Lokomotif nasıl hareket eder? Buharlı lokomotif nasıl çalışır? Buhar makinesinin silindir sayısına göre

Sayfa 1

Lokomotif aşağıdaki ana parçalardan oluşur (bkz. Şekil 1a): buhar kazanı 2, buhar motoru 3, krank mekanizması 4, mürettebat kısmı.

Bir buharlı lokomotifin buhar kazanı, iç kısmı dönüştürmek için tasarlanmıştır. kimyasal enerji yakıt (kömür) Termal enerjiçift. Üç ana bölümden oluşur: ocak 1, kazanın silindirik kısmı 2 ve duman kutusu 7. Ocak 1'in alt kısmında ızgara 8, yakıtın yanması (oksidasyonu) için gerekli havanın yanma odasına girdiği yer. Şöminenin orta kısmında iki sıra duvar vardır - dış ve iç. Dış duvar sırası, ocak mahfazasını (9) oluşturur ve refrakter tuğlalarla kaplı iç duvar, ateş kutusunu (10) oluşturur. Her iki duvar sırası, bağlantılarla birbirine bağlanır. İÇİNDE arka duvarlar Ateş kutusunda, içinden kömürün ızgaraya atıldığı bir vida deliği (11) yapılır. Ocak kutusunun ön duvarı tüp tabakası 12'dir.

Kazanın silindirik kısmı çelik saclardan yapılmıştır. İçinde gazların fırından duman kutusuna (7) geçtiği duman (13) ve alev (14) boruları bulunur. Alev borularına (14) ek olarak kızdırıcı elemanlar monte edilir. Kazanın duman ve alev borularının etrafındaki boşluğun tamamı su ile doldurulur.

Kazanın (2) silindirik kısmının en yüksek noktasında bir buhar odası (15) bulunmaktadır. Duman kutusunun (7) üst kısmına egzoz gazlarının çıkarıldığı bir boru (16) yerleştirilmiştir.

Pirinç. 1 - Şema ortak cihaz ve bir buharlı lokomotifin çalışma prensibi: 1 - ateş kutusu; 2 - buhar kazanı; 3 - buhar motoru; 4 - krank mekanizması; 5 - sürüş tekerleği çiftleri; 6 - sürücü kabini; 7 - duman kutusu; 8 - rendeleyin; 9 - yanma odası kasası; 10 - yangın kutusu; 11 - vida deliği; 12 borulu ızgara; 13 - duman boruları; 14 - alev boruları; 15 - buhar tankı; 16 - egzoz gazları için borular; 17 - kaydırıcı; 18 - çerçeve; 19 - koşucu tekerlek takımı; 20 - destekleyici tekerlek takımları; 21 - ihale

Bir buharlı lokomotifin buhar motoru (3) bir silindir, bir piston ve bir çubuktan oluşur. Buhar motorunun piston kolu kaydırıcıya (17) bağlanır; mekanik enerji krank mekanizmasına iletilir 4.

Lokomotifin mürettebat kısmı bir sürücü kabini (6), bir çerçeve (18), aks kutulu tekerlek takımları ve bir yaylı süspansiyondan oluşur. Buharlı lokomotifin tekerlek takımları çeşitli işlevler ve buna göre çağrılırlar: koşucu 19, önde gelen 5 ve destekleyen 20.

Ana buharlı lokomotifin bağımsız olmasına rağmen ayrılmaz bir parçası, yakıt, su ve yakıt içeren ihale 21'dir. yağlayıcılar ve ayrıca bir kömür besleme mekanizması.

Buharlı lokomotifin çalışma prensibi aşağıdakilere dayanmaktadır (bkz. Şekil 4, b). Yakıt, kömür besleme mekanizması tarafından ihaleden (21) vida deliği (11) aracılığıyla fırının ateşleme kutusunun ızgarasına (8) beslenir.

Yakıtın karbonu ve hidrojeni, ızgaradan (8) ateş kutusuna giren havadaki oksijenle etkileşime girer - yakıtın yanma süreci meydana gelir. Sonuç olarak, yakıtın (ICE) iç kimyasal enerjisi, taşıyıcısı gaz olan termal enerjiye (TE) dönüştürülür.

Sıcaklığı 1000 – 1600°C olan gazlar alev ve duman borularından geçerek duvarlarını ısıtır. Şöminenin duvarlarından ve borulardan gelen ısı suya aktarılır. Suyun ısıtılması sonucunda kazanın silindirik kısmının üst kısmında biriken buhar oluşur. Kazanın buhar odasından (15) 1,5 MPa (15 kgf/cm2) basınca ve yaklaşık 220°C sıcaklığa sahip buhar, buhar motoruna (3) girer (bkz. şekil 4a).

Sayfa 1

Bir buharlı lokomotif üç ana bölümden oluşur: kazan, buhar motoru ve mürettebat bölümü. Ek olarak lokomotifte, su ve yakıt kaynaklarının depolandığı özel bir vagon olan bir ihale de bulunuyor. Lokomotifin kendisinde su ve yakıt depolanıyorsa buna tanklı lokomotif denir.

