Gambar lokomotif uap. Lokomotif uap. Struktur umum dan prinsip pengoperasian lokomotif uap

Lokomotif uap terdiri dari tiga bagian utama yang digabungkan menjadi satu kesatuan: ketel, mesin uap dan kru. Sebuah tender biasanya melekat secara permanen pada kru, yang berfungsi untuk menyimpan bahan bakar, air, pelumas dan bahan pembersih.

Prinsip pengoperasian lokomotif uap adalah sebagai berikut. Di bagian boiler yang disebut ruang bakar A (Gbr. 1), bahan bakar dibakar. Gas hasil pembakaran bahan bakar yang terbakar pada jeruji 29, melingkari lengkungan 3, ditopang oleh pipa sirkulasi 2, membasuh dinding kotak api 4 dan masuk melalui lubang-lubang pipa belakang (api) jeruji 5 ke dalam api 7 dan merokok 6 pipa dan mengeluarkan panasnya melalui air dindingnya. Setelah keluar melalui lubang-lubang pada tabung depan lembaran 11 ke dalam kotak asap B, gas-gas tersebut mengelilingi penahan percikan api, melewati jaring penahan percikan api 16 dan keluar melalui cerobong asap 15 ke atmosfer. Terak dan abu jatuh melalui lubang-lubang jeruji ke dalam panci abu 28. Uap yang terbentuk sebagai hasil pemanasan air dalam ketel dikumpulkan di atas air dalam ruang yang tertutup oleh dinding ketel, menyebabkan tekanannya meningkat secara bertahap, mencapai pekerja.

Untuk menggerakkan lokomotif, pengatur (10) dibuka menggunakan penggerak (30) dan uap dari tudung uap (9) masuk ke ruang uap jenuh (12) dari manifold superheater. Kemudian uap dialirkan melalui tabung (elemen) 5 superheater yang terletak di dalam tabung api. Dari pemanasan oleh gas pembakaran, suhu uap dalam elemen superheater naik menjadi 400-450°C dan pada suhu ini ia memasuki ruang uap super panas 13 dari manifold superheater, dari situ ia melewati pipa saluran masuk uap 14 ke mesin uap lokomotif.

20 silinder energi potensial uap diubah menjadi energi mekanik dari gerakan bolak-balik piston 21, dan drawbar piston terkait 22 dan drawbar kopling 23 memutar roda penggerak 24. Uap yang dibuang dalam mesin uap keluar melalui pipa pembuangan uap 19 menjadi gaya kerucut 18, menciptakan aliran gas di dalam boiler, dan selanjutnya melalui cerobong asap 15 bersama dengan gas pembakaran ke atmosfer.

Awak lokomotif uap berisi ketel, mesin uap, ruang pengemudi 1, dan pada lokomotif non tender terdapat tangki untuk cadangan bahan bakar dan air. Interaksi roda penggerak gerbong dengan rel selama pengoperasian mesin uap menyebabkan munculnya gaya traksi, yang melalui kopling (27) antara lokomotif dan tender, dan kemudian melalui kopling otomatis (26), mempengaruhi mobil. melekat pada lokomotif dan memaksa mereka untuk bergerak bersamanya.

Untuk memudahkan perjalanan dan keselamatan pergerakan dengan kecepatan tinggi pada bagian lintasan yang melengkung, lokomotif uap kecepatan tinggi dilengkapi dengan bogie depan (runner) 40. Pada lokomotif berdaya tinggi dengan kotak api yang lebar dan berat, awaknya dilengkapi dengan bogie 25 belakang (penopang), yang memiliki roda berdiameter kecil, sehingga dapat ditempatkan di bawah kotak api

Lokomotif uap dibangun untuk melayani jalur dalam pabrik dan akses perusahaan industri, tidak ada tender (lokomotif tangki).

Representasi visual dari distribusi panas yang terkandung dalam bahan bakar yang dikonsumsi oleh lokomotif dapat diberikan oleh diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 2.

Kerugian dalam tungku 1, diperkirakan rata-rata 8%, terdiri dari bahan bakar kimia dan mekanis yang tidak terbakar. Underburning kimia disebabkan oleh ketidakmampuan untuk membakar seluruh karbon C menjadi oksida—C0 2; sebagian karbon, karena kekurangan udara, terbakar menjadi karbon monoksida CO, tanpa melepaskan semua panas yang dapat dilepaskan selama oksidasi sempurna karbon. Underburning mekanis terdiri dari sisa-sisa partikel kecil bahan bakar yang tidak terbakar dari tungku dengan aliran udara dan gas, serta dari masuknya terak dan kegagalan sejumlah bahan bakar melalui jeruji ke dalam panci abu.

