Technika kolejowa

Budowa parowozu

Zasada działania parowozu

Praca parowozu przebiega w następujący sposób. Węgiel wrzuca się do skrzyni ogniowej 1 przez drzwiczki 2 na ruszt 3. Powietrze potrzebne do spalania węgla przepływa od zewnątrz do popielnika 4 a stąd przez szczeliny między rusztowinami dostaje się do skrzyni ogniowej. Ilość powietrza dopływającego do popielnika może być regulowana za pomocą ruchomych klap. Wskutek spalania węgla powstają gorące spaliny, które przechodzą następnie przez płomieniówki 5 i płomienice 14 do dymnicy 7 i przez komin 8 uchodzą na zewnątrz. Poprzez ściany skrzyni ogniowej oraz płomieniówki i płomienice, spaliny oddają większą część swojego ciepła wodzie znajdującej się w stojaku 9 i walczaku. Reszta ciepła uchodzi wraz ze spalinami przez komin na zewnątrz. Woda nie wypełnia całkowicie walczaka, którego górna część jest od niej wolna, natomiast płomienice i płomieniówki są wodą otoczone. Dzięki ciepłu otrzymanemu od spalin woda zmienia się w parę, która zbiera się w górnej części kotła oraz w zbieralniku pary 10. Ciśnienie pary wzrasta ponad ciśnienie atmosferyczne od wartości 1,4 do 1,6 MPa.
Wytworzona para jest parą nasyconą, która ma tę właściwość, że skrapla się przy najmniejszym nawet spadku temperatury lub ciśnienia. Z tego względu do napędu silników parowych w parowozach stosuje się prawie wyłącznie parę przegrzaną. Otrzymuje się ją w następujący sposób - po otwarciu przepustnicy 11 para nasycona przechodzi ze zbieralnika 10 do jednej z komór skrzyni przegrzewacza 12, a następnie przepływa przez elementy przegrzewacza 13 mieszczące się w płomienicach, gdzie ulega przegrzaniu, po czym wpływa do drugiej komory przegrzewacza a stąd rurami wylotowymi do skrzyń suwakowych 17. Spaliny przechodzące przez płomienice ogrzewają jednocześnie elementy przegrzewacza oraz przepływającą przez nie parę, która w ten sposób staje się parą przegrzaną.
Para przepływająca do skrzyń suwakowych kierowana jest do cylindrów 15, umieszczonych w parowozach dwucylindrowych po jednym z każdej strony parowozu. Niektóre parowozy mają również silniki trzy i czterocylindrowe. Odpowiedniego rozrządu pary do cylindrów dokonują suwaki 18 przesuwające się w skrzyniach suwakowych, napędzane przez układy drążków i dźwigni stawidła 19. Para kierowana jest na przemian na obie strony tłoków 16. Z chwilą gdy para dopływa do przestrzeni po prawej stronie tłoka, lewa przestrzeń cylindrowa połączona poprzez suwak z dyszą wylotową 25. Para dopływa do prawej przestrzeni cylindrowej przez okres czasu odpowiadający części całkowitej drogi tłoka ustalonej przez maszynistę w zależności od chwilowo potrzebnej wielkości mocy parowozu.
Z chwilą przerwania przez suwak dopływu pary, znajdująca się pod ciśnieniem w prawej przestrzeni cylindrowej para rozpręża się i przesuwa tłok w cylindrze w prawo do skrajnego położenia. Jednocześnie para znajdująca się po lewej stronie tłoka wypływa z cylindra do atmosfery przez dysze wylotową i komin. W tym momencie następuje zmiana cyklu roboczego. Suwak kieruje świeżą parę do lewej przestrzeni cylindrowej i jednocześnie łączy prawą przestrzeń cylindrową z atmosferą. Po zamknięciu dopływu pary przez suwak rozprężająca się para w lewej przestrzeni cylindrowej przesuwa tłok w prawo do skrajnego położenia. W dalszym ciągu cykl roboczy powtarza się. Ruch posuwisty tłoka przenoszony jest przez trzon tłokowy 21 na połączony z nim na stałe krzyżulec 22. Drugi koniec krzyżulca jest przegubowo połączony z korbowodem 23, którego drugi koniec z kolei obejmuje czop korbowy zestawu kołowego napędnego, zwanego zestawem silnikowym. W ten sposób ruch prostoliniowy tłoka i krzyżulca powoduje ruch obrotowy zestawu silnikowego. Z zestawem silnikowym połączone są za pomocą wiązarów 24 wszystkie pozostałe zestawy napędne, tzw. dowiązane, które w wyniku tego otrzymują również ruch obrotowy. Tarcie toczących się po szynie zestawów kołowych wiązanych powoduje powstanie siły pociągowej dzięki której następuje ruch parowozu i prowadzonego przez niego składu wagonów.

