Parná lokomotíva. PDF created with pdffactory trial version

Parná lokomotíva

PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

História Vynález parného stroja Jamesom Wattom v roku 1765 dal myšlienku využiť jeho silu k pohonu vozidla, na ktorom by sa postavil celý stroj i s kotlom. Prvé vozidlo, ktoré sa skutočne pohybovalo parnou silou po diaľnici, zhotovil v roku 1769 francúzsky dôstojník J. Cugnot. V Anglicku sa stavbou parných diaľničných vozidiel v roku 1786 zabýval Wattov spolupracovník William Murdock. Prvú parnú lokomotívu na koľajniciach postavil Richard Trevithick, ktorý po stavbe diaľničného vozidla v roku 1801, postavil v roku 1083 parnú lokomotívu. Sila parného valca sa prenášala ozubeným súkolím na druhé dvojkolesie, čím sa značne zvýšila výkonnosť stroja. Lokomotívy boli ale ťažké a liate koľajnice sa pod nimi lámali. Viac šťastia pri stavbe lokomotív mal George Stephenson, ktorý sa narodil v roku 1781 vo Wylamu pri Newcastle. V roku 1814 sa začal zabývať stavbou lokomotív. Zhotovil lokomotívu, pri ktorej využil všetky dobré konštrukcie vtedajších lokomotív. Osvedčila sa tak, že po prvýkrát v dejinách pravidelne dopravovala náklady. G. Stephenson získal tiež povesť znamenitého staviteľa železníc. Staval uhoľné železnice a pre ne vo svojej továrne lokomotívy. Za štyri roky, tj. do roku 1821, ich postavil pätnásť. Medzníkom bol stavba trate Stockton – Darlington, kde sa stal v roku 1823 inžinierom. Na tejto železnici bola dňa 27. septembra 1825 zahájená nielen nákladná, ale aj osobná doprava, a to Stephensonovou lokomotívou Lokomotion. Stephensonova lokomotíva aj po storočnom vývoji v základe obstála. Dodnes sa jej princíp používa pri takmer všetkých lokomotívach, tj, pozdĺžny trubkový kotol, vzadu so skriňovou výhrevňou obklopenou vodou, dvoch parných valcov, ktoré priamo poháňajú dvojkolesie, pričom výfuk z valcov je vyústený do komína k prirodzenému rozdúchavaniu ohňa. Pôvodná lokomotíva „Raketa“ bola pomerne malá a slabá v porovnaní s dnešnými lokomotívami. Do akých rozmerov a výkonov dospela viac než storočným vývojom je uvedené nižšie. Železničná prevádzka kládla na výkon lokomotív stále väčšie nároky a preto sa stavali stále výkonnejšie lokomotívy s väčšou výhrevnou plochou, s väčším tlakom pary a s valcom väčších rozmerov, súčasne sa zväčšovala aj váha lokomotívy. K uneseniu kotla bolo treba viac dvojkolesiel, z ktorých sa väčší počet spájal, aby sa dosiahlo potrebnej adhéznej váhy pre ťažnú silu pri štarte alebo sa zvyšoval tlak na spojené dvojkolesia. V sedemdesiatych rokoch dvadsiateho storočia boli už lokomotívy stavané s tlakom 14t na dvojkolesie a kotolným tlakom 12kg/cm2 a s výhrevnou plochou 125 m2. Zavedením rozvodu, ktorý dovoľoval zmenu plnenia valcov parou, sa zlepšilo využitím expanzie pary a jej spotreba na jednotku výkonu sa znížila. Prvý taký rozvod skonštruoval v roku 1842 G. Stephenson. Zároveň s vyšším tlakom pary v kotli sa uplatňovali snahy jeho dokonalejšieho vyžitia združeným spôsobom práce pary, pričom sa čerstvá para privádza len do jedného valca (vysokotlakového), odtiaľ po čiastočnej expanzii do druhého valca (nízkotlakového), kde sa expanzia dokončuje. Tak sa dospelo k združeným lokomotívam; prvú z nich postavil v roku 1874 švajčiarsky inžinier Mallet. Veľký pokrok v hospodárení a výkone parných lokomotív sa dosiahol zavedením prehriatej pary. Zásluhu na tom má Ing. Wilhelm Schimdt, ktorému sa v roku 1898 podarilo zostrojiť prvý prehrievač pary upravený v dymovnici. Schimdt zostavil potom v roku 1904 dokonalejší a účinnejší prehrievač v dymových trubkách, ktorý sa potom všeobecne rozšíril. Pri prehriatej pare sa zvýši výkon pri dvojtaktných typoch v porovnaní so sýtou parou rovnakej lokomotívy až o 40%. Spotreba paliva je potom menšia asi o 30%, spotreba vody až o 35%. Postupom času boli zdokonaľované všetky časti lokomotívy aj ich pomocné zariadenia a zlepšoval sa aj materiál pre ich stavbu. Prvé lokomotívy mali obyčajné piestové čerpadlá s pohonom od hnacej nápravy, takže sa kotly mohli napájať len pri pohybe lokomotívy. Pri dlhšom státí v stanici bolo nutné lokomotívu odstaviť a jazdiť s ňou, aby sa načerpala voda do kotla. Táto nevedomosť bola odstránená v polovici minulého storočia vynálezom Francúza Giffarada, ktorý vynašiel jednoduchý, spoľahlivý a účinný prístroj – parný injektor.


