Кіріспе

Жақшафт – қозғалтқыш немесе мотордың шығыс білігі сияқты қуатты қозғалтушы біліктен локомотивтің жетекші осьтері сияқты қуат алатын біліктерге күш беруге қолданылатын аралық білік. 19- және 20-ғасырлардағы теміржол локомотивтерінде қолданылған жағдайда, жақшафттар әдетте локомотивтердің жетекші осьтерімен бір қатарға орналастырылып, оларға бүйірлік таяқшалармен жалғастырылған. Жалпы, локомотивтің әрбір жетекші осі локомотивтің салмағы серіппелерде ұсталып, шассиге қатысты шамамен бір дюйм (2,5 см) вертикальды қозғалуға мүмкіндік береді. Бұл қозғалтқыш, мотор немесе беріліс локомотив шассиіне қатаң бекітілсе, оны оське қатаң жалғастыру мүмкін емес екенін білдіреді. Бұл мәселені жақтаусыз подшипниктерге жақшафты орнату және бүйірлік таяқшаларды немесе (кейбір ерте үлгілерде) тізбекті жетекті пайдалану арқылы шешуге болады. Жақшафттар алғаш рет ерте бу локомотивтерінде қолданылды, бірақ сол кездегі конструкторлар оларды осылай атаған жоқ. 20-ғасырдың басында ауыр магистральдық қызмет үшін көптеген жақшафтты электр локомотивтері салынды. Жақшафтты жетекті механикалық берілістерді қолданған көптеген ерте бензин және дизель локомотивтерінде де пайдаланған.

Бу локомотивтері

Балтимор және Огайо темір жолы жоғарғы валмен қозғалатын локомотивтерді қолдануда алғашқы болды. Алғашқы «Грассхоппер» локомотивінің қозғалтқыш осі тікелей коленвалдан келетін шприцтік дөңгелектермен қозғалса, 1833 жылы жеткізілген «Саяхатшы» және барлық кейінгі «Грассхоппер» және «Краб» локомотивтері джакшафтты қолданды. Бұл локомотивтер кіші диаметрлі қозғалтқыш дөңгелектерді пайдалана отырып, орынды жүріс жылдамдығына жету үшін жылдамдықты арттыратын беріліс механизмін пайдаланды. Бұл машиналарды жобалаушылар «жақ шахта» терминін қолданбады. Олар бұдан кейін «жеке ось» деп аталатын, «алдыңғы осьтен шамамен үш фут алға орналасқан және екі жол осінің дөңгелектерімен жалғасқан дөңгелектерді көтеріп жүретін» ось деп атады. 1837 жылы Росс Винанс локомотивтердің «краб» класы деп аталатын патентінде өзінің джакшафтын «пинионды дөңгелек осі» немесе «үшінші ось» деп атады. Кәдімгі бу локомотивінде коленвал қозғалтқыш осьтердің бірі болып табылады. Джакшафтпен жұмыс істейтін бу локомотивінде коленвал джакшафтты бұрады, ол өз кезегінде жүргізуші дөңгелектерді бұрады. Кейбір бу локомотивтерінің конструкциясы осы екі шектің арасындағы аралық нұсқаны ұсынады, онда коленвал қозғалтқыш күштен бөлек болады. Финес Дэвистің 1831 жылы B&O-да сынақтан өткен алғашқы B&O «Грассхоппер» және 1836 жылғы Стоктон және Дарлингтон темір жолының «Swift» локомотивтері осы сыныпқа жатты, онда коленвал тікелей қозғалтқыш осьтердің арасында орналасқан. Бұл екі үлгіде де тік цилиндрлер қолданылды, ал коленвал қозғалтқыш осьтердің жазықтығында болды. Біріншісі бірінші қозғалтқыш оське беріліс арқылы күш берді, ал екіншісі осы байланыс үшін бүйірлік таяқшаларды пайдаланды. Кейбір локомотивтерде тік коленвал тікелей артқы қозғалтқыш осьтің үстінен орналасқан көлденең цилиндрлер қолданылды, ал ортақ серіппе шахта мен осьтің тік қозғалысын қамтамасыз етті. Росс Винанс 1842 жылдан бастап 0-8-0 локомотивтерінің сериясын жобалап, B&O «Mud Digger» класының локомотивтерін жасады. «Грассхоппер» локомотивтері сияқты, бұл локомотивтердің коленвалдары қозғалтқыш дөңгелектерге беріліс арқылы күш берді. 1843 жылғы патентінде Винанс коленвалды «бесінші ось» деп атады. 1880 жылы Англияның Лидс қаласындағы Фоулер булы жырту зауыты 0-4-0 локомотивінің ұқсас конструкциясына патент алды, онда коленвал мен артқы ось арасында тік бүйірлік таяқшалар болды. Бұл жағдайда цилиндрлер мен поршеньді таяқшаларды шаң мен кірден алыс ұстау мақсаты көзделді. Осындай Фоулер локомотивінің бірі сақталған, ол өте кішкентай, тар ауқымды 0-4-2T локомотиві. Бу турбиналы локомотивтерді алғашқы жобалаушылар редукциялы берілістердің немесе серіппелі аспалардың қажеттілігін түсінбеді. Бұл мәселелер шешілгеннен кейін, джакшафт турбинаның шығыс беріліс қорабын қозғалтқыш дөңгелектерге қосудың бір жолы ретінде пайда болды. Италиялық Джузеппе Беллуццо осы идеяның әртүрлі нұсқаларына қатысты бірнеше АҚШ патенттерін алды. Джакшафтты қолдануға балама ретінде турбинаны қозғалтқыш дөңгелектің үстіне орналастыру немесе локомотивтің қозғалтқыш дөңгелегі мен турбина шахтасы арасында көлденең орналасқан беріліс қорабын пайдалану қарастырылды.

