Свежие комментарии

Смазка паровых машин

Почему-то, начиная строить паровую машину, попаданец не задумывается как он будет ее обслуживать.
Одна из этих проблем — смазка…

Во-первых, в паровой машине должно быть минимум два типа масла. Первое — смазывание валов, кривошипов и прочего, что не касается горячего пара. Тут масло может быть как минеральное, так и животное или растительное. Совсем другая история со смазкой цилиндров, золотников и прочего, контактирующего с паром. Тут уже — только минеральное масло, произведенное из нефти, потому что остальные типы при таких условиях очень быстро разлагаются. Такое масло так и называется — цилиндровое.

Масел придумано огромное множество, и основные даже получили свое имя — «вапор», «вискозин», «вапорный гудрон». Да и просто маркировок типа «цилиндровое №6» хватало. Да, собственно, еще и сейчас их купить можно. Итак, а чем они отличаются?

Во-первых, эти масла очень вязкие, потому что работать им нужно при достаточно высоких температурах. Они куда более густые, чем минаральные масла в автомобилях.
Во-вторых — температура вспышки (то есть температура, при которой пары масла загораются). Хоть никто масло зажигать не будет, но эта температура напрямую влияет на испаряемость масел при высокой температуре.
В-третьих — это способность «омыливаться», то есть создавать с водой прочную эмульсию, ведь в хороших паровых машинах с конденсатором нужно отделять воду от масла.

Итак, теперь — как именно смазывать?
Самым простым способом является ручная смазка. И именно она на первых порах будет основной. Для нее должны быть сделаны отверстия, закрытые сеточкой, чтобы внутрь не попал песок, стружка или другие абразивы. Где возможно — ставить войлочные набивки. Но эта смазка — самая опасная, потому что полагается на человеческий фактор. Даже такие педантичные немцы и англичане очень быстро поняли, что нужна автоматизированная смазка.

parovik_maslenkiПоэтому на машины стали ставить различные масленки — фитильные или игольчатые. В фитильной масленки в результате капиллярности фитиля из шерстяной нити масло капает внутрь машины. Игольчатая посложнее — там есть регулирующая игла, которая позволяет настроить расход масла. Вообще это все — ничего сверхсложного. Но эти все масленки не подходят для смазки цилиндров, как и ручная смазка. А смазка цилиндров крайне важная функция на паровике!

Для цилиндров можно поначалу поставить примитивную масленку — с двумя кранами, между которыми резервуар с маслом. Но она  дико не экономна, ее невозможно регулировать (трюк с пружиной и иглой не проходит, видимо потому, что она связана с цилиндром, где скачет давление).

parov_gidrost_maslenkaОднако, была придумана и гидростатическая масленка, эта система уже широко применялась до Первой Мировой и считалась одной из основных систем, необходимых для нормальной работы паровика. Принцип действия не так чтобы сложен — в рабочем положении крышка масленки закрыта, пар из цилиндра поднимается внутрь и конденсируется, а так как вода тяжелее масла, то она уходит на дно, выдавливая масло вверх — в трубку для смазки. Когда все масло заместится водой, то воду сливают и наполняют ее опять маслом. Все просто, но посмотрите на гидростатическую масленку американского паровоза из энциклопедии 1910 года (смотри ниже). Что характерно, но она там одна — видимо, защищена патентом. Очень хороший пример, как простая по принципу действия вещь становится крайне сложной в практической реализации.

parovik_lubricator

parovik_maslyan_pressОднако, это совсем не вершина технологической мысли для смазывания паровой машины.
Впоследствии был придуман масляный пресс. Масло из него подается в паропровод перед машиной через распылитель, образующий тонкую масляную пыль, смешивающуюся с паром.

Рычаг, который виден на рисунке соединялся с «какой-либо частью машины, находящейся в колебательном движении». То есть масло подается строго по тактам и строго в расчетном количестве. Тут уже и храповик и червячная передача, и трехходовые клапаны.

Но и это оказалось не все. Все закончилось системами централизованной смазки, так называемая «циркуляционная смазка». Такая система стала необходимо для быстроходных локомотивов, где количество оборотов велико. В ней смазка не просто ходит по кругу с масляным картером, но и продавливается под давлением 0.5 — 1 атмосферу. Это — плата за скорость. Без такой системы можно строить только тихоходные паровозы.

Эта статья написана для того, чтобы попаданец представлял — насколько все усложняется с ростом мощности и количества оборотов.
Малейшее улучшение общих параметров паровой машины даст вот такие массовые усложнения конструкции всех узлов — в данном случае системы смазки.

11 комментариев Смазка паровых машин

  • vashu1

    >> она там одна — видимо, защищена патентом. Очень хороший пример, как простая по принципу действия вещь становится крайне сложной в практической реализации

    Уатт не мог использовать кривошип из-за патента. Пришлось изобрести планетарный механизм и мучаться с шестеренками )

    • kraz

      Гм. А точно из-за патента? ИМХО, Уатт просто придумал шестереночную передачу и ее застолбил.

  • vashu1

    Джеймс Пикард изготавливал машины по типу Ньюкомба. Запатентовал кривошип для преобразования поступательного движения во вращательное.
    Когда Ватт изобрел внешний конденсатор, Пикард предложил обменять право использования кривошипа на право использования Ваттовского изобретения. Ватт взбесился и изобрел планетарку.

    Те же братья Райт хоть и построили первый рабочий самолет, но на несколько лет затормозили развитие авиации в США своими патентными войнами.

    • kraz

      Спасибо, не знал. Патентные войны — зло.

      • 2:5080/205

        Они не патентными войнами затормозили, а секретностью при попытку толкнуть самолетик военным. Причем так шифровались, что их лгунами выставили… Тогда, кстати, было принято не с НЛО контактировать, а самолеты изобретать и ложных самолетчиков реально было дофига. Патентные войны — это потом…

        • kraz

          Да не, патентные войны были еще до Уатта.
          Вспомнить хотя бы дикую историю с патентами в Голландии на мельницы для осушения.

          • 2:5080/205

            Кстати, за самолетом надо на Францию попадать. Там был деятель, который заинтересовал вояк, растратил их бабла немерянно (Франция тогда имела имперские амбиции, это уже в XX веке ее так опустили), получил-таки выдающийся движок, возможно, лучше, чем у Райтов. Но аэродинамика не была его коньком — аппараты взлетали и тут же бились. Воякам надоело, когда расхерачили третью версию. Вот в этом месте было все, и деньги, и технологии, не хватило только попаданца, который бы разъяснил некоторые очевидные любому школьнику моменты.
            Про самолет — правильно сначала добиться, чтобы планер летал, тупо на привязи за лошадью (для тихоходных — вполне нормальная проверка), а уж потом пихать на него двигло. Не наоборот, иначе получим очередной курьез, коих много наизобретали тогда…

            • kraz

              Такие ситуации возникали по миру с завидной постоянностью. Да и сейчас наверняка повторяются… Попаданцев из будущего на сайте нет?

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>