Veľké priechody odstránili straty tlaku pary pri jej ceste od regulátoru k výfuku. Rôznou úpravou výfukovej dyšny sa znížili protitlaky na piest (dvojnásobná dyšna Kylchap), čím sa zvýšil výkon lokomotívy. Lokomotívy s veľkými roštovými plochami sú zariadené na mechanické prikladanie paliva. Tým je nielen odstránená namáhavá práca pomocníka strojvedúceho, ale zvyšuje sa tiež výkon kotla. Týmito zariadeniami sa znížila spotreba uhlia o výhrevnosti 7 kcal z viac než 10 kg na jednu úžitkovú koňská silu za 1 h parných lokomotív tridsiatych rokoch minulého storočia a na menej než 1 kg na koňskú silu moderných lokomotív. Tepelná účinnosť stúpla na 6 až 10%. Snaha zvýšiť tepelnú účinnosť parného stroja priniesla v konštrukcii lokomotív nové typy. Znižovaním spodného tlaku (výfuku) došlo ku kondenzácii pri zachovaní normálneho typu kotla. Piestový parný stroj bol nahradený turbínovým – kotolný tlak dosiahol tlak 14-22 kg/cm2, tepelná účinnosť 11 až 16 %. Zvyšovaním kotolného tlaku vznikli lokomotívy vysokotlakové na 24 až 35 a neskôr až na 60 až 120 kg/cm2. Pri skúškach bola dosiahnutá tepelná účinnosť 15 až 18 %. Sústavné skúšky ukázali, že dosahuje často značné úsporu uhlia, priemerne asi o 20 %. Po dlhšej prevádzke však celková účinnosť poklesla, pretože zlepšenie tepelnej účinnosti bolo vykúpené celkovo vyššími zriaďovacími a udržiavacími nákladmi, ktoré presiahli cenu úsporného paliva. Okrem obvyklých lokomotív, kde hnacie a spojený dvojkolesie rámu sú v jednom pevnom ráme, bolo treba pri väčšom počte dvojkolesiel (6 a viac) vytvoriť lokomotívy členené, pri ktorých pohybové zariadenie spočíva na dvoch i troch súpravách dvojkolesiel, ktoré samostatne sledujú beh v oblúkoch koľajníc. Sú to tzv. „Malletky“ a „ Garrattky“. Lokomotívy môžeme rozdeľovať podľa rôznych hľadísk: - podľa použitia na lokomotívy osobné, nákladné, zmiešané a posúvacie - podľa spôsobu pohonu na adhézne a ozubené - podľa spojenia na lokomotívy dvojspojené a trojspojené - podľa druhu pary na lokomotívy na mokrú alebo prehriatu paru - podľa spôsobu práce na lokomotívy s jednoduchou alebo dvojitou expanziou - podľa počtu valcov pri jednoduchej expanzii na dvojtaktné, trojtaktné a štvortaktné, pri dvojitej expanzii na dvojvalcové, trojvalcové, štvorvalcové združené K bližšiemu označeniu spojenia (sledu dvojkolies: behúňov, hnacích a spojených) sa najprv používalo označenie v tvare zlomku, kde v čitateľovi bol počet spojených a v menovateli počet všetkých dvojkolesiel. Presnejšie je rozlišovanie číslicami a veľkými písmenami. Smerom odpredu lokomotívy udáva arabská číslica počet predných behúňov, veľké latinské písmena udávajú počet hnacích a spojených dvojkolesiel (napr. A jedno, B dva, C tri atď.) a ďalšia arabská číslica udáva počet zadných behúňov. Ak nie sú všetky dvojkolesia v jednom rámu alebo niektoré neodvislo v zvláštnom ráme (dvojkolesie Adams, Bissel, podvozky z behúňov alebo Krauss-Helmholtz), pridáva sa k označeniu takýchto dvojkolesiel apostrof. Napr. označenie 2‘ C 1‘ značí: vpredu dva behúne v podružnom ráme, tri spojené dvojkolesia v hlavnom ráme a vzadu jeden behúň nezávislý na hlavnom ráme. Spojenie oo OO o o OOO o oo OOO o o OOOO o oo OOOO o o OOOOO o OOOOO o

