Принцип работы паровоза

Паровозы, устройство которых на фоне других технологий сегодня является примитивным, до сих пор применяются в некоторых странах. Они представляют собой автономные локомотивы, использующие в качестве двигателя паровую машину. Самые первые подобные локомотивы появились в XIX веке и сыграли ключевую роль в становлении экономики целого ряда стран.

• Принцип работы и устройство паровоза
• Паровой котел
• Топка
• Схема работы
• Преимущества
• Недостатки
• Устройство паровоза и немного о паровых двигателях
• Что внутри у паровоза
• Общее устройство паровоза
• Что находится внутри паровоза?
• Видео по теме
• Бездымный паровоз, или Паровой аккумулятор повышенной емкости

Устройство паровоза постоянно совершенствовалось, в результате чего появлялись новые конструкции, которые сильно отличались от классической. Так возникли модели с шестернями, турбинами, без тендера. Сегодня устройство паровоза можно считать устаревшим, так как еще в середине XX века были созданы тепловозы и электровозы – более экономичные локомотивы. Хотя, как уже говорилось, даже сейчас паровозы продолжают работать.

Принцип работы и устройство паровоза

Несмотря на то, что существуют разные модификации конструкций этого транспорта, все они имеют три основные части:

• паровую машину;
• котел;
• экипаж.

В паровом котле получают пар – именно этот агрегат является первичным источником энергии, а пар – основным рабочим телом. В паровой машине оно преобразуется в возвратно-поступательное механическое движение поршня, которое в свою очередь при помощи кривошипно-шатунного механизма трансформируется во вращательное. Благодаря этому колеса паровоза вращаются. Также пар приводит в движение паровоздушный насос, паротурбогенератор и используется в свистке.

Экипаж машины состоит из ходовой части и рамы и представляет собой передвижное основание. Эти три элемента являются основными в устройстве паровоза. Также к машине может примыкать тендер – вагон, который служит хранилищем угля (топлива) и воды.

Паровой котел

При рассмотрения устройства и принципа работы паровоза начинать нужно с котла, так как это первичный источник энергии и главный компонент данной машины. К этому элементу предъявляются определенные требования: надежность и безопасность. Давление пара в установке может достигать 20 атмосфер и более, что делает его практически взрывчаткой. Нарушение работы какого-либо элемента системы может привести к взрыву, что лишит машину источника энергии.

Также данный элемент должен быть удобным в управлении, ремонте, обслуживании, быть гибким, то есть уметь работать с разным топливом (более или менее мощным).

Топка

Основной элемент котла – топка, где сжигают твердое топливо, которое подается при помощи углеподатчика. Если же машина работает на жидком топливе, то его подают через форсунки. Выделяемые в результате сгорания высокотемпературные газы передают тепло через стенки огненной коробки воде. Затем газы, отдав большую часть тепла на испарение воды и нагрев насыщенного пара, выводятся в атмосферу через дымовую трубу и искрогасительное устройство.

Образованный в котле пар аккумулируется в колпаке-сухопарнике (в верхней части). При достижении давления пара свыше 105 Па, специальный предохранительный клапан его сбрасывает, выпуская избыток в атмосферу.

Горячий пар под давлением подается через трубы к цилиндрам паровой машины, где он давит на поршень и шатунно-кривошипный механизм, приводя ко вращению ведущей оси. Отработанный пар поступает в дымовую трубу, создавая разрежение в дымовой коробке, что увеличивает поступление воздуха в топку котла.

Схема работы

То есть, если описывать принцип работы обобщенно, все кажется исключительно простым. Как выглядит схема устройства паровоза, можно увидеть и на фото, размещенном в статье.

В паровом котле сжигается топливо, которое нагревает воду. Вода преобразовывается в пар, и, по мере нагрева, давление пара в системе увеличивается. Когда оно достигает высокого значения, то его подают в цилиндр, где располагаются поршни.

За счет давления на поршни осуществляется вращение оси, и колеса приводятся в движение. Излишки пара выбрасываются в атмосферу через специальный предохранительный клапан. Кстати, роль последнего исключительно важна, ведь без него котел разорвало бы изнутри. Вот так выглядит устройство котла паровоза.

Преимущества

Как и другие типы локомотивов, паровозы обладают определенными достоинствами и недостатками. Плюсы следующие:

1. Простота конструкции. Из-за несложного устройства паровой машины паровоза и его котла, наладить производство на машиностроительных и металлургических заводах было несложно.
2. Надежность в работе. Упомянутая простота конструкции обеспечивает высокую надежность работы всей системе. Ломаться практически нечему, из-за чего паровозы работают в течение 100 и более лет.
3. Мощная тяга при трогании.
4. Возможность использования разных видов топлива.