Esas tasarım diyagramı buharlı lokomotif: 1 - ocak kutusu; 2 - kül tablası; 3 - kazanın silindirik kısmı; 4 - duman kutusu; 5 - kabin; 6 - ihale; 7 - buhar davlumbazı; 8 - emniyet valfi; 9 - regülatör valfı; 10 - buharlı kızdırıcı; 11 - buhar motoru; 12 - koni cihazı; 13 - külbütör mekanizması; 14 - regülatör tahriki; 15 - çerçeve; 16 - destek arabası; 17 - koşucu arabası; 18 - aks kutusu; 19 - bahar; 20 - fren balatası; 21 - paro hava pompası; 22 - otomatik kuplör SA-3; 23 - düdük; 24 bir sanal alandır.

Kazan üç ana bölümden oluşur: yanma odası, silindirik kısım ve duman kutusu.

Ateş kutusu. Yakıtın yanması ocakta meydana gelir. Yakıt ya kanatlarla kapatılmış bir vida deliğinden manuel olarak ya da daha sonraki buharlı lokomotif serilerinde özel bir cihaz - mekanik bir kömür besleyici (stoker) kullanılarak yüklendi. Ateş kutusu genellikle kazanın içine destekler üzerine monte edildi ve yakıtın yanmasından kaynaklanan ısı kullanımını en üst düzeye çıkarmak ve duvarlarının erimesini önlemek için tamamen suya daldırıldı.

Kül çukuru (kül tavası). Şömine ızgarasının altında bulunur. Kül tablasında biriken yanmış yakıt kalıntıları. Kül tablası, yanma odasına giren hava miktarını düzenlemek için kapılar veya kapaklarla donatılmıştır. Kül tablası metal kazıyıcılarla özel deliklerden temizlendi.

Silindirik kısım. Belli bir seviyeye kadar su ile doldurulur. Burada, yanma odasından gelen gaz halindeki yakıt yanma ürünlerinin duman kutusuna hareket ettiği ve aynı zamanda etrafındaki suyu ısıttığı duman boruları bulunmaktadır. Alev tüpleri, içine kızdırıcı elemanların monte edildiği duman tüplerinin üzerinden geçer.

Kızdırıcı, kazanın silindirik kısmında bulunan borulardan ve bağlantı boruları aracılığıyla bunlarla iletişim kuran bir toplayıcıdan oluşan bir cihazdır. Kızdırıcı borular, kazanın silindirik kısmının alev borularında bulunur; bunlar, duman borularının aksine, daha büyük bir çapa sahiptir, ancak bunlara paralel olarak, örneğin bir dama tahtası deseninde dönüşümlü olarak uzanır. Kızdırıcı, buhar sıcaklığını 350-400 °C'ye çıkararak lokomotifin verimliliğini artırır. Kazandan gelen buhar ilk önce, örneğin bir buhar kazanına monte edilmiş bir regülatöre girer, daha sonra bu doymuş buhar, duman odasında bulunan bir buhar manifoldu aracılığıyla, kızdırıcının tüpleri aracılığıyla dağıtılarak bir veya birkaç daire oluşturarak ( kızdırıcının tasarımına bağlı olarak), makara silindirlerine gittiği yerden aşırı ısıtılmış buhar toplayıcıya gönderilir.

Buhar davlumbazı (buhar odası), kazanın silindirik kısmının üst kısmında çıkıntı şeklinde hazır buharın toplanacağı alandır. Buradan buhar yalnızca buhar motorlarına değil, aynı zamanda güç kaynağına da kaçtı. ek cihazlar- enjektörü aydınlatmak için bir elektrik jeneratörü (sonraki serilerde), bir stoker, bir servo motor (hava kanalının hasar görmesi durumunda), bir buhar-hava pompası - frenlere hava pompalamak için vb.

Regülatör, sürücünün makineye buhar verdiği bir cihazdır. Regülatör buhar davlumbazında bulunur ve iki valften oluşur. Tek valfli regülatörler çok yüksek bir açma kuvvetine sahipti. İki valfli regülatörlerde küçük valf, büyük valfin açılmasına yardımcı oldu ve bu da bu sorunu çözdü. Küçük bir valfın kullanılması aynı zamanda buhardan tasarruf edilmesini de mümkün kıldı - yalnızca küçük bir valf tarafından sağlanan buhar hareket için yeterli olabilir, bu da sabit bir ifadeye yol açtı - "küçük bir valf üzerinde", yani hareket sessiz, telaşsız. FD ve IS serisinin en güçlü Sovyet buharlı lokomotiflerinde valf sayısı 4-5'e ulaştı.

Ters - lokomotifin ileri ve geri hareketinin kontrolü, ayrıca "kesme" ayarının (silindire buhar giriş aşaması) ayarlanması.

Buhar ayırıcı (buharlı kurutucu), buharı su damlacıklarından ayırmak için kullanılan bir cihazdır.

Enjektörler ihaleden kazana tatlı su sağlamaya yarayan cihazlardır. Bazı lokomotiflerde enjektörlere paralel olarak Schmit sisteminin su pompaları kullanıldı.