Konsumsi jasa steam 2, rata-rata sekitar 6,5%, diperlukan untuk pengoperasian mesin uap pengumpan batubara, menyebarkan batubara di atas perapian, mensuplai air ke boiler, membersihkan pipa api dan asap, mengoperasikan pompa uap-udara dan menggerakkan turbin generator listrik.

Kerugian pendinginan eksternal boiler 3, diperkirakan rata-rata 1,5%, tidak memerlukan penjelasan. DI DALAM waktu musim dingin mereka meningkat karena penurunan suhu udara di sekitar boiler.

Kerugian terbesar kedua - dengan gas buang 4 - dapat dianggap rata-rata 17-18%. Hal ini dapat dikurangi dengan memanaskan udara dengan gas buang.

Kebocoran uap 5 yang tidak dapat dihindari melalui seal dan berbagai seal biasanya diasumsikan sebesar 5%. Namun, dengan perawatan lokomotif yang cermat dan perbaikan berkualitas tinggi, kerugian tersebut dapat dikurangi secara signifikan.

Kerugian terbesar adalah cadangan panas yang terkandung dalam uap buang 6 yang keluar dari mesin uap; jumlahnya mencapai 52-53% dan dapat dikurangi dengan menggunakan sebagian uap buangan untuk memanaskan air umpan, pengaturan distribusi uap yang baik dan pengendalian lokomotif yang tepat.

Kerugian mekanis pada mesin dan jurnal akibat gesekan 7 diperkirakan 1,5-2%. Selain penggunaan bantalan gelinding pada mekanisme drawbar dan kotak gandar, kerugian ini dapat dikurangi perawatan yang baik, pelumasan titik gesekan yang tepat waktu dan benar.

Dari data yang disajikan, terlihat jelas nilai yang besar konsumsi bahan bakar yang irit.

Lokomotif uap, yang desainnya primitif dibandingkan teknologi lain saat ini, masih digunakan di beberapa negara. Merupakan lokomotif otonom yang menggunakan mesin uap sebagai mesinnya. Lokomotif pertama kali muncul pada abad ke-19 dan memainkan peran penting dalam perkembangan perekonomian sejumlah negara.

Desain lokomotif uap terus disempurnakan sehingga menghasilkan desain baru yang sangat berbeda dengan desain klasik. Beginilah munculnya model dengan roda gigi, turbin, dan tanpa tender.

Prinsip pengoperasian dan desain lokomotif uap

Terlepas dari kenyataan bahwa ada berbagai modifikasi pada desain transportasi ini, semuanya memiliki tiga bagian utama:

mesin uap;
ketel;
awak kapal.

Uap dihasilkan dalam ketel uap - unit ini adalah sumber energi utama, dan uap adalah fluida kerja utama. Dalam mesin uap, ia diubah menjadi gerakan mekanis bolak-balik piston, yang kemudian, dengan bantuan mekanisme engkol, diubah menjadi gerakan rotasi. Berkat ini, roda lokomotif berputar. Uap juga menggerakkan pompa uap-udara, generator turbin uap, dan digunakan dalam peluit.

Gerbong kendaraan terdiri dari sasis dan rangka serta merupakan alas bergerak. Ketiga unsur inilah yang menjadi unsur utama dalam perancangan lokomotif uap. Pada kendaraan tersebut juga terpasang tender – gerobak yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan batu bara (bahan bakar) dan air.

Ketel uap

Saat mempertimbangkan desain dan prinsip pengoperasian lokomotif uap, Anda harus memulainya dengan boiler, karena ini adalah sumber energi utama dan komponen utama mesin ini. Elemen ini memiliki persyaratan tertentu: keandalan dan keamanan. Tekanan uap dalam instalasi bisa mencapai 20 atmosfer atau lebih, sehingga bisa dibilang mudah meledak. Kerusakan elemen sistem apa pun dapat menyebabkan ledakan, yang akan menghilangkan sumber energi mesin.

Selain itu, elemen ini harus mudah dikelola, diperbaiki, dirawat, dan fleksibel, yaitu dapat bekerja dengan bahan bakar yang berbeda (kurang lebih bertenaga).

Tungku

Elemen utama ketel adalah tungku tempat mereka terbakar bahan bakar padat, yang diberi makan menggunakan pengumpan karbon. Jika mesin sedang berjalan bahan bakar cair, kemudian diumpankan melalui nozel. Gas bersuhu tinggi yang dilepaskan akibat pembakaran memindahkan panas melalui dinding kotak api ke air. Kemudian gas, memberi sebagian besar panas untuk penguapan air dan pemanasan uap jenuh dilepaskan ke atmosfer melalui cerobong asap dan alat penahan percikan api.