Ранее было такое понятие как «всеядность». Оно применялось к паровозам и определяло возможность использовать древесину, торф, уголь, мазут в качестве топлива для этой машины. Иногда локомотивы отапливали отходами производства: разными опилками, зерновой шелухой, щепой, бракованным зерном, отслужившими смазочными материалами.

Конечно, тяговые возможности машины при этом снижались, однако это в любом случае позволяло экономить солидные средства, так как классический уголь стоит дороже.

Недостатки

Без недостатков тоже не обошлось:

1. Низкий КПД. Даже на самых совершенных паровозах КПД составлял 5-9%. Это и логично, учитывая невысокий КПД самой паровой машины (около 20%). Неэффективность сгорания топлива, большие теплопотери при передаче тепла пара от котла к цилиндрам.
2. Необходимость в огромных запасах топлива и воды. Особенно актуальной эта проблема становилась при эксплуатации машин в условиях засушливой местности (в пустынях, к примеру), где сложно раздобыть воду. Конечно, немного позже придумали паровозы с конденсацией отработанного пара, однако это не решало проблему полностью, а лишь упрощало ее.
3. Пожароопасность, объясняемая открытым огнем сгорающего топлива. Этого недостатка нет на бестопочных паровозах, но дальность их следования ограничена.
4. Дым и копоть, выбрасываемая в атмосферу. Серьезной эта проблема становится при движении паровозов в черте населенных пунктов.
5. Тяжелые условия для бригады, которая обслуживает машину.
6. Трудоемкость ремонта. Если в паровом котле что-то выходит из строя, то ремонт осуществляется долго и требует вложения средств.

Несмотря на недостатки, паровозы очень ценились, так как их использование существенно подняло уровень промышленности в разных странах. Конечно, сегодня применение подобных машин не актуально, в силу наличия более современных двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей. Тем не менее, именно паровозы положили начало созданию железнодорожного транспорта.

Элементы конструкции паровоза типа 1-3-1: 1 — Тендер 2 — Будка машиниста 3 — Свисток 4 — Тяга от реверса к парораспределительному механизму 5 — Предохранительный клапан 6 — Турбогенератор 7 — Песочница 8 — Тяга регулятора 9 — Сухопарник 10 — Паровоздушный насос 11 — Дымовая коробка 12 — Паровпускные трубы 13 — Дверца дымовой коробки 14 — Поручень 15 — Поддерживающая тележка 16 — Площадка вокруг котла 17 — Рама экипажа 18 — Тормозная колодка 19 — Пескоподающая труба 20 — Сцепное дышло 21 — Парораспределительный механизм 22 — Тяговое дышло 23 — Шток 24 — Поршень 25 — Золотник 26 — Золотниковая коробка 27 — Топка 28 — Дымогарные трубы 29 — Цилиндрическая часть котла 30 — Жаровые трубы 31 — Регулятор/Дроссельная заслонка 32 — Коллектор пароперегревателя 33 — Дымовая труба 34 — Прожектор 35 — Рукав тормозной магистрали 36 — Ёмкость для воды 37 — Угольный ящик 38 — Колосниковая решётка 39 — Зольник 40 — Букса 41 — Рессорный балансир 42 — Рессора 43 — Движущие (сцепные) колеса 44 — Стойка рессоры/Шпинтон (?) 45 — Конус 46 — Бегунковая тележка 47 — Сцепное устройство

Устройство паровоза и немного о паровых двигателях

Принципиальная конструктивная схема паровоза: 1 — топка; 2 — зольник; 3 — паровой котёл; 4 — дымовая коробка; 5 — будка; 6 — тендер; 7 — паровой колпак; 8 — предохранительный клапан; 9 — клапан регулятора; 10 — пароперегреватель; 11 — паровая машина; 12 — конус; 13 — парораспределительный механизм; 14 — привод регулятора; 15 — экипаж; 16 — поддерживающая тележка; 17 — бегунковая тележка; 18 — букса; 19 — рессорное подвешивание; 20 — тормозная колодка; 21 — паровоздушный насос; 22 — сцепное устройство; 23 — свисток; 24 — песочница.