Budowa lokomotywy spalinowej

Nadwozie lokomotywy składa się z kabiny maszynisty 1 w której znajdują się urządzenia i przyrządy potrzebne do obsługi lokomotywy, dwu przedziałów maszynowych w których znajduje się silnik spalinowy i inne urządzenia. Nadwozie przymocowane jest do ostoi 3. Do belek czołowych ostoi lokomotywy przymocowane są zderzaki 4. Nadwozie lokomotywy wraz z ostoją spoczywa na trzech zestawach kołowych 5. Osie zestawów kołowych osadzone są w łożyskach znajdujących się bezpośrednio w podłużnych, zewnętrznych belkach (ostojnicach) ostoi 3 lokomotywy. Lokomotywa, której szkic przedstawiono na rysunku 3 ma grupowy napęd zestawów kołowych, tzw. napęd wiązarowy, podobny do napędu parowozu. Silnik spalinowy 6 umieszczony jest w jednym z przedziałów maszynowych, połączony jest ze skrzynią biegów 9 za pośrednictwem sprzęgła 7 i wału przegubowego 8. Koła zębate skrzyni biegów napędzają tzw. ślepy wał 12 ułożyskowany na ostoi lokomotywy, który z kolei za pośrednictwem korby 10 i wiązarów 11 napędza osie zestawów kołowych . W skrzyni biegów 9 znajduje się dodatkowo mechanizm nawrotny, służący do zmiany kierunku jazdy lokomotywy.

Oznaczenia parowozów kolei wąskotorowych

1. Znak parowozu składa się z umieszczonych obok siebie symboli określających kolejno:
   
   symbol pierwszy - rodzaj parowozu,
   symbol drugi - układ osi,
   symbol trzeci - moc parowozu w KM lub pochodzenie.
    
2. Symbole określające rodzaj parowozu ustala się następująco:
   
   
   1. parowozy z tendrem oznacza się symbolem "P",
   2. parowozy beztendrowe oznacza się symbolem "T".
      
      
3. Symbole określające układ osi ustala się następująco:
   
   
   1. dla dwóch osi napędnych nie ma symbolu,
   2. dla trzech osi napędnych - symbol "y",
   3. dla czterech osi napędnych - symbol "x",
   4. dla pięciu osi napędnych - symbol "w",
   5. dla sześciu osi napędnych - symbol "z".
      
      
4. Dla określenia osi tocznych pod parowozem do symboli podanych powyżej dodaje się symbol dodatkowy, a mianowicie:
   
   
   1. dla jednej osi przedniej tocznej - symbol "a",
   2. dla jednej osi tylnej tocznej - symbol "b",
   3. jeżeli parowóz posiada o toczną przednią i tylną - symbol "n".
      
      
5. Symbole określające moc parowozu podaje tablica 1.

   Tablica 1

   Symbol	Moc parowozu w KM
   1	do 60 KM
   2	61 - 80 KM
   3	81 - 100 KM
   4	101 - 120 KM
   5	121 - 150 KM
   6	151 - 180 KM
   7	181 - 220 KM
   8	221 - 300 KM
   9	powyżej 300 KM

    
6. Dla parowóz pochodzenia polskiego zamiast symbolu określającego moc parowozu umieszcza się dwie ostatnie cyfry roku zatwierdzenia dokumentacji, począwszy od 1920 roku.
   
7. Dla parowozów z dostaw UNRA zamiast symbolu określającego moc parowozu umieszcza się symbol "u".
   
8. Przykłady znakowania parowozów podaje tablica 2.

Tablica 2

Parowozy, w zależności od ich przeznaczenia dla danej szerokości toru, oznacza się numerami inwentarzowymi w granicach podanych w tablicy 3.

Tablica 3

Tablica 4

Osie parowozów oznacza się znakiem parowozu i numerem inwentarzowym parowozu.

Oznaczenia lokomotyw spalinowych kolei wąskotorowych

1. Znak lokomotyw spalinowych składa się z umieszczonych obok siebie symboli określających kolejno:
   
   symbol pierwszy - rodzaj lokomotywy,
   symbol drugi - ilość osi,
   symbol trzeci - rodzaj silnika,
   symbol czwarty - rodzaj przekładni.
   
2. Lokomotywy spalinowe wąskotorowe dzielą się na dwa rodzaje, a mianowicie:
   
1. lokomotywy spalinowe bez przedziału bagażowego, które oznacza się symbolem "L",
2. lokomotywy spalinowe z przedziałem bagażowym, które oznacza się symbolem "Lf".
   
3. Dla określenia ilości osi lokomotywy stosuje się symbole:
   
   dla dwóch osi napędnych nie ma symbolu,
   dla trzech osi napędnych - symbol "y",
   dla czterech osi napędnych - symbol "x", 
   dla pięciu osi napędnych - symbol "w",
   dla sześciu osi napędnych - symbol "z".
   
   Dla określenia osi tocznych pod lokomotywą do symboli podanych powyżej dodaje się symbol dodatkowym:
   
   dla jednej osi przedniej tocznej - symbol "a",
   dla jednej osi tylnej tocznej - symbol "b",
   jeżeli parowóz posiada o toczną przednią i tylną - symbol "n". 
   
4. Do określenia rodzaju silnika w lokomotywie spalinowej stosuje się następujące symbole:
   
1. dla silnika spalinowego niskoprężnego - symbol "c",
2. dla silnika spalinowego wysokoprężnego - symbol "d",
3. dla silnika elektrycznego akumulatorowego - symbol "a".
   
5. Do określenia rodzaju przekładni stosuje się następujące symbole cyfrowe:
   
1. dla lokomotywy z przekładnią mechaniczną - symbol 1,
2. dla lokomotywy z przekładnią hydrauliczną - symbol 2,
3. dla lokomotywy z przekładnią hydromechaniczną - symbol 3,
4. dla lokomotywy z przekładnią elektryczną - symbol 4.
   
6. Przykłady znakowania lokomotyw spalinowych podaje tablica 5.

Lokomotywy spalinowe, w zależności od ich przydatności dla danej szerokości toru, otrzymują numery inwentarzowe w granicach podanych w tablicy 6.

Tablica 6