भाप इंजन. भाप इंजन कैसे काम करता है? एफडी श्रृंखला के भाप इंजन के अनुभागीय चित्र

एक रेलवे ट्रेन, जिसमें एक टेंडर, एक गाड़ी, एक पीने का टैंक और एक माल ढुलाई प्लेटफार्म वाला भाप इंजन शामिल था, एक रेलवे स्टेशन मॉडलिंग सर्कल में बनाया गया था युवा तकनीशियनउत्तर कोकेशियान रेलवे। इसे करें जूनियर स्कूली बच्चेवी. एम. लोसिट्स्की के नेतृत्व में।

ये मॉडल सरल हैं और इन्हें स्कूल तकनीकी क्लब या युवा तकनीशियनों के लिए तकनीकी मॉडलिंग क्लब में आसानी से बनाया जा सकता है।

हम लोडिंग टैंक और माल प्लेटफ़ॉर्म के लिए चित्र और पैटर्न प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन सुझाव देते हैं कि आप इन हिस्सों को स्वयं बनाएं।

इसके लिए आवश्यक उपकरण और सामग्री एक मिलीमीटर रूलर, एक पेंसिल, एक कंपास, एक आरा, एक फ़ाइल, सुई फ़ाइलें, सैंडपेपर और पेंट हैं। आंकड़े 3 मिमी मोटे प्लाईवुड के साथ काम करने के लिए कनेक्टिंग खांचे और जोड़ों के आयाम दिखाते हैं; यदि प्लाईवुड मोटा है, तो आयाम तदनुसार बदल जाएंगे (स्केल 1: 2)।

लोकोमोटिव बॉयलर और टैंक बॉडी बनाने के लिए, आपको पहले पीसना होगा या एक खराद का धुरा चुनना होगा जो बॉयलर और टैंक बॉडी के व्यास से मेल खाता हो। लोकोमोटिव बॉयलर के लिए रिक्त स्थान का आकार 220X134 मिमी है। फिर इसे मोटे कागज या पतले कार्डबोर्ड में दो या तीन परतों में लपेटा जाता है। चिपकाने से पहले, कार्डबोर्ड को थोड़ा गीला किया जाता है और एक खराद पर सूखने दिया जाता है, फिर सिलेंडर को चिपकाने के बाद चिपकाया जाता है, रेत से भरा जाता है और पेंट किया जाता है।

लोकोमोटिव ड्रॉबार, चिमनी, स्पॉटलाइट, सीटी हाथ में मौजूद किसी भी सामग्री से ड्राइंग में आयामों के अनुसार बनाई जाती है: सेल्युलाइड, मोटा कार्डबोर्ड, व्हाटमैन पेपर। गाड़ी और लोकोमोटिव बूथ की छतें 1 मिमी मोटे मोटे कार्डबोर्ड या प्लाईवुड से बनी होती हैं।

ट्रेन मॉडल के हिस्सों को गोंद करने के लिए, आप पीवीए गोंद (पॉलीविनाइल एसीटेट इमल्शन), नाइट्रो वार्निश एनटीएस-551 (इनेमल) का उपयोग कर सकते हैं। समान अक्षर कनेक्शन बिंदुओं को दर्शाते हैं।

रेलवे ट्रैक कहां से बनाया जा सकता है? समिति कण, स्लीपर - प्लाईवुड या पॉलीस्टाइनिन शीट्स से, रेल - पाइन स्लैट्स 3X5 या 4x4 मिमी या पॉलीस्टाइनिन शीट्स से।

ट्रेन का एक मॉडल, जिसमें एक भाप लोकोमोटिव, एक यात्री कार, एक टैंक और एक मालवाहक प्लेटफॉर्म होता है और विभिन्न सामग्रियों से बना होता है: लकड़ी, प्लाईवुड, को पेंटिंग से पहले एक फ़ाइल या सुई फ़ाइल के साथ संसाधित किया जाना चाहिए। रेगमाल. गड़गड़ाहट और दरारों को गोंद से भरें।

फिर वे पेंटिंग करना शुरू करते हैं। ब्रश को पेंट की जाने वाली सतह से 45-50° के कोण पर रखा जाना चाहिए। ब्रश की गति हल्की और मुक्त होनी चाहिए। किसी मॉडल को ऑयल पेंट से कवर करते समय, स्ट्रोक आमतौर पर पहले लंबाई के साथ, फिर आर-पार और फिर लंबाई के साथ लगाए जाते हैं। इस मामले में, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि पेंट समान रूप से लगे। पतली परतऔर बिना टपके. ऑयल पेंट आमतौर पर 2-3 परतों में लगाया जाता है। प्रत्येक अगली परत पिछली परत के सूखने के बाद लगाई जाती है।

मॉडलों के लिए अनुशंसित पेंट रंग: टेंडर के साथ लोकोमोटिव, बॉयलर, चिमनी, स्टीम टैंक, लोकोमोटिव फ्रेम, टेंडर, वैगन, सीढ़ियां, बफर प्लेट, लोकोमोटिव का फ्रंट प्लेटफॉर्म और पहियों की आंतरिक सतह, डेक, सीढ़ियां, प्लेटफॉर्म - काला; ट्रेन व्हील बैंड (रिम) - सफेद; लोकोमोटिव के पहिए के रिम और सामने की बीम लाल हैं; लोकोमोटिव का साइड प्लेटफॉर्म, ड्राइवर का बूथ, सिलेंडर का साइड, टेंडर, हैच, ट्रेन का डिब्बा - हरा; लोकोमोटिव बॉयलर और सर्चलाइट के कपलिंग हुप्स को कांस्य पेंट से ढकें; गाड़ी और चालक के बूथ की छतें भूरे या गहरे भूरे रंग की हैं; गाड़ी की सजावटी अनुदैर्ध्य धारियाँ पीली हैं।

कार की खिड़कियों को इससे ढकें अंदर POLYETHYLENE पारदर्शी फिल्मऔर अंदर सफेद रंग से रंग दें। खिड़की के पर्दों की नकल करना.

डी. कुडिनोव, रोस्तोव-ऑन-डॉन

सामान्य उपकरणऔर भाप इंजन के संचालन का सिद्धांत

स्टीम लोकोमोटिव में निम्नलिखित मुख्य भाग होते हैं (चित्र 4ए देखें): स्टीम बॉयलर 2, स्टीम इंजन 3, क्रैंक मैकेनिज्म 4, क्रू पार्ट।

भाप लोकोमोटिव के स्टीम बॉयलर को ईंधन (कोयले) की आंतरिक रासायनिक ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है थर्मल ऊर्जाजोड़ा। इसमें तीन मुख्य भाग होते हैं: फायरबॉक्स 1, बॉयलर 2 का बेलनाकार भाग और स्मोक बॉक्स 7। फायरबॉक्स 1 के निचले भाग में एक जाली 8 होती है, जिसके माध्यम से ईंधन के दहन (ऑक्सीकरण) के लिए आवश्यक हवा प्रवेश करती है। फ़ायरबॉक्स. मध्य भागफायरबॉक्स में दीवारों की दो पंक्तियाँ हैं - बाहरी और भीतरी। दीवारों की बाहरी पंक्ति फायरबॉक्स आवरण 9 बनाती है, और भीतरी, जो दुर्दम्य ईंटों से सुसज्जित है, फायर बॉक्स 10 बनाती है। दीवारों की दोनों पंक्तियाँ कनेक्शन द्वारा एक दूसरे से जुड़ी हुई हैं। फायरबॉक्स की पिछली दीवारों में एक स्क्रू होल 11 बनाया जाता है, जिसके माध्यम से कोयले को जाली पर फेंका जाता है। फायरबॉक्स की सामने की दीवार ट्यूब शीट 12 है।

बेलनाकार भागबॉयलर स्टील शीट से बना है. इसमें धुआं 13 और लौ 14 पाइप होते हैं, जिसके माध्यम से गैसें भट्ठी से धुआं बॉक्स 7 तक गुजरती हैं। लौ पाइप 14 में, सुपरहीटर तत्व अतिरिक्त रूप से स्थापित होते हैं। धुएं और लौ पाइप के आसपास बॉयलर का पूरा स्थान पानी से भरा हुआ है।