Označenie 2‘ B 1‘ 1‘ C 1‘ 2‘ C 1‘ 1‘ D 1‘ 2‘ D 1‘ 1‘ E 1‘ E 1‘

ČSD rada 275.0 365.0 387.0 423.0 498.0 534.0 524.0

Okrem všeobecného označenie typu sa označujú lokomotívy taktiež vlastnou radou (sériou), a to rozdielnym spôsobom pri rôznych dráhach. Niektoré označenia sú prostou pomôckou k rozlíšeniu lokomotív, z označeniach niektorých správ možno vyčítať údaje o výkone (u ČSD). Označenie rady je obyčajne spojené s inventárnym číslom lokomotívy.


Technický popis Parný stroj s kotlom, uložený na kolesách, umožnil vznik nového stroja v doprave – parnej lokomotívy. Táto lokomotíva prešla dlhým, viac než storočným vývojom a postupne sa stala dokonalým a spoľahlivým strojom v železničnej doprave. Pozoruhodné bolo, že princípy základných prvkov boli natoľko úspešne vyriešené, že sa na lokomotívach používajú dodnes. Väčšina železníc už parné lokomotívy so svojej prevádzky vyradili. Na svete je však ešte veľa zemí, v ktorých sú parné lokomotívy v plnej prevádzke. Niekde má ešte rozhodujúci podiel na doprave. V mnohých zemiach sa však lokomotívy objavujú v prevádzke na historických tratiach alebo pri slávnostných jazdách. Lokomotívny kotol Schéma kotla parnej lokomotívy: 1 – skriňový kotol 2 – valcový kotol 3 – dymnica

Veľkosť kotla i jeho výkon posudzujeme podľa výhrevnej plochy, ktorá je súčtom všetkých kotlových plôch, na ktorých sa odparuje voda. Celková plocha sa skladá z priamej výhrevnej plochy, ktorá sa priamo dostáva do styku s plameňmi, tj. z výhrevni, varnej trubky a spaľovacej komory a z nepriamo vyhrievanej plochy, tj. z plochy žiaruvzdorných a dymových trubiek, ktoré premieňajú teplo z dymových plynov. Namáhaním výhrevnej plochy rozumieme množstvo pary v kg, odparenej na 1 m2 výhrevnej plochy za hodinu. Rýchlikové lokomotívy v ČSD dosahovali namáhanie 45 až 60 kgJm2h-1. Skriňový kotol sa skladá z dvoch častí, tj. z výhrevne a roštu, na ktorom sa spaľuje palivo a z kotlovej skrine. Obidve tieto diely sú spojené v spodnej časti nožným rámom. Výhrevňa má tvar podlhovastej skrine a jeho dnom je rošt. Predná stena výhrevne sa nazýva trúbkovnica. V nej sú zvalcované, u oceľových výhrevní zvarené, žiaruvzdorné a dymové trubky. V strope výhrevní sú olovníky – železné skrutky s oloveným jadrom. Slúžia ako samočinná výhrevňa a hasia oheň. V prednej stene skriňovej výhrevni je topný otvor, ktorý je buď kruhovitý, obdĺžnikovitý s oblými rohmi alebo eliptický. Tomu je prispôsobený aj tvar topných dverí, ktoré sa otvárajú okolo zvislej osi alebo sú dvojdielne posuvné, sklopené dovnútra alebo s pneumatickým otváraním. Spodná časť výhrevne uzatvára rošt zložený z roštníc. Pod roštom je umiestnený popolník, ktorý zabraňuje prepadávaniu žhavého popola na trať. Teplo potrebné k dosiahnutiu pary získavame spaľovaním paliva na roštu ohniska. Zásadou hospodárneho spaľovania ja čo najvyššia kotlová účinnosť, tj. pomer tepla v spotrebovanej pare k teplu dodanému spáleným palivom. Z celého kotla ja najviac namáhaná výhrevňa vplyvom vysokej a pritom kolísavej teploty; splodiny horenia dosahujú teplotu až 1500°C. Tiež premenlivé zaťaženie kotla pôsobí nepriaznivo. Materiál musí byť preto dostatočne pevný i pri vysokých teplotách, musí držať trvale svoj tvar a pritom byť aj dobrým vodičom tepla. U starších lokomotív sa používala medená výhrevňa, pri novších sú výhrevne zo špeciálneho oceľového plechu. Kotlové plechy a trubky sú vždy oceľové. Pre uľahčenie práce lokomotívnych čiat, keď väčšinou museli prikladať uhlie do výhrevne ručne, dopravovali uhlie do výhrevne na výkonnejších lokomotívach mechanické prekladače. Otáčaním šneku vo valci sa uhlie z tendru dopravovalo až k dvierkam výhrevne a odtiaľ sa prúdy pary rovnomerne rozhadzovali po celom rošte. Kotlová skriňa je prispôsobená svojím tvarom výhrevni a je zložená z viacerých častí. Prednú stenu kotlovej skrini tvorí spojenie s valcovým kotlom. Dvernica kotlovej skrine má topný otvor rovnaký ako dvernica výhrevne. Plášť starších vozidiel je trojdielny, novších jednodielny. Nožný rám skriňového kotla je spravidla vykovaný z ocele alebo zvarený z valcovaného materiálu. Pri novších radách býva žliabkový, zvarený s výhrevňou a s kotlovou skriňou. Spojenie výhrevne a jej upevnenie so skriňovým kotlom je prevádzané pomocou rozpier, stropných rozpier a výztuch.


