Клапан передача - парового двигателя это механизм, который управляет входом и выхлопными клапанами , чтобы допустить пар в цилиндр и позволяет вытекающим пар, соответственно, соответственно, в правильных точках цикла. Это также может служить обратной передачей . Иногда его называют «движением».
В простом случае это может быть относительно простой задачей, как в двигателе внутреннего сгорания , в котором клапаны всегда открываются и закрываются в одних и тех же точках. Однако это не идеальное расположение для парового двигателя, потому что наибольшая мощность достигается путем удержания впускного клапана открытым на протяжении всего удара мощности (таким образом, с полным давлением котла, минус потери передачи, на протяжении поршня на протяжении всего хода), в то время как пиковая эффективность - это пиковая эффективность - это пиковая эффективность достигается только путем открытия впускного клапана в течение короткого времени, а затем позволить пар расширяться в цилиндре (обширная работа).
Точка, в которой пара перестает быть принятым в цилиндр, известна как отсечение , и оптимальное положение для этого варьируется в зависимости от выполняемой работы и необходимого компромисса между мощностью и эффективностью. Паровые двигатели оснащены регулирующими органами ( дроссель на языке США), чтобы варьировать ограничение при потоке пара, но контроль мощности с помощью настройки отсечения обычно предпочтительнее, поскольку это обеспечивает более эффективное использование парового котла.
Еще одна выгода может быть получена путем немного допустив пар в цилиндре перед спереди или сзади мертвой центр . Этот усовершенствованный вступление (также известный как ведущий пар ) помогает смягчать инерцию движения на высокой скорости.
В двигателе внутреннего сгорания эта задача выполняется кулачками на валом распределительным клапанах с , но это расположение обычно не используется с паровыми двигателями, отчасти потому, что достижение переменного времени двигателя с использованием кулачков является сложным. Вместо этого система эксцентрики , чудак и рычагов обычно используется для управления D -Slide Clap или поршневым клапаном из движения. Как правило, два простых гармонических движения с различными углами с фиксированной фазой добавляются в различных пропорциях, чтобы обеспечить выходное движение, которое является переменным в фазе и амплитуде. Разнообразие таких механизмов было разработано на протяжении многих лет с различным успехом.
Как слайд, так и поршневые клапаны имеют ограничение в том, что всасывание и выхлопные явления фиксируются по отношению друг к другу и не могут быть независимо оптимизированы. Круп предоставляется по краям пара клапана, так что, хотя ход клапана уменьшается по мере продвижения отключения, клапан всегда полностью открывается для выхлопных газов. Однако, поскольку отсечение сокращено, события выхлопных газов также продвигаются. Точка высвобождения выхлопных газов встречается ранее в ходе питания и сжатию ранее при ударе выхлопных газов. Раннее высвобождение тратит некоторую энергию в пар, и раннее закрытие также тратит энергию при сжатии излишне большого количества пара. Другой эффект раннего отсечения состоит в том, что клапан движется довольно медленно в точке среза, и это создает точку сужения заставляет пар войти в цилиндр при нечто не так, чем полное давление котла (называется «рисунок провода» пар, названный в честь процесс изготовления металлического провода путем протяжения через отверстие), еще один расточительный термодинамический эффект, видимый на Индикаторная диаграмма .
Эти неэффективность привела к широко распространенным экспериментам в шестернях клапанов спетки для локомотивов. Потребление и выхлопные клапаны могут быть перемещены и контролированы независимо друг от друга, что позволяет лучше контролировать цикл. В конце концов, не было большого количества локомотивов, которые были оснащены клапанами спетки, но они были обычным явлением в паровых автомобилях и грузовиках, например, практически все Sentinel грузовики , локомотивы и железнодорожные вагоны. Очень поздний британский дизайн, класс лидеров SR , использованные рукавные клапаны, адаптированные из двигателей внутреннего сгорания, но этот класс не был успешным.
