Паровоз — это первый вид транспорта, который передвигается по железной дороге из-за воздействия пара на приводной механизм. Созданием различных колесниц, в которых конная тяга сменилась механической тягой, изобретатели начали заниматься еще в середине 18 века. Первый паровоз появился в Англии еще в 1801 году. Его создателем был Ричард Тревитик.
В нашей стране этот вид железнодорожного транспорта производился до середины ХХ века, надо сказать, что изначально это транспортное средство называли «паровозом» или просто «паровой тележкой». Термин «паровоз» впервые употребил издатель Н.И. Греч в середине 19 века.
Принцип работы паровоза
Движение этого вида транспорта осуществляется за счет подачи в паровой двигатель сжатого пара и движения поршня. Это действие поворачивает колеса. Steam также используется, когда звучит предупреждающий свисток. Пар образуется при нагревании воды. Все, что может гореть и выделять тепло, используется в качестве топлива:
- уголь;
- дрова;
- масло.
- топливо;
В топку также можно отправить бумагу или опилки, но будет сложно добиться эффективности, необходимой для кипячения воды. Жидкость доводят до кипения и выдерживают при определенной температуре, чтобы состав двигался с необходимой скоростью. Превышение нормативных требований может привести к взрыву котла.
Устройство локомотива
С технической точки зрения паровоз — это паровоз с паровой машиной. Включает:
- паровой котел;
- паровой двигатель;
- нежный.
- очаг;
Только органическое взаимодействие всех частей позволяет локомотиву двигаться и тащить за собой вагоны.
До 50-х годов прошлого века паровая машина считалась самым лучшим и практичным устройством. За время эксплуатации он постоянно модернизировался, много раз менялся внешне, но принцип его действия оставался неизменным.
Паровой двигатель
Пар, образовавшийся в результате кипения воды в котле, давил на поршень. Следствием этого стало движение механических частей. Его эффективность определяется соотношением показателей проделанной работы и затраченных энергоресурсов.
Важный
Первые паровые машины имели КПД до 8%. Усовершенствованные модели (установка конденсаторов и расширителей проточного тракта) позволили увеличить этот показатель до 25%.
Паровоз, в отличие от других видов рельсового транспорта, бесперебойно работает в условиях большой высоты. Паровозы все еще используются в некоторых районах с низким атмосферным давлением.
Паровой котел
Если паровая машина представляет собой агрегат, в котором пар преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня, то основная рабочая жидкость вырабатывается в паровом котле. Этот основной компонент паровоза состоит из:
- духовки;
- цилиндрическая часть с дымовыми трубами или пламенными трубами;
- дымовая коробка.
Испарение осуществляется в цилиндрической части. Это связано с прохождением тепловых потоков по трубам.
В коптильной камере, помимо коллектора пароперегревателя, установлена решетка искрогасителя, патрубки для обработки пара, дымоотводное оборудование (конус) для подачи воздуха в топку, создавая тем самым искусственную тягу газа в котле. Паровой котел изготовлен из котельного листа. Элементы конструкции соединяются заклепками или сварными швами.
Топка
Эта важная часть парового котла состоит из двух основных частей: кожуха и топки. В нижней части очаг огражден перилами. Они загружены твердым топливом. Решетчатая конструкция позволяет воздушному потоку поддерживать горение, а под ней установлена рама сгорания для изоляции камеры сгорания.
Вода из тендера заливается в пространство между кожухом и топкой. Его уровень ограничен параметрами духовки. Производительность оборудования зависит от его формы и размеров. Духовки делятся на
- узкие (располагаются между элементами каркаса);
- уширены (установлены между колесами);
- широкий (ставится над рамой и колесами).
Для последних моделей использовалась широкая версия.
Духовки различаются конфигурацией кожуха и пода:
- верхняя часть кожуха полукруглая, верхняя часть топки плоская;
- табличка в кассе и ящик;
- радиальный: полукруглая мантия и круглый очаг.
Наиболее эффективными оказались модели с плоским кожухом и топкой. Несмотря на сложность производства, им удалось увеличить паровое пространство.
Тендер
Большую часть локомотива занимает тендер. Это док, в котором хранятся вода, топливо и смазочные материалы. Последнее особенно важно для магистральных паровозов.
