Locomotiva cu aburi: dispozitivul și principiul funcționării

Locomotive cu aburi, aranjamentele acestora pe fundalul altoraTehnologia actuală este primitivă, aplicată în continuare în unele țări. Sunt locomotive autonome care utilizează un motor cu aburi ca motor. Primele astfel de locomotive au apărut în secolul al XIX-lea și au jucat un rol-cheie în formarea economiei unor țări.

Dispozitivul locomotivei a fost îmbunătățit în mod constant, rezultând astfel noi modele care erau foarte diferite de cele clasice. Deci, au existat modele cu angrenaje, turbine, fără licitație.

Astăzi, dispozitivul unei locomotive poate fi luat în considerareînvechit, deoarece chiar și la mijlocul secolului al XX-lea s-au creat locomotive diesel și locomotive electrice - locomotive mai economice. Deși, așa cum am menționat deja, locomotivele continuă să funcționeze chiar acum.

Principiul de funcționare și amenajare a unei locomotive

În ciuda faptului că există modificări diferite ale structurilor acestui transport, toate au trei părți principale:

• motor cu abur;
• cazan;
• echipajul.

Aburul de abur generează abur - doar astaUnitatea este sursa principală de energie, iar aburul este principalul corp de lucru. Motorul cu abur este transformată în mișcare rectilinie alternativă mecanică a pistonului, care, la rândul său, prin intermediul unui mecanism cu manivelă este transformat într-o rotație. Datorită acestui fapt, roțile locomotivei se rotesc. De asemenea, aburul acționează pompa de aer-abur, generator de turbine cu abur și este utilizat în fluier.

Echipajul mașinii constă dintr - un șasiu și un cadru șieste o bază mobilă. Aceste trei elemente sunt de bază în aranjamentul locomotivelor. De asemenea, mașina poate fi alătuită de o mașină licitativă, care servește ca un depozit de cărbune (combustibil) și apă.

Cazan de abur

La examinarea dispozitivului și a principiului de funcționareLocomotiva trebuie pornită de la cazan, deoarece este sursa principală de energie și componenta principală a acestui aparat. Există anumite cerințe pentru acest element: fiabilitate și siguranță. Presiunea de vapori în plantă poate ajunge la 20 de atmosfere sau mai mult, ceea ce îl face practic explozivă. Încălcarea funcționării oricărui element al sistemului poate duce la o explozie care va lipsi mașina de sursa de energie.

De asemenea, acest element ar trebui să fie ușor de gestionat, reparat, menținut, flexibil, adică să poată lucra cu diferiți combustibili (mai mult sau mai puțin puternici).

cuptor

Elementul principal al cazanului - cuptorul, unde ardCombustibil solid, care este alimentat de un alimentator de cărbune. Dacă mașina funcționează cu combustibil lichid, atunci este alimentată cu injectori. Gazele de temperatură ridicată emise de căldură prin transfer termic prin pereții cutiei de foc în apă. Apoi, gazele, care au dat cea mai mare parte a căldurii la evaporarea apei și încălzirea aburului saturat, sunt evacuate în atmosferă printr-un coș de fum și un dispozitiv de stingere a scântei.

Aburul generat în cazan este acumulat îndome-camera de acoperire (în partea de sus). Când presiunea de vapori depășește 105 Pa, o supapă de siguranță specială o eliberează, eliberând excesul în atmosferă.

Aburul fierbinte sub presiune este alimentat prin conducte lacilindrii motorului cu aburi, unde presează pe mecanismul pistonului și pârghiei de manivelă, ceea ce duce la rotirea osiei motoare. Aburul vărsat intră în coșul de fum, creând un vid în cutia de fum, ceea ce mărește fluxul de aer în cuptorul cazanului.

Schema de lucru

Aceasta este, dacă descriem principiul muncii într-un mod generalizat, totul pare extrem de simplu. După cum arată schema dispozitivului unei locomotive, este posibil să se vadă și pe o fotografie plasată în articol.

