Kas yra „Garvežys“?

Garo lokomotyvai yra garvežiai. Garo lokomotyvai buvo naudojami nuo XIX amžiaus vidurio iki XX amžiaus vidurio.

1500-ųjų viduryje Vokietijoje pradėtus naudoti vagonius lokomotyvus pradėjo traukti arkliai. Išradus garų aparatą 1700-ųjų pradžioje, šie keliai buvo pradėti paversti geležinkeliais, o pirmąjį garvežį Anglijoje 1804 m. Pagamino Richardas Trevithickas ir Andrew Vivianas. Lokomotyvas dirbo tramvajaus linijoje „Penydarren“ (Merthyr Tydfil), kuri artima Velso geležinkelio dydžiui. Vėlesniu laikotarpiu Matthew Murray 1812 m. „Vagonyolu“ operatoriui Middleton Railway buvo pastatytas dvivietis cilindras.

Šie įvykiai Anglijoje pagreitino JAV darbą ir 1829 m. Baltimorės ir Ohajo geležinkelyje eksploatavęs pirmasis amerikiečių garvežis Tomas Thumbas pradėjo dirbti ties šia linija, o „Thumb“ buvo bandomasis modelis ir pradėjo eksploatuoti Pietų Karolinos geležinkelio atidarymo ceremoniją Amerikoje. Geriausias Čarlstono draugas tapo pirmuoju sėkmingu geležinkelio lokomotyvu.

Garo lokomotyvo plėtra

Per 25 metus po „Trevithick“ lokomotyvo statybų anglimis gabenamuose geležinkeliuose sėkmingai buvo naudojamas ribotas garvežių skaičius. Didelę įtaką tam turėjo ir šis pašarų kainų kilimas pasibaigus Napoleono karams. Kadangi iš ketaus pagaminti geležiniai keliai nebuvo pakankamai tvirti, kad galėtų išlaikyti garvežio svorį, šiuos „L“ atkarpos kelius, ant kurių sėdi vagono ratai, netrukus po to pakeitė plokšti bėgiai ir flanšiniai ratai.

Garo lokomotyvo cilindras

George'as Stephensonas, pasinaudodamas ankstesniųjų dizainerių patirtimi 1814 m., Pagamino plokščio paviršiaus lokomotyvus, judančius bėgiais. Beveik visuose ankstesniuose lokomotyvuose cilindrai buvo pastatyti vertikaliai ir buvo iš dalies panardinti į katilą. 1815 m. Stephensonas ir Loshas užpatentavo idėją perduoti pagrindinius varomuosius ratus tiesiai iš cilindrų per viršutinius priekinius švaistiklius, o ne perduoti pavaros galią iš stūmoklio į pagrindinį varomąjį ratą. Įtaisas, perduodantis pavaros galią reduktoriais, sukėlė trūkčiojantį judėjimą, ypač kai susidėvėjo dideli dantys. Mechanizmas, kuris perduoda galią tiesiai iš cilindro, dizaineriams suteikė daugiau laisvės, nes jis yra liesesnis.

Garo lokomotyvų katilai

Lokomotyvų katilai, kurie anksčiau buvo lieso vamzdžio formos, pirmiausia transformavosi į besisukančią vamzdinę formą, po to - vamzdinę formą, kurioje buvo sujungta daugybė vamzdžių, taip suteikiant didesnį šildymo paviršių. Šioje galutinėje formoje vamzdžiai buvo pritvirtinti prie panašios plokštės toje pusėje, kurioje degė krosnis. Iš cilindrų išmetami garai sukėlė sprogimą eidami pro vamzdžius ir nuo galo, kur dūmai išbėgo į kaminą, taip išlaikydami ugnį, kol lokomotyvas judėjo. Trikotažas buvo naudojamas, kai lokomotyvas stovėjo vietoje. Henry Boothas, „Liverpool“ ir „Manchester Company“ buhalteris, 1827 m. Užpatentavo tolesnį kelių vamzdžių katilo kūrimą. Stephensonas taip pat panaudojo šį išradimą savo lokomotyve „Rocket“ (tačiau pirmiausia jis turėjo ilgai bandyti užkirsti kelią vandens nutekėjimui iš jungiamųjų žiedų ant galinių plokščių, prie kurių buvo prijungti variniai vamzdžiai).

