Отдал клапанный механизм

Клапанный механизм балочного двигателя Калверта вышел из зацепления.
Зацепленная тяга справа приводится в движение эксцентриком. При включении он раскачивает ось клапана, квадратный вал, вперед и назад. Коленчатые рычаги позади вала приводят в действие клапаны через вертикальные тяги.

Клапанный механизм Gab был ранней формой клапанного механизма, используемого в паровых двигателях . Его простейшая форма позволяла останавливать и запускать двигатель. Двойная форма, чаще всего используемая на паровозах , позволяла легко поворачивать задним ходом.

Намоточный двигатель на холме Блистс . Красный маховик — это паровой запорный клапан, рычаг перед машинистом расцепляет клапанный механизм.

Этимология

Слово gab или gabb может происходить от слова, обозначающего рот, записанного в Оксфордском словаре английского языка с 1724 года, и, вероятно, средневекового происхождения от других форм, связанных со сплетнями или пустой болтовней. OED также придает паровому двигателю смысл болтливости как выемки в клапанном механизме, возможно, имеющего фламандское происхождение, от слова gabbe . Это цитируется в OED от 1792 года. OED также ссылается на очевидно производный рычаг болтовни 1839 года.

Происхождение

Одним из первых самодействующих клапанных механизмов, использованных в паровых машинах, был эксцентриковый клапанный механизм . Это поместило эксцентрик двигателя на коленчатый вал , который, в свою очередь, привел ремень и длинный стержень к приводному шпинделю клапана. Это был простой клапанный механизм, но он хорошо подходил для ротационных двигателей , которые работали непрерывно в течение длительного времени и только в одном направлении. Для ранних двигателей это было приемлемо.

Отдал клапанный механизм

Самая простая форма шестерни клапана или «муфты клапана» представляла собой простую выемку в штоке клапана, где он зацеплялся за шпиндель клапана. Ручной рычаг позволял поднять эту выемку, отключив привод клапана и оперативно остановив двигатель.

Стационарные двигатели

Незакрепленный эксцентриковый реверсивный механизм с рудиментарным выступом.

Там, где двигатель необходимо было остановить и запустить точно, например, в случае с заводным двигателем , было полезно сделать это с помощью клапанного механизма. Это позволяет остановить двигатель за долю оборота, тогда как использование дросселя или запорного клапана в системе подачи пара постепенно замедляет работу двигателя и поэтому будет гораздо менее точным.

Подъёмные двигатели шахтных валов требовалось реверсировать для подъема и опускания клети шахты. Эти двигатели начинались с использования эксцентрикового клапанного механизма с муфтой сцепления. Эксцентрик свободно закреплен на коленчатом валу и может свободно вращаться между двумя упорами. Эти упоры представляют собой положения эксцентрика, позволяющие запускать двигатель в каждом направлении. Когда затвор отключался и коленчатый вал останавливался, ручной рычаг приводил в движение клапаны двигателя в обратном направлении, что также возвращало эксцентрик в противоположное положение. Теперь рычаг можно было снова включить, и двигатель перезапустился в противоположном направлении.

Локомотивы

С появлением первых паровозов реверс стал очевидной необходимостью. Стивенсона В «Локомоции» использовались эксцентрики скольжения. хотя вскоре они были сочтены непрактичными из-за отсутствия доступа к кривошипным осям, выполняющим функции одновременно несущей оси и коленчатого вала. Несколько надуманный метод, используемый для копии Locomotion, состоит в том, чтобы отобразить ее на пути с приподнятыми концами, чтобы локомотив мог катиться назад под собственным весом и переустанавливать собственные эксцентрики. Лучшим решением было использовать фиксированные эксцентрики, но предусмотреть два из них, по одному на каждое направление. Требуемый эксцентрик и направление выбирались путем одновременного задействования только одного выступа.

В первых зубчатых передачах локомотива использовались два «открытых» зубца, расположенные рядом, каждый из которых потенциально (при зацеплении) зацеплялся за один и тот же штифт. Если бы обе затычки были задействованы одновременно, они бы заклинили, что, вероятно, повредило бы шток клапана. На подножке дребезжащего локомотива без подвески и с плохим гусеничным полотном это, как известно, являлось причиной поломок, то ли по ошибке машиниста, то ли из-за незакрепленного болта, соскальзывающего в случайное зацепление. Поскольку затычки, в отличие от стационарного двигателя, были удалены от водителя, они были снабжены широкими V-образными губками, помогавшими им входить в контакт со штифтами.

X-дал снаряжение
Верхнее положение — нейтральное положение, нижнее — передняя и задняя передачи.

Лучшим решением было использовать одинарный двусторонний выступ. Первоначально они имели Х-образную форму и располагались между двумя соединительными штифтами. X-образные выступы также обычно менялись местами, так что выступ помещался на шпиндель клапана, а штифты вместо этого соединялись с эксцентриковыми стержнями. Теперь выступ оставался неподвижным в вертикальном положении, а штифты перемещались вверх и вниз, чтобы зацепить их. Это было сделано путем соединения обоих штифтов короткой вертикальной планкой. водителя Рычаг реверса переместил центр этой планки, а значит и штифты, вверх и вниз, чтобы по одному зацепиться за противоположные стороны X-образного выступа.

Еще одним механизмом, использовавшимся на локомотивах Стивенсона в 1830-х годах, был «спаренный болт». Использовались две открытые заслонки, как и в случае с открывающейся вручную заслонкой, хотя в этом случае они оба приводились в действие автоматически с помощью одного реверсивного рычага . Один приводился в действие коленчатым рычагом , другой - через реверсивную тягу, так что при включении одного другой уже поднимался.

Окончательной формой клапана с выступом была «закрытая». Как и X-gab, это была сдвоенная пара затыльников, хотя в данном случае они были обращены внутрь, а между ними был один штифт. И снова затычки приводились в движение эксцентриками, а штифт приводил в движение шпиндель клапана.

События

Использование расширительной работы уже было признано для стационарных двигателей , хотя обычно это требовалось только для двигателей, работающих под постоянной нагрузкой. Благодаря досрочному отключению подачи пара пар внутри цилиндра мог расширяться, одновременно совершая работу против поршня. Это обеспечило значительную экономию в эффективности потребления угля и воды. В 1844 году Уильям Уильямс, модельер компании Stephenson, сделал замечательное изобретение, осознав, что если замкнутый выступ превратить в изогнутое звено так, чтобы он плотно прилегал к штифту на протяжении всего его хода, то клапанный механизм также можно было установить. в промежуточное положение, и что это также приведет к расширению работы. Эта передача послужила основой для известного клапанного механизма Стивенсона .