Cazanul cu abur arde combustibil, careîncălzesc apa. Apa este transformată în abur și, pe măsură ce este încălzită, presiunea de vapori în sistem crește. Când atinge o valoare ridicată, este introdusă în cilindrul în care sunt amplasate pistoanele.

Datorită presiunii exercitate asupra pistoanelor,rotația axei, iar roțile se pun în mișcare. Excesul de abur este eliberat în atmosferă printr-o supapă de siguranță specială. Apropo, rolul acestuia din urmă este extrem de important, pentru că fără el boilerul se va rupe din interior. Așa arăta cazanul cazanului.

avantaje

Ca și alte tipuri de locomotive, locomotivele au anumite avantaje și dezavantaje. Pro-urile sunt după cum urmează:

1. Simplitatea designului. Din cauza aranjamentului simplu al motorului cu aburi al locomotivei și a cazanului său, nu a fost dificil să se stabilească producția la mașinile de construcție și la uzinele metalurgice.
2. Fiabilitatea în muncă. Această simplitate a designului asigură o fiabilitate ridicată a întregului sistem. Nu există practic nimic de rupt, din cauza căror locomotive funcționează timp de 100 de ani sau mai mult.
3. Puțină forță la pornire.
4. Posibilitatea utilizării diferitelor tipuri de combustibil.

Anterior a existat un astfel de lucru ca "omnivoritatea". Este aplicată motorului și determină posibilitatea de a utiliza lemnul, turba, cărbune, păcură drept combustibil pentru mașină. Uneori, ele încălzite motoare produc deșeuri: diferite rumeguș, coji de porumb, așchii de lemn, cereale defecte, sfârșit de lubrifianți.

Desigur, capabilitățile de tracțiune ale mașinii au scăzut, dar, în orice caz, au permis economisirea unor bani, deoarece costurile mai ridicate ale cărbunelui clasic.

deficiențe

Și fără deficiențe nu sa făcut:

1. Eficiență redusă. Chiar și pe cele mai avansate locomotive, eficiența a fost de 5-9%. Acest lucru este logic, având în vedere eficiența scăzută a motorului cu abur (aproximativ 20%). Ineficiența arderii combustibilului, pierderi mari de căldură în timpul transferului de căldură cu abur de la boiler la cilindri.
2. Nevoia de rezerve uriașe de combustibil și apă. Este deosebit de relevantă, această problemă a fost cauzată de utilizarea mașinilor în condiții aride (de exemplu în deșerturi), unde este dificilă obținerea apei. Desigur, puțin mai târziu au venit locomotive cu aburi cu condensarea aburului de evacuare, totuși acest lucru nu a rezolvat complet problema, ci doar a simplificat-o.
3. Pericol de incendiu, explicat prin focul deschis al combustibilului ars. Acest dezavantaj nu se regăsește în locomotivele non-stop, însă gama lor este limitată.
4. Fumul și funinginele emise în atmosferă. Serios, această problemă devine atunci când locomotivele se deplasează în limitele așezărilor.
5. Condiții grele pentru brigadă, care deservește mașina.
6. Complexitatea reparațiilor. Dacă ceva se oprește într-un cazan de abur, atunci reparațiile durează mult timp și necesită investiții.

În ciuda neajunsurilor, locomotivele au fost foarte apreciate,Deoarece utilizarea lor a crescut semnificativ nivelul industriei din diferite țări. Desigur, astăzi utilizarea acestor mașini nu este relevantă, datorită disponibilității mai moderne a motoarelor cu ardere internă și a motoarelor electrice. Cu toate acestea, locomotivele au început să creeze transportul feroviar.

În concluzie

Acum știi motorul unei locomotive,caracteristicile sale, argumente pro și contra de exploatare. Apropo, astăzi pe căile ferate ale țărilor subdezvoltate (de exemplu, în Cuba) aceste mașini sunt încă folosite. Până în 1996, au fost folosite în India. În țările europene, Statele Unite, Rusia, acest mod de transport există doar sub formă de monumente și expoziții muzeale.