Duman kutusu - kızdırıcı manifoldu, koni cihazı (kuvvet konisi) ve bacayı içeren kazanın ön kısmı. Duman kutusunda ayrıca bir toplayıcı, kıvılcım tutucular ve bir sifon (lokomotif buharsız çalışırken duman kutusunda vakum oluşturmak için bir buhar cihazı) bulunur. Ön tarafta duman kutusu, duman kutusunu temizlemek ve onarımlar sırasında boruları çıkarmak için açılabilen menteşeli bir kapakla kapatılmıştır. Kutunun incelenmesi ve temizliği için üçgen sac üzerinde daha küçük bir kapı bulunmaktadır.

Lokomotif- bir demiryolu hattı boyunca bağımsız (otonom) hareket eden ve bir buhar enerji santraline sahip bir lokomotif.

Bir buharlı lokomotifin buhar santralinin enerji zinciri, bir buhar kazanı - bir ısı jeneratörü (buhar jeneratörü) ve bir krank mekanizması kullanarak tahrik tekerleklerini (tekerlek çiftleri) döndüren bir ısı motoru olarak bir pistonlu buhar motoru içerir. Bir buhar kazanında, enerji dönüşümünün birbirini takip eden üç aşaması meydana gelir: buhar kazanının fırınında, yakıtın yakılması ve iç kimyasal enerjisinin, taşıyıcısı yanma ürünleri - baca gazları olan termal enerjiye dönüştürülmesi işlemi; buhar kazanının kendisinde, suyu kaynatmak ve doymuş buhar oluşturmak için yakıt yanma ürünleri ile su arasında ısı alışverişi işlemi gerçekleştirilir; kızdırıcıda buharın sıcaklığı ve ısı içeriği artar (ayrıca yakıt yanma ürünleriyle ısı alışverişi nedeniyle).

Buhar kazanı, basınçlı buharın enerjisinin bir kısmı lokomotifin kendi ihtiyaçları için kullanılarak, lokomotifin ihalesinde bulunan su deposundan enjeksiyonlu su pompası ile su ile beslenir.

Tarihsel referans

Yaratılış fikri araç Demiryolu rayları boyunca bağımsız olarak hareket eden, 1803 yılında rayların üzerine yerleştirilen bir buhar kazanından üretilen buharla çalıştırılan bir araba koyan İngiliz mucit R. Trevithick'e aittir.

İlk buharlı lokomotifin tasarımı, onlarca yıldır buhar üreten yatay olarak yerleştirilmiş bir kazan kullanan gelecekteki lokomotiflerin şeklini ve gelişim yönünü önceden belirledi. yüksek basınç, çekişi artırmak için buharın serbest bırakılması baca ve benzeri.

Ancak lokomotif, büyük ölü ağırlığı (yaklaşık 6 ton) nedeniyle dökme demir rayları tahrip etti. İkinci lokomotif de testleri geçemedi, ancak lokomotifi iyileştirmenin önkoşulları diğer mucitlerin çalışmalarında yaratıldı ve geliştirildi.

J. Stephenson'un buharlı lokomotifi "Roket" (Büyük Britanya, 1829)

1810-20'lerde madenlerde ve madenlerde kullanılmak üzere çeşitli buharlı lokomotif tasarımları oluşturuldu: 1811'de İngiliz tamirci M. Murray, rayların arasına yerleştirilmiş üçüncü bir tekerleğe geçen dişli çarklara sahip bir buharlı lokomotif yaptı; 1812'de İngiliz mucit W. Brenton, kaldıraçlarla raydan itilen "yürüyen" bir lokomotif yarattı; 1813'te mühendis W. Hedley, bir vagonun üzerine ikiz bir buhar motoru kurdu (lokomotif, "Puffing Billy" olarak bilinir). 1814 yılında özgün tasarımıyla dikkat çekmeyen Blucher buharlı lokomotifi J. Stephenson tarafından inşa edildi. Mucit, ikinci buharlı lokomotif olan "Deney"in tasarımında bir dizi iyileştirme yaptı: iki silindirli bir buhar motoru, harici bağlantı çeki çubuklarına sahip ikiz tekerlekler kullandı ve özel bir cihaz aracılığıyla çekişi arttırmak için bacadan buhar egzozu kullandı. - daha sonra herhangi bir buharlı lokomotifin vazgeçilmez bir parçası haline gelen bir koni.

1819'da madenlerde kullanılmak üzere beş buharlı lokomotif inşa edildi; daha sonra 1823'te - Stephenson'un inşaatını denetlediği Stockton - Darlington demiryolu hattı için. 1825 yılında "Lokomoshen" No. 1 adlı buharlı lokomotif, açıldığı gün yol boyunca tren taşıdı. Ancak konik çekişin kullanılmasına ve diğer iyileştirmelere rağmen lokomotif gelişemedi. yüksek hız buhar kazanının düşük gücü nedeniyle.

