Из пароперегревателя пар через трубы поступает в паровую машину. Золотник (золотниковый клапан) направляет пар попеременно в переднюю и заднюю части парового цилиндра, приводя расположенный в цилиндре поршень в возвратно-поступательное движение. Это движение посредством кривошипно-шатунного механизма трансформируется во вращательное и передаётся колёсам паровоза.
Отработанный пар через конусное устройство (форсовый конус) направляется в дымовую трубу, где таким образом создаётся тяга, необходимая для горения топлива в топке.
Следует заметить, что проектирование паровозов было очень сложным процессом, во многом выбор основных параметров каждого элемента основывался на интуиции инженеров, а не на строгих расчётах.
Топливо.
В основном на паровозах в качестве топлива использовался уголь. В тех районах, где нефть была доступнее угля, паровозы также эксплуатировались на нефти (мазуте), также использовались дрова, но в начале 1920-х годов от дров отказались в связи с повышением мощности паровозов, так как теплотворной способности дров уже не хватало. Но в годы разрухи и в период Великой Отечественной войны использовались дрова и торф.
Автоматическая подача топлива.
Когда объёмы топок мощных паровозов достигли предела возможности их отопления вручную, возникла насущная потребность в создании механического углеподатчика. Первые попытки создания механического углеподатчика - стокера - были предприняты в США в 1889 году, но они оказались неудовлетворительными. После многолетних исследований мощные паровозы стали оснащаться стокерами двух видов: с верхней и нижней подачей топлива. Паровозы с большой площадью колосниковой решётки оснащались также стокером «Дуплекс» - с двусторонней верхней подачей угля в топку. В СССР стокеры впервые были установлены на паровозах ФД и ИС.
Тендеры некоторых мощных американских паровозов оснащались пушером - механическим устройством, разрыхляющим смёрзшийся уголь и продвигающим его к транспортёру стокера.
Скорость паровозов
Год |
Страна / дорога |
Название паровоза |
Скорость (км/ч) |
1769 |
Франция / Париж |
Паромобиль Кюньо |
3,5-4 |
1825 |
Англия / Стоктон-Дарлингтон |
Паровоз Стефенсона |
24 |
1830 |
Англия / Ливерпуль-Манчестер |
«Ракета» Стефенсона |
48 |
1835 |
Англия / Ливерпуль-Манчестер |
Локомотив Sharp & Roberts |
свыше 100 |
1890 |
Франция |
«Crampton No. 604» |
144 |
1893 |
США / Нью-Йоркская центральная железная дорога |
No. 999 |
181 |
1935 |
Франция / Северная |
3.1174 |
174 |
1935 |
США / Тихоокеанская железная дорога |
Класс А Nr. 1 |
181 |
1936 |
Германия / Немецкий Рейхсбан |
05 002 |
200,4 |
1938 |
Англия / LNER |
Класс А4 Nr. 4468 «Mallard» |
201,2 |
Недостатки паровоза
Недостатки паровоза, предопределившие его замену электровозами и тепловозами следующие:
1). Крайне низкий КПД - максимальный до 5-10 %. В настоящее время существуют разработки, позволяющие поднять КПД паровоза до 50-60 %, на то есть практические примеры в Швейцарии. Но в данный момент слишком дорого перепрофилировать производство.
2). Невозможность использования по системе многих единиц (когда один машинист управляет несколькими сцепленными локомотивами).
Статьи о транспорте:
Требования к техническому состоянию рулевого управления
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 параметры технического состояния рулевого управления должны отвечать изложенным ниже требованиям.
Изменение усилия при повороте рулевого колеса должно быть плавным во всем диапазоне его поворота. Неработоспособность усилителя рулевого управления АТС ...
Европейская схема торговли
квотами на эмиссию парниковых газов
Киотский протокол позволил создать локальную, европейскую схему торговли квотами на эмиссию парниковых газов. Директива 2003/87/ЕС создает механизм реализации его положений на уровне Сообщества в той части, которая касается торговли квотами, включая контроль и ответственность, а также гармонизиров ...
Порядок выдачи и отмены предупреждений
Во всех случаях, когда при следовании поездов необходима особая бдительность локомотивных бригад и когда требуется предупредить их о работах на пути и о порядке следования по месту их производства, на поезда выдаются письменные предупреждения. Все предупреждения подразделяются на три вида: действу ...