Отличия пассажирского и грузового паровозов

Пассажирские и грузовые паровозы внешне заметно отличаются друг от друга, что объясняется следующими причинами:Пассажирскому паровозу не нужен большой сцепной вес, поэтому может быть уменьшено количество движущих или «сцепных» колёс, осуществляющих сцепление с рельсами за счёт сил трения;Скорость пассажирских паровозов должна быть выше, для этого увеличивают диаметр сцепных колёс и устраивают перед ними «бегунковые» колёса меньшего диаметра. Бегунковые колёса образуют в плане отдельную тележку и помогают паровозу вписываться в кривые, а также подготавливают путь к прохождению сцепных колёс.

Что внутри у паровоза

Еще несколько десятилетий назад составы по железным дорогам тянули только паровозы. По своей сути паровоз представляет собой самодвижущуюся машину, предназначенную для перемещения вагонов и оснащенную паросиловой установкой. Это самый старый тип локомотива, который всецело господствовал на железных дорогах всего мира в XIX веке. Как же устроен паровоз?

Общее устройство паровоза

За многолетнюю историю развития железнодорожных самодвижущихся установок конструкция и размеры паровозов не раз менялись. Совершенствовались отдельные узлы и агрегаты, повышалась мощность паросиловой установки. Но в целом внутреннее устройство паровоза во все времена оставалось одним и тем же. В библиотеках и сегодня можно отыскать детальные описания принципов работы машин, приводимых в движение паром («Как устроен и работает паровоз», В.А. Дробинский, 1955).

Традиционно паровоз включает в свой состав паровой котел, паровую машину, экипаж, а иногда и тендер. Все эти части очень тесно связаны между собой и по отдельности практически ничего не значат. В котле вырабатывается сжатый пар. Машина является потребителем пара и превращает его тепловую энергию в механическую, которая, в свою очередь, приводит в действие колеса паровоза.

Экипаж преобразует вращение колес в поступательное движение всей конструкции, а также передает тяговое усилие тендеру и всему составу.

Что находится внутри паровоза?

Паровой котел очень прост по своему устройству. В нем есть топка, где сжигается топливо. При этом образуются раскаленные газы. В резервуаре нагревается вода, что способствует получению сжатого пара. Имеется также камера с трубой, через которую продукты сгорания отводятся из пространства топки.

Паровая машина предназначена для единственной цели: с максимальной выгодой преобразовывать энергию перегретого пара, создаваемого в котле, в другой вид энергии. Ведь только механическая энергия способна обеспечить вращение колес паровоза. Главные элементы паровой машины – это цилиндры. Обычно каждый паровоз имеет пару цилиндров, которые помещают в передней части рамы локомотива.

Паровая машина работает по принципу сдвоенного действия. Пар при ее работе впускается попеременно с обеих сторон поршня.

Пар поступает в цилиндры далеко не сразу. Вначале он проходит через золотниковые коробки. Золотники – устройства, распределяющие пар. Через них свежий пар попадает в цилиндр, а отработанный выпускается наружу. Золотники движутся в точном соответствии с движением поршней, что достигается посредством особого парораспределительного механизма.

И, наконец, экипаж. Он выполняет несущую функцию: на нем находится паровой котел и паровая машина. Эта часть внутренней конструкции паровоза при взаимодействии с рельсовым путем трансформирует механическую энергию паровой машины в энергию поступательного движения локомотива. Иначе говоря, экипаж жизненно важен для перемещения локомотива по рельсам.

Видео по теме

//www.youtube.com/embed/AEviOksNDUo

Вход в кабину

Ходовая часть и смазана и накрашена.

Стимпанк, самый настоящий.

Паровоз, вид сбоку.

Бездымный паровоз, или Паровой аккумулятор повышенной емкости

Бестопочные паровозы использовали там, где были нежелательны огонь и дым — в тоннелях, на пожароопасных производствах (бумажные фабрики, нефтеперегонные заводы) и т. п. Такой паровоз не имел топки для сжигания угля/нефти, а вместо этого оборудовался теплоизолированным котлом-аккумулятором.

Перед началом работы бестопочного паровоза его котел на 60-70% заполняли водой, а затем через специальный патрубок подавали в него пар от стационарной котельной установки.

Пар нагревал воду, и когда ее температура достигала точки кипения, т.е. давление в котле становилось равным давлению стационарного котла, паровоз оказывался готовым к действию. При пуске пара в цилиндры давление пара в котле постепенно понижалось, а вода продолжала кипеть; с понижением давления уменьшалась и температура кипения воды.

Бестопочные паровозы могли работать от заправки до заправки 4-6 часов.Для увеличения времени автономной работы шли на разные хитрости. Например, одновременно с зарядкой паром котла-аккумулятора заполняли сжатым воздухом специальные резервуары для работы вспомогательных агрегатов паровоза.

