Техника - молодёжи 1938-08-09, страница 34

знутренний слой,

эвательно, уменьшаем 13рыва. Вот почему автофр< волы в последнее ! одной трубы, без оболоч£

этому по-эе скрепление-[ивается, а еле-

НОВЫЕ ВАГОНЫ МЕТРО

20_апреля 1868 г. на трибуну зала докладов Русского технического общества в Петербурге взошел молодой инженер Обуховского завода Дмитрий Константинович Чернов. Тема его доклада «Критический обзор статей гг. Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные Д. К. Чернова исследования по этому же предмету» привлекла большое число маститых слушателей — представителей науки, техники, промышленности. Казалось бы, что ничего нового не может рассказать им «юнец», только два года работавший на заводе. Но вот плавно и увлекательно разворачивается доклад. Чернов критикует выводы Лаврова и Калакуцкого, противопоставляет им собственные, новые, полностью революционизирующие всю металлургическую технику выводы. Он раскрывает перед слушателями внутренние процессы «жизни» стали, устанавливает новые законы ее тепловой и механической обработки. И профессора, инженеры, заводчики поняли, что они присутствуют не на обыкновенном докладе, они поняли, что в этот день рождается новая наука о стали, наука, законы которой глубоко проникают в

1атерш

: заког

позве

Инж. Л. ЛЕХТМАН

стали делать

со скоростью 50 к

И дейст! метрополитена i поезд проехал i

поезд не сможет остановиться яетим мимо станции?». Все уве-ч, что поезд остановится точно гам, когда и где это нужно.

ему

задумыва-

1аряда,

сделать точными тепловую и механическую обработку металла.

Сущность открытия Чернова заключалась в том, что при определенных критических температурах в стали происходят структурные превращения, изменяющие ее механические свойства. Следовательно, при правильном учете этих температур можно произвести правильную тепловую и механическую обработку, можно сообщить данному изделию наилучшие механические свойства.

Открытие Чернова позволило устранить «знахарство» и «догадки» в производстве орудий.

Достижения современной металлургии дали возможность получить высококачественную сталь, обладающую высокими механическими свойствами. Прибавляя к расплавленному металлу ферросплавы (марганец, вольфрам, хром и др.), повышают механические свойства металла. Эти достижения стали возможными с развитием техники сильных токов—созданием динамомашин и появлением усовершенствованных электропечей, т. е. с .появлением электрометаллургии. Новая сталь отличается значительно большей прочностью (допускаемое напряжение равно 40 кг/см² вместо 80 кг/см²), а скрепление оболочками и автофреттаж ствола позволили наиболее полно использовать в орудиях эту повышенную прочность металла. Такая сталь, выдерживая огромные давления, позволяет дальнобойным орудиям посылать тяжелый снаряд на десятки километров, противотанковым пушкам — сообщать легкому снаряду колоссальную скорость, благодаря которой он может пробить броню

Схема установки для гидравлического авто-фреттажа орудийного ствола.

Однако, вероятно, не лись над тем, насколько трудно и во-время остановить тяжелый идущий с большой скоростью- А тем над этим стоит подумать.

Когда пушечный снаряд, выле из жерла орудия, встречает преш он разрушает его. Живая сила с т. е. его способность произвести работу (в данном случае — разрушительную), пропорциональна массе и квадрату скорости снаряда. Ударяясь о какое-нибудь препятствие, снаряд теряет свою скорость, а вместе с ней и живую силу, но при этом происходит разрушение материала препятствия, нагрев его, а также и снаряда, в точном соответствии с потерянной живой силой.

Снаряд остановился, но при этом он произвел ясно видимую работу.

Конечно, поезд не обладает скоростью пушечного снаряда, но зато ведь и масса его неизмеримо больше. Живая сила поезда, несущегося с большой скоростью, огромна.

Какую же работу производит останавливающийся поезд?

Работу трения. Когда машинист начинает тормозить, сжатый воздух с силой прижимает тормозные колодки к бандажам вращающихся колес (пневматическое торможение). Между колодками и бандажами возникает трение, в результате которого вращение колес задерживается, и поезд останавливается.

