Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники Страница 7

Спортивный мотоцикл – для занятий мотоциклетным спортом. Сконструирован на основе дорожного, но с более мощным двигателем, прочной рамой и одинарным седлом. Также спортивные мотоциклы используются для испытания новых конструкторских изобретений.

Специальные мотоциклы – это патрульные, военные, торговые.

Основные характеристики любого мотоцикла – это рабочий объем двигателя, мощность, максимальная скорость, масса. У спортивных эти показатели выше, чем у дорожных. Масса колеблется от 70 до 350 кг, скорость – от 60 до 250 км/ч и более. Диаметры цилиндров тоже различны – от 52 до 75 мм.

Объемы двигателей от 48—1200 см3. В России основные заводы, выпускающие мотоциклы, находятся в Ижевске, Коврове, Ирбите. Рабочий объем двигателя мотоциклов, производимых в Коврове – 175 см3, в Ижевске – 350 см3, в Ирбите – 650 см3. Также мотоциклы различных классов производят во многих странах: Франции («Мотобекан»), Германии (BMW, «Мюнх»), Чехии (JAVA), Японии («Хонда»). Дальнейшее развитие производства мотоциклов направлено на усовершенствование его конструкции, так как он является эффективным и экономичным транспортным средством.

Разновидность мотоцикла – мотороллер. Он имеет более комфортные условия для водителя. Двигатель мотоциклетный, расположен под сиденьем и закрыт кожухами, колеса меньше, чем у мотоцикла, передний щит внизу переходит в подножки. Но он менее чем мотоцикл устойчив при езде по неровной дороге, это его ограничение. Максимальная скорость до 100 км/ч. Производство мотороллеров началось и в России, и за рубежом примерно в 1940—1950-е гг., но в начале 1970-х гг. выпуск их был прекращен в зарубежных странах. На базе и мотороллера, и мотоцикла выпускают трехколесные транспортные средства для транспортировки грузов до 150 кг.

Паровоз

Паровоз – первый локомотив; его двигатель – паровая машина. В конструкции паровоза основными элементами являются паровая машина и паровой котел, экипажная часть. К паровозу прицепляется тендер, в котором размещены запасы топлива, воды и смазки. Топливом для такого паровоза являются каменный уголь, торф, дрова, мазут, горючие сланцы. Иногда запасы топлива и воды могут находиться в самом паровозе – это танк-паровоз. Принцип работы двигателя основан на теплоотдаче. При сгорании топлива в топке тепло передается через стенки топки и жаровых труб воде в котле, которая превращается в пар. Паровая машина преобразует тепловую энергию в механическую энергию, которая приводит в движение поршни в паровых цилиндрах, это движение передается колесам, и они движутся. Чтобы повысить экономичность, используются специальные установки, где пар перегревается и его температура повышается значительно. Экипажная часть – это рама, колесные пары с буксами, рессорное подвешивание, тележки – бегунковые и поддерживающие, также с колесными парами, и аппараты сцепления. Самые первые паровозы были построены в Великобритании в 1803 г., изобретатель Р. Тревитик; в 1814 г. – изобретатель Дж. Стефенсон. Паровоз Дж. Стефенсона назывался «Ракета».

В России первый паровоз был построен и пущен в 1833 г. на железной дороге Петербург – Москва, конструкторы Е. А. и М. Е. Черепановы. Использование паровозной тяги распространилось на железных дорогах многих стран в конце XIX – начале ХХ вв. Около 100 лет они служили для ведения поездов. Но в 1950-х гг. паровозы постепенно стали заменяться тепловозами и электровозами, которые оказались более экономичными. С 1956 г. производственный выпуск паровозов был прекращен, хотя они еще продолжали эксплуатироваться.

В отличие от паровоза двигателем тепловоза является двигатель внутреннего сгорания – дизель. Он установлен в машинном отделении и преобразует тепловую энергию топлива при его сжигании в механическую энергию, и она передается через гидромеханическую или электрическую силовую передачу движению колесных пар. Тепловоз оказался более экономичным локомотивом, чем паровоз. Самые первые тепловозы в России появились в 1920-х гг. Широкое распространение получили тепловозы с электрической передачей. В их устройстве коленчатый вал вращает электрогенератор, который вырабатывает ток, питающий тяговые двигатели, они передают вращение колесным парам через зубчатую передачу. Экипажная часть тепловоза – рама, тележки с колесными парами, буксами, рессорное подвешивание. На раме находится кузов тепловоза, в котором расположена кабина, из кабины машинист управляет движением при помощи устройства – контроллера. Изменение режимов работы тяговых двигателей идет автоматически. Между кабиной и машинным отделением расположена аппаратная камера с размещенными устройствами и приборами переключений в силовой цепи. В машинном отделении расположены: двигатель, генератор, компрессор, аккумуляторная батарея. Тепловозы могут развивать скорость более 160 км/ч, их КПД – более 30%.

