Parna lokomotiva: uređaj i načelo rada

Parobrod lokomotive, koji su primitivni u pozadini drugih tehnologija, i dalje se koriste u nekim zemljama. Oni su samostalne lokomotive koji koriste parni motor kao motor. Prve takve lokomotive pojavile su se u XIX. Stoljeću i igrale ključnu ulogu u formiranju gospodarstva brojnih zemalja.

Uređaj lokomotive je stalno poboljšan, što je rezultiralo pojavom novih dizajna koji su bili vrlo različiti od klasične. Tako su bili modeli s zupčanicima, turbinama, bez natječaja.

Danas se lokomotiva može smatrati zastarjelom, jer su diesel lokomotive i električne lokomotive već stvorene sredinom 20. stoljeća - ekonomičnijih lokomotiva. Iako, kao što je već spomenuto, čak i sada lokomotive i dalje rade.

Načelo rada i rasporeda lokomotiva

Unatoč tome što postoje različite modifikacije struktura ovog transporta, one imaju tri glavna dijela:

• parni motor;
• kotla;
• posada.

Parenje se proizvodi u paru - ova jedinica je primarni izvor energije, a parna - glavno radno tijelo. Motor se para se pretvara u mehaničku naizmjenično gibanje klipa, koji pak pomoću mehanizma poluge pretvara u rotaciono. Zbog toga se kotači kotača okreću. Također pare upravljaju pumpom za parni zrak, generator parne turbine i koristi se u zviždaljku.

Posada stroja sastoji se od pokretača i okvira i pokretne je baze. Ova tri elementa su osnovna u lokomotornom aranžmanu. Također, automobil može biti povezan s natječajem koji služi kao spremište ugljena (goriva) i vode.

Parni kotao

Prilikom razmatranja uređaja i načela rada lokomotiva, potrebno je krenuti od kotla, jer je to primarni izvor energije i glavna komponenta stroja. Postoje određeni zahtjevi za ovaj element: pouzdanost i sigurnost. Tlak pare u postrojenju može doseći 20 atmosfere ili više, što ga čini praktički eksplozivnim. Kršenje radnje bilo kojeg elementa sustava može dovesti do eksplozije koja će oduzeti stroju izvora energije.

Također, ovaj element bi trebao biti jednostavan za upravljanje, popravak, održavanje, fleksibilan, odnosno sposoban raditi s različitim gorivima (više ili manje snažnim).

peć

Glavni element kotao je peć, gdje se spaljuje kruto gorivo, koje se napaja pomoću ulja za ugljen. Ako stroj radi na tekućem gorivu, tada se ulaže kroz mlaznice. Visokotemperaturni plinovi koji emitiraju izgaranjem prenose toplinu kroz zidove vatrogasne kade do vode. Zatim se plinovi, dajući veći dio topline isparavanje vode i zagrijavanje zasićene pare, ispuštaju u atmosferu kroz dimnjak i uređaj za gašenje požara.

Para stvorena u kotlu skuplja se u poklopcu kupole (u gornjem dijelu). Kada tlak pare prelazi 105 Pa, posebni sigurnosni ventil ga oslobađa, oslobađajući višak u atmosferu.

Vruća para pod pritiskom dovodi se kroz cijev za cilindrima parnog stroja, gdje se vrši pritisak na klipu i spojne šipke ručica mehanizam, što dovodi do rotacije pogonsku osovinu. Ispušni para ulazi kroz dimnjak, dim stvaranje vakuuma u okvir, čime se povećava protok zraka u peći kotla.

Shema rada

To jest, ako općenito opisujemo načelo rada, sve se čini izuzetno jednostavnim. Kako izgleda dijagram uređaja lokomotive, moguće je vidjeti i na fotografiji koja se nalazi u članku.

U parnom kotlu goren je gorivo koje zagrijava vodu. Voda se pretvara u paru i, kako se zagrijava, povećava se tlak pare u sustavu. Kada dostigne visoku vrijednost, ulazi se u cilindar gdje se nalaze klipovi.

Zbog pritiska na klipove, os rotira i kotači se pokreću. Prekomjerna para se oslobađa u atmosferu pomoću posebnog sigurnosnog ventila. Usput, uloga potonjeg je izuzetno važna, jer bi bez toga kotao bi se puknuo iznutra. To je ono što izgleda kotlovski kotao.

prednosti

Poput drugih vrsta lokomotiva, lokomotiva imaju određene zasluge i demere. Pro su kako slijedi:

1. Jednostavnost dizajna. Zbog jednostavnog rasporeda parnog motora lokomotive i njegovog kotla nije bilo teško uspostaviti proizvodnju u strojogradnji i metalurškim postrojenjima.
2. Pouzdanost u radu. Ova jednostavnost dizajna osigurava visoku pouzdanost čitavog sustava. Postoji gotovo ništa za break, zbog čega lokomotive rade 100 godina ili više.
3. Snažan potisak pri pokretanju.
4. Mogućnost korištenja različitih vrsta goriva.

Prije toga bilo je takvo što kao "svežanjstvo". Primijenjen je na lokomotive i odredio mogućnost korištenja drva, treseta, ugljena i loživog ulja kao goriva za ovaj stroj. Ponekad su lokomotive zagrijavane s proizvodnim otpadom: razne piljevine, pšenice, čips, neispravni zrnci, stari lubrikanti.

Naravno, sposobnosti vuče automobila istodobno su se smanjile, ali je u svakom slučaju bilo dopušteno uštedjeti mnogo novca, jer klasični ugljen košta više.

mane

Bez nedostataka, također, nije učinjeno:

1. Slaba učinkovitost. Čak i na najnaprednijim lokomotivima, učinkovitost je bila 5-9%. To je logično, s obzirom na nisku učinkovitost samog parnog stroja (oko 20%). Neučinkovitost sagorijevanja goriva, velike gubitke topline tijekom prijenosa pare topline od kotla do cilindara.
2. Potreba za ogromnim zalihama goriva i vode. Posebno relevantan, ovaj problem postao je korištenjem strojeva u suhim uvjetima (npr. U pustinjama) gdje je teško nabaviti vodu. Naravno, malo kasnije došlo je do lokomotiva pare kondenzacijom ispušne pare, ali to nije riješilo problem u potpunosti, već je samo pojednostavio.
3. Zapaljiva opasnost, objašnjena otvorenom vatrom gorivog goriva. Ovaj nedostatak nije pronađen u non-stop lokomotivima, ali njihov raspon je ograničen.
4. Dim i čađa emitiraju se u atmosferu. Ozbiljno, ovaj problem postaje kada lokomotive kreću unutar granica naselja.
5. Teški uvjeti za brigadu, koja služi automobilu.
6. Složenost popravka. Ako nešto nestane u parnom kotlu, popravci traju dosta vremena i zahtijevaju ulaganja.

Unatoč nedostacima, lokomotive su bile vrlo cijenjene, jer je njihova upotreba značajno povećala razinu industrije u različitim zemljama. Naravno, danas uporaba takvih strojeva nije relevantna zbog dostupnosti suvremenih motora s unutarnjim izgaranjem i elektromotora. Ipak, lokomotive su počele stvarati željeznički prijevoz.

U zaključku

Sada znate motor motora lokomotive, njegove značajke, pluses i minuses of operation. Usput, danas na željeznicama nerazvijenih zemalja (na primjer, na Kubi) ti se strojevi i dalje koriste. Do 1996. godine korišteni su u Indiji. U europskim zemljama, Sjedinjenim Državama, Rusiji, ovaj način prijevoza postoji samo u obliku spomenika i muzejskih izložaka.