Если присмотреться внимательно к рабочей поверхности тормозной колодки, то на ней можно увидеть царапины и вырванные кусочки металла- Такие же царапины можно увидеть и на бандажах колес. Каждый раз, когда машинист тормозит, с бандажей и колодок летят мельчайшие металлические стружки, так называемая «тормозная пыль». А если торможение производится часто, как, например, в метро — через каждые две-три минуты, — то тормозные колодки истираются так быстро, что расходы на их восстановление становятся чрезвычайно большими. К тому же тормозная пыль очень сильно портит электрическое оборудование (моторы, коитакторы и др.). А между тем подсчитано, что в тоннеле метро за один год скапливается несколько десятков тонн металлической пыли. Сколько непроизводительно затраченного металла, сколько труда на установку новых колодок, на перепрессовку и обточку изношенных бандажей! Сколько неприятностей из-за того, что металлическая пыль портит изоляцию тоннельного и подвагонного оборудования!

Что же нужно сделать, чтобы свести до минимума все эти недостатки? Нужно снизить живую силу поезда к началу торможения колодками. Живая сила пропорциональна массе поезда и квадрату его скорости, т. е.:

•де Л—живая сила поезда, п — масса поезда, v — его ско-зость к моменту начала тор-

Пели уменьшить вес вагона, уменьшится его масса, а следовательно, уменьшится в такой же пропорции и его живая сила. А если уменьшить скорость, то живая сила уменьшится в квадрате, а значит, в квадрате уменьшится и работа силы трения при торможении. Так, например, если начать пневматическое торможение не с 50, а с 25 'км в час. то работа торможения уменьшится при этом / 50 \2

^вЫ^,т

1 4 раза. А если f

веское i

горможеь работа уменьш!

: с 5 I

в час,

о?

100 раз! Соответственно уменьшите нос колодок и бандажей, уменьшит, личество металлической пыли.

Но каким образом достигнуть г Чем заменить пневматическое торможение на больших скоростях? Электрический двигатель дает возможность разрешить эту задачу.

Известно, что тяговый двигатель может быть превращен в генератор путем простого переключения. При этом он будет вырабатывать ток в соответствии со своим числом оборотов и тем электрическим сопротивлением, которое включено на его клеммы. Чем меньше электрическое сопротивление, тем больше генерируемый ток и тем большее усилие требуется для вращения генератора.

Каждый велосипедист знает, что даже у крохотной велодинамки сопротивление вращению резко возрастает, когда лампочка включена, т. е. когда этот маленький генератор дает ток.

Сравнивая размеры и ток велодинамки с размерами и током тяговых двигателей вагона метро, легко себе представить, какое огромное сопротивление вращению могут они развить, если их переключить на генераторный режим. Это сопротивление вращению, которое называется тормозным усилием, передается через зубчатую передачу колесам поезда, и они замедляют свое вращение. Величину тормозного усилия можно регулировать, из-меняя величину электрического сопротивления. Когда скорость поезда становится совсем небольшой (примерно 4—5 км в час), дальнейшее применение электрического торможения становится нецелесообразным, и поезд окончательно останавливается при помощи пневматических тормозов. Но при этом, как уже было указано, износ тормозной системы составляет всего 1%.

Такое устройство применено на новых вагонах метро, запроектированных для следующих очередей. Эти вагоны полу, чили название «вагоны типа Г». Кроме электрического торможения, они отличаются весьма плавным пуском и большой скоростью сообщения. Плавный и быстрый пуск достигается применением особого, впервые изготовленного аппарата. Этот аппарат автоматически производит выключение секций пусковых сопротивлений при пуске, а также переключает моторы на электрическое торможение. Аппарат приводится в действие при помощи сжатого воздуха,

Механическая часть вагона выполнена иЗ специальных сортов стали, благодаря чему достигнута большая прочность при малом весе вагона.

Первые образцы электрического оборудования уже изготовлены и успешно прошли пробные испытания. В недалеком будущем новые вагоны будут курсиро-трополи-

г тоннелях Московского ь

32

I