Valcový kotol je pripojený ku skriňovému kotlu a jeho predná časť prechádza dymnicou. V ňom sú uložené dymové a žiaruvzdorné trubky. Kotol tvorí dva alebo tri plechové prstence, tzv. kotlové krúžky z oceľového kotlového plechu. Na hornej časti valcového kotla je umiestnený parojem, v ktorom sa zhromažďuje suchá para, a odtiaľ sa potom odvádza cez regulátor do parných valcov. Lokomotívny kotol je nutné zvnútra čistiť, zbaviť usadenín a kalu. Preto sú na vhodných miestach umiestnené vymývacie otvory, uzatvorené viečkami a v nožnom ráme je niekoľko kalových skrutiek. Dymovnica umožňuje zväčšenie potrebného ťahu dymových plynov. Ťah vytvára výfuková dyšna umiestnená v dymnici. V hornej časti dymovnici je umiestnený komín. Pre maximálne obmedzenie vyletúvania iskier z komína sú v dymovnici vytvorené iskrojemy, tj. sita, ktoré mechanickým spôsobom oddeľujú iskry od prúdu dymových plynov a zrážajú ich na dno dymovnice. V prednej časti dymovnice sú dvierka, ktoré umožňujú čistenie lokomotívy. Podľa predpisu musí mať každý lokomotívny kotol tieto prístroje a zariadenia: - najmenej dva poisťovacie ventily pre tlak, pri ktorom bol kotol vyskúšaný - najmenej jeden spoľahlivý tlakomer, ktorý stále ukazuje tlak pary v kotli a na jeho stupnici je vyznačený najvyšší povolený tlak pary - najmenej dve spoľahlivé, navzájom nezávislé napájacie zariadenia, z ktorých každé musí dodať dvojnásobné množstvo vody pre normálny parný výkon kotla - aspoň dva navzájom nezávislé vodoznaky, priamo spojené s kotlom, spoľahlivo ukazujúce výšku vody v kotli; najmenej jeden vodoznak musí byť so sklom - vypúšťací kohútik v najnižšom mieste kotla - prielez alebo otvor, ktorým možno kotol čistiť - kovový štítok s menom výrobcu, rokom výroby, číslom a najvyšším dovoleným tlakom - značky na dvernici a na vodoznaku - na kotli musí byť zreteľne a viditeľne vyznačený žiarorys, tj. najvyššie miesto výhrevne prichádzajúce do styku s ohňom alebo s topnými plynmi - na vodoznaku musí byť vyznačený vodorys, tj. najnižšia povolená vodná hladina, ktorá musí byť najmenej 100 mm vysoko nad žiarovysom Okrem týchto požadovaných zariadení sú na každom lokomotívnom kotli ďalšie prístroje, ako prepúšťacie ventily pre injektory, pre mazací lis, pre tlakomer apod.

