ABC Kolejnictwa (2)

ABC KOLEJNICTWA – SAMOUCZEK DLA MAŁYCH I DUŻYCH (2)

TAJEMNICE ROZRZĄDU PARY W PAROWOZIE

 

                W poprzednim odcinku wyjaśniliśmy, że koła napędowe parowozu obracają się wtedy, gdy para popycha tłok to w jeden, to w drugi koniec cylindra parowego, czyli raz naprzód raz w tył.

                Żeby para popychała tłok naprzód, trzeba ją wpuścić do tylnego końca cylindra, a równocześnie trzeba dać ujście na zewnątrz tej parze, która znajduje się przed tłokiem w przednim końcu cylindra. Musi więc nastąpić wlot pary świeżej do tyłu cylindra i zarazem wylot pary zużytej z przodu cylindra. Tłok dopchnięty przez parę do przodu cylindra, zmienia kierunek ruchu i musi znów znaleźć się z tyłu. Żeby popchnąć go do tyłu, trzeba znowu wpuścić parę świeżą tym razem do przedniego jego końca, a równocześnie dać ujście na zewnątrz tej parze, którą uprzednio wpuściliśmy do tylnego końca cylindra. Para ta wykonała już swoją pracę popychając tłok naprzód i dlatego nazywamy ją parą zużytą. Tak więc przy ruchu powrotnym tłoka, czyli do tyłu cylindra, wlot pary świeżej musi nastąpić do przodu cylindra i zarazem wylot pary zużytej musi nastąpić z tyłu cylindra. Takie wpuszczanie pary świeżej na przemian do przodu i do tyłu cylindra, a zarazem wypuszczanie pary zużytej na zewnątrz to z tyłu, to z przodu i znów z tyłu cylindra, powinno odbywać się bardzo szybko, bo przecież za każdym obrotem koła napędowego tłok w cylindrze parowym musi być popchnięty od jednej jego pokrywy do drugiej, tam i z powrotem. Jeśli zważymy, że przy szybkiej jeździe koło napędowe parowozu obraca się w ciągu jednej minuty ponad 300 razy, a więc tyleż razy para musi być wpuszczona i potem wypuszczona z każdej strony cylindra, będzie dla nas jasne, że niezbędny jest do tego jakiś przyrząd, który może wykonać taką czynność sam przez się, czyli – samoczynnie.

                Taki pomysłowy przyrząd został wynaleziony przez Watta i zastosowany w jego maszynie parowej, a następnie z pewnymi zmianami zastosowany również w parowozie i do końca epoki pary spełniał niezawodnie swoje zadanie. Przyrząd regulujący wlot i wylot pary nazywamy suwakiem, a to dlatego, że suwa się on tam i z powrotem w szczelnie zamkniętej skrzyni żeliwnej, przylegającej do cylindra parowego. Na ścianie tej skrzyni, od strony cylindra gładko odpolerowanej, znajdują się 3 otwory. Dwa otwory skrajne są to otwory kanałów prowadzących do wnętrza cylindra, jeden do przedniego, drugi do tylnego jego końca. Trzeci otwór, środkowy, prowadzi do rury wylotowej, przez którą para może wyjść do dymnicy i stamtąd na zewnątrz przez komin. Ściankę tę nazywamy lustrem suwakowym.

                Sam suwak ma kształt korytka z gładko odpolerowanymi brzegami, którymi przylega do odpolerowanej ścianki z otworami, czyli do lustra. Odpolerowane brzegi suwaka nazywamy płozami. Suwak gdy stoi pośrodku, zamyka szczelnie swoimi płozami obydwa skrajne otwory. Środkowy zaś otwór stale jest przykryty korytkiem, a więc wnętrze korytka połączone jest ciągle przez ten otwór z rurą wylotową. Gdy suwak przesunie się do przodu, przednia jego płoza odsłania przedni otwór lustra i łączy przedni kanał cylindra z wnętrzem korytka, a tym samym przez środkowy otwór z rurą wylotową. Równocześnie tylna płoza suwaka odsłania otwór tylny do wnętrza skrzyni suwakowej. Gdy natomiast suwak przesunie się do tyłu, przednia jego płoza odsłania przedni otwór lustra łącząc przedni kanał cylindra z wnętrzem skrzyni suwakowej, tylna zaś płoza, odsłaniając tylny otwór lustra do wnętrza korytka, łączy tym samym tylny kanał cylindra z rurą wylotową.

