дефисом:

2-3-0

Ни в одном из приведённых выше способов оси тендера в расчёт не принимались. Если только одна из поддерживающих осей не находилась под коротким полутендером, входящим в состав танк-паровоза, и который не мог быть отцеплен от него.

Единая европейская система записи осевых формул UIC

Основой для единой европейской системы записи осевых формул UIC стала германская система V.D.E.V. Главным её отличием стало введение знака «апостроф» для обозначения осей, закреплённых на отдельных поворотных тележках. Так, например, осевая формула паровоза с двухосной поворотной направляющей тележкой, тремя ведущими осями и одной жестко закреплённой поддерживающей осью в этой системе имеет вид:

2’C1

Кроме того, в этой системе использовались дополнительные суффиксы, отражающие некоторые конструктивные особенности самого паровоза, а не только его экипажной части. Например:

• h: Паровые машины перегретого пара (от нем. Heißdampf)
• n: Паровые машины насыщенного пара (от нем. Naßdampf)
• v: с паровыми машинами Компаунд (от нем. Verbund)
• Turb: Оснащён турбиной
• t: Танк-паровоз

Примеры записи осевых формул паровоза

Способ записи осевых формул		Осевая формула
1	Старый германский	3/5
2	Американский (Уайта, 1906 года)	4–6–0
3	Германский (Organ, 1907 года)	2·C·0
4	Германский (V.D.E.V., 1923 года)	2C
5	Французский	B3
6	Русский	2·3·0 или 2-3-0

Осевые формулы паровозов со сложной экипажной частью

Дальнейшее развитие паровозостроения по пути увеличения мощности локомотивов требовало применения на них всё большего количества сцепных осей. При этом рост их числа приводил к существенному увеличению длины паровоза и, как следствие, к ухудшению вписывания в кривые. В связи с этим появилась необходимость отказаться от размещения всех сцепных осей в общей жёсткой раме. Появились различные проекты паровозов, экипажная часть которых была разделена на несколько шарнирно соединённых между собой тележек. Сцепные оси каждой тележки приводились в движение от отдельной паровой машины. (Паровозы системы Ферли, Мейера, Гаррата, Маллета.)

В зависимости от числа тележек такие паровозы именовались дуплексами (две тележки), триплексами (три тележки) и квадруплексами (четыре тележки). Для описания их экипажей потребовалось усложнить систему записи осевых формул. Осевая формула такого паровоза состоит из нескольких групп, разделённых между собой знаком «плюс». Каждая группа описывает конструкцию экипажа отдельной тележки по тем же правилам, что использовались для обычных паровозов. Группы записываются по порядку от головы паровоза к тендеру.

Так, например осевая формула паровоза П38 (экипажная часть которого состояла из двух тележек, в первой из которых была одна направляющая и четыре сцепных оси, а во второй — четыре сцепных и две поддерживающих оси) в русской нотации имела вид:

1·4·0 + 0·4·2 или 1-4-0 + 0-4-2

Имена собственные осевых формул

Некоторые наиболее распространённые виды осевых формул имели даже собственные названия.

ВНИМАНИЕ: Следует иметь в виду, что приведённые в таблицах комментарии сделаны профессором Карташовым в конце 1920-х – начале 1930-х годов применительно к паровозам широкой колеи. Для паровозов узкой колеи далеко не всё из сказанного верно.

Условные обозначения: В графе «схема» заглавной буквой «O» обозначены сцепные оси, строчной «o» — Бегунковые и поддерживающие. Голова паровоза — на схеме слева.

