Четырёхосный нормальный тендер (также Тендер четырёхосный нормальный 1908 года, Тендер конструкции Путиловского завода) — четырёхосный (осевая формула 2-2) тендер паровозов российских железных дорог. Был разработан Путиловским заводом под руководством Комиссии подвижного состава и тяги МПСЖурналъ Комиссіи Подвижного Состава и Тяги. Приложеніе 1-е къ журналу № 1-1911 года. Краткій историческій очеркъ дѣятельности Комиссіи Подвижного Состава, Тяги и Мастерскихъ за 10 лѣтъ ея существованія. — СПб., 1911. — С. 15. в качестве «нормального» (стандартного, типового); использовался с паровозами серий Б, Ж, К, Н, О, С, У, Щ, Э и другими. Тендеры, выпускавшиеся для разных серий паровозов, имели некоторые конструктивные различия; в первую очередь, это касается передней площадки, высота которой зависела от высоты пола в будке у паровозов данной серии.
Предыстория создания
В XIX веке на железных дорогах России использовались, в основном, трёхосные тендеры, однако рост мощности паровозов и применение низкосортного топлива обусловили к концу столетия увеличение размеров тендеров и — как следствие — переход с 1890-х гг. к четырёхосным конструкциям. Вместе с тем единый тип четырёхосного тендера первоначально введён не был, что привело к появлению значительного числа их различных вариантов.
В 1900—1901 гг. Харьковский завод по инициативе Екатерининской железной дороги спроектировал для паровозов серии О с угольным отоплением четырёхосный тендер, имевший запас воды 25 м3. Его длина составляла 8947 мм (с передними буферами — 9019 мм), колёсная база — 4300 мм, база тележки — 1800 мм, запас угля — 5 т, масса тары — 21,5 т. С 1901 г. паровозы О с такими тендерами строились различными заводами как для Екатерининской, так и для других казённых дорог. Позже эти тендеры выпускались с паровозами Ж, К, Н, Ш, Щ и др. Однако при применении их к паровозам с нефтяным отоплением нагрузка на ось превысила 13 т, что Инженерный совет МПС признал нежелательным ввиду слабости верхнего строения пути на многих дорогах. В 1903 г. Комиссия по устранению недостатков в паровозах (будущая Комиссия подвижного состава и тяги), сочтя ёмкость водяного бака 25 м3 чрезмерной, поручила Путиловскому заводу спроектировать тендер на 23 м3 воды, с возможностью выпускать его как для товарных, так и для пассажирских паровозов с различными видами отопления.
За основу был взят тендер с запасом воды 24 м3, который выпускался Путиловским заводом с 1902 г. для паровозов ѲП заказа казённых железных дорог (позже аналогичные тендеры стали выпускаться и Коломенским заводом с паровозами ѲК). По конструкции он был близок к «харьковскому», отличаясь от него главным образом устройством водяного бака. Тендер Харьковского завода имел П-образный бак с вклёпанным посередине наклонным днищем помещения для угля. Путиловский же завод под водяной объём использовал и пространство под угольным помещением; таким образом, бак принял форму параллелепипеда, имеющего в верхней части наклонную выемку примерно на треть его ширины — угольную яму.
Окончательное решение о переходе к тендерам с баком на 23 м3 воды было принято Инженерным советом в конце 1904 г. В 1905 г. проектирование нового тендера было завершено. По сравнению с тендером ѲП изменились некоторые основные размеры: высота бака была уменьшена с 1430 до 1360 мм, колёсная база увеличена с 4200 до 4240 мм, длина рамы тележки — с 3410 до 3460 мм и др. Отличались также размеры частей тормозной рычажной передачи и устройство других элементов.
Конструкция
Экипажная часть Экипажная часть тендера представляет собой раму с двумя двухосными тележками. На каждую тележку рама опирается через подпятник и два боковых скользуна. Подпятники имеют плоскую форму. Поворот тележки осуществляется вокруг оси вертикального шкворня, соединяющего её с рамой тендера; возможность поперечного смещения передней тележки, появившаяся в некоторых более поздних конструкциях тендеров, отсутствует.
