For et par årtier siden trak kun damplokomotiver tog på jernbanerne. I sin kerne er et damplokomotiv en selvkørende maskine designet til at flytte biler og udstyret med et dampkraftværk. Det er den ældste type lokomotiv, der dominerede jernbaner rundt om i verden i det 19. århundrede. Hvordan fungerer et damplokomotiv?
Generelt arrangement af et damplokomotiv
Gennem den lange historie med udviklingen af selvkørende jernbaneanlæg har design og dimensioner af damplokomotiver ændret sig mere end én gang. Individuelle enheder og samlinger blev forbedret, dampkraftværkets effekt blev øget. Men generelt forblev den interne struktur af lokomotivet til enhver tid den samme. I bibliotekerne i dag kan du finde detaljerede beskrivelser af driftsprincipperne for maskiner, der drives af damp ("Hvordan damplokomotivet fungerer og fungerer", VA Drobinsky, 1955).
Traditionelt inkluderer et damplokomotiv en dampkedel, en dampmaskine, et besætning og undertiden et bud. Alle disse dele er meget nært beslægtede med hinanden og betyder praktisk taget intet. Komprimeret damp genereres i kedlen. Maskinen er en forbruger af damp og omdanner sin termiske energi til mekanisk energi, som igen driver lokomotivets hjul.
Besætningen omdanner hjulets rotation til en translationel bevægelse af hele strukturen og overfører også trækkraften til budet og hele toget.
Hvad er der inde i lokomotivet?
Dampkedlen er meget enkel i opbygningen. Det har en ildkasse, hvor brændstof brændes. Dette producerer varme gasser. Vandet opvarmes i tanken, hvilket bidrager til produktionen af komprimeret damp. Der er også et kammer med et rør, gennem hvilket forbrændingsprodukterne fjernes fra forbrændingskammeret.
Dampmotoren er designet til et enkelt formål: at omdanne energien fra den overophedede damp, der genereres i kedlen, til en anden energitype med maksimal fordel. Når alt kommer til alt er kun mekanisk energi i stand til at sikre rotation af et damplokomotiv. Hovedelementerne i en dampmaskine er cylindre. Typisk har hvert damplokomotiv et par cylindre, der er placeret foran på lokomotivrammen.
Dampmaskinen fungerer på twin-action-princippet. Under dens drift tillades damp skiftevis fra begge sider af stemplet.
Damp kommer ikke ind i cylindrene med det samme. Først passerer den gennem spolekasserne. Spoler er enheder, der distribuerer damp. Gennem dem kommer frisk damp ind i cylinderen, og den brugte damp udledes udenfor. Spolerne bevæger sig nøjagtigt i overensstemmelse med stemplernes bevægelse, hvilket opnås ved hjælp af en særlig dampfordelingsmekanisme.
Og endelig besætningen. Den udfører en understøttende funktion: den huser en dampkedel og en dampmaskine. Denne del af lokomotivets interne struktur, når den interagerer med jernbanesporet, omdanner dampmotorens mekaniske energi til lokomotivets translationelle bevægelse. Med andre ord er besætningen afgørende for lokomotivets bevægelse på skinnerne.