Parný stroj a rozvod Zdrojom pohybovej energie parnej lokomotívy je parný stroj. Pohyb a sila parného piestu sa prenáša na hnacie a spojené kolesá lokomotívy kľukovým mechanizmom, ktorý sa skladá z piestnice, križiaka a ojnice, ktorá poháňa čap kľuky hnacieho kolesa. Piest parného valca je upevnený na piestnici, prechádzajúci upchávkou zadného alebo i predného veka parného valca. Piestnica je na svojom zadnom konci pevne zachytená v križiaku, vedeným dvoma rovnobežnými pravítkami alebo zaveseným na jednom pravítku. Ojnica je zachytená predným okom na čape križiaka a zadným väčším okom na čape poháňajúceho kľuky. Pohyb kľukového mechanizmu vzniká tlakom pary na obe strany piestu parného valca. Piestnica a križiak sledujú priamočiary vratný pohyb piestu a tento pohyb sleduje i koniec ojnice spojený s križiakom. Druhý koniec ojnice, spojený s čapom hnacieho kolesa, opisuje kruh, ktorého stred tvorí os nápravy hnacieho dvojkolesia a ktorého priemer sa


rovná zdvihu piestu. Otáčka hnacieho dvojkolesia sa teda rovná dvom zdvihom piestu. Vstup pary do pracovných priestorov parného valca a výstup z nich riadi rozvod lokomotívy, zložený z vnútorných a vonkajších častí. Vnútorné časti rozvodu sú šúpatká alebo ventily a ich sedla. Vonkajšie časti rozvodu sú tyčové alebo pákové, prenášajúce na vnútorné časti rozvodu pohyb protikľuky alebo výstredníku, upevnenom na hnacom dvojkolesí lokomotívy, tj. pohyb tzv. rozvodovej kľuky. Rozvod parnej lokomotívy musí umožňovať v širokých medziach zmenu veľkosti plnenia parného valca a tým aj prácu a výkon lokomotívy, čo najhospodárnejšie využitie pary v parnom valci a zmenu chodu lokomotívy buď vpred alebo vzad. Najčastejšie používaným rozvodom pri parných lokomotívach je rozvod Heusingerov.

Spodok lokomotívy Spodok parnej lokomotívy umožňuje pohyb celého vozidla po koľajniciach. Je zostavený z týchto celkov: rám s príslušenstvom, súkolie s nápravovými ložiskami a podvozkami. Rám tvorí pevný podklad, ktorý nesie kotol, parné valce, rozvod, brzdu a iné súčasti lokomotívy. Opiera sa operami pružnic a pružnicami o nápravové ložiská, vedené vo výrezoch rámu, a ich prostredníctvom o nápravy a kolesá lokomotívy. Ťažné a narážacie ústrojenstvo je pri tendrových lokomotívach na prednom a zadnom nosníku rámu, pri lokomotívach s prívesným tendrom je na prednom nosníku a pri tendre na zadnom nosníku. Ťažné ústrojenstvo sa skladá z ťažného háhu a šrúbovky, narážacie ústrojenstvo z dvoch nárazníkov, uložených v nárazových košoch alebo trubkách so silnými vinutými pružinami. Zadný nosník lokomotívy a predný nosník tendru tvoria oporu pre sprahľové skrine, v ktorých je uložená spojovacia tyč medzi lokomotívou a tendrom, a tak spolu tvoria trvalo spojenú vozidlovú jednotku. Hmotnosť rámu a súčastí lokomotívy na nej uložených sa prenáša na nápravové ložiská a na nápravy lokomotívnych dvojkolesiel pružnicami. Tie sú buď zavesené alebo podoprené na ložiskových skriniach, vedených v kĺzniciach lokomotívneho rámu. Pružnice tlmia nepriaznivé účinky nárazov a rušivých pohybov, ktoré vznikajú pri jazde vozidla. Súkolím lokomotívy nazývame zostavu behacích, hnacích a spojených dvojkolesiel. Rozmery a počet jednotlivých druhov dvojkolesiel a ich usporiadania v súkolí závisí na veľkosti potrebnej ťažnej sily vozidla, na hmotnosti vozidla, na úprave rámu, na usporiadaní valcov a na priemeru kolies. Lokomotívne dvojkolesie tvoria dve kolesá nalisované na náprave. Parné lokomotívy majú rôzne dvojkolesia: - behúne/behacie (pre zníženie hmotnosti a nápravu) - hnacie (poháňané priamo ojnicou) - spojené(spojené spojnicami s hnacím dvojkolesím) Náprava je valcová, lokomotívy s tromi alebo štyrmi valcami mávajú zalomené hnacie nápravy. Kolesá parných lokomotív bývajú hviezdicové alebo kotúčové. Obruče týchto kolies podliehajú značnému a pomerne rýchlemu opotrebovaniu. Kolesá musia preto umožňovať opravu osústružením do predpísaného tvaru a výmenu obruče bez zmeny na kolese. Hnacie čapy sú zalisovane do príslušného náboja kolesa. Do kolesa sú ešte zalisované náboje pre ojničné a spojničné kľukové čapy; všetko musí byť dokonale vyvážené protizávažím. Otáčavé spojenie dvojkolesia s lokomotívnym rámom umožňujú nápravové ložiská. Majú tri časti: panvu, v ktorej sa otáča čap nápravy, skriňu, v ktorej je panva uložená a spodok, ktorý skriňu uzatvára zdola. Vedenie nápravových ložísk v lokomotívnom ráme musí dovoľovať vzájomný pohyb rámu a ložiska vo zvislom smere. Toto vedenie umožňuje kĺznica. Pretože diaľka súkolia je veľká, musí byť umožnené natáčanie dvojkolesia pri jazde v zákrute. Na vozidlách je to riešené tak, že predné a zadné dvojkolesie, najčastejšie behacie, sú podvozkové alebo posúvne. Najpoužívanejšie typy sú Adamsov behúň a Kraussov-Helmholtzov podvozok.