Рама имеет клёпаную конструкцию и состоит из двух продольных хребтовых балок (швеллеры 300 × 100 × 11), двух наружных продольных обносных швеллеров (120 × 55 × 7), консолей (для крепления обносных швеллеров к хребтовым балкам), двух шкворневых балок (каждая из двух швеллеров 300 × 100 × 11), четырёх дополнительных поперечных балок, а также уголка с листом для крепления тормозного цилиндра. В передней и задней частях рамы продольные балки соединены стяжными ящиками. На тендерах паровозов серий Ж и К спереди рамы с обеих сторон устанавливались так называемые «водила», упруго (через пружины) соединявшиеся с рамой паровоза. Это фактически увеличивало колёсную базу паровоза, что способствовало уменьшению его виляния при движении.
Тележки тендера также являются клёпаными, их боковины выполнены из листовой стали толщиной 22 мм и соединяются между собой шкворневой и концевыми балками. Шкворневая балка тележки изготовлена из двух швеллеров 260 × 90 × 10, каждая из концевых балок — из одного швеллера 235 × 90 × 8 или 235 × 90 × 10. Между шкворневой и концевыми балками установлены диагональные раскосы. Швеллеры шкворневой балки сверху и снизу накрыты листами толщиной 10 мм, в средней части балки укреплены подпятник и шкворень.
Рессорное подвешивание — одноступенчатое, осуществляется посредством надбуксовых листовых рессор (10 листов). Буксы имеют подшипники скольжения.
Колёсные пары имеют оси с наружным расположением шеек и цилиндрической средней частью; в конце подступичной части имеется бурт, фиксирующий конечное положение колёсного центра при запрессовке. Длина оси — 2372 мм, расстояние между серединами шеек — 2100 мм, длина шеек — 240 мм, диаметры: шеек — 135 мм, предподступичной части — 165 мм, подступичной части — 170 мм, средней части — 160 мм. Диаметр колёсных центров составляет 880 мм, диаметр бандажей по кругу катания — 1010 мм.
Ударно-тяговые приборы
Сцепление тендера с паровозом — упругого типа, осуществляется с помощью винтовой стяжки, которая своими скобами надевается на вертикальные шкворни, установленные в переднем стяжном ящике тендера и в заднем стяжном ящике паровоза. По бокам от неё на случай обрыва имеются две запасные тяги. В первые годы использовались два типа передних стяжек — обычная и усиленная (последняя — на тендерах паровозов Щ). В 1910 г. была введена единая передняя стяжка для трёх- и четырёхосных тендеров, разработанная на основе усиленной; длина её передней скобы составляла 280 мм, задней — 195 мм.
Передние буфера тендера — плунжерного типа; они установлены в направляющих коробках, укреплённых в переднем стяжном ящике. Буфера задними концами опираются на поперечную листовую рессору, хомут которой шарнирно закреплён в том же стяжном ящике. Рессора обеспечивает поглощение толчков между паровозом и тендером; через неё же передаётся усилие от паровоза при движении задним ходом. Число листов первоначально составляло 13, позже стали использоваться 15-листовые рессоры (прежде всего, на тендерах мощных паровозов — С, Щ и др.). На тендерах паровозов Э передние упряжные рессоры имели 16 листов.
Сцепление тендера с составом осуществляется винтовой сцепкой (крюком с винтовой стяжкой). Применялись обычные для подвижного состава того времени типы стяжек: на тендерах товарных паровозов — введённая в 1905 г. одиночная усиленная, на тендерах пассажирских паровозов — двойная (типа Уленгута), конструкция которой позволяла производить соединение сразу обеими стяжками сцепляемых единиц подвижного состава. С 1912 г. стала использоваться двойная стяжка нового типа, разработанная в качестве единой как для товарных, так и для пассажирских паровозов и вагонов.
Хвостовик крюка сцепки пропущен через чугунную подушку в заднем стяжном ящике рамы тендера и прикреплён к хомуту задней упряжной рессоры. Рессора имеет 12 листов (на паровозах Э — 14); её концы упираются в укреплённые в стяжном ящике вертикальные шкворни. Задние буфера — обычные (тарельчатого типа), имеют витые пружины из листовой стали.