बॉयलर 2 के बेलनाकार भाग के उच्चतम बिंदु पर एक भाप कक्ष 15 है। धूम्रपान बॉक्स 7 के ऊपरी भाग में एक पाइप 16 स्थापित किया गया है, जिसके माध्यम से निकास गैसों को हटा दिया जाता है।

चित्र.4 लोकोमोटिव की सामान्य संरचना और संचालन सिद्धांत का आरेख:

1 - फ़ायरबॉक्स; 2 - भाप बायलर; 3 - भाप इंजन; 4 - क्रैंक तंत्र; 5 - ड्राइविंग व्हील जोड़े; 6 - ड्राइवर का केबिन; 7 - धूम्रपान बॉक्स; 8 - कद्दूकस; 9 - फ़ायरबॉक्स आवरण; 10 - अग्नि बॉक्स; 11 - पेंच छेद; 12-पाइप ग्रिड; 13 - धुआं पाइप; 14 - लौ पाइप; 15 - भाप टैंक; 16 - निकास गैसों के लिए पाइप; 17 - स्लाइडर; 18 - फ्रेम; 19 - धावक व्हीलसेट; 20 - सहायक व्हीलसेट; 21-निविदा

भाप लोकोमोटिव के भाप इंजन 3 में एक सिलेंडर, एक पिस्टन और एक रॉड होता है। भाप इंजन की पिस्टन रॉड स्लाइडर 17 से जुड़ी होती है, जिसके माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा क्रैंक तंत्र 4 में संचारित होती है।

लोकोमोटिव के चालक दल के हिस्से में एक ड्राइवर केबिन 6, एक फ्रेम 18, एक्सल बॉक्स के साथ व्हीलसेट और एक स्प्रिंग सस्पेंशन शामिल हैं। भाप इंजन के पहिए सेट प्रदर्शन करते हैं विभिन्न कार्यऔर, तदनुसार, कहा जाता है: धावक 19, अग्रणी 5 और सहायक 20।

मुख्य भाप लोकोमोटिव का एक अभिन्न, हालांकि स्वतंत्र, हिस्सा टेंडर 21 है, जिसमें ईंधन, पानी और स्नेहक के भंडार के साथ-साथ कोयला आपूर्ति तंत्र भी शामिल है।

भाप लोकोमोटिव का परिचालन सिद्धांत निम्नलिखित पर आधारित है (चित्र 4, बी देखें)। ईंधन की आपूर्ति कोयला फीडिंग तंत्र द्वारा टेंडर 21 से स्क्रू होल 11 के माध्यम से भट्टी के फायर बॉक्स के ग्रेट 8 तक की जाती है।

ईंधन का कार्बन और हाइड्रोजन हवा से ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जो ग्रेट 8 के माध्यम से फायरबॉक्स में प्रवेश करता है - ईंधन दहन की प्रक्रिया होती है। परिणामस्वरूप, ईंधन की आंतरिक रासायनिक ऊर्जा (ICE) तापीय ऊर्जा (TE) में परिवर्तित हो जाती है, जिसका वाहक गैसें हैं।

1000 - 1600 डिग्री सेल्सियस तापमान वाली गैसें लौ और धुएं के पाइप से गुजरती हैं और उनकी दीवारों को गर्म करती हैं। फ़ायरबॉक्स और पाइप की दीवारों से गर्मी पानी में स्थानांतरित हो जाती है। पानी को गर्म करने के परिणामस्वरूप भाप बनती है, जो बॉयलर के बेलनाकार भाग के शीर्ष पर एकत्रित होती है। बॉयलर के भाप कक्ष 15 से, भाप, 1.5 एमपीए (15 किग्रा/सेमी2) के दबाव और लगभग 220 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ, भाप इंजन 3 में प्रवेश करती है (चित्र 4, ए देखें)।

में भाप का इंजनभाप की ऊर्जा पिस्टन की ट्रांसलेशनल गति की यांत्रिक ऊर्जा (एमई) में परिवर्तित हो जाती है (चित्र 4, बी देखें)। इसके बाद, रॉड और स्लाइडर के माध्यम से, ऊर्जा को क्रैंक तंत्र में स्थानांतरित किया जाता है, जहां इसे टॉर्क एमके में परिवर्तित किया जाता है, जो लोकोमोटिव के ड्राइविंग व्हीलसेट को चलाता है। जब पहिये रेल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो टॉर्क एमके को बल एफके (ड्राइविंग बल) में महसूस किया जाता है, जो लोकोमोटिव की गति सुनिश्चित करता है।

भाप इंजनों को, सबसे पहले, उनकी डिज़ाइन की सादगी और, परिणामस्वरूप, संचालन में उच्च विश्वसनीयता के साथ-साथ सबसे सस्ते ईंधन (कोयला, पीट, आदि) की खपत से अलग किया जाता है। हालाँकि, इस प्रकार के लोकोमोटिव में कई गंभीर कमियाँ हैं, जो अन्य प्रकार के कर्षण के साथ इसके प्रतिस्थापन को पूर्व निर्धारित करती हैं: लोकोमोटिव की बहुत कम दक्षता, लोकोमोटिव चालक दल की उच्च श्रम तीव्रता, विशेष रूप से भट्ठी से स्लैग को हटाते समय, उच्च लागत नियमित रखरखावऔर स्टीम लोकोमोटिव के निर्माण और संचालन की लागत के संबंध में बॉयलर की मरम्मत, कोयले के भंडार को फिर से भरने के बिना एक छोटी (100 - 150 किमी) और पानी लिए बिना 70 - 80 किमी तक चलती है।

भाप इंजनों की कम दक्षता के क्या कारण हैं? आइए एक कार्यशील लोकोमोटिव के स्टीम बॉयलर में ऊर्जा हानि के मुख्य तरीकों की सूची बनाएं:

· कोयले का हिस्सा (छोटे टुकड़े), फायरबॉक्स में प्रवेश करते हुए, जलता नहीं है, लेकिन भट्ठी के माध्यम से गिर जाता है या पाइप के माध्यम से गैसों के साथ वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है;

· बॉयलर की सतह और आसपास की हवा की परस्पर क्रिया के दौरान थर्मल ऊर्जा का बड़ा नुकसान, विशेष रूप से सर्दी का समय;

पाइप के माध्यम से निकलने वाली गैसों से, जो पर्याप्त हैं उच्च तापमान(लगभग 400 डिग्री सेल्सियस|.

गैसों से बॉयलर के पानी में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के लिए, लौ ट्यूबों और बॉयलर की लंबाई को कई गुना बढ़ाना आवश्यक होगा, जो लोकोमोटिव के वजन और आकार की सीमाओं के कारण सिद्धांत रूप में असंभव है। इन कारणों से, ईंधन की आंतरिक रासायनिक ऊर्जा का केवल 50-60% भाप लोकोमोटिव के बॉयलर में भाप के निर्माण और सुपरहीटिंग में जाता है। नतीजतन, भट्टी और बॉयलर की संयुक्त दक्षता 50-60% है (चित्र 4, बी देखें)।

और, अंत में, लोकोमोटिव के भाप इंजनों का मूलभूत दोष 15 - 20% से अधिक की उनकी दक्षता प्राप्त करने की डिजाइन असंभवता है। भाप लेना, काम करना, अर्थात्। पिस्टन को हिलाने पर, उसे अपना आयतन तब तक बढ़ाना चाहिए जब तक कि उसका दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर न हो जाए। ऐसा करने के लिए, सिलेंडर में पिस्टन के कार्यशील स्ट्रोक को बार-बार बढ़ाना आवश्यक है, जो लोकोमोटिव के वजन और आकार की सीमाओं को देखते हुए करना असंभव है। घरेलू भाप इंजनों पर भाप इंजन दक्षता मान 12-14% प्राप्त करना वास्तव में संभव था।

सामान्य तौर पर, ऊर्जा श्रृंखला के व्यक्तिगत तत्वों की दक्षता के उत्पाद के माध्यम से निर्धारित भाप लोकोमोटिव की दक्षता 5 - 7% हो सकती है, यानी। प्रत्येक 100 टन कोयले में से केवल 5-7 टन कोयला ही बनाने में खर्च होता है प्रेरक शक्ति, बाकी सब अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाता है (ताप और प्रदूषण में चला जाता है)। पर्यावरण).

