Двигатели пучка Кузнечика являются лучевыми двигателями , которые повернуты на одном конце, а не в центре.
Обычно шатун к коленчатому валу помещается между поршнем и шкворнем балки. [1] То есть они используют рычаг второго класса , а не обычный рычаг первого класса.
Происхождение
Первым зарегистрированным примером балки с кузнечиком была модель паровой тележки Уильяма Мердока 1784 года. [2] Балка имела незначительное механическое преимущество и, по-видимому, использовалась в основном вместо траверсы , которая фактически была двигателем с возвратным шатуном . Американский инженер Оливер Эванс в 1801 г. нарисовал морской кузнечиковый двигатель высокого давления [примечание 1], а в 1805 г. построил земснаряд- амфибию Oruktor Amphibolos . [2]
Почти все двигатели кузнечиков помещали коленчатый вал между поршнем и стержнем балки. Это обеспечивает длинный ход поршня и более короткий ход кривошипа, хотя и с большей силой. Это было выгодно для первых паровых двигателей низкого давления [примечание 2], которые имели ограниченное усилие в цилиндре, но могли увеличить свою мощность за счет использования более длинного цилиндра. За некоторыми исключениями, это были лодки американцев Оливера Эванса и локомотивы Grasshopper Финеаса Дэвиса , которые изменили это положение и поместили цилиндр между стержнем и кривошипом: рычаг третьего класса.
Многие двигатели кузнечиков были построены как стационарные двигатели . Несколько известных ранних паровозов использовали лучевые двигатели, все из которых были похожи на кузнечиков. Скорее всего, двигатели типа «кузнечик» были построены в качестве судовых двигателей .
Судовые двигатели
Одним из наиболее важных применений кузнечикового двигателя был судовой двигатель для гребных пароходов . После Эванса неудачных экспериментов с Oruktor Amphibolos , первый успешный кузнечик двигателем был то , что из первых коммерчески успешного парохода , то ПС комета 1812. [3] морское использование В, кузнечике двигатель был назван „половина рычага“ двигатель [ примечание 3] и использовал пару низко установленных рычагов, по одному с каждой стороны цилиндра. Это обеспечило низкий центр тяжести для устойчивости и высокий коленчатый вал, пригодный для привода гребных колес. Конструктор двигателя Comet, Генри Белл , разработал образец двигателя, который будет широко использоваться для гребных пароходов в течение следующих полувека. [3]
Стационарные двигатели
В отличие от машинного отделения из тяжелой каменной кладки, которое использовалось для поддержки балки и оси обычного балочного двигателя, балка с кузнечиком поворачивалась на качающемся звене. Шатунные проводили непосредственно пучком и перемещается по прямой линии по вертикали, луч поворота движется немного боком на его связи , чтобы позволить этому. [примечание 4] Это упростило необходимость в параллельном соединении на штоке поршня. Таким образом, двигатели Grasshopper были легче обычных двигателей с балкой и могли быть построены полностью на заводах, а не требовали значительных монтажных работ на месте. Это стимулировало использование двигателей типа «кузнечик» для двигателей меньшего размера. Некоторые производители, в частности Easton & Amos of Southwark , специализировались на таких двигателях. Многие из них использовались для перекачки, но не для питания больших мельниц .
Выжившие стационарные двигатели
- Стивенсон (1823) Бирмингемский музей [4]
- Морландская пивоварня , Рединг (ок. 1830), Абингдон, частное собрание [5]
- Плесси Милл , Нортумберленд (около 1830 г.) [6]
- Пара двигателей Easton & Amos (1854 г.) Насосная станция Лаунда , Саффолк [7]
- Истон и Амос (1856) Ротэм-Парк , Барнет [8]
- Истон и Амос (1861) Королевское садоводческое общество , Висли , позже Королевский Альберт-холл . Сейчас в Музее науки [9]
- Хейвардс Хит (1865) Королевский шотландский музей , Эдинбург [10]
Паровозы Grasshopper
- Пыхтящий Билли / Уилам Дилли (1813–1815)
- Stourbridge Lion / Agenoria (1828)
- Локомотивы кузнечиков Балтимора и Огайо [11] [12] (1832 г.)
Заметки
- ↑ Концепция, аналогичнаялокомотиву высокого давления Тревитика того же периода.
- ^ Хотя в свое время они назывались двигателями «высокого давления», по сравнению с более ранними атмосферными двигателями , эти двигатели низкого давления вскоре будут вытеснены после разработки котла с цилиндрическим дымоходом .
- ^ Морской аналог лучевого двигателя, называемый «рычажным двигателем».
- ^ По мере того как шатунная шейка движется по дуге относительно шарнира балки, их горизонтальное расстояние неизбежно изменяется. В двигателе Watt движение параллельных рычагов позволяет это, позволяя цилиндру и оси поворота оставаться на месте. В кузнечике качающееся звено позволяет балке немного перемещаться вокруг цилиндра и шатунной шейки, которые остаются в той же вертикальной плоскости.
Рекомендации
- Перейти ↑ Crowley, TE (1982). Лучевой двигатель . Senecio Publishing. С. 95–96. ISBN 0-906831-02-4.CS1 maint: ref дублирует значение по умолчанию ( ссылка )
- ^ а б Семменс, ПРБ; Голдфинч, AJ (2003) [2000]. Как на самом деле работают паровозы . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . п. 97. ISBN 978-0-19-860782-3. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б Риппон, командующий PM, RN (1998). Эволюция инженерной мысли в Королевском флоте . Том 1: 1827-1939. Spellmount. С. 19–20. ISBN 0-946771-55-3.
|volume=
есть дополнительный текст ( справка )CS1 maint: ref дублирует значение по умолчанию ( ссылка ) - Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 64–65
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 67
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 75
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 95–96
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 99
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 102
- Перейти ↑ Crowley 1982 , pp. 109
- ^ Снелл, Дж. Б. (1964). Ранние железные дороги . Вайденфельд и Николсон. п. 38.CS1 maint: ref дублирует значение по умолчанию ( ссылка )
- ^ Кинерт, Рид (1962). "VI: У" кузнечиков "свой день". Ранние американские паровозы . Superior Publishing. С. 53 , 56.CS1 maint: ref дублирует значение по умолчанию ( ссылка )