Ano ang Steam Locomotive?

Ang mga lokomotibo ng singaw ay mga naka-powered na lokomotibo ng singaw. Ang mga steam lokomotibo ay ginamit mula sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo hanggang sa kalagitnaan ng ika-20 siglo.

Sa kalagitnaan ng 1500s, ang mga locomotive sa mga vagonyway na nagsimulang gamitin sa Alemanya ay sinimulang hakutin ng mga kabayo. Sa pag-imbento ng steam machine noong maagang 1700s, ang mga kalsadang ito ay nagsimulang gawing mga riles ng tren at ang unang steam locomotive ay ginawa sa Inglatera noong 1804 nina Richard Trevithick at Andrew Vivian. Ang lokomotip ay nagtrabaho sa linya ng tram na "Penydarren" (Merthyr Tydfil), na malapit sa laki ng riles ng tren sa Wales. Sa sumunod na panahon, ang kambal na silindro na lokomotibo ay itinayo ni Matthew Murray noong 1812 para sa Vagonyolu operator na Middleton Railway.

Ang mga pagpapaunlad na ito sa Inglatera ay pinabilis ang gawain ng USA at Tom Thumb, ang unang American steam locomotive na tumatakbo sa Baltimore-Ohio Railway noong 1829, nagsimulang magtrabaho sa linyang ito, at ang Thumb ay isang modelo ng pagsubok at pumasok sa serbisyo sa pambungad na seremonya ng South Carolina Railway sa Amerika. Ang Best Friend of Charleston ay ang unang matagumpay na tren ng tren.

Pag-unlad ng Steam Locomotive

Sa loob ng 25 taon kasunod ng pagtatayo ng Trevithick locomotive, isang limitadong bilang ng mga locomotives ng singaw ang matagumpay na ginamit sa mga riles na hinahatid ng karbon. Ang pagtaas ng mga presyo ng feed na ito patungo sa pagtatapos ng mga giyera ng Napoleon ay nagkaroon din ng isang makabuluhang epekto dito. Dahil ang mga kalsadang bakal na gawa sa cast iron ay hindi sapat upang mapasan ang bigat ng steam locomotive, ang mga "L" na may seksyon na kalsadang ito kung saan nakaupo ang mga gulong ng kariton ay pinalitan ng mga patag na daang-bakal at mga flanged na gulong pagkatapos nito.

Steam Locomotive Cylinder

Si George Stephenson, na sinasamantala ang karanasan ng kanyang mga nakaraang tagadisenyo noong 1814, ginawa ang mga patag na ibabaw na lokomotibo na gumagalaw sa mga riles. Sa halos lahat ng nakaraang mga lokomotibo, ang mga cylinders ay inilagay nang patayo at bahagyang nahuhulog sa boiler. Noong 1815, ipinakilala nina Stephenson at Losh ang ideya ng pagpapadala ng pangunahing mga gulong sa drive nang direkta mula sa mga cylinders sa pamamagitan ng mga nangungunang mga cranks sa halip na ihatid ang drive drive mula sa piston patungo sa pangunahing gulong sa drive. Ang aparato, na nagpapadala ng lakas ng pagmaneho gamit ang mga gulong ng gulong, ay nagdulot ng isang gulat na paggalaw, lalo na kapag ang suot ay lumitaw sa malalaking ngipin. Ang mekanismo, na nagpapadala ng kapangyarihan nang direkta mula sa silindro, ay nagbigay ng higit na antas ng kalayaan sa mga taga-disenyo dahil mas payat ito.

Mga Steam Locomotive Boiler

Ang mga locomotive boiler, na dati ay nasa anyo ng isang lean tube, unang binago sa isang umiikot na tubular form, pagkatapos ay isang tubular form kung saan maraming mga tubo ang pinagsama, sa gayon ay nagbibigay ng isang mas malaking ibabaw ng pag-init. Sa pangwakas na form na ito, isang serye ng mga tubo ang nakakabit sa isang katulad na plato na natagpuan sa gilid kung saan nasusunog ang kalan. Ang tambutso ng tambutso mula sa mga silindro ay sanhi ng pagsabog habang dumaan ito sa mga tubo at mula sa dulo kung saan nakatakas ang usok patungo sa tsimenea, sa gayong paraan ay nananatiling buhay ang apoy habang gumagalaw ang lokomotibo. Ginamit ang isang niniting habang ang lokomotibo ay nakatayo pa rin. Si Henry Booth, accountant para sa Liverpool at Manchester Company, ay nag-patent sa karagdagang pagpapaunlad ng multi-tube boiler noong 1827. Ginamit din ni Stephenson ang imbensyon na ito sa kanyang lokomotibo, ang Rocket (ngunit una, kailangan niyang subukan ang mahabang panahon upang maiwasan ang pagtulo ng tubig mula sa mga singsing ng pagkabit sa mga endplate kung saan nakakonekta ang mga tubo ng tanso).