Uap yang dihasilkan di boiler diakumulasikan di steam bell (di bagian atas). Ketika tekanan uap mencapai di atas 105 Pa, katup pengaman khusus melepaskannya, melepaskan kelebihannya ke atmosfer.

Uap panas bertekanan disuplai melalui pipa ke silinder mesin uap, di mana ia menekan piston dan mekanisme engkol batang penghubung, menyebabkan poros penggerak berputar. Uap buangan masuk ke cerobong asap, menciptakan ruang hampa di kotak asap, yang meningkatkan aliran udara ke kotak api boiler.

Skema operasi

Artinya, jika kita menggambarkan prinsip operasi secara umum, semuanya tampak sangat sederhana. Seperti apa diagram lokomotif uap dapat dilihat pada foto yang diposting di artikel.

Ketel uap membakar bahan bakar, yang memanaskan air. Air diubah menjadi uap, dan saat memanas, tekanan uap dalam sistem meningkat. Ketika mencapai nilai yang tinggi, ia dimasukkan ke dalam silinder tempat piston berada.

Karena tekanan pada piston, poros berputar dan roda digerakkan. Uap berlebih dilepaskan ke atmosfer melalui katup pengaman khusus. Omong-omong, peran yang terakhir ini sangat penting, karena tanpanya boiler akan terkoyak dari dalam. Seperti inilah struktur ketel lokomotif uap.

Keuntungan

Seperti tipe lainnya, mereka memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu. Keuntungannya adalah sebagai berikut:

Kesederhanaan desain. Karena desain mesin uap lokomotif dan ketel uapnya yang sederhana, tidak sulit untuk membangun produksi di pabrik teknik dan metalurgi.
Keandalan dalam pengoperasian. Kesederhanaan desain yang disebutkan memastikan keandalan yang tinggi pengoperasian seluruh sistem. Praktis tidak ada yang rusak, itulah sebabnya lokomotif uap beroperasi selama 100 tahun atau lebih.
Traksi yang kuat saat memulai.
Kemungkinan penggunaan jenis yang berbeda bahan bakar.

Sebelumnya, ada yang namanya “omnivora”. Itu diterapkan pada lokomotif uap dan menentukan kemungkinan penggunaan kayu, gambut, batu bara, dan bahan bakar minyak sebagai bahan bakar mesin ini. Terkadang lokomotif dipanaskan dengan limbah industri: berbagai serbuk gergaji, sekam biji-bijian, serpihan kayu, biji-bijian cacat, dan pelumas bekas.

Tentu saja, kemampuan traksi alat berat tersebut berkurang, namun hal ini memungkinkan penghematan yang signifikan, karena batubara klasik lebih mahal.

Kekurangan

Ada juga beberapa kelemahan:

Efisiensi rendah. Bahkan pada lokomotif uap tercanggih sekalipun, efisiensinya adalah 5-9%. Hal ini logis, mengingat rendahnya efisiensi mesin uap itu sendiri (sekitar 20%). Pembakaran bahan bakar yang tidak efisien, kehilangan panas yang besar selama perpindahan panas uap dari boiler ke silinder.
Kebutuhan akan cadangan bahan bakar dan air yang besar. Masalah ini menjadi sangat relevan ketika mengoperasikan mesin di daerah kering (misalnya di gurun), yang sulit memperoleh air. Tentu saja, beberapa saat kemudian mereka menemukan lokomotif uap dengan kondensasi uap buangan, tetapi hal ini tidak sepenuhnya menyelesaikan masalah, tetapi hanya menyederhanakannya.
Bahaya kebakaran disebabkan oleh api terbuka dari pembakaran bahan bakar. Kerugian ini tidak terdapat pada lokomotif uap yang tidak dibakar, namun jangkauannya terbatas.
Asap dan jelaga dilepaskan ke atmosfer. Masalah ini menjadi serius ketika lokomotif uap bergerak di kawasan berpenduduk padat.
Kondisi sulit bagi tim yang merawat kendaraan.
Intensitas tenaga kerja perbaikan. Jika ada yang rusak pada ketel uap, perbaikannya memakan waktu lama dan memerlukan investasi.