Valve Gear представляла собой плодородное поле изобретения, вероятно, несколько сотен вариаций, разработанных за эти годы. Тем не менее, лишь небольшое количество из них видели какое -либо широкое использование. Их можно разделить на те, которые управляли стандартными поршневыми клапанами (будь то поршневые клапаны или слайдные клапаны), те, которые используются с клапанами спетки, и стационарные шестерни для поездки двигателя, используемые с полу-ротовыми клапанами Corliss или выпадающими клапанами . [ 1 ]
Slip -Eccentric - эта передача теперь ограничена моделями паровых двигателей, а также приложения с низким содержанием электроэнергии, такие как двигатели для запуска Steam, в диапазоне до нескольких лошадиных сил. Эксцентрик ослаблен на коленчатом валу, но есть остановки, чтобы ограничить его вращение относительно коленчатого вала. Установка эксцентрика к прямым работающему и обратному запущению может быть выполнена вручную путем вращения эксцентрика на остановленном двигателе или для многих двигателей, просто повернув двигатель в желаемом направлении вращения, где эксцентрик затем автоматически позиционирует себя. Двигатель выдвигается вперед, чтобы поместить эксцентрику в позицию передней передачи и назад, чтобы поместить его в заднее положение передачи. Нет никакого переменного управления отсечкой. [ 2 ] На лондонской и северо-западной железной дороге , некоторые из трехцилиндровых соединений, разработанных Фрэнсисом Уильямом Уэббом, с 1889 года, использовали эксцентрику скольжения для эксплуатации клапана единого цилиндра низкого давления. К ним относятся тевтонской , Большой Британии и Джона Хика классы . [ 3 ]
GAB или GROOD GEAR - используется на самых ранних локомотивах. Разрешил реверсировать, но не контролирует отсечение.
Один компонент движения исходит от рукоятки или эксцентрика. Другой компонент поступает из отдельного источника, обычно перекрестной головы .
Walschaerts Gear - наиболее распространенная шестерня клапана на более поздних локомотивах, обычно внешне монтируется. Также известен как geusinger Valve Gear.
Deeley Valve Gear - установлен на нескольких экспресс -локомотивах на железной дороге Мидленд . Комбинированные рычаги были изгнаны, как обычно, из перекрестных голов. Каждое звено расширения было изгнано из перекрестной головки на противоположной стороне двигателя.
Молодой клапанный шестерен - использовал движение поршневого стержня на одной стороне локомотива, чтобы привлечь шестерню клапана с другой стороны. Подобно оборудованию Deeley, но с подробностями.
Джеймс Томпсон Маршалл, кажется, разработал как минимум две различные модификации Gear Walschaerts.
Один был относительно обычным.
Другой был очень сложным и заставлял отдельные клапаны на вершине цилиндра (для поступления) и под цилиндром (для выхлопа). После смерти изобретателя это снаряжение было экспериментально установлено на южной железной дороге N -класса Locomotive № 1850, работа с 16 октября 1933 года по 3 февраля 1934 года; Но он потерпел неудачу 22 марта 1934 года. Поскольку изобретатель не смог изменить дизайн, клапана была заменена стандартным оборудованием Walschaerts между 24 марта по 11 апреля 1934 года. [ 4 ]
Патентовая клапана Исааксона - модифицированное оборудование Walschaerts, запатентованное в 1907 году Рупертом Джоном Исааксоном и другими, патент №. GB190727899, опубликовано 13 августа 1908 года. [ 5 ] Он был приспособлен к Гарстанге и в Узел 2-6-0T 2-6-0T в Блэкпулу (построенный в 1909 году) и на железной дороге Мидленда № 382 в течение 1910–111. [ 6 ] У Исааксона также есть патент (GB126203, опубликованный 8 мая 1919 года) для улучшенного смазочного смазки для прицела. Это было запатентовано совместно с его представителем Исабель Харт Кокс. [ 7 ]
SUO Line 346 в 1961 году, показывающая руку кинкана-рипкена на шатуне на правом краю картинки Кинган-рипкен-клапанный снаряжение . Это передача типа Walschaerts, в которой комбинированный рычаг связан с рукой на шатуне, рядом с его небольшим концом, а не с перекрестной головкой. Запатентованная в Канаде Джеймсом Б. Кингном и Хьюго Ф. Рипкен, патентный ок. 204805, выпущен 12 октября 1920 года. [ 8 ] Это снаряжение было приспособлено к некоторым локомотивам Миннеаполиса , Сент -Пол и Су -Стой. Мари Железная дорога ("SOO LINE"); [ 9 ] Хьюго Рипкен работал мастером в магазинах Shoreham в Soo Line в Миннеаполисе. [ 10 ]
Двойная эксцентричная передача (передачи типа Стивенсона)
Стефенсонский клапанный механизм. Две эксцентрики в разнице в фазах почти на 180 градусов от основного вала привода. Любой может быть выбран для работы с поставленным складом клапана путем смещения канала расширения.
