Steam lokomotyvas: įrenginys ir veikimo principas

Steam lokomotyvai, kurių išdėstymas prieš kitų foneŠiandienos technologija yra primityvi, vis dar taikoma kai kuriose šalyse. Jie yra autonominiai lokomotyvai, naudojantys garo variklį kaip variklį. Pirmieji tokie lokomotyvai pasirodė XIX a. Ir atliko svarbų vaidmenį formuojant daugelio šalių ekonomiką.

Lokomotyvo įrenginys buvo nuolat tobulinamas, dėl kurio atsirado nauji dizainai, kurie labai skiriasi nuo klasikinio. Taigi buvo modelių su pavaromis, turbinomis be konkurso.

Šiandien galima svarstyti lokomotyvo įtaisąpasenusi, nes dar XX a. viduryje buvo sukurti dyzeliniai lokomotyvai ir elektriniai lokomotyvai - ekonomiškesni lokomotyvai. Nors, kaip jau minėta, net ir dabar lokomotyvai tęsiasi.

Lokomotyvo veikimo ir išdėstymo principas

Nepaisant to, kad šio transporto struktūros yra skirtingos, visos jos turi tris pagrindines dalis:

• garo variklis;
• katilas;
• įgula.

Steam garas generuoja garą - tik taiĮrenginys yra pagrindinis energijos šaltinis, o pagrindinis darbinis organas - garas. Garo variklyje jis virsta stūmoklio mechaniniu judesiu, kuris, savo ruožtu, paverčiamas sklendės mechanizmu į sukamąjį mechanizmą. Dėl to sukasi lokomotyvų ratai. Taip pat garai varo garo-oro siurblį, garo turbinų generatorių ir naudojamas švilpukui.

Automobilio įgula sudaryta iš važiuoklės ir rėmoyra mobili bazė. Šie trys elementai yra pagrindiniai lokomotyvo įrenginyje. Be to, prie automobilio gali prisijungti automobilis, kuris naudojamas kaip anglies (degalų) ir vandens saugykla.

Garo katilas

Svarstydamas prietaisą ir veikimo principąLokomotyvas turi būti paleistas iš katilo, nes jis yra pagrindinis energijos šaltinis ir pagrindinis šios mašinos komponentas. Yra tam tikri šio elemento reikalavimai: patikimumas ir saugumas. Garų slėgis augale gali siekti 20 atmosferų ar daugiau, todėl praktiškai sprogsta. Bet kokio sistemos elemento veikimo pažeidimas gali sukelti sprogimą, dėl kurio mašina neteks energijos šaltinio.

Be to, šį elementą turėtų būti lengva valdyti, remontuoti, išlaikyti, būti lankstus, ty sugebėti dirbti su skirtingais degalais (daugiau ar mažiau galinga).

"Firebox"

Pagrindinis katilo elementas - krosnis, kur deginamaKietasis kuras, kurį tiekia anglies tiektuvas. Jei mašina naudoja skystąjį kurą, ji tiekiama per purkštukus. Aukštos temperatūros dujos, išsiskiriančios deginant, per šilumą per ugnies dėžės sienas perduoda vandeniui. Tada dujos, atidavusios didžiąją šilumos dalį vandens išgarai ir prisotinto garo šildymui, išleidžiamos į atmosferą per kaminą ir kibirkštinio uždegimo įtaisą.

Katile kaupiamas garas kaupiamasdomeno kameros dangtelis (viršutinėje dalyje). Kai garų slėgis viršija 105 Pa, specialus apsauginis vožtuvas jį išleidžia, pernešdamas į atmosferą.

Karštas garų slėgis tiekiamas per vamzdžius ikigaro variklio cilindrai, kur jis spaudžiamas ant stūmoklio ir alkūninio sverto mechanizmo, o tai lemia varančiosios ašies sukimąsi. Panaudotas garas patenka į kaminą, dūmų dėžėje sukuriamas dulkių siurblys, kuris padidina oro srautą į katilo krosnį.

Darbo schema

Tai yra, jei mes apibūdinome darbo principą apibendrintai, viskas atrodo labai paprasta. Kaip atrodo lokomotyvo prietaiso schema, galima pamatyti nuotrauką, pateiktą gaminyje.

