Çfarë është një lokomotivë me avull?

Lokomotivat me avull janë lokomotiva që ushqehen me avull. Lokomotivat me avull u përdorën nga mesi i shekullit të 19-të deri në mesin e shekullit të 20-të.

Në karrocat, të cilat filluan të përdoren në Gjermani në mesin e viteve 1500, lokomotivat filluan të tërhiqen nga kuajt. Me shpikjen e motorit me avull në fillim të viteve 1700, këto rrugë filluan të shndërroheshin në hekurudha dhe lokomotiva e parë me avull u prodhua në Angli në 1804 nga Richard Trevithick dhe Andrew Vivian. Lokomotiva punonte në linjën e tramvajit "Penydarren" (Merthyr Tydfil) në Uells, e cila është afër matësve hekurudhor. Në periudhën në vijim, një lokomotivë me dy cilindra nga Matthew Murray u ndërtua në 1812 për Hekurudhën Middleton, operatori i Wagonway.

Këto zhvillime në Angli përshpejtuan punën e SHBA-ve dhe në 1829, lokomotiva e parë amerikane me avull që punonte në hekurudhën Baltimore-Ohio, Tom Thumb, filloi të punonte në këtë linjë, por Thumb ishte një model provë dhe u vu në shërbim. në ceremoninë e hapjes së hekurudhës së Karolinës së Jugut në Amerikë. Miku më i mirë i Charleston ishte lokomotiva e parë e suksesshme hekurudhore.

Zhvillimi i Lokomotivës me avull

Në 25 vitet pas ndërtimit të lokomotivës Trevithick, një numër i kufizuar lokomotivash me avull u përdorën me sukses në hekurudhat me qymyr. Kjo rritje e çmimeve të ushqimit në fund të luftërave të Napoleonit pati një ndikim të rëndësishëm në këtë. Meqenëse rrugët e Ievha-s prej gize nuk ishin mjaftueshëm të forta për të përballuar peshën e lokomotivës me avull, këto rrugë të seksionit "L", në të cilat ishin ulur rrotat e vagonit, u zëvendësuan shpejt me shina me sipërfaqe të sheshtë dhe rrota me fllanxha.

Rul Lokomotivë me avull

Në 1814, George Stephenson, duke u mbështetur në përvojën e paraardhësve të tij, filloi të ndërtojë lokomotiva që lëvizin në shina në një sipërfaqe të sheshtë. Pak a shumë në të gjitha lokomotivat e mëparshme, cilindrat vendoseshin vertikalisht dhe pjesërisht të zhytur në bojler. Në vitin 1815, Stephenson dhe Losh patentuan idenë e transmetimit të fuqisë së lëvizjes direkt nga cilindrat, nëpërmjet fiksimeve me rrotat kryesore lëvizëse përpara, në vend që të transmetonin fuqinë lëvizëse nga pistoni në rrotën kryesore lëvizëse përmes rrotave të ingranazheve. Mekanizmi, i cili transmeton fuqinë lëvizëse me rrotat e marsheve, shkaktoi një lëvizje të vrullshme, veçanërisht kur ndodhte veshja e dhëmbëve të mëdhenj. Mekanizmi, i cili transmeton fuqinë direkt nga cilindri, është më i dobët, duke u dhënë projektuesve më shumë liri.

Kaldaja me Lokomotivë me avull

Kaldajat e lokomotivave, të cilat dikur ishin në formën e një tubi të thjeshtë, janë kthyer në një formë tubi rrotullues dhe më pas në formë tubulare në të cilën kombinohen shumë tuba, duke siguruar kështu një sipërfaqe më të madhe ngrohëse. Në këtë formë të fundit, një seri tubash u ngjitën në një pllakë të ngjashme të vendosur në anën e vatrës. Avulli i shkarkimit nga cilindrat shkaktoi një shpërthim teksa kalonte nëpër tuba dhe shkonte nga fundi i tymit në oxhak, duke mbajtur kështu zjarrin gjallë ndërsa lokomotiva ishte në lëvizje. Ndërsa lokomotiva ishte në këmbë, u përdor një bishtalec. Henry Booth, kontabilist i Liverpool dhe Manchester Company, patentoi një zhvillim të mëtejshëm, bojlerin me shumë tuba, në 1827. Stephenson e përdori shpikjen edhe në lokomotivën e tij Rocket (megjithëse fillimisht u desh mjaft kohë për t'u siguruar që jakat lidhëse në pllakat fundore në të cilat ishin ngjitur tubat e bakrit nuk ishin të papërshkueshme nga uji).