Po 1830 m. Garvežys tapo tokia forma, kokia ji žinoma šiandien. Balionai buvo dedami horizontaliai arba šiek tiek pasvirę gale, iš kurio kilo dūmai, ir jei ugniagesio vieta buvo gale, kur degė viryklė.

Garo lokomotyvo važiuoklė

Kai volai ir ašys bus prijungti prie katilo arba dedami tiesiai po katilu, reikėjo rėmo, kad būtų galima laikyti įvairias dalis kartu. Strypų rėmas, pirmą kartą naudojamas Britanijos lokomotyvuose, netrukus buvo įgyvendintas JAV ir perkeltas iš kaltinės geležies į liejamąjį plieną. Volai buvo sumontuoti už rėmo. Anglijoje baro rėmas buvo pakeistas plokšteliniu rėmu. Jame cilindrai buvo išdėstyti rėmo viduje, o rėmams buvo spyruoklinės pakabos (spiralės arba lapo formos) ir ašių guoliai (alyvuoti guoliai) ašims laikyti.

Po 1860 m. Katilų gamyboje pradėjus naudoti plieną, buvo galima dirbti esant didesniam slėgiui. XIX amžiaus pabaigoje lokomotyvuose plačiai paplito 19 barų slėgis; Jei junginys yra lokomotyvai, buvo pradėtas naudoti 12 baro slėgis. Šioje epochoje šis slėgis padidėjo iki 3,8 baro. 17,2 m. Buvo pagaminti greitųjų lokomotyvų cilindrai, kurių skersmuo buvo 1890 cm, o smūgis - 51 cm. Vėliau tokiose šalyse kaip JAV cilindro skersmuo padidėjo iki 66 cm, o lokomotyvai ir vagonai buvo pradėti gaminti didesni.

Pirmieji lokomotyvai turėjo siurblius, varomus ašimi. Tačiau jie dirbo tik varikliui dirbant. Purkštuvas buvo rastas 1859 m. Iš kūgio formos šiurkščio purkštuko (difuzoriaus) iš katilo išgaravo garai (arba vėliau išmetami garai), didesniu slėgiu užpildydami vandenį į katilą. "Atbulinis vožtuvas" (vienkryptis vožtuvas) išlaikė garą katilo viduje. Sausas garas buvo paimtas iš katilo viršaus perforuotu vamzdžiu arba iš taško katilo viršuje ir surenkamas į garo kupolą. Šie sausi garai buvo perkelti į reguliatorių, o reguliatorius kontroliavo sausų garų pasiskirstymą. Svarbiausias garvežių įvykis buvo perkaitinimo įvedimas.

Lenktą vamzdį, kuriuo garai dujiniu vamzdžiu tiekiami į krosnį, o paskui į kolektorių, esantį katilo priekiniame gale, išrado Wilhelmas Schmidtas ir jį panaudojo kiti inžinieriai. Degalų, ypač vandens, taupymas iš karto buvo akivaizdus. Pavyzdžiui, „sotieji“ garai buvo gaminami esant 12 barų slėgiui ir 188 °C temperatūrai; šie garai sparčiai plėtėsi cilindruose, kai buvo įkaitinti dar iki 93°C. Taigi XX amžiuje lokomotyvai galėjo važiuoti dideliu greičiu net ir esant trumpam 20% išjungimo laikui. Pažanga, tokia kaip plieniniai ratai, stiklo pluošto katilų pamušalai, ilgo žingsnio stūmokliniai vožtuvai, tiesioginiai garų kanalai ir perkaitimas, prisidėjo prie paskutinio garo lokomotyvo naudojimo etapo.

Garas iš katilo buvo naudojamas ir kitiems tikslams. Siekiant padidinti sukibimą, užuot liejęs, garais pradėtas naudoti „smėliasrovis“, kuris padidino trinties jėgą 1887 m. Pagrindiniai stabdžiai buvo valdomi vakuumu iš mašinos arba suslėgtu oru, tiekiamu iš garų siurblio. Be to, buvo tiekiamas garų kaitinimas, kurį vamzdžiai gabeno į vagonus, ir iš garo dinamo (generatoriaus) buvo gaunama elektros šviesa.