Электрлік локомотивтер

Көптеген ертедегі электрлі локомотивтер де джакшафтпен жабдықталған. 1915 жылы жасалған электрлі локомотивтердің жалпы зерттеуінде 24 локомотив дизайнының ішінде 15 түрлі джакшафтты жетектеу схемасы анықталды. Кейбір ертедегі локомотивтер жеке осьтерге орнатылған кішкентай диаметрлі DC тягалық қозғалтқыштарын қолданған, бірақ көпшілігі, әсіресе AC қуатымен жұмыс істейтін локомотивтерде, тек бір немесе екі үлкен диаметрлі қозғалтқыш болған. Бұл үлкен диаметрлі қозғалтқыштар көптеген жетекші дөңгелектерден үлкен болғандықтан, жетекші осьтердің деңгейінен жоғары орнатылған. Қозғалтқыш немесе қозғалтқыштар джакшафтты немесе джакшафттарды тісті дөңгелектер немесе бүйірлік таяқшалар арқылы итермелеп, содан кейін джакшафт дөңгелектерді бүйірлік таяқшалар арқылы айналдырған. Еуропада Оерликон және Браун Бовери әртүрлі джакшафт конструкцияларын жасады, ал АҚШ-та Вестингхаус жетекші болды. Мұнда келтірілген электрлі локомотивтердің алғашқы зерттеулерінің барлығы джакшафт немесе джакшафт терминдерін қолданады. Мысалдарға PRR DD1 және FF1 электрлі локомотивтері, сондай-ақ Швейцарияның Ce 6/8 Crocodile класы және оның тар жолға арналған туысы, Ретия темір жолының Ge 6/6 I локомотивтері жатады. Электр қозғалтқыштарының дамуы оларды кішірейтіп, Екінші дүниежүзілік соғысқа қарай көптеген жаңа локомотивтер джакшафттарды қолданусыз жасалды.

Ішкі жану локомотивтері

Болдуин 20 ғасырдың басында ішкі жану локомотивтерін жасауды бастағанда, бензинді қозғалтқыштан жақтау білігіне дейін 2 жылдамдықты беріліс жүйесін қолданды. Алғашқы Болдуин ішкі жану локомотивтері 0-4-0 конфигурациясында жасалған және 3,5-9 тонна салмаққа ие болды, бірақ 1919 жылға қарай 25 тонналық 0-6-0 конфигурациясы қолжетімді болды. Бұл локомотивтер Бірінші дүниежүзілік соғыстың тар жол траншеялық теміржолдарында кеңінен пайдаланылды. Британдық темір жолының 03 класты дизелі (суретте) – одан кейінгі үлгі. Жақтау біліктері кейбір дизельдік-механикалық және дизельдік-гидравликалық локомотивтерде қолданылған, бірақ дизельдік-электрлік локомотивтерде көбінесе қолданылмады. Бір ерекше жағдай – британдық D3/7 класы.

Асқыну қозғалысы

Қосымша таяқша жетегінен басқарылатын штанганың қиындығы – доңғалақ осьтерінің тік серпілісіне мүмкіндік беру қажеттігі. Осы мақсатта бірнеше механикалық схемалар қолданылған.

Ұзын көлденең таяқшалар

Ең қарапайым конструкция – көлденең бағытта жүретін ұзын байланыстырғыш таяқтарды пайдалану. Дөңгелектің соңындағы үлкен тік қозғалыс, джакшафт жетектегі кішкентай көлденең қозғалысқа ғана әкеледі. Дизельдік-механикалық локомотивтерде бұл, берілісті көлденең икемділікпен орнату арқылы теңгеріледі. Салмақты арттыру үшін ауыр қозғалтқыш жетек дөңгелектерінің үстіне орналасады, ал салыстырмалы түрде жеңіл беріліс қорабы бір шетке, байланысқан дөңгелек базасының сыртына орнатылуы мүмкін. Соңғы жетек корпусы да рамалар арасына орнатуға жеткілікті тар болып келеді, бұл оны төменге және жетек осьтерімен бір деңгейде орнатуға мүмкіндік береді. Бұл конструкция баяу жылдамдықты дизельдік маневрлік локомотивтерде көп кездеседі, бірақ әдетте магистральдық жылдамдықтар үшін қолданылмайды. 1925 жылғы шведтік D lok локомотиві осыны пайдаланды, екі мотор бір джакшафтқа, ал екі жетек осьтерінің арасына қысқа таяқшалармен 1C1 схемасында қосылды.

Қалқандары бар штангалар

Бұрынғы блоктардағы тік сырғанамалы подшипниктер қозғалуға мүмкіндік береді, бірақ олар мұқият жобалануы керек, әйтпесе таяқшалар арқылы берілетін күш осы подшипникті ғимараттай ғана жылжытуға жұмсалады. Мұндай сырғанамалы буындар аспаның қозғалысын қамтамасыз етуі керек, бірақ таяқ күші әрқашан сырғанама жолға тік бұрышта болатындай етіп орналастырылуы тиіс. 1908 жылы жасалған он итальяндық E550 локомотивінде жұптасқан моторлар болған, әрқайсысының өзінде аралық білік болған. Олардың арасында үшбұрышты таяқ орналасқан, ол синхронды түрде айналып, әрқашан көлденең күйде болған. Бұл таяқ ортаңғы білік үшін сырғанамалы кривошиптің мойыншасын және алдыңғы және артқы жетек доңғалақтарының тең емес арақашықтықтағы жұптарына арналған ұзын байланыс таяқшалары үшін подшипниктерді ұстаған.