Buxar lokomotivi nədir?

Buxar lokomotivləri buxarla işləyən lokomotivlərdir. Buxar lokomotivləri 19-cu əsrin ortalarından 20-ci əsrin ortalarına qədər istifadə edilmişdir.

1500-cü illərin ortalarında Almaniyada istifadə edilməyə başlayan lokomotivləri vaqonlarda atlar çəkməyə başladı. Buxar maşınının ixtirası ilə 1700-cü illərin əvvəllərində bu yollar dəmir yollarına çevrilməyə başladı və ilk buxar lokomotivi 1804-cü ildə İngiltərədə Richard Trevithick və Andrew Vivian tərəfindən istehsal edildi. Lokomotiv Uelsdə dəmir yolu ölçüsünə yaxın olan "Penydarren" (Merthyr Tydfil) tramvay xəttində işləyib. Sonrakı dövrdə, Metyu Murray tərəfindən hazırlanan əkiz silindrli lokomotiv 1812-ci ildə Vagonyolu Middleton Dəmiryolu operatoru üçün inşa edilmişdir.

İngiltərədəki bu inkişaflar ABŞ-ın fəaliyyətini sürətləndirdi və 1829-cu ildə Baltimor-Ohayo dəmir yolunda işləyən ilk Amerika buxar lokomotivi olan Tom Thumb bu xətt üzərində işə başladı. Charlestonun ən yaxşı dostu ilk uğurlu dəmir yolu lokomotivi oldu.

Buxar lokomotivinin inkişafı

Trevithick lokomotivinin inşasından sonrakı 25 il ərzində kömür daşıyan dəmir yollarında məhdud sayda buxar lokomotivləri uğurla istifadə edildi. Napoleon müharibələrinin sonuna yaxın yem qiymətlərinin artması da ciddi təsir göstərdi. Çuqun dəmirdən hazırlanan Ievha yolları buxar lokomotivinin çəkisini çəkə biləcək qədər güclü olmadığından, vaqonların təkərləri uyğun olduğu "L" hissəsi olan bu yollar düz yerüstü relslər və flanşlı təkərlər ilə əvəz edilmişdir.

Buxar lokomotiv silindr

George Stephenson, 1814-cü ildə əvvəlki dizaynerlərinin təcrübəsindən faydalanaraq, düz səthli lokomotivləri relslərdə hərəkət etdirdi. Əvvəlki lokomotivlərin demək olar ki, hamısında silindrlər dikey yerləşdirilib və qismən qazana batırılıb. 1815-ci ildə, Stephenson və Losh, sürücü gücünü pistondan əsas sürücü təkərinə ötürmək əvəzinə əsas sürücü təkərlərini birbaşa silindrlərdən birbaşa ön silindrlər vasitəsilə ötürmək ideyasını patentləşdirdi. Sürücü gücünü dişli çarxlar ilə ötürən cihaz, xüsusilə böyük dişlərdə aşınma göründüyü zaman hərəkətə səbəb oldu. Gücü birbaşa silindrdən ötürən mexanizm, dizaynerlərə daha sərbəstlik verdi, çünki arıqdır.

Buxar lokomotiv qazanları

Lokomotiv qazanları arıq bir boru şəklində olanda da borular formasına, daha sonra isə bir çox borunun birlikdə olduğu borular formasına çevrildi və bununla da daha geniş istilik səthini təmin etdi. Bu son formada sobanın yandığı tərəfdə tapılan oxşar plaka üçün bir sıra borular bağlandı. Silindrlərdən çıxan buxar borulardan keçərkən və tüstünün ucundan bacaya gedərkən partlayışa səbəb olur, beləliklə lokomotiv hərəkət edərkən yanğını canlı saxlayır. Bir lokomotiv olduğu yerdə dayanarkən, bir düyün istifadə edildi. Liverpool və Manchester Company-nin mühasibi Henry Booth, 1827-ci ildə patentləşdirilmiş, daha inkişaf etmiş bir çox boru qəzası. Stephenson, bu ixtiranı Roket adlı lokomotivində də istifadə etdi (lakin əvvəlcə mis boruların bağlandığı son plitələrdəki əlaqə halqalarının sızmaması üçün çox uzun sınaqlar aparmalı oldu).