Пароход

Пароход – самоходное судно, движение которого осуществляется при помощи паровой машины. Строительство пароходов стало возможным только в начале XIX в., когда появилось промышленное производство паровых машин. Первый пароход построил Р. Фултон в 1807 г. в США. Это был речной пароход, он курсировал от Нью-Йорка до Олбани, его скорость была 5 узлов – 9 км/ч. В России первый пароход «Елизавета» появился в 1815 г., мощность его двигателя составляла 2,8 кВт. Он курсировал из Петербурга в Кронштадт и обратно. Первый пароход, пересекший Атлантический океан в 1819 г., был построен в США и назывался «Саванна». Кроме паровой машины он имел бортовые гребные колеса и паруса и значительную часть пути шел под парусами. Первый пароход, что пересек Атлантику без помощи парусов, был английский «Сириус». Свой океанский рейс он совершил в 1838 г. Но еще долго в XIX в. паруса применялись как дополнительное средство движения на пароходах. В 1940-е гг. пароходы стали оборудовать гребными винтами – устройством, состоящим из гребного вала и насаженной на него ступицы с лопастями, расположенными на одинаковых угловых расстояниях одна лопасть от другой и под углом к оси вала. Использование гребных винтов улучшило мореходность пароходов. К концу XIX в. гребные пароходы пришли на смену парусным.

Современные пароходы точнее будет называть «турбоходы», так как они вместо паровой машины оборудованы паровой турбиной. Но самый первый турбоход был построен в Великобритании в 1894 г. Мощность – 1,47 МВт, водоизмещение судна – 44 т. Двигался он со скоростью 34 узла – 62 км/ч. Паровые турбины стали использовать и на пассажирских судах с 1901 г., и на военных с 1899 г. Сейчас самые мощные из судовых двигателей – это как раз паротурбинные установки. С 1976 г. они установлены на океанических танкерах, сухогрузах, контейнеровозах и также на военных и пассажирских судах. Мощность паровой турбины больше 100 МВт. В наши дни около трети транспортных морских судов имеют паровые турбины.

Пассажирский поезд

Пассажирский поезд – поезд, состоящий из пассажирских вагонов. Пассажирский вагон состоит из кузова, ходовых частей, тяговых приборов, тормозных устройств. Ходовые части – колесные пары обеспечивают безопасность движения, плавность хода. Тормозные устройства регулируют скорость движения и управляют остановкой поезда. Все пассажирские поезда имеют и автоматические тормоза, и ручные. Кузов вагонов изготовлен из высокопрочных сталей или сплавов. Скорость пассажирских поездов до 250 км/ч. Первые пассажирские поезда с паровой тягой появились в 1825 г. в Великобритании. В России в 1837 г. на Царскосельской железной дороге. Вагоны этого поезда имели вид карет. В те годы вагоны строились на Александровском заводе. Вагоны оборудовались креслами для пассажиров, в 1866 г. появились вагоны со спальными купе (в поездах на железной дороге Петербург – Москва). Кузова вагонов были деревянные, печное или водяное отопление, освещение газовое, автоматические тормоза. В 1896 г. был построен пассажирский вагон длиной 18 м, в 1906 г. – двухэтажные пассажирские вагоны, с 1947 г. пассажирские вагоны делаются цельнометаллическими. Современные пассажирские поезда различаются по назначению и составу. В состав поезда входят вагоны для перевозки пассажиров, почты, багажа, вагон-ресторан. Иногда включаются вагоны специального назначения: служебные, клубные, лабораторные. Пассажирские поезда бывают дальнего следования, пригородного сообщения и межобластные. Такие поезда комплектуются вагонами купейными или некупейными, мягкими или жесткими, их кузов цельнометаллический, отопление водяное или электрическое, они имеют вентиляцию и электрическое освещение. Во многих поездах есть специальные установки для кондиционирования воздуха. Движение осуществляется электровозом или дизель-поездом. Вагоны моторные или прицепные. Число пассажирских мест может достигать в электропоезде – 1050, в дизель-поезде – 384. Мягкий купейный вагон имеет 24—32 места, жесткий купейный вагон 38 мест, некупейный 54—81 место. В России до 65% всех пассажирских перевозок осуществляется железнодорожным транспортом. Дальнейшее развитие пассажирских перевозок направлено на улучшение конструкции пассажирских вагонов, использование в их изготовлении новых материалов, повышение комфортности.