Более интересное средство для продления работы придумали еще в XIX веке. Отработанный в цилиндрах пар не выбрасывался в атмосферу, а конденсировался в отдельном баке, который окружал котел. В баке находилась каустическая сода (она же гидроксид натрия, едкий натр, NaOH). 

Недалеко отсюда находится «кладбище паровозов».

На самом деле это не кладбище. Официально это база хранения специального запаса локомотивов. Этих баз по РЖД много, а такие вот паровозные содержатся на случай чрезвычайных ситуаций – коль прекратится подача электричества и снабжение дизельным топливом, железнодорожники выведут из стойла забытых до поры паровых чудовищ, которые могут питаться хоть шелухой от семечек, и потянут они составы с войсками и ремонтными бригадами по разоренной стране…

Когда-то их поставили сюда не дожидаться превращения в металлолом, а ждать своего часа – окна кое-где до сих пор забраны деревянными щитами, поршни сняты и любовно уложены в угольные тендеры. Сегодня ободрано всё, содержащее хоть какие-то материалы кроме чугуна и стали – от приборов и электрооборудования до стёкол и сидений. Сами машины никак не защищены от действия непогоды и, парализованные, медленно умирают. Очень медленно – слишком толсты и могучи по современным машинным меркам мослы и шкуры титанов эпохи пара: корпуса стоящих рядом электричек местами прогнили насквозь, а паровозы только подернулись ржавчиной. Так что всё-таки это кладбище.

Несколько лет назад их было больше, они стояли в два ряда. Куда увели часть их – пилить все ж-таки на металл или восстанавливать ради туристической экзотики? Кому-то может и повезло…

Паровозы будоражат человеческое воображение – в отличие от дизельных и электрических локомотивов – глухих коробок на крутящихся по непонятной причине колесиках – у паровоза кишки наружу и душа нараспашку – механизмы на виду, все эти поршни и шатуны, педипальпы и параподии мощно движутся туда-сюда, под шумное паровое дыхание, порождая сходство с живым существом.

Лжетвари-симбионты на броне паровоза

Они и в управлении были «живыми»: теоретически рассчитать наиболее рациональные режимы хода для паровоза практически невозможно – слишком много параметров нужно было учитывать в сравнении с современными локомотивами: температура и давление пара, положения регулятора и реверсора, уровень воды в котле… – потому-то и была овеяна некой романтикой профессия машиниста, и ценились старые и опытные из них, умевшие водить тяжеловесные поезда с высокими скоростями и малыми тратами воды и угля. С уходом паровозов авторитет профессии сильно упал.

Паровые локомотивы и сегодня имеют некоторые преимущества перед современными: помимо упоминавшейся всеядности это, например, высокая сила тяги при трогании с места, Из всех использующихся на железной дороге видов двигателей только паровая машина может развивать максимальную силу тяги на сцепке, даже если локомотив стоит. А простота конструкции обеспечивала им небывало долгий по современным меркам ресурс.

Угольный тендер

Водяной тендер – он находится позади и снизу угольного и на самом деле занимает большую часть тендерного вагона – той «телеги», что цеплялась позади паровоза. 

Из недостатков паровоза обычно поминают вошедший в поговорку низкий КПД (хотя, поговаривают, есть современные проекты паровозов с турбинами и электрической передачей, КПД которых по крайней мере не уступает тепловозному). Кроме того, паровые машины часто и помногу пьют, что создает некоторые трудности при обслуживании дорог, ведущих через засушливые края. Ну и, конечно, дым – инфернальный, вулканически вздымающийся до небес, чёрный, как совесть тирана – если топить углём – с пожароопасными искрами, вызывающий заболевания легких и очернение окружающей действительности. Впрочем, старые паровозы с переоборудованными под солярку топками, свистящие сегодня на «музейных трассах», практически лишены и этой неприятной черты.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 9 чел.
Средний рейтинг: 4 из 5.

устройство, схема, плюсы и минусы

Многим людям паровозы на угле покажутся примитивными и устаревшими. Действительно, такой вид двигателя уступает более современным технологиям, но они до сих пор активно используются в некоторых странах. Принцип работы паровоза на угле не забывают благодаря его преимуществам — надежности и автономности. Эти автономные локомотивы приводятся в движение мощной паровой машиной. Впервые появились такие в 19 столетии, и это способствовало становлению экономики в целом ряде государств.

