Зольник делается из стальных листов толщиной 4—6 мм. Для удобства ремонта зольник изготовляется разъемным из двух частей, соединенных болтами. Верхняя часть зольника прикрепляется
шпильками к топочной раме. Листы зольника скрепляются между собой сваркой.
На паровозах старых типов с узкими топками зольник устроен с прямыми вертикальными стенками и размещается между рамными листами. Передняя и задняя стенки такого зольника для подвода
воздуха и удаления шлака имеют прямоугольные отверстия, закрываемые откидными клапанами. На паровозах с широкими топками верхняя часть зольника расположена выше рамных листов. Ширина такого зольника в нижней части определяется пространством между продольными листами рамы, а в верхней части — шириной основания топки.
В боковых стенках золотника устроены отверстия с откидными клапанами для удаления золы и шлака.
Паровозы современной постройки серии СО, Эр, 9П, ПТ-4, Кч-4 оборудованы зольниками бункерного типа, что сокращает время по очистке зольника и облегчает труд паровозной бригады.
Для заливки раскаленной золы, скапливающейся в зольнике, устанавливается труба, соединенная с инжектором.
Шуровочная дверца служит для прикрытия шуровочного отверстия со стороны будки машиниста, во избежание поступления в огневую коробку холодного воздуха. Дверцы делаются из листовой стали или отливаются из чугуна. Большинство паровозов, работающих на промышленном железнодорожном транспорте широкой и узкой колеи, оборудовано откидными одностворчатыми дверцами.
Дверца (фиг. 88) выполняется по форме шуровочного отверстия и при открывании вращается на вертикальной оси рукояткой. К оси
На паровозе узкой колеи типа 159 дверца изготовлена пустотелой из чугуна СЧ-00.
Открытая дверца мешает работать паровозной бригаде и может причинить ожоги, а между тем при работе резаком дверца должна быть открыта полностью.
Поэтому на паровозах более поздней постройки (СО, Э, 9П, Т-48, ГР) применяются двустворчатые раздвижные дверцы (фиг. 89), где створки одновременно раздвигаются в противоположные стороны при помощи системы рычагов. В открытом положении такая дверца не мешает бригаде, так как перемещается в плоскости лобовой стенки.
ГЛАВА 3
ПАРОВАЯ МАШИНА ПАРОВОЗА
УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПАРОВОЙ МАШИНЫ
Паровая машина служит для преобразования тепловой энергии пара в механическую работу. Паровая машина паровоза состоит из паровых цилиндров с принадлежащей к ним арматурой и движущего и парораспределительного механизмов.
Движущий механизм передает усилия пара, воспринимаемого поршнем на движущие оси, и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение колес.
Парораспределительный механизм распределяет пар в цилиндрах паровой машины, т. е. впускает пар в цилиндры поочередно по обе стороны поршня, изменяет количество впускаемого пара в паровые цилиндры и меняет направление движения паровоза.
Паровая машина паровоза (фиг. 90) имеет следующее устройство: к раме паровоза прикреплены паровые цилиндры Л отлитые вместе с золотниковой коробкой 2. Золотниковая коробка 2 располагается выше бочки цилиндра и соединяется с паровым пространством котла паровпускной трубой, через регуляторную головку.
В цилиндре находится поршень <?, соединенный скалкой с ползуном 6. Диск поршня 3 делит цилиндр на две рабочие полости — переднюю А и заднюю Б. Для лучшей изоляции одной полости цилиндра от другой на диск поршня надеты пружинящие уплотняющие кольца, которые плотно прилегают к поверхности цилиндра.
В золотниковой коробке 2 помещается золотник 4, служащий для попеременного впуска и выпуска пара в переднюю и заднюю полости цилиндра, причем, когда в одну из полостей происходит впуск пара из котла, из другой полости пар выпускается ч*ерез конус в атмосферу. Таким образом, пар давит на поршень то с одной, то с другой стороны, заставляя его перемещаться из одного крайнего положения в другое.
Для предупреждения выхода пара из цилиндра вдоль поршня и золотника, в крышках цилиндра размещены сальники.
