Цилиндр (паровоз)
Цилиндр является силовым элементом паровой машины, приводящей в движение паровоз . Цилиндр выполнен герметичным с торцевыми крышками и поршнем ; клапан распределяет пар по концам цилиндра. Цилиндры были отлиты из железа , а позже из стали . Отливка цилиндра включает в себя и другие особенности, такие как (в случае раннего локомотива Rocket ) отверстия для клапанов и монтажные ножки. [1] Последние большие американские локомотивы включали цилиндры как часть огромных цельных стальных отливок, которые были основной рамой локомотива. [2]Внутри цилиндров требовались возобновляемые изнашиваемые поверхности, которые обеспечивались чугунными втулками.
То, как клапан контролировал поступление пара в цилиндр и выход из него, было известно как распределение пара и показано формой индикаторной диаграммы .. То, что происходило с паром внутри цилиндра, оценивалось отдельно от того, что происходило в котле, и от того, с каким трением приходилось справляться движущимся механизмам. Эта оценка была известна как «производительность двигателя» или «производительность цилиндра». Производительность цилиндра вместе с производительностью котла и машинного оборудования определила эффективность всего локомотива. Давление пара в цилиндре измерялось по мере движения поршня, а мощность, перемещающая поршень, рассчитывалась и называлась мощностью цилиндра. Силы, возникающие в цилиндре, двигали поезд, но также повреждали конструкцию, удерживающую цилиндры на месте. Болтовые соединения разболтались, отливки цилиндров и рамы треснули, что снизило эксплуатационную готовность локомотива.
На ранних локомотивах, таких как Puffing Billy , цилиндры часто устанавливались вертикально и движение передавалось через балки, как в балочном двигателе .
Следующий этап, например Ракета Стефенсона , заключался в приводе колес непосредственно от крутонаклонных цилиндров, размещенных в задней части локомотива. Прямой привод стал стандартной компоновкой, но цилиндры были перемещены вперед и расположены либо горизонтально , либо почти горизонтально.
Передние цилиндры могли быть размещены как внутри (между шпангоутами), так и снаружи. Примеры каждого:
В 19-м и начале 20-го веков внутренние цилиндры широко использовались в Великобритании, но внешние цилиндры были более распространены в континентальной Европе и Соединенных Штатах. Причина такой разницы неясна. [ править ] Примерно с 1920 года двигатели с внешним цилиндром стали более распространенными в Великобритании, но многие двигатели с внутренним цилиндром продолжали производиться.