За прошедшие десятилетия паровозы стали более совершенными. Современные модели похожи на классические лишь отдаленно. Были изобретены модели без тендера, с турбинами и шестернями. В этой статье мы расскажем об устройстве паровоза, работе парового котла и топки. Мы приведем схему работы, изложим преимущества и недостатки паровозов на паровом двигателе.

Уже к середине 20 столетия начали появляться электровозы и тепловозы. Они более производительные и экономичные относительно тех, что работают на угле. Но от старого решения не отказались, его берегут как минимум в качестве альтернативного подхода.

Устройство и принцип работы паровоза

Разработано множество конструкций, данный транспорт претерпевал многократные изменения. Но основу современных паровозов, как и их предшественников, составляют три слагаемых:

• котел;
• паровая машина;
• экипаж.

Паровой котел поставляет энергию, он вырабатывает пар. Сам котел — это первичный источник энергии, пар — используемое рабочее тело. В агрегате происходит возвратно-поступательное движение поршня, затем при помощи специального механизма оно преобразуется во вращательное, что необходимо для вращения колес. Пар заставляет работать насос и паротурбогенератор, за счет него работает свисток. Экипаж представлен ходовой частью, это подвижное основание. Все три составляющие незаменимые. К таким составам часто прицепляют дополнительный вагон, в котором хранится твердое топливо и вода.

Паровой котел

Это главная составляющая всей системы, поэтому целесообразно начинать изучение именно с нее. Котел должен быть очень надежным и безопасным, выдерживать сверхвысокие нагрузки. Давление пара внутри доходит до показателя 20 атмосфер, в некоторых случаях даже выше, в работающем виде его можно сравнить со взрывчатым механизмом.

Если какой-то элемент перестанет работать, то произойдет взрыв, это авария и лишение состава источника энергии.

Не менее важные критерии — проста управления, обслуживания и ремонта. Хорошо, если котел может работать не только на угле, но и на других видах топлива. Это делает его универсальным и выгодным.

Топка

Это составляющая котла, месте, где твердое топливо сжигается для получения энергии. Предусмотрен углеподатчик для удобства. У механизмов на жидком топливе есть форсунки, горячее поступает через них. В ходе сгорания выделяются газы, их температура очень высокая. Они отдают свое тепло воде, отделенной стенками огненной коробки. Газы отдают большую часть тепла воде, чтобы та закипела и образовала пар, они же нагревают этот насыщенный пар, после чего покидают атмосферу через искрогаситель и дымовую трубу.

Выработанный пар накапливается в верхней части, там находится сухопарник, он выполнен в виде колпака. Когда набирается давление более 105 Па, открывается клапан-предохранитель, избыток выходит в атмосферу, чтобы не допустить аварийной ситуации. Нагретый до высокой температуры пар идет по трубам и доходит до цилиндров паровой машины. Нагнетается давление, он давит на поршень, который в свою очередь запускает шатунно-кривошипный механизм, ведущая ось приходит во вращение. Отработанный пар направляется в дымовую трубу, разреживается в дымовой коробке, это позволяет увеличить поступление воздуха в топку.

Схема

На схеме принцип работы паровоза кажется предельно простым.

И в этом действительно нет ничего сложного. Вода нагревается до состояния пара, при этом увеличивается в объеме, нагнетая давление. При достижении нужных значений пар начинает приводить в движение поршни, чтобы те запустили вращение оси. Предохранительный клапан выбрасывает из системы излишки пара, чтобы отрегулировать давление. У этой системы есть как преимущества, так и недостатки.

Преимущества

Паровозы не зря продолжают использовать в ряде стран, у них есть ряд плюсов:

• простая конструкция. Котел и паровая машина устроены очень просто, наладить их производство несложно и выгодно для любой страны;
• надежность. Ввиду своей простоты конструкция надежна. Ломаться практически нечему, поэтому такие системы исправно служат по сто лет и даже дольше;
• создание сильной тяги при трогании с места;
• можно использовать разные виды топлива.

Последний пункт заслуживает отдельного внимания. Раньше использовали термин “всеядность”. Паровозы, к которым он был применен, могли работать на мазуте, торфе, древесине. Это удобно при наличии производственных отходов: отработанных смазочных материалов, зерновой шелухи, опилок и щепок. Производительность становилась ниже, чем на угле, но так как это побочные продукты, получалась неплохая экономия.