1829'da Stephenson, çok borulu kazan fikrini kullanarak Roket buharlı lokomotifini inşa etti. 25 boruda ise ilk kez önceki modellerde olduğu gibi su sirkülasyonu değil, sıcak gaz yani ateş borulu kazan kullanıldı. Bu yenilik, lokomotifin hızını önemli ölçüde artırmasına olanak sağladı. Rainhill Motor Savaşı olarak bilinen, türünün tek örneği olan bir yarışmada, demiryolu 1 Ekim 1829'da Liverpool - Manchester'da o zaman için ortalama 22 km/saatlik rekor bir hız gösterdi.

Cherepanov buharlı lokomotif (Rusya, 1834)

Koninin iyileştirilmesinin ardından buharlı lokomotiflerin hızı 38 km/saat'e çıkarıldı. Bu zafer, demiryolu taşımacılığında buharlı çekiş sisteminin kullanılmasının uygulanabilirliğini kanıtladı ve bunun daha da geliştirilmesini belirledi. Rusya'daki ilk buharlı lokomotif, 1834 yılında M. E. Cherepanov (1803-1849) tarafından babası E. A. Cherepanov'un (1774-1842) önderliğinde ve katılımıyla Vyisky fabrikasında inşa edildi. Arabaya “kara vapuru”, “vapur”, “buhar arabası” deniyordu. "Buharlı lokomotif" kelimesi ilk olarak 1836'da St. Petersburg gazetesi "Northern Bee"de ortaya çıktı. Daha sonra “buharlı lokomotif” ve “lokomotif” terimleri eşanlamlı hale geldi.

Lokomotif, Vyisky fabrikasından özel olarak döşenen 853,5 m uzunluğundaki dökme demir yolun deneysel bölümünde test edildi. Lokomotif, ağırlığı 3,3 tona kadar olan bir treni 13-16 km/saat hızla taşıyabiliyordu. Profesör V.S. Virginsky'ye göre, lokomotifin arka (tahrik eden) tekerlekleri daha büyük bir çapa sahipti ve ön (koşucu) tekerlekler daha küçük bir çapa sahipti. (Cherepanov'ların aynı tekerlek boyutlarına sahip buharlı lokomotifinin bir modeli, St. Petersburg'daki Merkez Demiryolu Taşımacılığı Müzesi'nde bulunmaktadır.)

Mart 1835'te Cherepanov'lar ikinci, daha güçlü bir lokomotif inşa etti. Bununla birlikte, 1830'ların başında tesiste demiryolu rayları döşemeyi öneren Cherepanov ve maden mühendisi F.I. Shvetsov, tesis yönetimini buhar çekişinin avantajları ve ilk Rus buharlı lokomotifleri konusunda ikna edemedi. pratik uygulama bulunamadı.

Ancak buharlı lokomotif, 130 yıldan fazla bir süredir demiryolu taşımacılığında üstün hüküm süren, insanlığın eşsiz teknik yaratımlarından biri olmaya devam ediyor.

Birçok ülkede buharlı lokomotif anıtları korunuyor, buharlı çekişli retro trenler popüler. Lokomotif filosunun bir kısmı yedekte, gerekirse lokomotiflerin işlerliği yeniden sağlanabilecek.

Galeri

Endüstriyel tank buharlı lokomotif tipi 0-2-0, ölçek 1:10. Büyük metalurji fırınlarında manevra çalışmaları için tasarlanmış ve üretilmiştir endüstriyel Girişimcilik. 1930'larda Nevsky, Murom ve Sormovsky fabrikalarında bu tür lokomotifler inşa edildi. CMZHT'yi sergileyin



Nizhny Tagil'de 1833-1834'te tamirci Cherepanovlar tarafından inşa edilen ilk Rus buharlı lokomotifi. Bu buharlı lokomotif, fabrika yolu boyunca ağırlığı üç tona kadar olan cevheri taşıyan trenleri saatte on altı kilometreye varan hızlarda sürüyordu. 1839'da Cherepanov'lar tarafından 1:2 ölçekli bir model de yapıldı. CMZHT'yi sergileyin



Brenton bacaklı bir buharlı lokomotif, 1813. Bu lokomotif, piston çubuğu braket şeklinde bir "ayak" ile donatılmış "bacaklar" a bağlanan bir yatay silindire sahipti. Buhar motorunun pistonu hareket ettiğinde, "bacak" yere yaslandı ve lokomotifi piston stroku boyunca ileri doğru hareket etmeye zorladı. Bu sayede saatte yaklaşık beş kilometre hıza ulaşıldı. CMZHT'yi sergileyin

Kazan

Kazan üç ana bölümden oluşur: yanma odası, silindirik kısım ve duman kutusu.