Pagkalipas ng 1830, kinuha ng singaw na lokomotiko ang form na kilala ngayon. Ang mga silindro ay inilagay alinman sa pahalang o bahagyang nakakiling sa dulo kung saan lumabas ang usok, at kung ang lugar ng bomba ay matatagpuan sa dulo kung saan nasunog ang kalan.

Steam Locomotive Chassis

Sa pamamagitan ng mga roller at axle na lumalabas na nakakabit sa boiler o inilalagay ang mga ito nang tama sa ilalim ng boiler, isang frame ay kinakailangan upang hawakan ang iba't ibang mga bahagi. Ang frame ng rod, na ginamit sa kauna-unahang pagkakataon sa mga lokomotikong British, ay agad na ipinatupad sa USA at inilipat mula sa bakal na bakal upang maghagis ng bakal. Ang mga roller ay naka-mount sa labas ng frame. Sa Inglatera, ang frame ng bar ay pinalitan ng isang plate na plate. Sa ito, ang mga silindro ay matatagpuan sa loob ng frame, at may mga suspensyon sa tagsibol (helical o hugis ng dahon) para sa mga frame, at ang mga goma ng goma (mga may langis na bearings) upang hawakan ang mga ehe.

Sa pagpapakilala ng bakal sa paggawa ng boiler pagkatapos ng 1860, posible na magtrabaho sa mas mataas na mga pagpilit. Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, 12 bar pressure ay naging laganap sa mga lokomotibo; Kung ang compound ay mga lokomotibo, ang 3,8 bar pressure ay sinimulan na magamit. Ang presyur na ito ay nadagdagan sa 17,2 bar sa panahon na ito. Noong 1890, ang mga cylinders ng express lokomotibo ay ginawa na may diameter na 51 cm at isang stroke ng 66cm. Nang maglaon, sa mga bansa tulad ng USA, ang diameter ng silindro ay nadagdagan sa 81 cm at ang parehong mga lokomotibo at karwahe ay nagsimulang gawing mas malaki.

Ang mga unang locomotive ay mayroong mga pump na pinalakas ng ehe. Gayunpaman, nagtrabaho lamang sila habang tumatakbo ang makina. Ang injector ay natagpuan noong 1859. Ang singaw (o kalaunan maubos ang singaw) mula sa boiler ay bumulwak mula sa hugis-kono na magaspang na nguso ng gripo (diffuser), pinupuno ang tubig sa boiler sa isang mas mataas na presyon. Ang isang "check balbula" (one-way na balbula) ay nagpapanatili ng singaw sa loob ng boiler. Ang dry steam ay kinuha mula sa tuktok ng boiler sa isang butas na tubo o mula sa isang punto sa tuktok ng boiler at nakolekta sa steam dome. Ang dry steam na ito ay inilipat sa isang regulator, at kinokontrol ng regulator ang pamamahagi ng dry steam. Ang pinakamahalagang pag-unlad na naganap sa mga steam locomotive ay ang pagpapakilala ng superheating.

Ang sloped pipe, na nagdala ng singaw sa pamamagitan ng isang gas pipe sa hurno at pagkatapos ay sa isang kolektor sa harap na dulo ng boiler, ay natagpuan ni Wilhelm Schmidt at ginamit din ng iba pang mga inhinyero. Ang mga pag-save sa gasolina, lalo na sa tubig, ay agad na nagpakita mismo. Halimbawa, ang 'saturated' steam ay ginawa sa 12 bar pressure at 188 ° C temperatura; ang singaw na ito ay mabilis na lumalawak sa mga cylinders, na nagpainit ng karagdagang 93 ° C. Kaya, sa ika-20 siglo, ang mga lokomotibo ay naging may kakayahang gumana sa mataas na bilis, kahit sa maikling oras ng pagputol na 15%. Ang mga pagsulong tulad ng mga gulong ng bakal, mga hibla ng fiberglass boiler, long pitch piston valves, direktang mga sipi ng singaw at sobrang pag-init ay nag-ambag sa pangwakas na yugto ng aplikasyon ng singaw na lokomotiko.

Ang singaw mula sa boiler ay ginamit din para sa iba pang mga layunin. Upang madagdagan ang traksyon, sa halip na ibuhos, ang "sandblasting" ay sinimulan na magamit gamit ang singaw, na tumaas na puwersa ng alitan noong 1887. Ang pangunahing preno ay pinatatakbo alinman sa isang vacuum mula sa makina o sa pamamagitan ng naka-compress na hangin na ibinibigay ng isang pump ng singaw. Bilang karagdagan, ang pag-init ng singaw na dinala sa mga bagon sa pamamagitan ng mga tubo ay ibinigay at ang electric light ay nakuha mula sa steam dynamo (generator).