Недостатки

Несмотря на все перечисленные плюсы, принцип работы парового двигателя паровоза нельзя считать идеальным. У него есть ряд минусов:

• невысокий КПД. Даже на самых современных и высокотехнологичных локомотивах КПД составляет не более 5-9%. Это предельные показатели, так как КПД самой паровой машины не превышает 20%. Так происходит из-за больших теплопотерь, неполного сгорания топлива;
• нужно возить с собой огромный запас воды и топлива. Особенно проблематично добываться воду в пустынной засушливой местности. Чтобы решить проблему, были разработаны паровозы с конденсацией отработанного пара. Но проблему это решало не полностью, а лишь частично;
• высокий риск возгорания. Такого недостатка нет на паровозах бестопочного типа, но они не могут ездить на большие расстояния;
• вред для экологии. В атмосферу выбрасывается много дыма и копоти. Это очень актуальная проблема при перемещении по населенным пунктам и для экологии в целом;
• непростые условия труда для персонала, обслуживающего состав;
• трудоемкость в процессе ремонта. Поломки случаются редко, но если что-то все же поломается, то на починку придется потратить много времени и денег.

Недостатки существенные, но все равно паровозы продолжают использоваться. В свое время их появление стало новым витком в развитии промышленности и экономики. Двигатели внутреннего сгорания более производительные и современные, но и они обладают своими недостатками. Паровозы на угле — это классика железнодорожного транспорта, именно они дали старт этот огромной индустрии, без которой мы не представляем своей жизни.

Чем пассажирские отличаются от грузовых?

Легко заметить внешние отличия, но более интересно будет изучить разницу в устройстве. Пассажирским составам не требуется большой сцепной вес, что позволяет снизить число движущихся колес. Для сцепления с рельсой в данном случае достаточно силы трения. Пассажирские поезда должны ехать быстрее, чтобы этого добиться, увеличили диаметр сцепных колес, а перед ними установили колеса меньшего размера. Это небольшие колеса называют бегунковыми, они помогают вписаться в кривые, подготавливая путь для основных колес.

Что касается принципа работы паровоза на угле, он одинаковых для любого локомотива. Разница лишь в том, что грузовые составы весят больше, и для их перемещения необходимо тратить больше энергии.

Локомотив+принцип финансовое определение локомотива+принцип

Локомотив+принцип финансовое определение локомотив+принцип
Локомотив+принцип финансовое определение локомотива+принцип

Слово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.

Возможно, Вы имели в виду:

Пожалуйста, попробуйте слова отдельно:

локомотив
принцип

Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:

• Эжекторно-струйный насос
• Нагнетательная труба
• Витализм

• Паровой эжектор
• Кабестан (морской)
• Болонский баллон

• Паровой инжектор
• Водный склон Montech
• Brissonneau and Lotz

• Турботрансмиссия
• WAP
• Elegy (группа Нидерландов)

• Форсунка
• Рельсовая цепь
• Монорельсовая дорога Lartigue

Не можете найти то, что ищете? Попробуйте выполнить поиск по сайту Google или помогите нам улучшить его, отправив свое определение.

Полный браузер
?

• ▲
• Локомотив Клуб Великобритании
• Ремонт компонентов локомотивов
• Система управления локомотивом
• тепловозный кран
• Локомотив Дуплекс
• тепловозный двигатель
• тепловоз
• тепловозный двигатель
• тепловозный двигатель
• тепловозный двигатель
• Машинист локомотива
• Машинист локомотива
• Машинист локомотива
• Наблюдательный совет машинистов локомотивов
• Программа обучения машинистов локомотивов
• Рама локомотива
• Локомотив Игры
• локомотив градиент
• локомотивная тяга
• Локомотив ИС

• Партнеры по лизингу локомотивов
• Терминал технического обслуживания и осмотра локомотивов
• Ассоциация ремонтников локомотивов
• Локомотив №1
• принцип локомотива
• Локомотив Подвижной состав
• Локомотивная сигнализация
• Программное обеспечение локомотива
• Ограничитель скорости локомотива
• Колесная пробуксовка локомотива
• локомотив+принцип
• локомотив
• локомотив
• локомотив
• Локомотив
• Локомотив
• Локомотив
• Локомотивы
• Локомотивы
• Локомотивы
• Закон о локомотивах и автомобильных дорогах

• Локомотивы Индии
• Локомотивы Новой Зеландии
• Локомотивы железной дороги Дандолк, Ньюри и Гринор
• Локомотивы железной дороги Фернесс
• Локомотивы Великой Западной железной дороги
• Локомотивы Ланкаширско-Йоркширской железной дороги
• Локомотивы Лондонской и Северо-Восточной железной дороги
• Локомотивы Лондонской и Северо-Западной железных дорог
• Локомотивы Лондонской, Мидлендской и Шотландской железных дорог
• Локомотивы Мидлендской железной дороги
• Локомотивы Южной железной дороги
• Локомотивы железной дороги Долины Рейдола
• локомотив
• локомотор
• локомотор
• локомотор
• локомотор
• Двигательная активность
• опорно-двигательный аппарат
• опорно-двигательный аппарат
• ▼