Распределение складских площадей от 1/3 до 2/3. Самая маленькая часть — для топлива, самая большая — для воды. Отделения тендеров на твердое топливо были сужены вниз, так что уголь естественным образом попадал в углубление питателя угля. Емкости для воды имеют U-образную форму и расположены вокруг угольного отсека.
Скопления воды разделены перегородками с несовпадающими отверстиями, что снижает колебания большого объема жидкости (до 50 м3). Наполнение тендера водой производилось во время остановок на станциях через люки на крыше.
Локомотивная бригада: машинист, помощник машиниста и кочегар
Управление локомотивом осуществляется локомотивным составом, в который входят:
- водитель;
- помощник по вождению;
- пожарник.
Управление паровозом — сложное дело, требующее профессионализма и четкого разделения обязанностей. Водитель находится с правой стороны кабины. Отвечает за скорость движения поезда. В работе используются рычаги, кнопки, краны и педали.
Водитель проверяет уровень воды в котле, температуру нагрева воды и давление пара в котле с помощью манометров. Помощник водителя находится в левой части рабочей зоны.
Также он проверяет уровень воды в бойлере и давление пара. Он отвечает за устройство подачи древесного угля и дверцы очага. Самая тяжелая работа — кочегару. Его рабочее место включает в себя лоток с древесным углем и топочный инструмент — лопату, шланг для полива угля.
Растопка паровоза и работа экипажа в движении
А на то, чтобы запустить локомотив и подготовить его к поездке, требуется не менее семи часов, поэтому смена экипажа локомотива начинается задолго до отправления поезда.
Все узлы и агрегаты проходят предварительный осмотр на предмет повреждений.
Все данные заносятся в журнал ремонта. При обнаружении дефектов ремонт проводит бригада кузнецов. Подвижные части будут смазаны. После процедуры доливают все масленки, чтобы повторить эту процедуру во время поездки. Затем экипаж переходит к зажиганию.
- Бойлер заполнен водой. В топку насыпают уголь, сверху укладывают дрова.
- Локомотив вывозят из депо с помощью вагона. В начале выстрела образуется большое количество дыма, и в помещении нет дымохода.
- Для розжига используется тряпка, пропитанная керосином. Пока не появится естественная тяга, находиться в кабине локомотива невозможно из-за большого количества задымленности.
- Когда дым рассеялся и дрова загорелись, пожарный входит в кабину и проверяет равномерность горения.
- При давлении 5 атмосфер водитель проверяет форсунку и открывает сифон.
- При давлении 9 атмосфер запускает паровоздушный насос.
Впоследствии локомотив может совершить первый оборот с независимыми колесами. После начала движения маневр выполняется и поезд цепляется за локомотив. Продолжать можно с зеленым светом и после сигнала кондуктора.
На выезд водитель
- дает 2-3 щелчка с ручки крановщика машиниста до положения отпускания;
- переводит задний ход до упора по ходу движения;
- во время движения проверяйте эти устройства, чтобы поддерживать необходимую скорость.
- плавно открывает регулятор, чтобы можно было снять локомотив с места;
- открывает выпускные клапаны цилиндров;
- после того, как локомотив начинает движение, он снижает пуск пара до тех пор, пока вагоны не двинутся, затем увеличивает подачу пара и устанавливает реверс в рабочее положение, увеличивает открытие регулятора;
- подает стартовый сигнал;
Во время поездки команда следит за дорожными знаками, показаниями приборов, запасами воды и топлива.
Достоинства и недостатки паровоза
Несмотря на то, что паровоз — устаревший вид транспорта, у него есть неоспоримые преимущества:
- работает на любом топливе;
- относительно простая конструкция по сравнению с современным железнодорожным транспортом;
- надежен при соблюдении правил эксплуатации.
- максимальную скорость можно развить в самом начале движения;
- может двигаться с одинаковой скоростью вперед и назад;
К недостаткам можно отнести невысокий КПД, высокую интенсивность работ, необходимость везти запас топлива и воды.
Итог
В современных условиях использовать паровоз нецелесообразно, так как есть более современное и доступное оборудование, но его нельзя списывать со счетов. В экстренных ситуациях только он сможет выполнять задачи по транспортировке грузов и людей.
В настоящее время паровозы используются в горных районах и в туристических поездах, что позволяет людям познакомиться с уникальной технологией.
Паровоз в работе
