Alcuni decenni fa, solo le locomotive a vapore trainavano i treni sulle ferrovie. Al suo interno, una locomotiva a vapore è una macchina semovente progettata per spostare le auto e dotata di una centrale elettrica a vapore. È il tipo più antico di locomotiva che ha dominato le ferrovie di tutto il mondo nel XIX secolo. Come funziona una locomotiva a vapore?
Disposizione generale di una locomotiva a vapore
Nella lunga storia dello sviluppo degli impianti semoventi ferroviari, il design e le dimensioni delle locomotive a vapore sono cambiati più di una volta. Le singole unità e le assemblee sono state migliorate, la potenza della centrale a vapore è stata aumentata. Ma in generale, la struttura interna della locomotiva è rimasta sempre la stessa. Oggi nelle biblioteche è possibile trovare descrizioni dettagliate dei principi di funzionamento delle macchine azionate dal vapore ("Come funziona e funziona la locomotiva a vapore", VA Drobinsky, 1955).
Tradizionalmente, una locomotiva a vapore include una caldaia a vapore, un motore a vapore, un equipaggio e talvolta un tender. Tutte queste parti sono strettamente correlate tra loro e individualmente non significano praticamente nulla. Nella caldaia viene generato vapore compresso. La macchina consuma vapore e converte la sua energia termica in energia meccanica, che a sua volta aziona le ruote della locomotiva.
L'equipaggio converte la rotazione delle ruote in un movimento di traslazione dell'intera struttura, e trasferisce anche lo sforzo di trazione al tender e all'intero treno.
Cosa c'è dentro la locomotiva?
La caldaia a vapore è molto semplice nella struttura. Ha un focolare dove viene bruciato il combustibile. Questo produce gas caldi. L'acqua viene riscaldata nel serbatoio, che contribuisce alla produzione di vapore compresso. C'è anche una camera con un tubo attraverso il quale i prodotti della combustione vengono rimossi dalla camera di combustione.
La macchina a vapore è progettata per un unico scopo: convertire l'energia del vapore surriscaldato generato nella caldaia in un altro tipo di energia con il massimo beneficio. Dopotutto, solo l'energia meccanica è in grado di garantire la rotazione delle ruote di una locomotiva a vapore. Gli elementi principali di una macchina a vapore sono i cilindri. Tipicamente, ogni locomotiva a vapore ha una coppia di cilindri che sono posizionati nella parte anteriore del telaio della locomotiva.
Il motore a vapore funziona secondo il principio della doppia azione. Durante il suo funzionamento, il vapore viene immesso alternativamente da entrambi i lati del pistone.
Il vapore non entra immediatamente nei cilindri. Innanzitutto, passa attraverso le scatole delle bobine. Le bobine sono dispositivi che distribuiscono il vapore. Attraverso di essi, il vapore fresco entra nel cilindro e il vapore esausto viene scaricato all'esterno. Le bobine si muovono esattamente in accordo con il movimento dei pistoni, che è ottenuto per mezzo di uno speciale meccanismo di distribuzione del vapore.
E infine, l'equipaggio. Svolge una funzione di supporto: ospita una caldaia a vapore e una macchina a vapore. Questa parte della struttura interna della locomotiva, interagendo con il binario, trasforma l'energia meccanica della locomotiva in energia di traslazione della locomotiva. In altre parole, l'equipaggio è fondamentale per il movimento della locomotiva sui binari.
