Общее понятие об устройстве и работе паровозной машины

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Паровая машина паровоза служит для превращения тепловой энергии пара в механическую работу. Паровая машина состоит из трёх главных частей - паровых цилиндров, движущего механизма и парораспределительного механизма.

Движущий механизм служит для передачи усилий пара, воспринимаемого поршнем, на движущие оси и преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение колёс.

Фиг. 110. Схема паровой машины

Парораспределительный механизм служит для управления работой паровой машины, т. е. при помощи него можно впускать пар в цилиндр поочерёдно по одну и по другую сторону поршня, изменять количество впускаемого пара в паровые цилиндры и менять направление движения паровоза.

Процесс превращения тепловой энергии пара в энергию движения происходит следующим образом. Пар из котла при открытом регуляторе поступает в золотниковую коробку, а затем переходит в цилиндр А паровой машины (фиг. ПО), своей упругостью давит на поршень Б и приводит его в движение. Поршень жёстко закреплён на штоке Е; поэтому шток перемещается в том же направлении, что и поршень, приводя в движение кулак В, который имеет со штоком жёсткое соединение, а с передней головкой шатуна - шарнирное.

Движение кулака передаётся шатуну (ведущему дышлу) Г, который, будучи соединён с пальцем кривошипа задней головкой, приводит во вращение ведущую колёсную пару. Движение поршня Б вперёд и назад достигается чередованием впуска и выпуска пара то по одну, то по другую сторону поршня.

Паровоз имеет несколько движущих колёсных пар, которые соединены между собой сцепными дышлами, навешенными на пальцы кривошипов.

При нахождении кривошипа в переднем и заднем крайних положениях поршень останавливается. Эти положения называются «мёртвыми». Мёртвые положения проходятся кривошипом вследствие инерции движущегося паровоза.

Расстояние, проходимое поршнем от одного мёртвого положения до другого, называется ходом поршня и равняется двум длинам кривошипа.

При остановке паровоза кривошип может остановиться в мёртвой точке. Чтобы облегчить в этом случае трогание паровоза с места, а также чтобы сделать более равномерным ход паровоза, на нём ставят два паровых цилиндра, которые располагаются по обеим сторонам паровозной рамы. Усилие пара обоих цилиндров при помощи шатунно-кривошипного механизма передаётся на одну и ту же ось паровоза, причём кривошипы правой и левой сторон располагаются не параллельно, а под прямым углом друг к другу. Например, если кривошип правого колеса будет находиться в горизонтальном положении, то кривошип левого колеса будет находиться в вертикальном положении, и тогда сила давления пара в левом цилиндре будет передаваться на ведущую ось и приводить её колёса во вращение.

Колёсные пары, получив вращательное движение и находясь в сцеплении с рельсами, перемещают паровоз.

Сила сцепления колёс с рельсами равна около г{5 нагрузки, передаваемой движущими колёсами на рельсы. Сумма давлений на рельсы от всех движущих колёс паровоза называется сцепным весом. При наличии на рельсах влаги или масла сила сцепления уменьшается. Отношение силы сцепления колёсных пар с.| рельсами к нагрузке на сцепные оси называется коэфициентом сцепления.

При уменьшении силы сцепления колёс с рельсами может произойти боксование; поэтому прибегают к искусственному увеличению силы сцепления путём насыпания песка на рельсы под колёса паровоза из песочницы.

Реализация полной силы тяги зависит от: а) мощности котла (количества приготовляемого пара и его давления); б) размеров паровых цилиндров (диаметр поршня и его хода) и в) сцепного веса паровоза.

⇐ | Инжектор | | Паровозы узкой колеи (750мм) | | Конструкция цилиндров и их крышек | ⇒