Pas vitit 1830 lokomotiva me avull mori formën në të cilën njihet sot. Cilindrat vendoseshin ose horizontalisht ose pak të pjerrët në skajin nga dilte tymi dhe vendi i zjarrfikësit ishte në fundin ku digjej furra.

Shasia e Lokomotivës me avull

Meqenëse cilindrat dhe boshtet pushuan së lidhuri ose vendoseshin drejtpërdrejt nën bojler, duhej bërë një kornizë për të mbajtur pjesët e ndryshme së bashku. Korniza e shufrave, e cila u përdor për herë të parë në lokomotivat britanike, u aplikua shpejt edhe në SHBA, duke bërë kalimin nga hekuri i farkëtuar në gize. Rolet u montuan në pjesën e jashtme të kornizës. Në Angli, korniza e shiritit u zëvendësua nga korniza e pllakave. Në këtë, cilindrat ishin vendosur brenda kornizës dhe kishin suspensione susta (në formë spirale ose gjethe) për kornizat dhe kushinetat e boshtit (kushineta e lubrifikuar) për të mbajtur boshtet.

Me përdorimin e çelikut në ndërtimin e kaldajave pas vitit 1860, u bë e mundur të punohej në presione më të larta. Nga fundi i shekullit të 19-të, presioni 12 bar u bë i zakonshëm në lokomotiva; në lokomotivat e përbëra është përdorur një presion prej 3,8 bar. Ky presion u rrit në 17,2 bar në këtë hark. Në 1890, cilindrat e lokomotivave ekspres u bënë me një diametër prej 51 cm dhe një goditje prej 66 cm. Më vonë, në vende të tilla si SHBA, diametri i cilindrit u rrit në 81 cm dhe lokomotivat dhe vagonët filluan të bëhen më të mëdha.

Lokomotivat e para kishin pompa me bosht. Megjithatë, këto funksionuan vetëm kur motori ishte në punë. Në 1859, u gjet injektori. Avulli (ose avulli i mëvonshëm i shkarkimit) nga bojleri rrjedh nga gryka e madhe në formë koni (difuzori), duke mbushur ujin në kazan me një presion më të lartë. Një "valvul kontrolli" (valvul njëkahëshe) e mbante avullin brenda bojlerit. Avulli i thatë merrej ose nga maja e bojlerit dhe mblidhej në një tub të shpuar ose nga një pikë në majë të bojlerit dhe grumbullohej në çatinë e avullit. Ky avull i thatë u transferua më pas në një rregullator, i cili kontrollonte shpërndarjen e avullit të thatë. Zhvillimi më i rëndësishëm në lokomotivat me avull ishte futja e mbinxehjes.

Tubi i lakuar, i cili çon avullin përmes një tubi gazi në furre dhe më pas në një kolektor në fundin e përparmë të bojlerit, u shpik nga Wilhelm Schmidt dhe u përdor nga inxhinierë të tjerë. Kursimet në karburant, veçanërisht në ujë, u evidentuan menjëherë. Për shembull, avulli 'i ngopur' prodhohej në një presion prej 12 bar dhe një temperaturë prej 188 °C; ky avull u zgjerua me shpejtësi në cilindra, duke u ngrohur në 93°C të tjera. Kështu, në shekullin e 20-të, lokomotivat ishin në gjendje të punonin me shpejtësi të lartë edhe me kohë të shkurtra të ndërprerjes prej 15%. Përparime të tilla si rrotat e çelikut, veshjet e bojlerit me tekstil me fije qelqi, valvulat e pistonit me hap të gjatë, kalimet e drejtpërdrejta të avullit dhe mbinxehja kontribuan në fazën përfundimtare të aplikimit të lokomotivës me avull.

Avulli nga kaldaja përdorej edhe për qëllime të tjera. Për të rritur tërheqjen, shpërthimi me avull u prezantua në 1887 në vend të shpëlarjes, gjë që rrit forcën e fërkimit. Frenat kryesore u aktivizuan nga një vakum nga makina ose nga ajri i kompresuar i furnizuar nga një pompë avulli. Përveç kësaj, ngrohja sigurohej nga avulli i transportuar në vagona me tubacione dhe drita elektrike merrej nga dinamos (gjeneratorë) me avull.