लोकोमोटिव कर्षण की दक्षता किस प्रकार बढ़ाई जा सकती है?

पहला। यदि अलग-अलग भाप इंजनों के बॉयलरों को जोड़कर जमीन पर रख दिया जाता है, तो वे पर्यावरण (इमारत के निर्माण) से थर्मल रूप से अछूते रहते हैं, बॉयलर में भाप का दबाव काफी बढ़ जाता है, और भाप इंजन को अधिक किफायती इंजन से बदल दिया जाता है, उदाहरण के लिए, एक भाप टरबाइन, जिसकी ऊर्जा एक विद्युत जनरेटर में स्थानांतरित की जाती है, तो परिणामस्वरूप, हमें एक थर्मल पावर प्लांट मिलता है। उससे आप कर सकते हैं विद्युतीय ऊर्जालोकोमोटिव में स्थानांतरण, उनके व्हील सेट को इलेक्ट्रिक मोटर से लैस करना। इस प्रकार कर्षण के लिए विद्युत इंजनों - विद्युत इंजनों - का उपयोग करने का विचार उत्पन्न हुआ।

दूसरा। यदि आप बाहरी दहन भाप बिजली संयंत्र (बॉयलर और भाप इंजन) के बजाय लोकोमोटिव पर एक इंजन लगाते हैं आंतरिक जलन- आपको एक डीजल लोकोमोटिव मिलता है; अगर गैस टरबाइन इंजन- गैस टरबाइन लोकोमोटिव; परमाणु भट्टी- परमाणु लोकोमोटिव.

और तीसरा. यदि आप स्टीम लोकोमोटिव पर स्टीम इंजन और क्रैंक तंत्र को टर्बोजेनरेटर (स्टीम टरबाइन और इलेक्ट्रिक जनरेटर) से बदलते हैं और व्हील जोड़े को इलेक्ट्रिक मोटर्स से लैस करते हैं, तो एक स्टीम टरबाइन लोकोमोटिव दिखाई देगा।

उपरोक्त प्रकार के लोकोमोटिव की सामान्य संरचना और संचालन सिद्धांतों पर निम्नलिखित पैराग्राफ में चर्चा की जाएगी।

भाप इंजन, जिनका डिज़ाइन आज की अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में प्राचीन है, अभी भी कुछ देशों में उपयोग किए जाते हैं। वे एक इंजन के रूप में भाप इंजन का उपयोग करने वाले स्वायत्त लोकोमोटिव हैं। इस तरह के सबसे पहले लोकोमोटिव 19वीं शताब्दी में सामने आए और उन्होंने कई देशों की अर्थव्यवस्थाओं के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

स्टीम लोकोमोटिव के डिज़ाइन में लगातार सुधार किया गया, जिसके परिणामस्वरूप नए डिज़ाइन सामने आए जो क्लासिक लोकोमोटिव से बहुत अलग थे। इस तरह गियर, टर्बाइन और बिना टेंडर वाले मॉडल सामने आए।

भाप इंजन का परिचालन सिद्धांत और डिज़ाइन

इस तथ्य के बावजूद कि इस परिवहन के डिज़ाइन में विभिन्न संशोधन हैं, उन सभी के तीन मुख्य भाग हैं:

• भाप का इंजन;
• बायलर;
• कर्मी दल।

भाप बॉयलर में भाप उत्पन्न होती है - यह इकाई ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत है, और भाप मुख्य कार्यशील तरल पदार्थ है। भाप इंजन में, यह पिस्टन के एक प्रत्यागामी यांत्रिक आंदोलन में परिवर्तित हो जाता है, जो बदले में, एक क्रैंक तंत्र की मदद से, एक घूर्णी में परिवर्तित हो जाता है। इसकी बदौलत लोकोमोटिव के पहिये घूमते हैं। भाप एक भाप-वायु पंप, एक भाप टरबाइन जनरेटर भी चलाती है और इसका उपयोग सीटी में किया जाता है।

वाहन के कैरिज में एक चेसिस और एक फ्रेम होता है और यह एक चल आधार होता है। स्टीम लोकोमोटिव के डिज़ाइन में ये तीन तत्व मुख्य हैं। वाहन के साथ एक टेंडर भी जुड़ा हुआ है - एक वैगन जो कोयला (ईंधन) और पानी के भंडारण की सुविधा के रूप में कार्य करता है।

भाप बायलर

भाप लोकोमोटिव के डिजाइन और संचालन सिद्धांत पर विचार करते समय, आपको बॉयलर से शुरुआत करने की आवश्यकता है, क्योंकि यह ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत और इस मशीन का मुख्य घटक है। इस तत्व की कुछ आवश्यकताएँ हैं: विश्वसनीयता और सुरक्षा। संस्थापन में भाप का दबाव 20 वायुमंडल या उससे अधिक तक पहुँच सकता है, जो इसे व्यावहारिक रूप से विस्फोटक बनाता है। सिस्टम के किसी भी तत्व की खराबी से विस्फोट हो सकता है, जो मशीन को उसके ऊर्जा स्रोत से वंचित कर देगा।

साथ ही, इस तत्व को प्रबंधित करना, मरम्मत करना, रखरखाव करना और लचीला होना आसान होना चाहिए, यानी विभिन्न ईंधन (अधिक या कम शक्तिशाली) के साथ काम करने में सक्षम होना चाहिए।

फ़ायरबॉक्स

बॉयलर का मुख्य तत्व भट्ठी है, जहां वे जलते हैं ठोस ईंधन, जिसे कार्बन फीडर का उपयोग करके खिलाया जाता है। यदि मशीन तरल ईंधन पर चलती है, तो इसकी आपूर्ति नोजल के माध्यम से की जाती है। दहन के परिणामस्वरूप निकलने वाली उच्च तापमान वाली गैसें फायरबॉक्स की दीवारों के माध्यम से गर्मी को पानी में स्थानांतरित करती हैं। फिर गैसें, दे रही हैं के सबसेपानी के वाष्पीकरण के लिए गर्मी और संतृप्त भाप को गर्म करने के लिए चिमनी और चिंगारी रोकने वाले उपकरण के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

बॉयलर में उत्पन्न भाप स्टीम बेल (ऊपरी भाग में) में जमा हो जाती है। जब भाप का दबाव 105 Pa से अधिक हो जाता है, तो एक विशेष सुरक्षा द्वारइसे डंप कर दिया जाता है, जिससे अतिरिक्त मात्रा वातावरण में फैल जाती है।

दबाव में गर्म भाप को पाइप के माध्यम से भाप इंजन के सिलेंडरों तक आपूर्ति की जाती है, जहां यह पिस्टन और कनेक्टिंग रॉड और क्रैंक तंत्र पर दबाव डालती है, जिससे ड्राइव एक्सल घूमता है। निकास भाप चिमनी में प्रवेश करती है, जिससे धुएं के डिब्बे में एक वैक्यूम बन जाता है, जिससे बॉयलर फायरबॉक्स में हवा का प्रवाह बढ़ जाता है।

संचालन योजना

यही है, अगर हम सामान्य रूप से ऑपरेशन के सिद्धांत का वर्णन करते हैं, तो सब कुछ बेहद सरल लगता है। स्टीम लोकोमोटिव का आरेख कैसा दिखता है, यह लेख में पोस्ट की गई तस्वीर में देखा जा सकता है।