Сайт:
Следовать:

Делиться:

Открыть / Закрыть

Локомотив | Определение, история, дизайн, типы и факты

тепловоз

; Сименс, Вернер фон

См. все СМИ

Ключевые люди:

Ричард Тревитик
Джордж Стефенсон
Питер Купер
Джон Стивенс
Эжен Шнайдер

Похожие темы:

Большой мальчик
Бейер-Гаррат
железнодорожная муфта
электровоз
паровой взрыв

Просмотреть весь связанный контент →

Последние новости

28 апреля 2023 г., 19:25 по восточноевропейскому времени (AP)

Калифорния утвердила правило поэтапного отказа от использования больших дизельных грузовиков автобусы, работающие на дизельном топливе, начиная с 2036

27 апреля 2023 г., 23:40 по восточноевропейскому времени (AP)

Калифорния принимает первые в стране правила выбросов для поездов

Калифорнийский совет по воздушным ресурсам утвердил в четверг — национальное правило по сокращению выбросов дизельных поездов

локомотив , любое из различных самоходных транспортных средств, используемых для буксировки железнодорожных вагонов по путям.

Хотя движущая сила поезда может быть встроена в вагон, в котором также есть пассажирские, багажные или грузовые помещения, чаще всего она обеспечивается отдельной единицей, локомотивом, который включает в себя оборудование для производства (или, в случае электровоза, для преобразования) мощности и передачи ее на ведущие колеса. Сегодня есть два основных источника энергии для локомотива: нефть (в виде дизельного топлива) и электричество. Пар, самая ранняя форма движения, использовался почти повсеместно примерно до времени Второй мировой войны; с тех пор он был заменен более эффективной дизельной и электрической тягой.

Паровоз был самодостаточной единицей, имеющей собственный запас воды для производства пара и угля, масла или дров для обогрева котла. Тепловоз также имеет собственный запас топлива, но мощность дизельного двигателя не может быть напрямую связана с колесами; вместо этого необходимо использовать механическую, электрическую или гидравлическую трансмиссию. Электровоз не самодостаточен; он получает ток от воздушного провода или третьего рельса рядом с ходовыми рельсами. Электроснабжение третьего рельса используется только городскими скоростными железными дорогами, работающими на низковольтном постоянном токе.

В 1950-х и 60-х годах газовая турбина была принята на вооружение одной американской и некоторыми европейскими железными дорогами в качестве альтернативы дизельному двигателю. Хотя его преимущества были сведены на нет прогрессом в технологии дизельной тяги и ростом цен на нефть, он по-прежнему предлагается в качестве альтернативного средства для создания высокоскоростного железнодорожного сообщения в регионах, где отсутствует инфраструктура для подачи электроэнергии.

Основные характеристики, которые сделали Rocket 9 Джорджа и Роберта Стефенсонов0249 от 1829 г. успешный — его многотрубный котел и его система отвода пара и создания тяги в топке — продолжали использоваться в паровозе до конца его карьеры. Вскоре количество спаренных ведущих колес увеличилось. У Rocket была только одна пара ведущих колес, но вскоре стали обычным явлением четыре сцепленных колеса, и в конечном итоге некоторые локомотивы были построены с 14 сцепленными машинистами.

Ведущие колеса паровозов были разных размеров, обычно больше для более быстрых пассажирских двигателей. В среднем было около 1829Диаметр –2032 мм (72–80 дюймов) для пассажирских двигателей и 1372–1676 мм (54–66 дюймов) для грузовых или смешанных типов транспорта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подписаться сейчас

Запасы топлива (обычно угля, но иногда нефти) и воды можно было перевозить на самой раме локомотива (в этом случае он назывался танковым двигателем) или в отдельном транспортном средстве, тендере, сцепленном с локомотивом. . Тендер типичного европейского магистрального локомотива имел вместимость 9000 кг (10 тонн) угля и 30 000 литров (8 000 галлонов) воды. В Северной Америке были распространены более высокие мощности.

