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| ソビエト機関車クラス AA20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 А. Андреев、これまでに製造された唯一の 4-14-4 機関車 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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SZDクラスAA20は、ソビエト連邦のクルップ社とヴォロシロフグラード機関車工場が1934年にソビエト連邦のソビエト連邦鉄道（SŽD）向けに製造した、 1台限りの実験的な4-14-4蒸気機関車でした。 [2] 2台の機関車が製造される予定でしたが、鉄道のより強力なFDクラスの製造のため、AA20-1が製造され、2台目のAA20は未完成のままになりました。
ホイール配置
AA20は「4-14-4」（ロシア語表記：2-7-2）の機関車であった（車輪配置による蒸気機関車のホワイト表記分類を使用）。4つの先輪、固定フレーム内の14個の連結された駆動輪（7つの車軸）、および4つの従輪を備えていた。[要出典]
他の表記法による同等の分類は次のようになる: [要出典]
歴史
蒸気機関車の出現の前提条件
1930年代までにソ連の鉄道では、牽引力と列車速度に対する要求が大幅に高まりました。粘着重量が85トンを超えない既存の0-5-0型（Eシリーズ）と1-5-0型（Yeシリーズ）の蒸気機関車は、輸送量の増加に完全には対応できなくなりました。これらをはるかに強力な機関車に置き換えることが緊急に必要でした。[3]
さまざまな専門家グループがさまざまな解決策を提案した。ある専門家は、機関車に5つの動輪を残し、レールの車軸にかかる負荷のみを増やし、線路を強化することを提案した。他の専門家は、動輪の数を増やしながら、動輪の負荷を20トン以内に抑えることを主張した。どちらの専門家グループも、当時の車両には主にスクリューハーネスが装備されていたことを考慮していなかった（ソビエト鉄道の自動連結器が大量に設置されたのは1934年になってからだった）。スクリューハーネスは20tfを超えない力に耐えることができた。[3]
ソ連の蒸気機関車タイプ2-7-2の開発の大きな動機となったのは、ドイツと主に北米の機関車製造の経験であり、1つの固定フレームに6つの可動車軸を備えた蒸気機関車、タイプ1-6-0と2-6-1の開発における経験であった。[要出典]
1930 年春に発行された、1 つの固定フレームに 5 本以上の可動車軸を備えたソビエト高速貨物蒸気機関車の代替予備設計に関する技術課題では、レールの最大軸方向荷重が 20 トンと規定されていました。これは、ソビエト蒸気機関車タイプ1-5-1 (後にFD クラスになる) の予備設計と同じであり、設計者の作業を大幅に複雑化しました。 1926年当時、レール上の駆動輪対からの平均設計軸荷重が26.9トンであった高速の米国型2-6-1では、指定された牽引力と速度特性をうまく実現することができました。しかし、高速ソビエト設計バージョンでは、所定の軸荷重20トンを考慮して、駆動軸の数を7つに増やす必要がありました...同時に、曲線への適合を保証する条件に応じて、必然的に、駆動機構と乗務員部分の設計はさらに複雑になりました。しかし、このような複雑な技術的問題を解決するための実践的な経験の獲得は、7つの連結軸を備えた異常に大型の機関車ボイラーと乗務員部分の実装という点で、ソビエト機関車製造の若い学校にとって適切であると考えられました。これは、世界の機関車製造の実践における絶対的な記録でした。[3]
蒸気機関車の設計と製造
1931年、 MIIT卒業生の若いエンジニアのグループが、 1-7-2の車輪配置と車輪ペアからのレール荷重が20 tを超えない蒸気機関車の予備設計を準備しました。 理論的には、このような機関車は最大の積載量を提供し、低品位の石炭を使用でき、連結式機関車の使用を排除できるため、輸送コストを大幅に削減できるはずでした。 同時に、レールへの負荷が基準を超えないため、特別な線路補強を行わなくてもこのような機関車を使用できます。 直径1550 mmの機関車の駆動輪は、1つの剛性フレームに配置されていました。
新しい機関車の作業図面は、NKPSからこのタイプの機関車2台の製造を任されていたヴォロシロフグラード機関車工場ですでに作成されていました。しかし、詳細設計中に、1-7-2車輪方式を使用すると重量制限に耐えられないことが判明したため、2-7-2タイプに切り替えることが決定されました。車輪方式の変更に加えて、プロジェクトでは他の多くの変更が行われました。特に、シリンダーの直径が735 mmから740 mmに拡大され、火格子の面積が10 m 2から12 m 2に拡大されました。ボイラー内の蒸気圧は17 kgf/cm 2になるはずでした。機関車には、ラジアルボイラー火室、木製フレーム、チュソフシステムの蒸気過熱装置が装備されていました。
工場での機関車の生産はゆっくりと進みましたが、これは主に、工場が同時に FD タイプ 1-5-1 蒸気機関車の大量生産を習得していたためです。同じ理由で、2 台目の機関車の生産を中止することが決定されました。機関車が完成したのは 1934 年末になってからでした。新しい機関車には、文字による指定 AA (1931 年から 1935 年にかけて NKPS の人民委員を務めたアンドレイ アンドレーエヴィッチ アンドレーエフにちなんで) と、機関車の正式名称 AA20-1 (20 はレール上の動輪の荷重をトン単位で表したもの) が与えられました。
接着重量
機関車の重量は 140 トン、シリンダーの直径は 735 mm、ピストンのストロークは 812 mm でした。火格子の面積は 10 m 2、ボイラーの蒸発加熱面積は 445 m 2でした。乗務員セクションの計算作業の多くは、機関車力学の分野で将来主要な専門家となり、多くの著書を執筆したエンジニアの KP コロリョフによって行われました。
デザインの特徴
AA型蒸気機関車は、1つの剛性フレームに7つの駆動車軸を備えた世界初かつ唯一の機関車でした。蒸気機関車のボイラーは、ヨーロッパで最大の機関車ボイラーの1つでした。機関車が非常に大きいため、機関車の曲線フィットを改善するためにさまざまな対策が講じられました。特に、前台車は機関車の縦軸から±145 mm以内（極端な場合）、後台車は±265 mm以内で逸脱することができました。1番目と2番目の輪軸のクリアランスは±27 mm、7番目は±35 mmでした。さらに、3番目、4番目、5番目のペアの車輪には隆起がなく、バンドの幅は175 mmでした。
この機関車は、蒸気機関のピストンロッドから駆動輪軸への力の伝達方式も独特でした。従来の蒸気機関車では、牽引力は車軸の 1 つ (先輪軸) に伝達され、そこから牽引棒を介して他のすべての可動車軸に直接伝達されます。AA 機関車では、牽引力は 4 番目の駆動車軸に伝達され、そこから牽引力が最初の 3 つの連結車軸に直接伝達されました。この車軸は、特殊な牽引棒によって 5 番目の輪軸にも接続され、6 番目と 7 番目の車軸は 5 番目の駆動車軸から直接駆動されました。
参照
参考文献
外部リンク
- スターリンのエンジン：AA20