• Ocak kutusu. Yakıtın yanması ocakta meydana gelir. Yakıt ya kanatlarla kapatılmış bir vida deliğinden manuel olarak ya da daha sonraki lokomotif serilerinde özel bir cihaz kullanılarak yükleniyordu - mekanik karbon besleyici(ateşçi).
• Kül tavası(üfleyici). Şömine ızgarasının altında bulunur. Kül tablasında biriken yanmış yakıt kalıntıları. Kül tablası, yanma odasına giren hava miktarını düzenlemek için vanalarla donatılmıştır. Kül tablası metal kazıyıcılarla özel deliklerden temizlendi.
• Silindirik parça. Belli bir seviyeye kadar su ile doldurulur. Burada, yanma odasından gelen gaz halindeki yakıt yanma ürünlerinin duman kutusuna hareket ettiği ve aynı zamanda etrafındaki suyu ısıttığı duman boruları bulunmaktadır. Alev tüpleri, içine kızdırıcı elemanların monte edildiği duman tüplerinin üzerinden geçer.
• Kızdırıcı- Kazanın silindirik kısmından geçen borulardan ve bağlantı boruları aracılığıyla bunlarla iletişim kuran bir manifolddan oluşan bir cihaz. Kızdırıcı, buhar sıcaklığını 350-400°'ye çıkarır, bu da lokomotifin verimliliğini artırır;
• Buhar davlumbazı(buhar tankı) - kazanın silindirik kısmının üst kısmında bir çıkıntı şeklinde hazır buharın toplanması için bir alan. Ana kaportaya ek olarak, lokomotifin üzerine ek başlıklar takılabilir; buhar, ek cihazlara güç sağlar - bir fener için bir elektrik jeneratörü (sonraki serilerde), vb.;
• Regülatör- sürücünün makineye buhar verdiği ve lokomotifin hızını değiştirdiği bir cihaz. Regülatör buhar davlumbazında bulunur ve bir veya iki valften oluşabilir. Tek valfli regülatörler, bazen sürücünün tek başına baş edemeyeceği kadar büyük bir açılma kuvvetine sahipti. İki valfli regülatörlerde küçük valf, büyük valfin açılmasına yardımcı oldu ve bu da bu sorunu çözdü. Küçük bir valfın kullanılması aynı zamanda buhardan tasarruf edilmesini de mümkün kıldı - eğer lokomotif rölantide çalışıyorsa, yalnızca küçük valf tarafından sağlanan buhar hareket için yeterli olabilirdi, bu da sabit bir ifadeye yol açtı - "küçük bir valf üzerinde". yani hareket sessiz, telaşsız. FD ve IS serisinin en güçlü Sovyet buharlı lokomotiflerinde valf sayısı 4-5'e ulaştı;
• Buhar ayırıcı (buharlı kurutucu) - buharı su damlacıklarından ayırmak için bir cihaz;
• Enjektörler ihaleden kazana tatlı su sağlamaya yarayan cihazlardır. Bazı lokomotifler enjektör yerine pistonlu pompa kullanıyordu;
• Duman kutusu- kızdırıcı manifoldunu içeren kazanın ön kısmı, koni cihazı(kuvvet konisi) ve baca. Duman kutusunda ayrıca bir toplayıcı, kıvılcım tutucular ve bir sifon (lokomotif buharsız çalışırken duman kutusunda vakum oluşturmak için bir buhar cihazı) bulunur. Ön tarafta duman kutusu, duman kutusunu temizlemek ve onarımlar sırasında boruları çıkarmak için açılabilen menteşeli bir kapakla kapatılmıştır. Kutuyu incelemek ve temizlemek için üçgen sacın üzerinde daha küçük bir kapı vardır;
• Koni cihazı. Egzoz buharını bacaya salarak ocakta hava akımı yaratır. Bazı lokomotiflerde, koni cihazındaki deliğin boyutu değişebilir ve buna bağlı olarak itme kuvveti de değişebilir. Buhar yoğuşmalı lokomotiflerde, koni cihazı yerine, bir buhar türbini tarafından çalıştırılan bir fan ("duman aspiratörü" adı verilen) kullanıldı.
• Emniyet valfleri- Kazandaki basıncın belirli bir güvenlik sınırını aşması durumunda tahliyesini sağlayan cihazlar. Acil çalıştırma durumunda buhar kazanının patlamasını önleyecek şekilde tasarlanmıştır. Isı yalıtımı. Dışarıdan ısı kaybını azaltmak için kazan, kazan duvarları ile dış çelik kasa arasında yalıtım tabakası ile kaplandı.
  • Mekanik Belli bir basınca ulaşıldığında hafifçe açılan ve basınç güvenli bir seviyeye indikten sonra tekrar kapanan yaylı valflerdir.
  • Eriyebilir Bunlar, ocak kutusunun içinde bulunan düşük erime noktalı metalden yapılmış tapalardır. Aşılırsa belirli sıcaklık(örneğin, suyun aşırı kaynamasıyla), tapanın erimesi, kazanın basıncının düşmesine, basıncın hızlı bir şekilde serbest kalmasına ve aynı zamanda ocaktaki yangının kazandan gelen suyla dolmasına neden oldu.

Kazan özellikleri

Kazan aşağıdaki parametrelerle karakterize edilir:

• Toplam ısıtma alanı, m2. Bu alan, fırının ısıtma alanı, kızdırıcı alanı ile duman ve alev borularının alanlarından oluşur;
• Buhar alanı hacmi, m3
• Buharlaşma aynası, m2
• İşletme basıncı, bankamatik

Araba

Bir buharlı lokomotifin buhar motoru, makara kutuları ile tek parça halinde dökülmüş silindirlerden, tahrik tekerleklerine kuvvet ileten bir mekanizmadan (krank mekanizması) ve bir buhar dağıtım mekanizmasından oluşur. Bir buhar motorunun silindirleri (bir buharlı lokomotifte 2 veya daha fazla sayıda bulunan) çelikten dökülür ve cıvatalar ve takozlar kullanılarak çerçeveye sabitlenir.