Тип A – Одна ведущая ось («свободная»)
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
1	o O	1-1-0	Бицикл (Bicycle или Single)	Употребляются редко только в Англии для лёгких экспрессов (классы 2 и 4). По имени изобретателя некоторые называются типами Крамптона.
2	o O o	1-1-1
3	oo O	2-1-0
4	oo O o	2-1-1
Тип B – Две спаренных оси
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
5	OO	0-2-0	Двухпарка	Заводские танк-паровозы или узкоколейные паровозы.
6	OO o	0-2-1	–
7	OO oo	0-2-2	Форней (Forney)	Быстроходные танк-паровозы и полутанки для пригородного движения (Англия и Америка)
8	OO ooo	0-2-3
9	o OO	1-2-0	–	В Англии ещё встречаются в виду простоты.
10	o OO o	1-2-1	Колумбия (Columbia)	Танк-паровозы и паровозы с тендерами для пригородного движения. Распространены мало.
11	o OO oo	1-2-2	–	Распространены мало.
12	o OO ooo	1-2-3	–
13	oo OO	2-2-0	Америкен (American)	Очень распространённый класс быстроходных паровозов. Считается устаревшим из-за малого котла, и заменяется классом № 14.
14	oo OO o	2-2-1	Атлантик (Atlantic)	Лучший современный класс быстроходных паровозов. Вытесняет класс № 13.
15	oo OO oo	2-2-2	Ридинг	Новейший класс быстроходных паровозов и танк-паровозов. Встречается ещё редко.
16	oo OO ooo	2-2-3	–	Полутанк-паровозы. Встречаюстя редко.
Тип C – три спаренных оси
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
17	OOO	0-3-0	Трёхпарка	Устаревший класс пассажирских и слабосильных товарных паровозов.
18	OOO o	0-3-1	–	Танк-паровозы. Встречаются редко.
19	OOO oo	0-3-2	Форней трёхспаренный
20	o OOO	1-3-0	Могул (Mogul)	Распространённый класс пассажирских паровзов. Более не строится, и вытесняется классами № 25 и 21.
21	o OOO o	1-3-1	Прери (Prairie)	Наиболее распространённый в СССР класс пассажирских паровозов с тендерами и танк-паровозов. (например Су)
22	o OOO oo	1-3-2	Адриатик (Adriatic)	Встречаются редко.
23	o OOO ooo	1-3-3	–
24	oo OOO	2-3-0	Десятиколёсник (Ten-wheeler)	Распространённый класс пассажирских паровозов
25	oo OOO o	2-3-1	Пасифик (Pacific)	Новейший, наиболее мощный класс пассажирских паровозов.
26	oo OOO oo	2-3-2	Балтик (Baltic)	То же, что и класс № 25, но обычно – танк-паровозы.
27	oo OOO ooo	2-3-3	–	Полутанк-паровозы. Встречаются редко.
Тип D – Четыре спаренных оси
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
28	OOOO	0-4-0	Четырёхпарка	Устаревший, слабосильный, нормальный тип (товарный), очень распространённый. Вытесняется более мощными типами.
29	OOOO o	0-4-1	—	Танк-паровозы. Встречаются редко.
30	OOOO oo	0-4-2	—
31	o OOOO	1-4-0	Консолидейшен (Consolidation)	Современный очень распространённый класс товарных паровозов.
32	o OOOO o	1-4-1	Микадо (Micado)	Распространён преимущественно в Северной Америке и Западной Европе. Употребительный класс товарных, а в последнее время и пассажирских паровозов.
33	o OOOO oo	1-4-2	Ходсон	Танк-паровозы. Встречаются редко.
34	oo OOOO	2-4-0	Мастодонт или двеннадцати­колёсный	Быстроходные товарные и новейшие пассажирские паровозы. В последнее время название «Мастодонт» стали применять к паровозам 2-5-0 и 2-5-1, почему класс 2-4-0 называется чаще двеннадцати­колёсным (Twelve-wheeler) Например М
35	oo OOOO o	2-4-1	Маунтен или Сьерра	Быстроходные товарные и новейшие пассажирские паровозы. В Америке называется «Гудзон».
36	oo OOOO oo	2-4-2	—	Встречаются редко. (например П36)
Тип E – Пять спаренных осей
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
37	OOOOO	0-5-0	Пятипарка	Мощные товарные паровозы. Распространяются в Западной Европе и СССР, но начинают заменяться типами № 39 и 40.
38	o OOOOO	1-5-0	Декапод (Decapod)
39	o OOOOO o	1-5-1	Санта-Фе (Santa Fe)	Паровозы с тендерами или танк-паровозы. На дорогах Северной Америки нормальный тип на дорогах тяжёлого профиля.
40	o OOOOO oo	1-5-2	Техас (Texas)	Современные мощные товарные паровозы с большими колосниковыми решётками.
41	oo OOOOO	2-5-0	Мастодонт (Mastodont)	Новые мощные товарные и пассажирские паровозы.
42	oo OOOOO o	2-5-1
Тип F – Шесть спаренных осей
Класс	Схема	Осевая формула	Название	Примечание
43	OOOOOO	0-6-0	Шестипарка	Пока ещё встречаются редко.
44	o OOOOOO	1-6-0	Центипед
45	o OOOOOO o	1-6-1	Яваник (Javanic)
46	oo OOOOOO o	2-6-1	–

«Трёхпарка» С100, паровоз DS238 Wainwright

Ссылки

• Wikipedia: Осевые формулы в американской системе Уайта (на английском языке)
• Wikipedia: Осевые формулы в европейской системе UIC (на английском языке)

Литература

• Карташёв Н. И. (проф.) Курс паровозов. Часть первая: Общая теория тяги поездов. — М: ОГИЗ «Гострансиздат», 1931 — 178 с.

• Железнодорожный транспорт. Энциклопедия. под.ред. Конарева Н. С. — М: Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1995 — 559 с., ISBN 5-85270-115-7

См. также

• Осевая формула тепловоза и электровоза
• Паровоз
  • История паровоза
  • Устройство паровоза

Первоисточник этой статьи был признан «хорошей статьёй» русского раздела Википедии.