Выпуск 4 (47). Духоход Барановского, локомотив-толкач, дизелевоз
Духоход Барановского — локомотив, приводимый в движение двигателем, рабочим телом которого является сжатый воздух. Построен С. И. Барановским на Александровском заводе в Санкт-Петербурге в 1861 году. Машина называлась конструктором «духоход» или «духовой самокат».
В начале XIX века использование сжатого воздуха в качестве привода различных систем было весьма широко распространено и стало исчезать лишь с продвижением в массовое использование электричества. До этого пневмопривод находил воплощение в различных приборах — от пневмозвонков в дверях, пневмопочты, пневматического оружия и до предложенной в 1827 году пневматической железной дороги.
Локомотив представлял собой двухколесную платформу, несущую рабочие цилиндры и запас сжатого воздуха в баллонах, цеплявшуюся к вагону с дополнительным запасом воздуха, которые, по замыслу, должны были быть сменными и оставляться на пунктах заправки локомотива, расположенных по ходу его движения. Колёса приводились в движение двумя цилиндрами диаметром 150 мм и ходом поршня 300 мм. Запас сжатого воздуха непосредственно на платформе локомотива был заключен в тридцати четырёх трубах диаметром также 150 мм, но длиной 2100 мм. Баллоны были объединены в единый резервуар системой трубок и обеспечивали запас хода до 2–3 часов, по другим данным, только дополнительная платформа с воздухом обеспечивала такую длительность. Заправка сжатым воздухом осуществлялась с помощью оригинального компрессора, также разработки С. Барановского. Компрессор был гидравлическим и создавал выходное рабочее давление в 50 атмосфер, и был отдельным объектом интереса инженеров того времени.
Локомотив использовался на Николаевской железной дороге до лета 1862 года, известие о начале эксплуатации было опубликовано в газете «Северная почта» в феврале 1862 года. Локомотив был довольно совершенным в техническом плане устройством, использовавшим передовые идеи того времени. В частности, использовался более совершенный цилиндрический золотник. Но локомотив в том же 1862 году был снят с использования, так как был слишком технически сложен для своего времени.
Локомотив-толкач — локомотив в хвосте поезда, назначаемый в помощь ведущему локомотиву на отдельных перегонах или части перегона. Применяется для увеличения суммарной силы тяги локомотивов, а зачастую и удельной мощности поезда. Локомотивная бригада локомотива-толкача подчиняется непосредственно машинисту ведущего локомотива. Не следует путать подталкивающий локомотив с вторым (третьим) локомотивом, который может ставиться в голове поезда или в его середине при кратной тяге для достижения тех же целей. Собственно можно выделить следующие случаи применения локомотива-толкача:
1. Вспомогательный локомотив, то есть для помощи остановившемуся на перегоне поезду, который по ряду причин не может начать движение самостоятельно: поломка основного локомотива, либо его недостаточная сила тяги на крутом подъёме.
2. Для подталкивания поезда, то есть когда применение локомотива-толкача уже заложено в графики движения поездов, локомотив при этом чаще называют подталкивающим. Такой метод применяется в тех случаях, когда на участке имеется крутой уклон, который сильно ограничивает вес поезда, по сравнению с другими участками, то есть когда из-за одного подъёма ограничен вес поездов на всём направлении. В этом случае возможно применение подталкивания поезда либо только на собственно подъёме, либо на всём перегоне с подъёмом, причём в этом случае подталкивающий локомотив возвращается резервным пробегом. При подталкивании поезда, толкач может включаться в общую тормозную систему поезда, а может и нет. Последнее позволяет производить подталкивание без сцепления, то есть локомотив-толкач может в определённом месте сразу отделиться от поезда. Однако в этом случае при избыточной мощности толкача, либо если головной локомотив резко затормозит, возрастает вероятность сжатия поезда, что может привести к выжиманию вагонов из состава, а зачастую и к крушению. Наиболее яркий пример — Версальская железнодорожная катастрофа.
Также, на заре железнодорожного транспорта, когда ещё не было автотормозов, на ряде крутых уклонов в хвост поездов прицепляли локомотивы-толкачи для предупреждения разрыва поезда. В случае если же такое происходило, толкач за счёт собственных тормозов должен был остановить оторвавшуюся сплотку вагонов. С появлением автоматических тормозов, такая практика, весьма распространённая в США, ушла в небытие.
Дизелевоз — подземный локомотив, оснащенный дизельным двигателем, снабженный специальными катализаторами и фильтрами для очистки выхлопных газов от окиси углерода и токсических продуктов сгорания рабочей смеси, предназначенный для рельсовой транспортировки людей и грузов в шахтах, а также при строительстве метрополитенов.
Впервые дизелевозы применены на горных выработках в начале XX века. Как правило на дизелевозах применяется четырёхтактный дизельный двигатель с водяным охлаждением. Применяется механическая или (при большой мощности дизелевоза) гидромеханическая коробка передач позволяющая регулировать скорость перемещения от 3 до 14 км/час. Дизелевоз состоит из рамы, механической части, дизельного двигателя, механической или гидравлической коробки передач, системы охлаждения дизеля, устройства для очищения выхлопных газов. Запуск дизельного двигателя производится от пневматических или гидравлических пусковых двигателей. Дизельный двигатель работает на дизельном топливе с пониженным содержанием серы. Производится такая регулировка топливной аппаратуры при которой происходит полное сгорание дизельного топлива в цилиндрах. Ширина колеи дизелевоза — 750 или 900 мм. Дизелевозы выгодно отличаются от аккумуляторных электровозов большей мощностью, что позволяет перемешать составы на значительных уклонах. Несмотря на установленные системы очистки выхлопных газов дизелевозы всё равно загрязняют атмосферу шахты и требуют дополнительной подачи свежего воздуха из расчёта 2 кубометра в минуту на 1 л. с. мощности. Дизелевозы широко применяются на шахтах в Великобритании, Бельгии, России. Кроме дизелевозов традиционной схемы с опорой колёсных пар на рельсовый путь имеются дизелевозы монорельсовые. Требования к дизелевозам нормированы документом «СТ СЭВ 4387–83 Дизелевозы подземные. Технические требования». Дизелевозы не следует путать с тепловозами. Основные отличия: дизелевоз применяется в стеснённых условиях горных выработок и поэтому жёстко ограничен в габаритах, ввиду использования в замкнутом пространстве на дизелевозе установлена система по очистке выхлопных газов.