Buharlı lokomotiflerde kullanılır aşağıdaki türler buharlı motorlar:

• Basit iki silindirli- tasarımı basit ancak düşük güç ve düşük verimlilik;
• Basit çok silindirli- daha fazla güce sahiptir ancak tasarımı karmaşıktır;
• Bileşik makine aynı zamanda büyük bir güce ve iyi verime sahiptir, ancak karmaşık tasarımına ek olarak sık duruşlarla sürüş sırasında sorunlar yaşar.

Eksikliklere rağmen, çoğu buharlı lokomotif basit iki silindirli motorlar kullanıyordu; kızdırıcının eklenmesiyle verimlilik artırıldı ve mafsallı lokomotiflerin oluşturulmasıyla güç artırıldı.

Bir buharlı lokomotifin buhar dağıtım (genellikle külbütör) mekanizması aşağıdakilerden oluşur: kulis 1, bir eksen üzerinde sallanıyor ve alt ucu bir parmağa bağlı karşı krank 2, tahrik tekerleğine belirli bir açıyla monte edilmiştir krank. Sahne arkasından gelen hareket kullanılarak iletilir radyal itme 3 kolun üst ucu ( sarkaç) 4; sarkacın alt ucu hareket alır kaydırıcı 5. Hareket makara 6 sarkacın orta noktasından bildirilmektedir. Bir külbütör mekanizması yardımıyla, buhar dağıtımının tüm aşamaları (bir makaralı valf ile) gerçekleştirilir, lokomotifin gücü, buharın silindir 7'ye doldurulması (kesilmesi) derecesi değiştirilerek ve 8'i tersine çevirerek düzenlenir - elde etmek tersi buharlı lokomotif

Bazı durumlarda, çekiş kuvvetini geçici olarak artırmak için (durma halinden başlarken ve tırmanışlarda), ana buhar motoruna ek olarak bir yardımcı ( yükseltici), işin lokomotifin destek akslarına veya ihalenin akslarına aktarılması.

Lokomotif makinesinin diğer elemanları:

• Yağ keçeleri— buhar sızıntısını önleyen contalar;
• Baypaslar- makara kutusunda bulunan özel cihazlar. Baypaslar, regülatör kapatıldığında (buhar beslemesi olmadığında) baypas valfleri olarak çalıştı ve lokomotifin yanaşma sırasında silindirler tarafından frenlenmesini engelledi.

Mürettebat

Mürettebat, veya çerçeve koşusu Lokomotifin bir kısmı, üzerine kazanın ve silindirlerin monte edildiği bir çerçeve, aks kutulu tekerlek takımları, dengeleyicili yaylar ve bojilerden oluşur.

• Çerçeve- metal Basit yapı lokomotifin geri kalan kısımlarının bağlandığı;
• Ön araba. Birçok buharlı lokomotif tasarımında ön boji, lokomotifin dönüşlerde gezinmesine yardımcı olan karmaşık bir yapıydı. Örneğin, C serisi lokomotiflerde, bir koşucu ve bir ön tahrik tekerleği çiftini birleştiren bir Tsar-Krauss bojisi kullanıldı. Bu durumda, dönme anında koşucu ekseni dönmüştür ve tahrik çifti ters yönde karşılık gelen bir yanal yer değiştirme almıştır.
• Tahrik tekerleği seti. Bu çift makineden doğrudan etkilendi.sürüş çeki demiri.
• Kaplin tekerlek setleri. Bu tekerlekler önde gelen çiftten dönüyorduçeki demirleri.

• Koşu tekerlek setleri. 1 veya 2 çift koşucu vardı, bazı lokomotiflerde bulunmayabilirler (0-Х-Х formüllü lokomotifler).
• Destek tekerlek setleri. Bir standın veya ocak kutusunun altına yerleştirildiler. Eksenel formüle bağlı olarak bunlar mevcut olmayabilir. Destek tekerlek setlerine sahip buharlı lokomotifler geri dönüş için daha uygundu.
• Aks kutuları- tekerlek akslarının uçlarının takılacağı yerler.
• Yaylar tekerlekler ile çerçeve arasında bulunan elastik elemanlardır. Yaylar titreşimi yumuşatır.

Dosya:Buharlı lokomotif base.png

Bir buharlı lokomotifin yaylı süspansiyonu: 1 - yay; 2 - destek gönderileri; 3 - yaylı süspansiyonlar; 4 - dengeleyiciler; 5 - enine dengeleyici

Kutular aks üzerine yerleştirilir ( aks kutuları), rulmanların aksların muylusu ile temas edecek şekilde yerleştirildiği. Yağlayıcı aks kutularına dökülür. Aks kutusunun üzerinde bir yay bulunur ve salınım yaptığında aks kutusu şasi içinde yukarı ve aşağı hareket eder. Aks kutusu kılavuzları çerçeve oyuklarına takılır: bu kılavuzlardan biri eğimli yapılır ve aks kutusu ile kılavuz arasına boşluğu ayarlamak için kullanılabilecek bir kama (aks kutusu) yerleştirilir. Yükü bireysel tekerlek setlerine daha iyi dağıtmak için yaylar birbirine bağlanır dengeleyiciler.