एक भाप बॉयलर ईंधन जलाता है, जो पानी को गर्म करता है। पानी को भाप में बदल दिया जाता है, और जैसे-जैसे यह गर्म होता है, सिस्टम में भाप का दबाव बढ़ जाता है। जब यह पहुँच जाता है उच्च मूल्य, फिर इसे सिलेंडर में डाला जाता है जहां पिस्टन स्थित होते हैं।

पिस्टन पर दबाव के कारण धुरी घूमती है और पहिए गति में सेट हो जाते हैं। अतिरिक्त भाप को एक विशेष सुरक्षा वाल्व के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ा जाता है। वैसे, बाद की भूमिका बेहद महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसके बिना बॉयलर अंदर से फट जाता। भाप लोकोमोटिव की बॉयलर संरचना इस तरह दिखती है।

लाभ

अन्य प्रकारों की तरह, उनके भी कुछ फायदे और नुकसान हैं। फायदे इस प्रकार हैं:

1. डिज़ाइन की सरलता. लोकोमोटिव के भाप इंजन और उसके बॉयलर के सरल डिजाइन के कारण, इंजीनियरिंग और धातुकर्म संयंत्रों में उत्पादन स्थापित करना मुश्किल नहीं था।
2. संचालन में विश्वसनीयता. डिज़ाइन की उल्लिखित सादगी पूरे सिस्टम की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है। तोड़ने के लिए व्यावहारिक रूप से कुछ भी नहीं है, यही कारण है कि भाप इंजन 100 साल या उससे अधिक समय तक चलते हैं।
3. शुरू करते समय शक्तिशाली कर्षण।
4. उपयोग की सम्भावना अलग - अलग प्रकारईंधन।

पहले, "सर्वाहारी" जैसी कोई चीज़ होती थी। इसे भाप इंजनों पर लागू किया गया और इस मशीन के लिए ईंधन के रूप में लकड़ी, पीट, कोयला और ईंधन तेल का उपयोग करने की संभावना निर्धारित की गई। कभी-कभी लोकोमोटिव को औद्योगिक कचरे से गर्म किया जाता था: विभिन्न चूरा, अनाज की भूसी, लकड़ी के चिप्स, दोषपूर्ण अनाज और प्रयुक्त स्नेहक।

बेशक, मशीन की कर्षण क्षमताएं कम हो गईं, लेकिन किसी भी मामले में इससे महत्वपूर्ण बचत हुई, क्योंकि क्लासिक कोयला अधिक महंगा है।

कमियां

कुछ कमियाँ भी थीं:

1. कम दक्षता. यहां तक ​​कि सबसे उन्नत भाप इंजनों पर भी दक्षता 5-9% थी। भाप इंजन की कम दक्षता (लगभग 20%) को देखते हुए यह तर्कसंगत है। अकुशल ईंधन दहन, बॉयलर से सिलेंडर तक भाप की गर्मी के हस्तांतरण के दौरान बड़ी गर्मी की हानि।
2. ईंधन और पानी के विशाल भंडार की आवश्यकता। यह समस्या विशेष रूप से तब प्रासंगिक हो जाती है जब शुष्क क्षेत्रों (उदाहरण के लिए रेगिस्तान में) में मशीनों का संचालन किया जाता है, जहां पानी प्राप्त करना मुश्किल होता है। बेशक, थोड़ी देर बाद वे निकास भाप के संघनन के साथ भाप इंजनों के साथ आए, लेकिन इससे समस्या पूरी तरह से हल नहीं हुई, बल्कि इसे सरल बना दिया गया।
3. जलते हुए ईंधन की खुली आग से होने वाली आग का खतरा। यह हानि बिना चलाए भाप इंजनों पर मौजूद नहीं है, लेकिन उनकी सीमा सीमित है।
4. वातावरण में धुआं और कालिख फैल गई। यह समस्या तब गंभीर हो जाती है जब भाप इंजन आबादी वाले इलाकों में चलते हैं।
5. वाहन का रखरखाव करने वाली टीम के लिए कठिन परिस्थितियाँ।
6. मरम्मत की श्रम तीव्रता. यदि स्टीम बॉयलर में कुछ टूट जाता है, तो मरम्मत में लंबा समय लगता है और निवेश की आवश्यकता होती है।

अपनी कमियों के बावजूद, भाप इंजनों को अत्यधिक महत्व दिया गया, क्योंकि उनके उपयोग से उद्योग के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई विभिन्न देश. बेशक, आज अधिक आधुनिक आंतरिक दहन इंजन और इलेक्ट्रिक मोटर की उपस्थिति के कारण ऐसी मशीनों का उपयोग प्रासंगिक नहीं है। हालाँकि, यह भाप इंजन ही थे जिन्होंने रेलवे परिवहन के निर्माण की नींव रखी।

निष्कर्ष के तौर पर

अब आप भाप लोकोमोटिव इंजन की संरचना, इसकी विशेषताएं, संचालन के फायदे और नुकसान के बारे में जानते हैं। वैसे, आज भी इन मशीनों का उपयोग अविकसित देशों (उदाहरण के लिए, क्यूबा) के रेलवे पर किया जाता है। 1996 तक इनका उपयोग भारत में भी किया जाता था। यूरोपीय देशों, संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस में, इस प्रकार का परिवहन केवल स्मारकों और संग्रहालय प्रदर्शनियों के रूप में मौजूद है।

एक भाप लोकोमोटिव में तीन मुख्य भाग होते हैं जो एक में संयुक्त होते हैं: बॉयलर, भाप इंजन और चालक दल। एक टेंडर आमतौर पर चालक दल के साथ स्थायी रूप से जुड़ा होता है, जो ईंधन, पानी, स्नेहक और सफाई सामग्री को संग्रहीत करने का कार्य करता है।

भाप इंजन का परिचालन सिद्धांत इस प्रकार है। बॉयलर के दहन कक्ष ए (चित्र 1) नामक भाग में, ईंधन जलाया जाता है। ग्रेट 29 पर जलने वाले ईंधन की दहन गैसें, आर्क 3 के चारों ओर झुकती हैं, परिसंचरण पाइप 2 द्वारा समर्थित होती हैं, फायर बॉक्स 4 की दीवारों को धोती हैं और पीछे के पाइप (फायर) ग्रेट 5 के छेद के माध्यम से आग में प्रवेश करती हैं 7 और 6 पाइप धूम्रपान करते हैं और उनकी दीवारों के पानी के माध्यम से अपनी गर्मी छोड़ते हैं। सामने की ट्यूब शीट 11 के छिद्रों के माध्यम से धुआं बॉक्स बी में बाहर निकलने के बाद, गैसें स्पार्क शील्ड के चारों ओर जाती हैं, स्पार्क-बुझाने वाले जाल 16 से गुजरती हैं और चिमनी 15 के माध्यम से वायुमंडल में बाहर निकलती हैं। स्लैग और राख ग्रेट के छिद्रों के माध्यम से ऐश पैन में गिरते हैं 28. बॉयलर में पानी को गर्म करने के परिणामस्वरूप बनी भाप बॉयलर की दीवारों से घिरे स्थान में पानी के ऊपर एकत्र हो जाती है, जिससे इसका दबाव धीरे-धीरे बढ़ जाता है। , कार्यकर्ता तक पहुँचना।

लोकोमोटिव को गति में सेट करने के लिए, नियामक 10 को ड्राइव 30 का उपयोग करके खोला जाता है और स्टीम हुड 9 से भाप सुपरहीटर मैनिफोल्ड के संतृप्त भाप कक्ष 12 में प्रवेश करती है। फिर भाप लौ ट्यूबों में स्थित सुपरहीटर के ट्यूबों (तत्वों) 5 के माध्यम से बहती है। दहन गैसों द्वारा गर्म करने से, सुपरहीटर के तत्वों में भाप का तापमान 400-450 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है और इस तापमान पर यह सुपरहीटर मैनिफोल्ड के सुपरहीट स्टीम चैंबर 13 में प्रवेश करता है, जहां से यह स्टीम इनलेट पाइप 14 से होकर गुजरता है। लोकोमोटिव के भाप इंजन को.