Две эксцентрики, соединенные изогнутой или прямой ссылкой. Простое расположение, которое хорошо работает на низкой скорости. Говорят, что на высокой скорости передача типа Walschaerts обеспечивает лучшее распределение пар и повышенную эффективность.
Оба компонента движения поступают из одного кривошителя или эксцентрика. Проблема с этим расположением (при применении к локомотивам) заключается в том, что один из компонентов движения влияет на подъем и падение локомотива на его пружинах. Это, вероятно, объясняет, почему радиальные передачи были в значительной степени заменены передачами типа Walschaerts в железнодорожной практике, но продолжали использоваться в тяге и морских двигателях.
Southern Valve Gear - кратко популярен в Соединенных Штатах около 1920 года. У него были элементы моделей пекаря, но выделились с комбинированным рычагом Walschaerts.
Они включают 3-цилиндровый или 4-цилиндровый локомотив, который будет построен только с двумя наборами шестерни клапана. Самым известным является конъюгированная клапана Gresley Gear , используемая на 3-цилиндровых локомотивах. Gear Walschaerts обычно используется для двух внешних цилиндров. Два рычага, подключенные к внешним стержням клапана цилиндра, приводят к клапану для внутреннего цилиндра. Гарольд Холкрофт разработал другой метод для сопряжения шестерни клапана, связывая средний цилиндр с комбинированным рычагом сборки внешнего цилиндра, создавая производное шестерни Holcroft клапана . На 4-цилиндровом локомотиве расположение проще. Клапано-шестерна может быть внутри или снаружи, и необходимы только короткие качалки, чтобы связать клапаны внутри и снаружи цилиндров.
Крупные стационарные двигатели часто использовали передовую форму клапана, разработанную Джорджем Генри Корлиссом, обычно называемой Corliss Valve Gear . Эта передача использовала отдельные клапаны для входа и выхлопных газов, чтобы входное отсечение могло точно контролировать. Использование отдельных клапанов и проходов портов для приема пар и выхлопных газов значительно снижало потери, связанные с конденсацией цилиндров и перепорочкой. Эти функции привели к значительному повышению эффективности.
Направление локомотива движения и отсечения установлено из кабины с использованием реверсирующего рычага или винтового реверса, приводящего стержень, достигающий собственности на шестерню клапана. Некоторые более крупные паровые двигатели используют реверс мощности, который является сервоприводом , обычно питаемым паром. Это облегчает контроль над обратной передачей для водителя.
^ Брэдли, Д.Л. (апрель 1980) [1961]. Локомотивная история юго -восточной и Чатемской железной дороги (2 -е изд.). Лондон: РКИС . п. 93. ISBN 0-901115-49-5 .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 8327c3ef784c12933f1357c2d5c1b1f6__1726634700 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/83/f6/8327c3ef784c12933f1357c2d5c1b1f6.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Valve gear - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
