Составной локомотив
Составной локомотив - это паровоз, который приводится в действие составным двигателем , типом парового двигателя, в котором пар расширяется в две или более ступени. [1] [2] Локомотив был только одним приложением компаундирования. Например, на кораблях использовались две и три ступени. [3]
Компаундирование стало популярным для железнодорожных локомотивов с начала 1880-х годов, а к 1890-м годам стало обычным явлением. Было построено большое количество, в основном двух- и четырехцилиндровых компаундов, во Франции, Германии, Австрии, Венгрии и США. Его популярность снизилась из-за проблем с обслуживанием и из-за того, что перегрев обеспечивал аналогичную эффективность при меньших затратах. Тем не менее составные Маллеты строились Норфолкской и Западной железной дорогой вплоть до 1952 года.
В обычном устройстве составного двигателя пар сначала расширяется в одном или двух цилиндрах высокого давления (ВД) , затем, отдав некоторое количество тепла и потеряв некоторое давление, он выбрасывается в цилиндр низкого давления (НД) большего объема. , (или два, - или более), продлевая, таким образом, расширительную часть термодинамического цикла . Можно сказать, что цилиндры работают «последовательно», в отличие от обычного расположения локомотива с простым расширением .где они работают "параллельно". Чтобы сбалансировать усилия поршня компаунда, необходимо тщательно определить соотношение объемов цилиндров высокого и низкого давления, обычно путем увеличения диаметра цилиндра низкого давления и / или удлинения хода. В двигателях без конденсации объемное соотношение HP:LP обычно составляет 1:2¼. На редукторных локомотивах объемы цилиндров можно сохранить более или менее одинаковыми за счет увеличения скорости поршня низкого давления. Соединение может относиться к любому двигателю многократного расширения. [4] Дополнительную информацию дают термины «двойной», «тройной», «четверной». Экспериментальный локомотив с тройным расширением, названный LFLoree, был построен American Locomotive Company и Delaware & Hudson Railroad в 1933 году. [5] [6]
Основными преимуществами компаундирования являются снижение расхода топлива и воды, а также более высокое отношение мощности к весу из-за большего расширения в цилиндре перед открытием выпускного клапана, что обеспечивает более высокую эффективность; дополнительные преимущества включают более равномерный крутящий момент и, во многих случаях, превосходные ходовые качества с последующим меньшим износом гусеницы и ходовой части. Там, где сочетались тяжелые уклоны и низкая нагрузка на ось, составной локомотив часто считался наиболее жизнеспособным решением. Успешная конструкция составного локомотива требует твердого понимания термо- и гидродинамики; то, что это часто не случалось, является причиной того, что многие производства в прошлом были далеки от оптимальных. Особенно это касается локомотивов, построенных в первые годы 20 века. Проблема коснулась не только соединений, но в их случае это было драматично из-за длительного парового цикла, который делал их особенно чувствительными к перепаду температуры и конденсации пара во время его длительного прохождения. При восстановлении старых локомотивов, начиная с 1929 года, Чапелон смог недорого получить то, что казалось почти «волшебным» улучшением мощности и экономичности, улучшив поток через паровой контур, в то же время установив пароперегреватель большего размера для повышения начальной температуры пара и задержки. конденсат в цилиндрах низкого давления.
.jpg/440px-Vauclain_tandem_compound_cylinders,_Atchison_Topeka_&_Santa_Fe_Railroad_(Howden,_Boys'_Book_of_Locomotives,_1907).jpg)
.jpg){kind=link}