Движение ползуна 6 направляет параллель 8, укрепленную передним концом на задней крышке цилиндра, а задним — на специальном кронштейне, называемом параллельной рамой, прикреп-
лепном к раме паровоза. Ползун 6 соединен поршневым дышлом 17 с пальцем кривошипа 16 ведущего колеса. Основание пальца ведущего кривошипа соединено сцепными дышлами с пальцами кривошипов сцепных колес. Палец обратного кривошипа (контркривошипа) 13 ведущего колеса соединен эксцентриковой тягой 15 с нижним концом кулисы 9, подвешенной своими цапфами на кронштейнах параллельной рамы.
В кулисе 9 помещен кулисный камень, соединенный кулисной (радиальной) тягой 7 через маятник 5 со скалкой золотника. Кулисная тяга 7 подвеской соединена с двуплечим рычагом 10 переводного вала 14. Второй рычаг соединен тягой 11 с рычагом 12 реверса, находящимся в будке машиниста с правой стороны. Нижний конец маятника поводком 18 соединен с ползуном.
Рассмотрим, как работает паровая машина. Из котла при открытом регуляторе пар поступает в золотниковую коробку 2, откуда через открытое окно — в цилиндр паровой машины. Пар давит на поршень 3 и приводит его в поступательное движение, передаваемое через ползун 6 и дышло на палец кривошипа 16 ведущего дышла. Возвратно-поступательное движение поршня и ползуна ведущим дышлом и кривошипом преобразуется во вращательное движение ведущего колеса, а от ведущего колеса через сцепные дышла передает вращение сцепным колесам.
Движение поршня вперед и назад, как указывалось выше, достигается чередованием впуска и выпуска пара по одну и другую стороны поршня. Расстояние, проходимое поршнем от одного крайнего положения до другого, равное удвоенной длине радиуса кривошипа, называется ходом поршня. Когда кривошип находится в переднем иЛи заднем горизонтальном положении, поршень в цилиндре на мгновение останавливается. Эти крайние положения поршня называются мертвыми.
На паровозе для облегчения трогания с места и для равномерного хода ставят два паровых цилиндра по обеим сторонам паровозной рамы. Кривошипы колес правой и левой сторон располагаются под прямым углом друг к другу, причем правый кривошип опережает левый. Поэтому, когда кривошип левого колеса находится в переднем мертвом положении, кривошип правого колеса находится в нижнем вертикальном положении. При этом правая сторона будет выводить из мертвого положения левую сторону.
Внутренняя сторона цилиндра всегда делается больше хода поршня с таким расчетом, чтобы при нахождении поршня в мертвом положении он не доходил до крышки на некоторую величину, называемую линейной величиной вредного пространства, которая бывает от 8 до 25 мм. Объем же цилиндра, заключенный между поршнем в его крайнем положении и соответствующей крышкой цилиндра вместе с объемом канала, по которому впускается и выпускается пар, называется вредным пространством цилиндра.
Этот объем называется вредным пространством потому, что на заполнение его приходится затрачивать некоторое количество пара, не производящего в дальнейшем работы. Однако вредные пространства необходимы во избежание удара поршня о крышки и для образования паровой подушки, обеспечивающей спокойную работу всего движущего механизма.
Колесные пары, получив вращательное движение и находясь в сцеплении с рельсами, перемещают паровоз. Сила сцепления колеса с рельсом зависит от веса паровоза, а также от состояния погоды. На сухих рельсах сила сцепления равна от 7з до Vs нагрузки на колеса. При наличии на рельсах влаги или масла сила сцепления уменьшается. Сумма нагрузок от всех сцепных колес паровоза называется сцепным весом. Отношение силы сцепления колесных пар с рельсами к нагрузке на сцепные оси называется коэффициентом сцепления. Если при движении паровоза по рельсам сила сцелления колес с рельсами почему-либо уменьшается, паровоз начинает буксовать; чтобы избежать буксования, прибегают к искусственному увеличению коэффициента сцепления, посыпая рельсы песком.