Kabínka strojvedúceho Najstaršie lokomotívy nemali stanovište strojvedúceho vôbec kryté. Až neskôr sa umiestňovala nad stanovište krycia strieška. Najnovšie vozidla majú kabínku strojvedúceho z oceľového plechu,


ktorá má chrániť lokomotívnu čatu a armatúru kotla pred poveternostnými vplyvmi. Kabínka je upevnená na ráme lokomotívy, a tým je odpružená. Prednou stenou kabínky voľne prechádza skriňový kotol. Bočné steny majú dvierka umožňujúce vstup do kabínky. Z cela uzavreté kabínky majú v zadnej stene otvory umožňujúce prístup do tendru. Otvor tendrových lokomotív umožňuje naberanie uhlia. Pri zadnej stene bývajú plechové skrinky na náradie, kanvice s olejom a odevy. V kabínke sú umiestnené potrebné ovládacie prvky pre riadenie vozidla a predpísané kontrolné prístroje. Musí z nej byť dobrý výhľad na trať. Pre možnosť odpočinku slúžia sklopné sedadlá.

Tendor Tendor je zvláštny vozík, trvale napojený za lokomotívou. Je v ňom priestor na prepravu uhlia a nádrž na vodu. Okrem lokomotív s vlečeným tendrom, jazdia aj lokomotívy tendrové, ktoré majú tendor pre malé zásoby uhlia a vody stavaný v zadnej časti lokomotívy. Tendor sa skladá z rámu s pojazdným ústrojenstvom, z uhoľnej nádrže a zo skriňového vodojemu. Vzhľadom k veľkej hmotnosti prepravovaných zásob mávajú tendre viac náprav, z ktorých niektoré bývajú v podvozku. Prvá číslica zväčšená o 3, predstavuje množstvo uhlia v m3 a druhá a tretia číslica udávajú objem vodnej nádrže v m3. Tendrové lokomotívy majú nádrže na vodu umiestnené na bokoch rámu lokomotívy nad kolesami.