                Kiedy do skrzyni suwakowej wpuszcza się świeżą parę z kotła parowozu, wlatuje ona przez jeden z otworów skrajnych do tylnego lub przedniego końca cylindra, a drugi koniec cylindra jest wtedy połączony z rurą wylotową, przez którą para zużyta ma ujście na zewnątrz. Suwak, jak wyżej wspominałem, musi działać samoczynnie i ruchy jego w skrzyni suwakowej, otwierające i zamykające skrajne otwory w lustrze suwakowym, muszą nadążać za obrotami kół napędowych parowozu. Osiąga się to poprzez powiązanie ruchów suwaka z obrotami osi napędowej parowozu, a mianowicie za pomocą takiego samego mechanizmu, jaki wiąże ruchy tłoka w cylindrze parowym z obrotami osi napędowej, a który nazwać możemy mechanizmem poruszającym parowóz.

                Między mechanizmem poruszającym parowóz a mechanizmem regulującym wlot i wylot pary, czyli tzw. mechanizmem rozrządowym, jest jednak ta zasadnicza różnica, że w mechanizmie poruszającym ruchy posuwiste tłoka popychanego parą obracają koła, a razem z nimi oś napędową parowozu; natomiast w mechanizmie rozrządowym dzieje się wręcz odwrotnie; tam bowiem oś parowozu obracając się to popycha, to pociąga suwak za pomocą drążka poruszającego się podobnie jak drążek w kołowrotku. Drążek ten połączony jest jednym końcem z osią, drugim zaś z trzonem suwakowym, przechodzącym przez szczelny otwór do skrzyni suwakowej i przymocowanym do suwaka.

                Działanie mechanizmu rozrządowego jest dużo bardziej skomplikowane niż działanie mechanizmu poruszającego parowóz. W mechanizmie poruszającym tłok porusza się w cylindrze prędzej lub wolniej, lecz zawsze jednakowo od jednego jego końca do drugiego, tam i z powrotem, czyli tłok wykonuje stale jednakowy skok. Skok tłoka jest zawsze dwukrotnie większy niż długość korby na kole napędowym. Inaczej jest z suwakiem. Skok suwaka w mechanizmie rozrządowym parowozu może być zmieniony w czasie jazdy za pomocą nastawnika znajdującego się w budce maszynisty.

                Powstaje pytanie – w jakim celu jest to potrzebne?

Jest to potrzebne po to, żeby wpuszczać do cylindra parowego za każdym skokiem tłoka więcej lub mniej pary, zależnie od tego czy musi być wyzyskana cała moc parowozu, czy też wystarcza tylko część całkowitej jego mocy, przez co zmniejsza się rozchód pary, a więc zaoszczędza się paliwo. Nastawnik jazdy służy nie tylko do regulacji dopływu pary do cylindrów parowych. Przez odpowiednie jego nastawienie można zmienić wlot i wylot pary w taki sposób, że koła parowozu będą się obracały w kierunku odwrotnym i parowóz będzie jechał nie kominem naprzód, lecz naprzód budką maszynisty czy tendrem, czyli w tył. Nastawnik zmienia skok suwaka i nastawia suwak do jazdy naprzód lub jazdy w tył za pomocą urządzenia zwanego kulisą lub stawidłem. Urządzenie to, które rozwiązało trudne zadanie sprawnego rozrządu pary w parowozie, zastosował po raz pierwszy syn i zarazem współpracownik Georg'a Stephensona, Robert.

 

                                                                                                              NORBERT  TKACZYK

                                                                                                              HANNOVER BRD

 

Materiał źródłowy: Walery Nowak „Parowóz i jego dzieje” wydany przez CZYTELNIK Wiedza Powszechna (1951)

 

Kontakt

Zapraszamy do kontaktu, z przyjemnością odpowiemy na każde pytanie.

ul. Wandy 14/16 lok. 1a 
53-320 Wrocław

+48 793 329 141

* Pola wymagane

W celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w ramach naszego serwisu stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Jeśli nie wyrażają Państwo zgody, uprzejmie prosimy o dokonanie stosownych zmian w ustawieniach przeglądarki internetowej. Polityką Prywatności  (link).