सिलेंडर 20 में, भाप की संभावित ऊर्जा पिस्टन 21 के प्रत्यावर्ती आंदोलन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और संबंधित पिस्टन ड्रॉबार 22 और युग्मन ड्रॉबार 23 ड्राइविंग पहियों को घुमाते हैं 24. भाप इंजन में समाप्त भाप भाप के माध्यम से बाहर निकलती है निकास पाइप 19 को बल शंकु 18 में डाला जाता है, जिससे बॉयलर में थ्रस्ट गैसें बनती हैं, और फिर चिमनी 15 के माध्यम से दहन गैसों के साथ वायुमंडल में प्रवेश होता है।

स्टीम लोकोमोटिव के चालक दल में एक बॉयलर, एक स्टीम इंजन, एक ड्राइवर बूथ 1 होता है, और गैर-निविदा लोकोमोटिव पर ईंधन और पानी के भंडार के लिए टैंक होते हैं। भाप इंजन के संचालन के दौरान रेल के साथ गाड़ी के ड्राइविंग पहियों की परस्पर क्रिया एक कर्षण बल की उपस्थिति का कारण बनती है, जो लोकोमोटिव और टेंडर के बीच युग्मन 27 के माध्यम से, और फिर स्वचालित युग्मक 26 के माध्यम से कारों को प्रभावित करती है। लोकोमोटिव से जुड़ा हुआ है और उन्हें इसके साथ चलने के लिए मजबूर करता है।

ट्रैक के घुमावदार खंडों पर उच्च गति पर आवाजाही की सुविधा और सुरक्षा के लिए, उच्च गति वाले भाप इंजनों को फ्रंट बोगी (धावक) 40 से सुसज्जित किया जाता है। चौड़े और भारी फायरबॉक्स के साथ उच्च शक्ति वाले इंजनों में, चालक दल को पूरक किया गया था एक पीछे (सहायक) बोगी 25, जिसमें छोटे व्यास के पहिये हैं, जो इसे फायरबॉक्स के नीचे रखने की अनुमति देते हैं

स्टीम लोकोमोटिव इन-प्लांट और एक्सेस ट्रैक की सेवा के लिए बनाए गए हैं औद्योगिक उद्यम, टेंडर (टैंक लोकोमोटिव) नहीं हैं।

एक लोकोमोटिव द्वारा उपभोग किए गए ईंधन में निहित गर्मी के वितरण का एक दृश्य प्रतिनिधित्व चित्र में दिखाए गए चित्र द्वारा दिया जा सकता है। 2.

भट्ठी 1 में नुकसान, औसतन 8% अनुमानित है, जिसमें रासायनिक और यांत्रिक बिना जला हुआ ईंधन शामिल है। रासायनिक अंडरबर्निंग को सभी कार्बन सी को ऑक्साइड-सी0 2 में जलाने में असमर्थता से समझाया गया है; कार्बन का कुछ हिस्सा, हवा की कमी के कारण, कार्बन मोनोऑक्साइड CO में जल जाता है, बिना कार्बन के पूर्ण ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाली सारी गर्मी छोड़े। मैकेनिकल अंडरबर्निंग में भट्ठी से हवा और गैसों के प्रवाह के साथ-साथ स्लैग में प्रवेश और भट्ठी के माध्यम से राख पैन में ईंधन की एक निश्चित मात्रा की विफलता के साथ ईंधन के छोटे छोटे कणों को ले जाना शामिल है।

भाप 2 की सेवा खपत, औसतन लगभग 6.5%, कोयला फीडर के भाप इंजन के संचालन, भट्ठी पर कोयले को फैलाने, बॉयलर को पानी की आपूर्ति करने, लौ और धुएं के पाइप को शुद्ध करने, भाप-वायु पंप के संचालन के लिए आवश्यक है। और विद्युत जनरेटर के टरबाइन को शक्ति प्रदान करना।

बॉयलर 3 के बाहरी शीतलन के नुकसान, औसतन 1.5% अनुमानित, स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है। सर्दियों में, बॉयलर के आसपास हवा के तापमान में कमी के कारण वे बढ़ जाते हैं।

दूसरी सबसे बड़ी हानि - निकास गैसों 4 के साथ - औसतन 17-18% मानी जा सकती है। निकास गैसों से हवा को गर्म करके इसे कम किया जा सकता है।

सीलों और विभिन्न सीलों के माध्यम से भाप 5 का अपरिहार्य रिसाव आमतौर पर 5% माना जाता है। हालाँकि, लोकोमोटिव की सावधानीपूर्वक देखभाल और उच्च गुणवत्ता वाली मरम्मत से इन नुकसानों को काफी कम किया जा सकता है।

सबसे बड़ा नुकसान भाप इंजन से निकलने वाली निकास भाप 6 में निहित ऊष्मा आरक्षित है; उनकी मात्रा 52-53% है और पानी को गर्म करने, भाप वितरण के अच्छे समायोजन और लोकोमोटिव के उचित नियंत्रण के लिए कुछ निकास भाप का उपयोग करके इसे कम किया जा सकता है।

घर्षण 7 के कारण मशीन और जर्नल में यांत्रिक हानि 1.5-2% अनुमानित है। ड्रॉबार मैकेनिज्म और एक्सल बॉक्स में रोलिंग बियरिंग्स के उपयोग के अलावा, इन नुकसानों को कुछ हद तक कम किया जा सकता है अच्छी देखभाल, घर्षण बिंदुओं का समय पर और सही स्नेहन।

प्रस्तुत आंकड़ों से यह स्पष्ट रूप से सामने आता है बड़ा मूल्यवानकिफायती ईंधन की खपत.

यूनियन पैसिफिक "चैलेंजर"

भाप लोकोमोटिव एक भाप बिजली संयंत्र वाला एक स्वायत्त लोकोमोटिव है जो इंजन के रूप में भाप इंजन का उपयोग करता है।

भाप इंजन अनोखे में से एक हैं तकनीकी साधनमनुष्य द्वारा निर्मित, उन्होंने 19वीं और 20वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में बड़े पैमाने पर यातायात किया, और कई देशों की अर्थव्यवस्थाओं के उत्थान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

भाप इंजनों में लगातार सुधार और विकास किया गया, जिसके कारण उनके डिजाइनों में व्यापक विविधता आई, जिनमें शास्त्रीय से भिन्न डिजाइन भी शामिल थे।

भाप इंजनों का वर्गीकरण

अक्षीय सूत्र द्वारा

धावक, ड्राइविंग और सहायक अक्षों की संख्या का वर्णन करता है। अक्षीय सूत्र (प्रकार) लिखने की विधियाँ बहुत विविध हैं। रूसी रूप में, रिकॉर्डिंग प्रत्येक प्रकार के धुरी की संख्या को ध्यान में रखती है, अंग्रेजी में - प्रत्येक प्रकार के पहिये को, और पुराने जर्मन में केवल एक को ध्यान में रखा जाता है कुल गणनाकुल्हाड़ियाँ और ड्राइविंग वाले। इस प्रकार, रूसी संकेतन में चीनी स्टीम लोकोमोटिव QJ का अक्षीय सूत्र 1-5-1, अंग्रेजी में - 2-10-2, और पुराने जर्मन में - 5/7 होगा। इसके अलावा, कई प्रकारों के नाम अमेरिकी वर्गीकरण से हैं, उदाहरण के लिए: 2-2-0 - "अमेरिकन", 1-3-1 - "प्रेयरी", 1-4-1 - "मिकाडो", 1-5-0 - "डेकापोड"।