Для удовлетворения особых потребностей тяжелых грузовых перевозок в некоторых странах, особенно в США, большее тяговое усилие было получено за счет использования двух отдельных двигателей под общим котлом. Передний двигатель был сочленен или шарнирно соединен с рамой заднего двигателя, так что очень большой локомотив мог преодолевать повороты. Сочлененный локомотив изначально был швейцарским изобретением, первый из которых был построен в 1888 году. 0248 Big Boy , используемый в горных грузовых перевозках на западе США. Big Boy весил более 600 коротких тонн, включая тендер. Он мог развивать тяговое усилие 61 400 кг (135 400 фунтов) и развивать мощность более 6000 лошадиных сил при скорости 112 км (70 миль) в час.

Одной из самых известных сочлененных конструкций была Beyer-Garratt, которая имела две рамы, каждая из которых имела собственные ведущие колеса и цилиндры, увенчанные водяными баками. Два шасси разделяла еще одна рама, несущая котел, кабину и запас топлива. Этот тип локомотива был ценен на легко уложенных путях; он также мог преодолевать крутые повороты. Широко использовался в Африке.

Различные доработки постепенно улучшали поршневой паровоз. Некоторые из них включали более высокое давление в котле (до 2000–2060 килопаскалей [290–300 фунтов на квадратный дюйм] для некоторых из последних локомотивов по сравнению с примерно 1300 килопаскалей [200 фунтов на квадратный дюйм] для более ранних конструкций), перегрев, питательная вода. предварительный нагрев, роликовые подшипники и использование тарельчатых (перпендикулярных) клапанов вместо скользящих поршневых клапанов.

Тем не менее, тепловой КПД даже самых совершенных паровозов редко превышал 6 процентов. Неполное сгорание и потери тепла из топки, котла, цилиндров и других мест рассеивают большую часть энергии сгоревшего топлива. По этой причине паровоз устарел, но только медленно, потому что у него были компенсирующие преимущества, в частности его простота и способность выдерживать злоупотребления.

Попытки приведения в движение железнодорожных транспортных средств с помощью батарей датируются 1835 годом, но первое успешное применение электрической тяги было в 1879 году, когда на выставке в Берлине проехал электровоз. Первые коммерческие применения электрической тяги были на пригородных или городских железных дорогах. Один из первых произошел в 1895 году, когда Балтимор и Огайо электрифицировали участок пути в Балтиморе, чтобы избежать проблем с дымом и шумом в туннеле. Одной из первых стран, применивших электрическую тягу на магистральных линиях, была Италия, где система была запущена еще в 1902.

К началу Первой мировой войны в Европе и США действовало несколько электрифицированных линий. Крупные программы электрификации были предприняты после этой войны в таких странах, как Швеция, Швейцария, Норвегия, Германия и Австрия. К концу 1920-х годов почти в каждой европейской стране был хотя бы небольшой процент электрифицированных путей. Электрическая тяга также была введена в Австралии (1919 г.), Новой Зеландии (1923 г.), Индии (1925 г.), Индонезии (1925 г.) и Южной Африке (1926 г.). Ряд столичных вокзалов и пригородных сообщений были электрифицированы в период с 19 по 19 век.00 и 1938 в Соединенных Штатах, и было несколько электрификаций основных линий. Появление тепловоза затормозило дальнейшую электрификацию магистральных маршрутов в Соединенных Штатах после 1938 года, но после Второй мировой войны такая электрификация была быстро распространена в других местах. Сегодня значительная часть колеи стандартной колеи на национальных железных дорогах по всему миру электрифицирована, например, в Японии (100 %), Швейцарии (92 %), Бельгии (91 %), Нидерландах (76 %), Испании ( 76 процентов), Италия (68 процентов), Швеция (65 процентов), Австрия (65 процентов), Норвегия (62 процента), Южная Корея (55 процентов), Франция (52 процента), Германия (48 процентов), Китай (42 процента). процентов) и Великобритании (32 процента). Напротив, в Соединенных Штатах, где имеется около 225 000 км (140 000 миль) путей стандартной колеи, электрифицированных маршрутов практически нет за пределами Северо-восточного коридора, где Amtrak управляет 720-километровым (450-мильным) экспрессом Acela Express между Бостоном и Вашингтоном. , округ Колумбия

Вторая половина века также была отмечена созданием в городах по всему миру множества новых электрифицированных городских систем скоростного железнодорожного транспорта, а также расширением существующих систем.

Преимущества и недостатки

Электрическая тяга обычно считается наиболее экономичным и эффективным средством эксплуатации железной дороги, при условии, что доступна дешевая электроэнергия и плотность движения оправдывает большие капитальные затраты.