Водяной бак
На тендере применён клёпаный водяной бак прямоугольной формы, представляющий собой каркас из уголковых профилей, покрытый листовой обшивкой. На раму тендера бак устанавливается на деревянных подкладках и крепится болтами к её консолям; в местах крепления днище бака и консоли имеют металлические накладки. Внутри бака находится поперечная перегородка, увеличивающая его жёсткость и смягчающая гидравлические удары от колебаний воды при движении паровоза; также в ряде мест установлены листовые поперечные связи.
В верхней части бака расположена угольная яма — покатое углубление шириной 980 мм для запаса угля или дров. Её днище имеет в передней части подъём. Такая форма ямы была выбрана для удобства смачивания угля, поскольку на многих железных дорогах использовался низкосортный уголь, требовавший значительного смачивания перед загрузкой в топку. На практике это привело к застаиванию в угольной яме воды, что влекло за собой быстрое ржавление обшивки; позже в нижней части ямы стала устанавливаться водоотводная трубка. На ряде дорог для защиты обшивки от ржавления, а также от механических повреждений углём и кочегарным инструментом применялось покрытие стенок и днища ямы бетоном, асфальтом или просмоленными деревянными досками.
Объём водяного бака равен 23 м3, яма вмещает 5 т угля. Внутренние размеры бака составляют: длина — 6720 мм, ширина — 2990 мм, высота — 1360 мм; толщина листов обшивки: днище — 6 мм, стенки — 5 мм, палуба — 4 мм, стенки угольной ямы — 5 мм. Палуба имеет наклонный обнос (ограждение) высотой 260 мм. У тендеров, выпускавшихся для паровозов серии С, обнос не оканчивался у переднего края бака, а плавно переходил в верхнюю часть ограждения площадки.
В задней части бака на его палубе находятся две горловины круглой формы для заливки воды, а в днище — промывочный люк. Подача воды от тендера к паровозу осуществляется по двум трубам с гибкими резиновыми армированными рукавами. В месте крепления труб к водяному баку тендера установлены запорные клапаны; открытие и закрытие клапанов осуществляется маховиками, выведенными на палубу бака. При нефтяном отоплении паровоза на водяной бак сверху устанавливается мазутный бак прямоугольной или цилиндрической формы.
У тендеров паровозов Б и Э ввиду высокого расположения передней площадки глубина угольной ямы была уменьшена. Одновременно была понижена на 60 мм палуба водяного бака, что было вызвано необходимостью сохранить его объём равным стандартной величине 23 м3. Чтобы при уменьшенной ёмкости ямы можно было разместить требуемый запас угля, обнос бака был сделан высоким вертикальным. Также была изменена форма труб для подачи воды, место крепления труб к водяному баку перемещено ближе к его передней стенке, отличался ряд других элементов. С такими тендерами строились и паровозы последующих модификаций серии Э — ЭШ, ЭГ, ЭУ и часть паровозов ЭМ.
Оборудование
Тендер имеет колёсно-колодочный тормоз с односторонним нажатием колодок; расположение колодок — наружное; привод тормоза — пневматический и ручной. Пневмотормоз — автоматический, как правило, системы Вестингауза, которая в начале XX в. на русских железных дорогах являлась основной. Диаметр тормозного цилиндра составляет 12 дюймов (305 мм). Тормозной цилиндр, запасной резервуар и тройной клапан (воздухораспределитель) размещены под рамой тендера, в средней её части; отпускной клапан также находится под рамой или выведен на переднюю площадку. На площадке расположен и привод ручного тормоза.
В задней части тендера (за водяным баком) размещён инструментальный ящик; ещё два ящика меньшего размера находятся на передней площадке.
Первоначально тендеры не имели контрбудок, однако в 1910-х гг. стали выпускаться с контрбудками. Так, для тендеров паровозов С применялись стальные контрбудки проекта завода Гартмана.
Постройка