Zvláštne druhy lokomotív Najbežnejšie a najjednoduchšie usporiadanie parnej lokomotívy je dvojvalcové. Niekedy je však nutné pri stavbe lokomotív použiť viac valcov. Vedú k tomu tieto dôvody: dosiahnutie veľkej ťažnej sily, zníženie rušivých pohybov vplyvom nevyrovnaných síl hlavne pre vozidlá v osobnej doprave a lepšie horenie vo výhrevni, a tým aj zvýšený výkon kotla hlavne pri nízkych rýchlostiach jazdy. Podľa počtu valcov s jednoduchou expanziou rozoznávame lokomotívy s dvoma, troma a štyrmi valcami. Dva parné valce sú vždy umiestnené vo vnútri rámu na pravo a na ľavo. Tretí a štvrtý valec je umiestnený uprostred medzi postrannicami rámu. Vnútorné valce, poháňané inou ako prvou spojenou nápravou, bývajú k osi vonkajších valcov mierne sklonené, aby ich hnacie ústrojenstvo obchádzalo prvú spojenú nápravu. Viacvalcové lokomotívy môžeme rozlišovať podľa toho, či všetky valce poháňajú spoločnú nápravu, alebo či je pohon vnútorných valcov upravený na inú, často bližšiu nápravu ako za pohon vonkajších valcov. Potom rozoznávame lokomotívy s jedným alebo s dvoma hnacími dvojkolesami. K viacvalcovým lokomotívam patria tiež lokomotívy členené, ktoré majú dve alebo tri súpravy súkolí so samostatným pohonným zariadeným. Najrozšírenejšie sú dva systémy týchto lokomotív, systém Mallet a systém Garrat. Parný stroj je u nich umiestnený na pojazdných ústrojoch. Často sú ako samostatné hnacie podvozky, natáčajúce sa nezávisle na sebe v oblúkoch. Systém Mallet má kotol pevne uložený na vlastnom ráme lokomotívy, v ktorom sú hnacie a spojené dvojkolesia a parný stroj bežného usporiadania. Predná časť kotla sa opiera kĺznicami a podvozok s vlastným hnacím mechanizmom a je s rámom kĺbovo spojený. Tieto lokomotívy bývajú spravidla stavané ako združené. Vysokotlakové valce sú na vlastnom ráme lokomotívy, nízkotlakové na prednom podvozku. Na náročných horských tratiach môže mať aj tendor hnacie a spojené dvojkolesia poháňané samostatnými valcami. Systém Garret používa dva hnacie podvozky. Na jednom podvozku je umiestnený vodojem, na druhom uhliak. Na vnútorných koncoch podvozku je otočene uložený rám nesúci kotol. Pretože je medzi podvozkami veľký priestor, môže mať kotol vhodnejší tvar a patričné rozmery. Tieto lokomotívy sú síce pomerne dlhé, ale môžu prechádzať na oblúkových tratiach s veľmi malými polomermi a tiež jazdiť oboma smermi bez otáčania v konečnej stanici. Po trati s veľkým stúpaním už nie je možné používať adhézne vozidlá, a preto sa používajú špeciálne ozubnicové lokomotívy. V pohonnej časti majú zvláštny ozubený veniec, ktorý pri jazde zapadá do ozubenej tyče (ozubnice), položenej uprostred medzi koľajnicami. Tieto lokomotívy môžu byť buď pre ozubnicový pohon alebo pre pohon zmiešaný (ozubnicový alebo adhézny). Na tratiach s len ozubnicovým pohonom sa ťažná sila prenáša ozubeným kolesom na ozubnicu a kolesá


lokomotívy sú len nosné. Ozubnica však musí byť na celom traťovom úseku, aj na výhybkách, na vedľajších koľajniciach, točniach aj v remízach. Pri týchto lokomotívach je dosť dôležité dodržovanie predpísaného stavu vody v kotli, pretože jazdou na značne premenlivom profile trati sa naklonením lokomotívy mení najnižší povolený stav hladiny vody v kotli. Pretože brzdenie na tratiach s veľkými sklonmi je nesmierne dôležité, majú ozubnicové lokomotívy tri brzdy, ktoré môžu účinkovať nezávisle na sebe: - ručná brzda na brzdenie kolies dvoch spojených dvojkolies, ktorú obsluhuje pomocník strojvedúceho - pásová brzda na brzdenie štyroch drážkových kotúčov, ktoré sú pripevnené na bokoch ozubených vencov - pásová brzda, ktorú obsluhuje strojvedúci, dve vzduchové protitlakové brzdy, z ktorých jedna je určená pre adhézny a druhá pre ozubnicový parný stroj. Obidve tieto brzdy sa využívajú k regulácii rýchlosti. Lokomotíva môže mať aj tlakovú brzdu, aby bolo možné brzdiť aj celý vlak zo stanoviska strojvedúceho. Najvyššia povolená rýchlosť býva odlišná pre adhéznu aj ozubnicovú prevádzku a býva pomerne nízka. Na niektorých lokomotívach sa používalo topenie práškovým uhlím. Tento spôsob topenia vyžaduje úpravu lokomotívy aj s tendrom. Napr. vo výhrevni nie je rošt, ale sú tam umiestnené horáky. Novšia úprava parných lokomotív bolo prevedená pre topenie mazutom. Tekuté palivo bolo privádzané na lokomotívu potrubím z nádrže tendru. Vo výhrevni boli umiestnené naftové horáky, v ktorých sa spaľovaním paliva vyvíjala vysoká teplota, potrebná pre odparovanie vody z kotla.