Terlepas dari kekurangannya, lokomotif uap sangat dihargai karena penggunaannya secara signifikan meningkatkan tingkat industri negara yang berbeda. Tentu saja saat ini penggunaan mesin seperti itu sudah tidak relevan, karena tersedianya mesin yang lebih modern pembakaran internal dan motor listrik. Namun lokomotif uaplah yang meletakkan dasar bagi terciptanya angkutan kereta api.

Kesimpulannya

Sekarang Anda mengetahui struktur mesin lokomotif uap, fitur-fiturnya, kelebihan dan kekurangan pengoperasiannya. Omong-omong, saat ini mesin ini masih digunakan di perkeretaapian negara-negara terbelakang (misalnya Kuba). Hingga tahun 1996, mereka juga digunakan di India. DI DALAM negara-negara Eropa, Amerika, Rusia, transportasi jenis ini hanya ada dalam bentuk monumen dan pameran museum.

Saya persembahkan untuk perhatian Anda lokomotif uap ke-3 saya IS-20

Skala - 1:25
Panjang model 70 cm
Lebar kurang lebih 11,5 cm
Tinggi kurang lebih 20 cm
Berat lokomotif 3 kg

Bahan:
Roda - cetakan 3D (plastik)
Batang penghubung dan elemen kompleks bentuk geometris- penggaris kayu
Yang lainnya adalah lembaran PVC setebal 1-6 mm
Seluruh pekerjaan memakan waktu sekitar 5 bulan

Teknologi:
Semuanya dijelaskan sedetail mungkin dalam dongeng: http://karopka.ru/forum/forum191/topic20819/
Pertama, model 3D dibuat, kemudian elemen dipotong dari gambar yang dihasilkan.

Alat - Bor Dremel, gergaji ukir Proxon

Saya tidak terikat pada gerbong tertentu, berikut adalah gambaran kolektif lokomotif ini setelah versi 20-1

Negara asal Uni Soviet;
Tahun pembangunan 1932 - 1942
Pabrik: Kolomensky, Voroshilovgradsky
Periode operasional 1933 - 1972
Sebanyak 649 unit dibangun.

Kecepatan desain 115 km/jam
Panjang lokomotif 16.365 mm
Berat servis lokomotif 133 - 136 t
Tenaga 2.500 - 3.200 hp
Kekuatan traksi hingga 15.400 kgf

Cerita:

Pada tahun 1930-an di Soviet kereta api kecepatan kereta penumpang perlu ditingkatkan secara signifikan. Lokomotif uap Su dengan miliknya kecepatan maksimum pada kecepatan 125 km/jam dan tenaga 1.500 hp. tidak dapat lagi memenuhi persyaratan tersebut. Lokomotif uap penumpang jalur utama tipe 1-4-2 dikembangkan oleh Biro Desain Lokomotif Pusat (CLPB) pada tahun 1932. Dan pada saat pembuatannya, ini adalah lokomotif penumpang paling kuat di Eropa. Pemenang Grand Prix di Pameran Dunia Paris (1937). Lokomotif penumpang terkuat dan terkuat dalam sejarah pembangunan lokomotif Soviet. Keistimewaan lokomotif ini adalah penyatuannya yang hebat di banyak bagian dengan lokomotif barang FD.
Saat merancang model ini, digunakan teknologi tercanggih yang kemudian digunakan dalam konstruksi lokomotif uap. Selama pengembangan, desainer K. Sushkin, L. Lebedyansky, A. Slominsky berhasil menggunakan lokomotif uap baru tidak hanya boiler dan silinder dari pendahulunya, lokomotif uap FD, tetapi banyak komponen lainnya.
Pada bulan April, gambar kerja lokomotif uap baru dikirim dari Laboratorium Pusat Biro Produksi ke Pabrik Kolomna, yang, dengan partisipasi Pabrik Izhora, memproduksi lokomotif uap penumpang pertama tipe 1-4-2 pada tanggal 4 Oktober. , 1932. Berdasarkan keputusan pekerja pabrik, lokomotif baru diberi seri IS - Joseph Stalin.
Dari bulan April hingga Desember 1933, tes dilakukan. Di dalamnya, lokomotif tersebut menunjukkan tenaga sebesar 2.500 hp, lebih dari dua kali lipat tenaga lokomotif uap Su, bahkan dalam beberapa kasus nilai tenaga IS bahkan mencapai 3.200 hp.
Pada tahun 1934, pada Kongres Partai Komunis Seluruh Serikat Bolshevik ke-17, diambil keputusan bahwa lokomotif uap IS harus menjadi unit utama armada lokomotif penumpang dalam rencana lima tahun kedua.
DI DALAM tahun-tahun sebelum perang Lokomotif uap seri IS beroperasi di banyak jalan di Uni Soviet bagian Eropa dan Siberia. IS-lah yang menggerakkan Panah Merah. Dan “Stalin”-lah yang menjadi yang tercepat, berakselerasi hingga 115 km/jam, dan dalam kondisi ramping – hingga 155 km/jam.
Selama perang, mereka terkonsentrasi di wilayah timur negara itu.
Setelah perang, lokomotif dioperasikan dengan kecepatan tidak lebih dari 70 km/jam, sehingga kap mesin yang ramping dilepas. Namun pada bulan April 1957, lokomotif uap dengan kereta khusus ini mencapai kecepatan 175 km/jam, yang merupakan rekor kecepatan terakhir selama traksi uap di Uni Soviet.
Lokomotif uap IS melayani tujuan penting seperti: Kharkov - Mineralnye Vody, Moskow - Smolensk - Minsk, Moskow - Ozherelye - Valuyki, Michurinsk - Rostov-on-Don dan lainnya, di mana mereka menggantikan lokomotif uap penumpang seri Su, S, L, dll.
Lokomotif ini bekerja dengan kereta api hingga tahun 1966-1972.
Di tengah perjuangan melawan kultus kepribadian, semua “ISIS” diganti namanya menjadi “FDP” dengan awalan “penumpang”
Waktu sangatlah kejam terhadap serial yang dulunya terkenal. Hanya satu mobil yang selamat, dipasang di atas tumpuan di Kyiv.

