För några decennier sedan drog bara ånglok tåg på järnvägarna. I sin kärna är ett ånglok en självgående maskin konstruerad för att flytta bilar och utrustad med ett ångkraftverk. Det är den äldsta typen av lok som dominerade järnvägar runt om i världen på 1800-talet. Hur fungerar ett ånglok?
Allmänt arrangemang av ett ånglok
Under den långa utvecklingen av självgående järnvägsinstallationer har ånglokens design och dimensioner förändrats mer än en gång. Enskilda enheter och enheter förbättrades, ångkraftverkets kraft ökades. Men i allmänhet förblev den interna strukturen hos loket alltid densamma. I biblioteken idag kan du hitta detaljerade beskrivningar av principerna för drift av maskiner som drivs med ånga ("Hur ånglok fungerar och fungerar", VA Drobinsky, 1955).
Traditionellt innehåller ett ånglok en ångpanna, en ångmotor, ett besättning och ibland ett anbud. Alla dessa delar är mycket nära besläktade med varandra och betyder individuellt praktiskt taget ingenting. Kompresserad ånga genereras i pannan. Maskinen är ångkonsument och omvandlar sin termiska energi till mekanisk energi, som i sin tur driver hjulen på loket.
Besättningen omvandlar hjulens rotation till en translationell rörelse av hela strukturen och överför också dragkraften till anbudet och hela tåget.
Vad finns i loket?
Ångpannan är mycket enkel i strukturen. Den har en eldstuga där bränsle förbränns. Detta producerar heta gaser. Vattnet värms upp i tanken, vilket bidrar till produktionen av komprimerad ånga. Det finns också en kammare med ett rör genom vilket förbränningsprodukterna avlägsnas från förbränningskammaren.
Ångmotorn är utformad för ett enda syfte: att omvandla energin från den överhettade ångan som genereras i pannan till en annan typ av energi med maximal nytta. När allt kommer omkring är det bara mekanisk energi som kan säkerställa att ånglokets hjul roterar. Huvudelementen i en ångmotor är cylindrar. Vanligtvis har varje ånglok ett par cylindrar som är placerade på framsidan av lokramen.
Ångmotorn fungerar på twin-action-principen. Under drift tillförs ånga omväxlande från båda sidor av kolven.
Ånga kommer inte in i cylindrarna omedelbart. Först passerar den genom spolboxarna. Spolar är enheter som distribuerar ånga. Genom dem kommer ny ånga in i cylindern och den förbrukade ångan släpps ut utanför. Spolarna rör sig i exakt överensstämmelse med kolvens rörelse, vilket uppnås med hjälp av en speciell ångfördelningsmekanism.
Och slutligen besättningen. Den har en stödjande funktion: den rymmer en ångpanna och en ångmaskin. Denna del av lokets interna struktur, när den interagerar med järnvägsspåret, omvandlar ångmaskinens mekaniska energi till lokets rörelse. Med andra ord är besättningen avgörande för lokets rörelse på rälsen.