चलने वाले पहिए- मुक्त (अर्थात्, कर्षण मोटर्स से कर्षण बल उन तक प्रेषित नहीं होते हैं) ड्राइविंग व्हीलसेट के सामने स्थित व्हीलसेट। वे लोकोमोटिव के सामने के हिस्से को उतारने के साथ-साथ लोकोमोटिव के घुमावों में फिट को बेहतर बनाने का काम करते हैं।
कर्व्स में फिट होने की शर्तों के अनुसार, चलने वाले एक्सल में लोकोमोटिव की औसत धुरी से एक महत्वपूर्ण विचलन होना चाहिए। उन्हें एक घूमने वाली बोगी पर रखा गया है जो लोकोमोटिव फ्रेम के सापेक्ष अनुप्रस्थ रूप से चलने में सक्षम है।

ड्राइविंग व्हीलसेट- पहिए वाले सेट जिन पर लोकोमोटिव इंजन से कर्षण बल सीधे प्रसारित होते हैं।

व्हीलसेट का समर्थन करें- लोकोमोटिव के पिछले हिस्से को सहारा देने और घुमावों में फिट होने को सुनिश्चित करने का काम करता है।

भाप इंजन के सिलेंडरों की संख्या के अनुसार

सबसे व्यापक दो सिलेंडर(दाएं और बाएं एक सिलेंडर) भाप इंजन डिजाइन में सरल और अधिक विश्वसनीय होते हैं, लेकिन बहु-सिलेंडर वाले इंजनों का गतिशील प्रदर्शन बेहतर होता है।

यू तीन सिलेंडरभाप इंजनों में, 2 सिलेंडर फ्रेम के बाहर स्थित होते हैं, और तीसरा उनके बीच होता है।

यू चार सिलेंडरभाप इंजनों में, दो सिलेंडर फ्रेम के बाहर स्थित होते हैं, और शेष दो या तो फ्रेम के हिस्सों के बीच या बाहर स्थित हो सकते हैं, और इस मामले में, प्रत्येक तरफ 2 सिलेंडर, बदले में, एक दूसरे के पीछे स्थित हो सकते हैं :

या एक दूसरे के ऊपर:

चार-सिलेंडर इंजनों पर एक मिश्रित प्रकार की मशीन का उपयोग किया गया था:

कंपाउंडिंग मशीनइसमें विभिन्न व्यास के दो (या अधिक) कार्यशील सिलेंडर हैं। बॉयलर से ताज़ा भाप छोटे सिलेंडर में प्रवेश करती है उच्च दबाव. वहां (पहला विस्तार) काम करने के बाद, भाप को एक बड़े स्थान पर स्थानांतरित किया जाता है कम दबाव. यह ऑपरेटिंग योजना भाप ऊर्जा का अधिक पूर्ण उपयोग करना और गुणांक बढ़ाना संभव बनाती है उपयोगी क्रियाइंजन।

काम के सिद्धांत:

लोकोमोटिव आरेख:

एचपीसी - उच्च दबाव सिलेंडर।
एलपीसी - निम्न दबाव सिलेंडर।

प्रयुक्त भाप के प्रकार से

पर संतृप्त भाप - पानी के वाष्पीकरण के बाद परिणामी भाप तुरंत सिलेंडर में प्रवेश करती है। इस योजना का उपयोग पहले भाप इंजनों पर किया गया था, लेकिन यह बहुत ही अलाभकारी और गंभीर रूप से सीमित शक्ति थी।

अत्यधिक गरम भाप पर- भाप को अतिरिक्त रूप से सुपरहीटर में 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान तक गर्म किया जाता है, और फिर भाप इंजन के सिलेंडर में प्रवेश करता है। यह योजना भाप (1/3 तक) और इसलिए ईंधन और पानी में महत्वपूर्ण बचत की अनुमति देती है, जिसके कारण इसका उपयोग उत्पादित अधिकांश शक्तिशाली भाप इंजनों पर किया जाने लगा।

सुपरहीटर फायरबॉक्स से गुजरने वाले ट्यूबलर चैनलों की एक प्रणाली है ("बॉयलर" अनुभाग देखें)।

भाप लोकोमोटिव आरेख

भाप लोकोमोटिव से जुड़ी एक विशेष गाड़ी को लोकोमोटिव (लकड़ी, कोयला या तेल) और पानी के लिए ईंधन की आपूर्ति के परिवहन के लिए डिज़ाइन किया गया है। उपभोग करने वाले शक्तिशाली इंजनों के लिए बड़ी संख्याकोयला, एक यांत्रिक कोयला फीडर (स्टोकर) को भी निविदा में रखा गया है।

2. ड्राइवर का बूथ

सभी नियंत्रण और निगरानी उपकरणों के उद्देश्य का वर्णन करने का कोई मतलब नहीं है, वे किसी न किसी तरह से भाप की आपूर्ति और वितरण से संबंधित हैं।
कुछ नल, वाल्व और दबाव गेज सुरक्षा कारणों से या गर्म मरम्मत के लिए डुप्लिकेट किए गए हैं।
ड्राइविंग को आगे और पीछे स्विच करने के लिए एक रिवर्स लीवर भी है, और सिलेंडरों को आपूर्ति की जाने वाली भाप की मात्रा, एक शब्द में "गैस" को विनियमित करने के लिए एक लीवर भी है।
इसमें एक ब्रेक लीवर और एक सीटी ड्राइव भी है। लीवर के स्थान पर वाल्व हो सकते हैं।

चूंकि भाप लोकोमोटिव एक खतरनाक चीज है, इसलिए उपकरणों की निगरानी के लिए केबिन में दो लोग होने चाहिए।

और हाँ, केबिन में अभी भी गर्मी है।

3. सीटी बजाना

सिग्नल देने के लिए, लोकोमोटिव पर एक सरल लेकिन बहुत महत्वपूर्ण उपकरण स्थापित किया जाता है - एक भाप सीटी, जिसकी ड्राइव ड्राइवर के केबिन से जुड़ी होती है। यदि सीटी ख़राब हो तो रेल इंजन को ट्रेन के नीचे छोड़ना वर्जित है।
आधुनिक लोकोमोटिव मल्टी-टन सीटियों से सुसज्जित हैं।

4. रिवर्स से स्टीम वितरण तंत्र तक ड्राफ्ट

यह केबिन में रिवर्स लीवर से जुड़ा होता है, जिसकी मदद से मूवमेंट को आगे और पीछे स्विच किया जाता है। आधुनिक लोकोमोटिव में, वही लीवर सिलेंडरों को भाप की आपूर्ति को नियंत्रित करता है।

अतिरिक्त भाप को स्वचालित रूप से जारी करके अतिरिक्त दबाव से उपकरण और पाइपलाइनों के विनाश से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

7. सैंडबॉक्स

ट्रैक्शन रोलिंग स्टॉक (लोकोमोटिव, ट्राम, आदि) पर रेत से भरा एक कंटेनर। यह एक रेत आपूर्ति प्रणाली का हिस्सा है जिसे पहियों के नीचे रेत की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे पहियों के पटरियों पर चिपकने का गुणांक बढ़ जाता है।

पहियों के नीचे खिलाने के लिए, सुखाएं क्वार्ट्ज रेत. संपीड़ित हवा की मदद से, रेत को सैंडबॉक्स से विशेष नोजल तक आपूर्ति की जाती है, जो रेत की एक धारा को पहियों और रेल के बीच संपर्क के क्षेत्र में निर्देशित करती है। भाप इंजनों पर, एक या अधिक सैंडबॉक्स स्थापित किए जाते थे, आमतौर पर भाप बॉयलर के ऊपरी हिस्से में।

बॉयलर सूखी महीन रेत से भरी सैंडबॉक्स बॉडी से सुसज्जित है। बॉडी में नोजल होते हैं जो लोकोमोटिव के पहियों तक जाने वाले पाइपों को रेत की आपूर्ति करते हैं। ड्राइवर के बूथ में एक नल लगा हुआ है जो हवा को नोजल तक निर्देशित करता है।

स्टीम स्टीमर बॉयलर का हिस्सा है और पानी की बूंदों और स्केल कणों से भाप को अलग करने का काम करता है (ताकि वे मशीन में न जाएं)।
दाहिनी ओर की गुहा सैंडबॉक्स है।