Konštrukcia Typ lokomotívy „Pacific“ s tendrom

1. Kabínka strojvedúceho 2. Skriňový kotol – špeciálny typ kotla pripomínajúci skriňu s dvoma stenami 3. Valcový kotol – stredná časť kompletného lokomotívneho parného kotla, prechádzajú cez neho dymové a žiaruvzdorné trubky zo skriňového kotla do dymnice, s ktorými tvorí pevne spojený celok, nachádzajú sa na ňom rôzne nadstavby, z ktorých najdôležitejší je parný dóm 4. Dymnica (zhromažďujú sa v nej spáleniny po prechode trubkami kotlom, slúži tiež k zachytávaniu iskier a má zavedený prívod vody, ktorá ochladzuje zachytený žhavý popol) s dyšnou (vytvára umelý ťah) 5. Šúpatková komora parného stroja - dutá strojná súčasť, v ktorej je umiestnené šúpatko 6. Valec parného stroja 7. Križiak - posuvná súčasť niektorých piestových strojov, je na ňom pripevnená piestová tyč a ojnica, pohybuje se po jednom alebo dvoch oceľových pravítkach v smere osi piestnej tyče, na pravítka sa cez neho prenášajú bočné sily, vznikajúce v kľukovom mechanizme 8. Ojnica – tyč, ktorá v piestových strojoch pretvára posuvný pohyb na rotačný a naopak 9. Spojnica 10. Ovládacia páka rozvodu (rozvod zaisťuje a riadi pohyb pary v parnom stroji) 11. Pojazdné kolesa vodiaceho podvozku 12. Hnacie koleso 13. Pojazdné koleso na vlečenej náprave 14. Parný dóm – slúži na zhromažďovanie pary vo väčšej vzdialenosti od hladiny vriacej vody, vo vnútri je vstavaný regulátor pary (reguluje prívod pary z parného kotla k parnému stroju) alebo čistič vody) 15. Pomocný parný dóm s poistnými ventilmi 16. Piesočník s trubkami, privádzajúcimi piesok ku kolesám 17. Lokomotívny tendor so zásobami uhlia a vody 18. Zvon 19. Parná píšťala


Lokomotívny parný stroj s heusingerovým rozvodom

1. Kulisa - vytvarovaná plochá súčiastka s výrezom, umožňujúcim pohyb inej súčiastky po presne definovanej dráhe, umožňuje regulovať odber definovanej časti kývavého pohybu 2. Protikľuka, nasadená na kľukovom mechanizme ojnice, proti nemu posunutá o 90° 3. Predĺžená šúpatková tyč, zmenou jej polohy proti kulise možno zmeniť plnenie valca a smer jazdy 4. Predstihová páka – skladá dokopy pohyb križiaka a predĺženej šúpatkovej tyče pre získanie predstihu plnenia 5. Križiak - posuvná súčasť niektorých piestových strojov, je na ňom pripevnená piestová tyč a ojnica, pohybuje se po jednom alebo dvoch oceľových pravítkach v smere osi piestnej tyče, na pravítka sa cez neho prenášajú bočné sily, vznikajúce v kľukovom mechanizme 6. Šúpatková komora (dutá strojná súčasť, v ktorej je umiestnené šúpatko) s piestovým šúpatkom (zaisťuje v parných strojoch vnútorný rozvod pary), pohyb je riadený pohybom predstihovej páky 7. Valec parného stroja s piestom (piest - pohyblivá súčasť strojov, ktorá slúži na prenos sily medzi mechanickým zariadením a tekutým či plynným médiom) 8. Ovládacia páka rozvodu (strojvedúci nastavuje polohy predĺženej šúpatkovej tyči proti kulise a tým aj parametre (plnenie a smer jazdy) práce parného stroja A ešte niekoľko zaujímavostí o parných lokomotívach. Najväčšia rýchlosť, aká bola dosiahnutá parnou lokomotívou s vlakom je 201 km/h (7 vozňov, záťaž 240 t). Na rovine dosiahne lokomotíva rýchlik so 16 vozňami a váhou 1340 t rýchlosť až 162 km/h, nákladný vlak s hmotnosťou 6800 t rýchlosť až 100 km/h. Jedna lokomotíva utiahne vlak až so 159 vozňami s váhou 11 460 t. Rýchlikové lokomotívy prejdú denne v priemere 1600 km, mesačne 40 000 km. Sú lokomotívy, ktoré za hodinu spália 18 t uhlia a odparia 62 m2 vody. Parná lokomotíva je síce stará, ale založila slávu železníc a v priebehu prvého storočia svojej existencie mala tak veľký vplyv na utváranie života ako skoro žiaden iný vynález.


Parná lokomotíva. PDF created with pdffactory trial version

Recommend Documents