قبل بضعة عقود ، كانت القاطرات البخارية فقط هي التي تسحب القطارات على السكك الحديدية القاطرة البخارية هي في جوهرها آلة ذاتية الدفع مصممة لتحريك السيارات ومجهزة بمحطة طاقة بخارية. إنها أقدم نوع من القاطرات التي هيمنت على السكك الحديدية حول العالم في القرن التاسع عشر. كيف تعمل القاطرة البخارية؟
الترتيب العام للقاطرة البخارية
على مدى التاريخ الطويل لتطوير المنشآت ذاتية الدفع للسكك الحديدية ، تغير تصميم وأبعاد القاطرات البخارية أكثر من مرة. تم تحسين الوحدات والتجمعات الفردية ، وزيادة طاقة محطة توليد الطاقة البخارية. لكن بشكل عام ، ظل الهيكل الداخلي للقاطرة كما هو في جميع الأوقات. في المكتبات اليوم ، يمكنك العثور على وصف تفصيلي لمبادئ تشغيل الآلات التي يقودها البخار ("كيف تعمل القاطرة البخارية وأعمالها" ، VA Drobinsky ، 1955).
تقليديًا ، تشتمل القاطرة البخارية على غلاية بخارية ومحرك بخاري وطاقم وأحيانًا عطاء. كل هذه الأجزاء مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ولا تعني شيئًا بشكل فردي. يتم توليد البخار المضغوط في الغلاية. الآلة مستهلكة للبخار وتحول طاقتها الحرارية إلى طاقة ميكانيكية ، والتي بدورها تقود عجلات القاطرة.
يقوم الطاقم بتحويل دوران العجلات إلى حركة انتقالية للهيكل بأكمله ، كما ينقل جهد الجر إلى العطاء والقطار بأكمله.
ماذا بداخل القاطرة؟
غلاية البخار بسيطة للغاية في الهيكل. يحتوي على صندوق نيران حيث يتم حرق الوقود. ينتج هذا غازات ساخنة. يتم تسخين الماء في الخزان مما يساهم في إنتاج بخار مضغوط. توجد أيضًا غرفة بها أنبوب يتم من خلالها إزالة منتجات الاحتراق من غرفة الاحتراق.
تم تصميم المحرك البخاري لغرض واحد: تحويل طاقة البخار المحمص المتولد في المرجل إلى نوع آخر من الطاقة مع الاستفادة القصوى. بعد كل شيء ، فقط الطاقة الميكانيكية هي القادرة على ضمان دوران عجلات القاطرة البخارية. العناصر الرئيسية للمحرك البخاري هي الأسطوانات. عادةً ما تحتوي كل قاطرة بخارية على زوج من الأسطوانات يتم وضعها في مقدمة إطار القاطرة.
يعمل المحرك البخاري على مبدأ العمل المزدوج. أثناء تشغيله ، يتم إدخال البخار بالتناوب من كلا جانبي المكبس.
البخار لا يدخل الاسطوانات على الفور. أولاً ، يمر عبر صناديق التخزين المؤقت. البكرات هي الأجهزة التي توزع البخار. من خلالهم ، يدخل البخار الطازج إلى الأسطوانة ، ويتم تفريغ البخار المستنفد في الخارج. تتحرك البكرات بالتوافق التام مع حركة المكابس ، والتي يتم تحقيقها عن طريق آلية توزيع بخار خاصة.
وأخيرا الطاقم. تؤدي وظيفة داعمة: فهي تحتوي على غلاية بخارية ومحرك بخاري. هذا الجزء من الهيكل الداخلي للقاطرة ، عند التفاعل مع مسار السكة الحديد ، يحول الطاقة الميكانيكية للمحرك البخاري إلى طاقة الحركة الانتقالية للقاطرة. بمعنى آخر ، يعد الطاقم أمرًا حيويًا لحركة القاطرة على القضبان.