Mürettebat yapısı ve eksenel formüller hakkında daha fazla bilgi için makaleye bakın. Eksenel formül buharlı lokomotif

• aksama- arabaları ve lokomotifi trene bağlamak için bir cihaz.
• Tamponlar- bağlantı noktasında bulunan ve arabaları bağlarken keskin darbeleri önleyen elemanlar.

  Çardak

Kabinde sürücüler vardı ( lokomotif mürettebatı ) ve lokomotifin tüm kontrolleri yoğunlaştırıldı. Yakıt yüklemek için vida deliği bulunan ocak kutusunun arka kısmı da kabine açıldı.

Sunmak

Sunmak - lokomotifin arkasına, kazan için su ve yakıt tedarikini içeren özel bir araba. Çoğu zaman ihaleler standart bir tasarıma sahipti ve birkaç dizi lokomotifle birlikte kullanılıyordu. Bazı lokomotiflerde, ihale aynı zamanda egzoz buharını yoğunlaştırmak için özel ekipmanlar da içeriyordu ( ihale kondansatörleri), otomatik karbon besleyici.

Teçhizat

• Frenler. Lokomotifler çoğunlukla Westinghouse otomatik havalı frenlerle donatılmıştı. Sıkıştırılmış hava buhar-hava pompası ile özel bir tanka pompalandı ve tanktan hava sağlandı. fren silindirleri ile ilişkili bir kaldıraç sistemi fren balataları. Kabinde bulunan musluk açıldığında trenin ortak hava hattındaki basınç düştü ve rezervuardan gelen hava basıncıyla pedler tekerleklere doğru bastırıldı.
• Hız göstergesi tekerleklerden biri tarafından tahrik edilen;
• Pirometre- aşırı ısıtılmış buharın sıcaklığını ölçen bir cihaz;
• Kum havuzu. Genellikle kazanın üstüne monte edilir. Kum havuzu, tekerlekler ve raylar arasındaki sürtünmeyi artırmak için kalkış ve yokuş yukarı hareket sırasında tekerleklere buhar basıncıyla sağlanan özel olarak elenmiş nehir kumu içerir.
• Islık. En yeni lokomotif serisinde harmonik çok tonlu düdükler kullanıldı.

Edebiyat

• Nikolsky A.S., C serisi lokomotifler, ed. "Victoria", 1997
• TSB, 2. baskı

Video: Buharlı lokomotif ve çalışma prensibi

Fotoğrafı arşivle. Pikap üzerinde buharlı lokomotif

Bir buhar motorunun çalışma şeması

Sadece 20 yıl önce buharlı lokomotifi rahatlıkla görebiliyordunuz. İstasyonlarda gemilere binerek durdular. Savaş durumunda da tüm altyapı korundu. Artık her şey böyle değil: Buharlı lokomotif yok (İnşallah tüm ülkede sadece üç yüz kadar lokomotif kaldı), sürücü yok - beceriler gazilerle birlikte kayboluyor. Çelik makine nasıl çalışır?

Çıra

Soğuk bir lokomotif depoya teslim edilir ve bir ahıra yerleştirilir (at atlarının kullanıldığı günlerden kalma bir terim). Nemi emen bir madde olan silika jel torbaları kazandan çıkarılır (lokomotif korunurken kazana yerleştirilir). Koruyucu yağlayıcıdan gelen parçaları dizel yakıtla yıkayın. Kazanı doldurun ve üstüne kadar su ile kaynatın. Tahrik çeki çubukları ve külbütör bağlantıları tekerleklere asılmıştır. Öncelikle kullanılamaz hale gelen traversler, yakacak odun ve tahtalar ocaklara atılarak ateşe verilir. Çıra parlamaya başladığında, ilk kürek kömürü dikkatlice atın ve yanmaya başlamasını bekleyin. Izgaranın tamamı eşit yanan bir katmanla kaplanana kadar yavaş yavaş daha fazlasını ekleyin. Kazandaki su üç ila dört saat içinde kaynayacaktır. Kazanda 34 atmosferlik bir basınç yaratıldığı anda lokomotif tamamen özerk hale gelir: sifon canlanır - ocakta yapay çekiş oluşturan bir cihaz.

Uçuş hazırlıkları başlıyor. Lokomotifin ihalesine bir miktar kireç önleyici madde dökülür. Borularda 1 milimetrelik tufal tabakası kalınlığı 600 kg(!) fazla ağırlık kazanda. Daha önce her uçuştan sonra su örneği alınıyordu. özel çaydanlık“su testi” adı verilen bu test kazan üzerindeki musluktan alınarak laboratuvara teslim edilir. Laboratuvar, sertliğe bağlı olarak gerekli kireç önleyici dozunu ayarladı yeraltı suyu lokomotifin çalışma sahasında. Buharlı lokomotif ihalelerinin üzerinde hala şu yazıyı bulabilirsiniz: “Su zehirlidir. İçmeye uygun değil." Ancak yaşlılar şöyle diyor: “Çok içtik ama hiçbir şey olmadı.”