स्टीम टैंक में स्टीम लाइन की शुरुआत होती है, यहां से (एक मोटी पाइप के माध्यम से) भाप वाल्व-रेगुलेटर के माध्यम से सुपरहीटर में बहती है, और वहां से स्टीम इंजन तक जाती है। नियामक आपको भाप की आपूर्ति को बहुत आसानी से बढ़ाने की अनुमति देता है और इस तरह लोकोमोटिव की शक्ति को नियंत्रित करता है। इस वाल्व का नियंत्रण हैंडल लोकोमोटिव बॉक्स में स्थित है।

ट्रेन ब्रेक नेटवर्क को पावर देने के लिए डिज़ाइन किया गया संपीड़ित हवाऔर सेवा के लिए विभिन्न तंत्र, उदाहरण के लिए, सैंडबॉक्स।

यह एक कंप्रेसर (पंप) है जो एक सामान्य बॉयलर द्वारा संचालित छोटे भाप इंजन द्वारा संचालित होता है।
उत्पादकता लगभग 3000 लीटर वायु प्रति मिनट है।

लोकोमोटिव के सामने स्थित है. यह धुएं और लौ पाइप से निकलने वाली गैसों को इकट्ठा करता है और उन्हें चिमनी के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ता है।

खेलना महत्वपूर्ण भूमिकाफायरबॉक्स में कर्षण पैदा करने में, जो बदले में लोकोमोटिव की शक्ति को काफी बढ़ा सकता है। (जितना बेहतर ड्राफ्ट होगा, उतनी ही अधिक हवा फायरबॉक्स से होकर गुजरेगी। जितनी अधिक हवा होगी, वह उतना ही बेहतर जलेगी। वह जितना बेहतर जलेगी, तापमान उतना ही अधिक होगा।)

फ़ायरबॉक्स में ड्राफ्ट बनाने के लिए, आपको स्मोक बॉक्स में एक वैक्यूम बनाना होगा:

मशीन के सिलेंडरों से निकलने वाली भाप पाइप के शंकु में चली जाती है और भट्टी से गैसों को अपने साथ खींच लेती है। इससे एक वैक्यूम पैदा होता है.

15. सपोर्ट ट्रॉली

सपोर्ट व्हीलसेट मुफ़्त हैं (अर्थात, ट्रैक्शन मोटर्स से कर्षण बल उन तक प्रेषित नहीं होते हैं) व्हीलसेट ड्राइविंग व्हीलसेट के पीछे स्थित होते हैं। वे लोकोमोटिव के पिछले हिस्से को सहारा देने का काम करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि वे घुमावों में फिट हों।

एक उपकरण जो बारी-बारी से सिलेंडर के विभिन्न गुहाओं में भाप के प्रवाह को निर्देशित करता है।

पिस्टन भाप वितरक (शीर्ष)।

कार्य योजना.

स्पूल वाल्व भी हैं:

स्पूल (1) की स्थिति के आधार पर, खिड़कियाँ (4) और (5) स्पूल के चारों ओर एक बंद स्थान (6) के साथ संचार करती हैं और भाप से भरी होती हैं, या वायुमंडल से जुड़ी एक गुहा (7) के साथ संचार करती हैं।

स्टीम बॉयलर के संरचनात्मक तत्व जो हीटिंग क्षेत्र को बढ़ाने का काम करते हैं।
पाइप पूरे बॉयलर से गुजरते हैं और उनके माध्यम से गुजरने वाली गैसों की गर्मी को बॉयलर में पानी में स्थानांतरित करते हैं।

पतला, नीले पाइप धूम्रपान पाइप हैं।

मोटे पाइप हैं गर्मी, उनके अंदर सुपरहीटर पाइप (पीले) चल रहे हैं। एक सफेद, मोटा पाइप (ऊपर) स्टीम बॉयलर से सुपरहीटर तक जाता है।

यह उत्सुक है कि कार की तरह भाप लोकोमोटिव को उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन की आवश्यकता होती है। यदि कोयला खराब गुणवत्ता का है, तो धुएं की नलियां जल्दी ही कालिख से भर जाती हैं। इन्हें साफ़ करना सबसे आसान काम नहीं है.

समय के साथ, पाइप जल जाते हैं और उनके स्थान पर नये पाइप लगा दिये जाते हैं।

फ्लेम ट्यूब मुख्य घटक हैं ट्यूबलर सुपरहीटर्स.

अग्नि पाइप मोटे, नीले पाइप होते हैं जिनके अंदर पीले पाइप होते हैं।

पीले पाइप सुपरहीटर का हिस्सा हैं।

मैनिफोल्ड (बड़ी पीली चीज) में, भाप कक्ष से भाप को पतली ट्यूबों के माध्यम से वितरित किया जाता है (जो बदले में लौ ट्यूबों के अंदर एक लूप में गुजरती हैं) और ~ 300 डिग्री तक गरम किया जाता है। और एक मोटे पाइप के माध्यम से मशीन के सिलेंडर में प्रवेश करता है।

35. ब्रेक लाइन आस्तीन

प्रत्येक गाड़ी लोकोमोटिव से संपीड़ित हवा द्वारा संचालित ब्रेकिंग सिस्टम से सुसज्जित है।
नली को कारों को एक सामान्य ब्रेकिंग सिस्टम से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

38. कद्दूकस करना

यह एक कच्चे लोहे की जाली है जिसके ऊपर जलता हुआ ईंधन (कोयला, जलाऊ लकड़ी) है। जाली में छेद या स्लॉट होते हैं जिनके माध्यम से राख राख पैन में फैल जाती है।

ऐश पैन (राख गड्ढा) भाप लोकोमोटिव की भट्ठी के निचले हिस्से (जलाशय के नीचे) में स्थित एक बंकर है, जो ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप बनने वाली राख और स्लैग को इकट्ठा करने का काम करता है। ऐश पैन को समय-समय पर सफाई करने में सक्षम होना चाहिए।

एक स्टील या कच्चा लोहा बॉक्स जिसमें एक स्लाइडिंग बियरिंग, लाइनर, स्नेहक और एक्सल जर्नल को स्नेहक की आपूर्ति करने के लिए एक उपकरण, या एक रोलिंग बियरिंग और स्नेहक होता है।

लोचदार निलंबन तत्व वाहन. स्प्रिंग भार को फ्रेम या बॉडी से चेसिस (पहियों, ट्रैक रोलर्स, आदि) में स्थानांतरित करता है और असमान रास्तों से गुजरते समय झटके को नरम करता है।

अब जब पाठक भाप इंजन के मूल तत्वों से परिचित हो गए हैं, तो यह पता लगाने का समय आ गया है कि यह कैसे काम करता है।

परिचालन सिद्धांत

ट्रेविथिक ने लंदन में एक गोलाकार रेलवे का निर्माण किया, जिसके साथ एक लोकोमोटिव बिना भार के 20 किमी/घंटा की गति से और 10 टन के भार के साथ 8 किमी/घंटा की गति से चलता था।

ट्रेविथिक के स्टीम लोकोमोटिव ने इतना कोयला जलाया कि आविष्कार से कोई व्यावसायिक लाभ नहीं मिला। अपने वजन के कारण, लोकोमोटिव ने छोटी घोड़ा-चालित गाड़ियों के लिए डिज़ाइन की गई पटरियों को जल्दी ही अनुपयोगी बना दिया।
बाद के वर्षों में, ट्रेविथिक ने कई और लोकोमोटिव डिजाइन और निर्मित किए।

1813 मेंअंग्रेज इंजीनियर विलियम ब्रंटन ने पेटेंट कराया और जल्द ही मैकेनिकल ट्रैवलर नामक भाप इंजन का निर्माण किया।