Garo katilas dega kuro, kurisšildo vandenį. Vanduo paverčiamas garais, o jo šildymas padidina garų slėgį sistemoje. Kai jis pasiekia didelę vertę, jis patenka į cilindrą, kuriame yra stūmokliai.

Dėl stūmoklių slėgioašies sukimas, o ratai užvedami. Per didelis garas išleidžiamas į atmosferą per specialų apsauginį vožtuvą. Beje, pastarojo vaidmuo yra labai svarbus, nes be jo katilas išplečiamas iš vidaus. Būtent toks atrodo katilo katilas.

Privalumai

Kaip ir kiti lokomotyvai, lokomotyvai turi tam tikrų pranašumų ir trūkumų. Argumentai yra tokie:

1. Dizaino paprastumas. Dėl paprasto lokomotyvo garo variklio ir jo katilo išdėstymo sunku nustatyti gamybą mašinų gamybos ir metalurgijos gamyklose.
2. Patikimumas darbe. Šis dizaino paprastumas užtikrina aukštą visos sistemos patikimumą. Yra beveik nieko, dėl ko lokomotyvai dirba 100 ar daugiau metų.
3. Galingas traukos paleidimas.
4. Galimybė naudoti įvairių rūšių degalus.

Anksčiau buvo toks dalykas kaip "visur". Jis buvo taikomas lokomotyvams ir nustatė galimybę naudoti medieną, durpes, anglis, mazutą kaip degalus šiai mašinai. Kartais jie šildomas varikliai susidaro atliekos: kitą pjuvenų, kukurūzų lukštų, skiedros, su defektais grūdus, pabaiga-of-tepalų.

Žinoma, automobilio traukos galimybės tuo pačiu metu sumažėjo, tačiau bet kuriuo atveju leido sutaupyti daug pinigų, nes klasikinė anglis kainuoja daugiau.

Trūkumai

Be trūkumų taip pat nebuvo padaryta:

1. Mažas efektyvumas. Net ir pažangiausiuose lokomotyvuose efektyvumas buvo 5-9%. Tai logiška, atsižvelgiant į mažą patį garo variklio efektyvumą (apie 20%). Neefektyvus kuro deginimas, dideli šilumos nuostoliai perduodant garo šilumą iš katilo į cilindrus.
2. Didžiųjų kuro ir vandens atsargų poreikis. Ypač aktualu ši problema atsirado naudojant mašinas sausose sąlygose (pvz., Dykumose), kur sunku gauti vandens. Žinoma, šiek tiek vėliau pasirodė gariniai lokomotyvai su ištraukiamojo garo kondensacija, tačiau tai visiškai neišsprendė problemos, bet tik supaprastino tai.
3. Gaisro pavojus, paaiškintas dėl atviros degimo kuro degimo. Šis trūkumas nėra rastas nepertraukiamuose lokomotyvuose, tačiau jų diapazonas yra ribotas.
4. Dūmai ir suodžiai išmetami į atmosferą. Rimta, ši problema kyla tada, kai lokomotyvai perkelia gyvenvietes.
5. Sunkios sąlygos brigadai, kuri tarnauja automobiliui.
6. Remonto sudėtingumas. Jei katilas išjungiamas garo katilu, remontas užtrunka ilgai ir reikalauja investicijų.

Nepaisant trūkumų, lokomotyvai buvo labai vertinami,Kadangi jų naudojimas ženkliai padidino pramonės lygį skirtingose ​​šalyse. Žinoma, šiandien tokių mašinų naudojimas nėra svarbus dėl modernesnių vidaus degimo variklių ir elektros variklių. Nepaisant to, tai buvo lokomotyvai, pradėję kurti geležinkelio transportą.

Baigiamajame darbe

Dabar jūs žinote lokomotyvo variklį,jo savybes, privalumus ir trūkumus išnaudojimo. Beje, šiandien mažai išsivysčiusių šalių geležinkeliuose (pavyzdžiui, Kuboje) šios mašinos vis dar naudojamos. Iki 1996 m. Jie buvo naudojami Indijoje. Europos šalyse, JAV, Rusijoje šis transporto būdas egzistuoja tik paminklų ir muziejaus eksponatų pavidalu.