1830-cu ildən sonra buxar lokomotiv bu gün məlum olduğu formaya keçdi. Silindrlər tüstünün çıxdığı yerlərdə ya üfüqi, ya da bir qədər meylli yerlərə qoyulmuşdular və yanğınsöndürən yer sobanın yandığı yerin sonunda yerləşirdisə.

Buxar lokomotiv şassisi

Çarxlar və oxlar qazana bağlanmadan və ya dərhal qazanın altına yerləşdirilməklə müxtəlif hissələri bir-birinə tutmaq üçün bir çərçivə lazım idi. İngilis lokomotivlərində ilk dəfə istifadə edilən çubuq çərçivəsi, qısa müddətdə ABŞ-da tətbiq olundu və hazırlanmış dəmirdən çuqun poladına keçdi. Çarxlar çərçivədən kənarda quraşdırılmışdır. İngiltərədə bar çərçivəsi bir plaka çərçivəsi ilə əvəz edildi. Bununla, silindrlər çərçivənin içərisindədir və çərçivələr üçün yay süspansiyonları (spiral və ya yarpaq şəklində) və oxları tutmaq üçün ox yataqları (yağlı yataklar) var.

1860-dan sonra qazan istehsalında poladın tətbiqi ilə daha yüksək təzyiqlərdə işləmək mümkün oldu. 19-cu əsrin sonlarında lokomotivlərdə 12 bar təzyiq yayıldı; Birləşmə lokomotivdirsə, 3,8 bar təzyiq istifadə edilməyə başladı. Bu dövrdə bu təzyiq 17,2 bara qədər artdı. 1890-cı ildə, ekspress lokomotivlərin silindrləri diametri 51 sm və vuruşu 66 sm-dir. Daha sonra ABŞ kimi ölkələrdə silindr diametri 81 sm-ə qədər artdı və həm lokomotiv, həm də vaqonlar daha böyük hazırlanmağa başladı.

İlk lokomotivlərdə ox ilə işləyən nasoslar var idi. Ancaq bunlar yalnız mühərrik işləyərkən işlədi. Enjektor 1859-cu ildə tapıldı. Qazandan çıxan buxar (və ya daha sonra işlənmiş buxar) konus formalı qaba burunlu (diffuzor) vasitəsi ilə suyu daha yüksək təzyiqlə qazana doldururdu. Bir "yoxlama klapanı" (bir tərəfli valve) buxarı qazanın içərisində saxladı. Quru buxar ya qazanın başından, həm də delikli bir borudan və ya qazanın yuxarısındakı bir nöqtədən götürülərək buxar damlacığına yığılmışdır. Bu quru buxar daha sonra bir tənzimləyiciyə verildi və tənzimləyici quru buxarın paylanmasına nəzarət etdi. Buxar lokomotivlərində ən vacib inkişaf həddindən artıq istiliyin tətbiqi idi.

Qaz borusu ilə buxarı əvvəlcə sobaya, sonra qazanın ön ucundakı bir kollektora daşıyan yivli boru Wilhelm Schmidt tərəfindən tapılmış və digər mühəndislər tərəfindən də istifadə edilmişdir. Yanacağa, xüsusən suya qənaət dərhal özünü göstərdi. Məsələn, 'doymuş' buxar 12 bar təzyiqində və 188 ° C temperaturda istehsal edilmişdir; bu buxar silindrlərdə sürətlə genişlənərək əlavə 93 ° C qızdırdı. Beləliklə, 20-ci əsrdə lokomotivlər yüksək sürətlə, hətta 15% qısa müddətdə işləyə bilmə qabiliyyətinə sahib oldu. Polad təkərlər, şüşə şüşə qazan astarları, uzun meydança piston klapanları, birbaşa buxar keçidləri və aşırı istiləşmə buxar lokomotiv tətbiqinin son mərhələsinə kömək etdi.

Qazandan çıxan buxar digər məqsədlər üçün də istifadə edilmişdir. Dartmağı artırmaq üçün, tökmək əvəzinə, 1887-ci ildə sürtünmə gücünü artıran buxarla "qum yandırma" tətbiq olunmağa başlandı. Əsas əyləclər ya maşındakı bir boşluq, ya da buxar pompası ilə təchiz edilmiş sıxılmış hava ilə idarə olunurdu. Bundan əlavə, borularla vaqonlara aparılan buxar istiliyi təmin edildi və buxar dinamosundan (generator) elektrik işıq alındı.