लोकोमोटिव में दो एक्सल थे, जिसके शीर्ष पर एक क्षैतिज भाप बॉयलर टिका हुआ था। किनारे पर एक भाप सिलेंडर था, जो एक लिंकेज और एक क्षैतिज गियर के माध्यम से, लोकोमोटिव के पीछे स्थित यांत्रिक "पैरों" को चलाता था।
पैर बारी-बारी से पथ से चिपकते हैं और लोकोमोटिव को आगे की ओर धकेलते हैं, जिसके लिए लोकोमोटिव को "वॉकिंग स्टीम लोकोमोटिव" उपनाम दिया गया है।

1815 में दबाव बढ़ाने के परीक्षण के दौरान बॉयलर में विस्फोट हो गया। लोकोमोटिव नष्ट हो गया और कई लोग मारे गए। इस घटना को दुनिया की पहली रेल दुर्घटना माना जाता है।

"पफिंग बिली"

शायद पहला भाप इंजन जो वास्तव में व्यावहारिक साबित हुआ। पहली बार, बिना किसी अतिरिक्त उपकरण (जैसे पटरियों पर रैक) के बिना, केवल पहियों और पटरियों के आसंजन बल के कारण इस पर ट्रेन चलाने का एहसास हुआ।

में निर्मित 1813-1814 विलम माइंस के मालिक क्रिस्टोफर ब्लैकेट के लिए विलियम हेडली, जोनाथन फोस्टर और टिमोथी हैकवर्थ।

पफिंग बिली सबसे पुराना जीवित भाप इंजन है।

1814 में, अंग्रेजी आविष्कारकउन्होंने अपना पहला लोकोमोटिव डिज़ाइन किया, जिसे खनन रेलवे के लिए कोयला कारों को खींचने के लिए डिज़ाइन किया गया था।
वाटरलू में नेपोलियन के साथ लड़ाई में अपनी जीत के लिए प्रसिद्ध प्रशिया के जनरल गेभार्ड लेबेरेच्ट वॉन ब्लूचर के सम्मान में कार का नाम "ब्लूचर" रखा गया था।

परीक्षणों के दौरान, लोकोमोटिव ने लगभग 30 टन वजन वाली आठ भरी हुई गाड़ियों की एक ट्रेन को 6-7 किमी/घंटा की गति से चलाया।

15 साल बाद, स्टीवेन्सन ने एक भाप इंजन बनाया - यह दुनिया का पहला भाप इंजन था ट्यूबलर स्टीम बॉयलर.

मैनचेस्टर-लिवरपूल रोड ट्रांसपोर्ट कंपनी के निदेशालय ने एक निःशुल्क प्रतियोगिता की घोषणा की है बेहतर डिज़ाइनलोकोमोटिव स्टीफेंसन ने अपने नए स्टीम लोकोमोटिव, रॉकेट का प्रदर्शन किया, जिसे रेनहिल में उनके कारखाने में बनाया गया था।
4.5 टन के अपने वजन के साथ, इस लोकोमोटिव ने 21 किमी/घंटा की गति से 17 टन के कुल वजन के साथ एक ट्रेन को स्वतंत्र रूप से खींचा, सभी मामलों में, "रॉकेट" अन्य सभी की तुलना में बेहतर साबित हुआ लोकोमोटिव.

असली स्टीवेन्सन लोकोमोटिव। विज्ञान संग्रहालय (लंदन)

प्रतिकृति. राष्ट्रीय रेलवे संग्रहालय. यॉर्क, इंग्लैंड

उसी समय से, स्टीम लोकोमोटिव का युग शुरू हुआ।

22 अक्टूबर, 1895 को पेरिस में हुआ। यात्री ट्रेनढलान पर ब्रेक लगाने में असमर्थ, ट्रैक स्टॉप को तोड़ दिया, स्टेशन प्लेटफार्म पर चला गया, इमारत की दीवार को तोड़ दिया और ऊंचाई से सड़क पर गिर गया।

दुर्घटना के परिणामस्वरूप, पांच लोग घायल हो गए। मारा गया एकमात्र व्यक्ति शाम के अखबार की बिक्री करने वाली महिला मैरी-ऑगस्टिन एगुइलर थी, जिसका खोखा एक ढही हुई दीवार की चपेट में आ गया था।

सबसे तेज़ लोकोमोटिव

"मैलार्ड" नंबर 4468, निगेल ग्रेसली (इंग्लैंड) द्वारा डिज़ाइन किया गया।
लोकोमोटिव 22.4 मीटर लंबा है और इसका वजन लगभग 270 टन है।
1938 में, उन्होंने भाप इंजनों के लिए 202.7 किमी/घंटा की गति का रिकॉर्ड बनाया।

सबसे लोकप्रिय लोकोमोटिव

1910 में लुगांस्क संयंत्र द्वारा विकसित किया गया। इसका उत्पादन 1957 तक खार्कोव, सोर्मोव्स्की, कोलोम्ना और ब्रांस्क कारखानों द्वारा किया गया था। लगभग 10,000 प्रतियां तैयार की गईं।

स्टीम लोकोमोटिव "आंद्रे एंड्रीव"

4-14-4 पहिया व्यवस्था वाला दुनिया का एकमात्र लोकोमोटिव। इसमें सात ड्राइविंग एक्सल थे। केवल एक यात्रा की और फिर गायब हो गया।
तथ्य यह है कि अपनी लंबाई के कारण, यह मोड़ों में फिट नहीं हुआ और पटरी से उतर गया।
यह 25 वर्षों तक शचरबिंका स्टेशन पर खड़ा रहा और 1960 में इसे ख़त्म कर दिया गया।

इस आदमी के नाम पर रखा गया.

स्टीम लोकोमोटिव "जोसेफ स्टालिन"

सोवियत लोकोमोटिव उद्योग का गौरव - इसके निर्माण के समय यह यूरोप में सबसे शक्तिशाली यात्री लोकोमोटिव था, और इसने 1937 पेरिस विश्व प्रदर्शनी में ग्रांड प्रिक्स जीता था।
155 किमी/घंटा तक की गति।

वही एक्सप्रेस ट्रेन अगाथा क्रिस्टी को बहुत प्रिय है। अब यह बहुत लोकप्रिय है.

S1 "बड़ी मोटर"

1939 में न्यूयॉर्क में विश्व मेले में।

अब तक निर्मित सबसे बड़ा प्रायोगिक कठोर फ्रेम लोकोमोटिव। यह 3-2-2-3 के अक्षीय सूत्र के साथ दुनिया का एकमात्र भाप लोकोमोटिव बन गया, लेकिन अन्य प्रकार के व्यक्त लोकोमोटिव के विपरीत, इसमें एक कठोर फ्रेम था।

मूल डिज़ाइन के अनुसार, यह माना गया था कि लोकोमोटिव 1000 टन तक वजन वाली ट्रेन को खींचने और 160 किमी/घंटा तक की गति से चलने में सक्षम होगा, लेकिन यह लक्ष्य हासिल नहीं किया जा सका।
लोकोमोटिव के अपर्याप्त आसंजन भार (लोकोमोटिव का वजन कम था) के कारण पहिया अक्सर फिसलन की स्थिति में था, और अत्यधिक लंबी दूरीलोकोमोटिव की 42.8 मीटर (42.8 मीटर) लंबाई ने इसे अधिकांश पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग पटरियों पर मोड़ पर जाने से रोककर इसकी उपयोगिता सीमित कर दी।

निर्मित एकमात्र उदाहरण दिसंबर 1945 तक सेवा में था, और 1949 में इसे ख़त्म कर दिया गया था।

यूनियन पैसिफिक "बिग बॉय"

बिग बॉय स्टीम लोकोमोटिव (अमेरिकी कंपनी ALCO) दुनिया में सबसे बड़े उत्पादन वाले स्टीम लोकोमोटिव हैं (निविदा के साथ लोकोमोटिव की लंबाई 40.47 मीटर है) और विश्व लोकोमोटिव निर्माण के इतिहास में दूसरा सबसे बड़ा (प्रायोगिक स्टीम लोकोमोटिव PRR S1 के बाद) ), साथ ही दुनिया में सबसे भारी लोकोमोटिव (निविदा के साथ लोकोमोटिव का द्रव्यमान - 548.3 टन)।