Yağ kutularından uzun burunlar yağlama preslerine, türbine ve hava pompasına yağ dökün. Yağ buharlı lokomotifte kullanılır farklı çeşitler, karıştırmamak ve içine dökmemek önemlidir, diyelim ki, buhar silindiri aks kutularının yağlanması için tasarlanmış yağ. Günümüzde gerçek lokomotif yağları - "buhar", "silindir", "viskonin" - aynı zamanda müze sergisi haline geldi ve hepsinin yerini sıradan yağlar alıyor. dizel yakıt. Ve ilk buharlı lokomotiflerde yağlama için domuz yağı, oleonaft ve bitkisel yağ kullanıldı.

Bir yardımcı sürücü, gresi makinenin yataklarına zorlamak için manuel bir vidalı pres kullanıyor. Bu arada sürücü çeki demirleri, çubuklar ve çapraz kafalar üzerindeki somunlara çekiçle vuruyor. Güvenli bir şekilde sıkılıp sıkılmadığını ve mekanizmanın yolculuğa hazır olup olmadığını kontrol eder. Lokomotifte tıpkı orkestradaki gibi her şey duyulur.

Buhar basınç göstergesinin ibresi maksimum basıncın kırmızı çizgisine yaklaşıyor. Gidebilirsin. Sürücü geri vitesi ileri vitese tam kesmeye indirir, tam sesli bir düdük çalar ve arabanın nefes alışını dinleyerek regülatörü yumuşak bir şekilde açar. Sorunsuzdur, çünkü regülatör sert bir şekilde açıldığında kazandan su alınıp silindirlere atılabilmektedir. Fırlatmanın sonuçları, tahrik tekerleklerini döndüren 300 kilogramlık çeki çubuğunun hamuru gibi bir yay şeklinde bükülmesi ve 20 cıvatayla vidalanan dökme demir kapağın silindirlerden düşmesi şeklinde oldu.

Fırlatma sanatı

Lokomotifi sürücü kontrol eder, ancak lokomotifi ateşleyen çoğu acemi insanın düşündüğü gibi itfaiyeci değil, sürücünün asistanıdır. Isıtmak çok fazla deneyim, zeka ve "Daha fazlasını al - daha ileri at!" sözü gerektirir. burada tamamen uygulanamaz.

Kömür, uzun kepçeli ve kısa saplı özel bir lokomotif kürekle manuel olarak ocaklara atılır. Çok çeşitli kömürler vardır ve hem parçaların boyutları hem de özellikleri bakımından büyük farklılıklar gösterir: örneğin, Moskova bölgesinden gelen kahverengi kömüre lokomotifler tarafından "toprak" adı verildi - pek yanmıyordu, bu yüzden ocakları kömürle doldurmak zorunda kaldılar. neredeyse tavana kadar. Ancak, diyelim ki, Donetsk antrasit çok sıcak yandı, ancak asistan anı kaçırırsa, ızgara eridi ve sular altında kaldı, bu da fırına hava erişimini kesti - bundan sonra lokomotif ancak söndürülebilirdi ve ortaya çıkan monolit bir darbeyle kırıldı. matkap. En iyileri, isimleri bile yanıyor gibi görünen, gaz, uzun alev ve buhar yağı olarak adlandırılan kömürlerdir.

Hayati bir soru, asistanın ne kadar yetenekli olduğuna bağlıdır: Yolda yeterince buhar olacak mı? Ancak buharlı lokomotifteki bir itfaiyeci genellikle yalnızca yardımcı işler- körük aks kutularını yağlar, tepsiye kömür atar, pompadan su çeker vb. Eskiden ateşçiler genellikle stajyer veya emekliydi.

Lokomotif, ataletle değil, motor çalışırken hareket ettiğinde, "çarparak" ısıtılır - yani asistan kömür atar ve itfaiyeci, ocak kapılarını yalnızca küreği fırlattığı anda açar ve hemen kapatır, böylece şömineye girmiyor soğuk hava. Kazanı aşırı soğutmamak çok önemlidir: bir lokomotif bir insan gibi üşütür, ancak ne yazık ki, kazanın patlamasına kadar çok daha ciddi sonuçlarla (iyi bir yüksek patlayıcı bombanın gücüyle) ve bazen bir roket gibi gökyüzüne doğru uçar ki bu, kendi zamanında pek nadir görülen bir olaydır.

Buharlı lokomotif üzerinde çalışmak kolay bir fiziksel iş değildir. Ancak, her zaman yüksek maaşlı ve çok prestijli, büyük bir saygı ve onurla anıldı. Ayrıca istatistiklere göre buharlı lokomotifler, dizel ve elektrikli lokomotiflerde çalışan meslektaşlarına göre fiziksel olarak daha sağlıklıydı. Sürücü, özel beyaz şeritli ve seyahat "organ sandığı" takkesiyle sokakta yürürken karşılaştığı insanlar onu şapkalarını çıkararak karşıladı.