Ketel

Ketel terdiri dari tiga bagian utama: kotak api, bagian silinder, dan kotak asap.

Tungku. Pembakaran bahan bakar terjadi di kotak api. Bahan bakar dimuat baik secara manual melalui lubang sekrup yang ditutup dengan penutup, atau, pada lokomotif seri selanjutnya, menggunakan perangkat khusus - pengumpan karbon mekanis(tukang api).
Wajan abu(peniup). Letaknya di bawah jeruji tungku. Sisa-sisa bahan bakar yang terbakar menumpuk di panci abu. Ash pan dilengkapi dengan katup untuk mengatur jumlah udara yang masuk ke dalam kotak api. Panci abu dibersihkan melalui lubang khusus dengan pengikis logam.
Bagian silinder. Diisi dengan air sampai tingkat tertentu. Di sini terdapat pipa asap, di mana produk gas pembakaran bahan bakar dari kotak api berpindah ke kotak asap, sekaligus memanaskan air di sekitarnya. Tabung api melewati tabung asap, di dalamnya dipasang elemen superheater.
Pemanas super- alat yang terdiri dari pipa-pipa yang melewati bagian silinder ketel dan manifold yang berkomunikasi dengannya menggunakan tabung penghubung. Superheater meningkatkan suhu uap hingga 350-400°, yang meningkatkan efisiensi lokomotif;
Kap uap(tangki uap) - ruang untuk menampung uap siap pakai berupa tonjolan di bagian atas bagian silinder ketel. Selain kap utama, kap tambahan dapat dipasang pada lokomotif, tempat uap disalurkan perangkat tambahan— generator listrik untuk senter (di seri selanjutnya), dll.;
Pengatur- alat yang digunakan pengemudi untuk memasukkan uap ke dalam mesin dan mengubah kecepatan lokomotif. Regulator terletak di tudung uap dan dapat terdiri dari satu atau dua katup. Regulator katup tunggal memiliki gaya bukaan yang sangat besar, yang terkadang tidak dapat diatasi sendiri oleh pengemudi. Pada regulator dua katup, katup kecil membantu membuka katup besar, sehingga memecahkan masalah ini. Penggunaan katup kecil juga memungkinkan penghematan uap - jika lokomotif dalam keadaan diam, uap yang disediakan hanya oleh katup kecil dapat cukup untuk bergerak, yang bahkan memunculkan ekspresi stabil - “pada katup kecil”, Artinya, gerakannya tenang, tidak tergesa-gesa. Pada lokomotif uap Soviet terkuat seri FD dan IS, jumlah katup mencapai 4-5;
Pemisah uap (pengering uap) - alat untuk memisahkan uap dari tetesan air;
Injektor adalah alat untuk menyuplai air bersih dari tender ke boiler. Beberapa lokomotif menggunakan pompa piston sebagai pengganti injektor;
Kotak asap- bagian depan boiler, yang berisi manifold superheater, perangkat kerucut(force cone) dan cerobong asap. Kotak asap juga berisi pengumpul, penahan percikan api dan siphon (alat uap untuk menciptakan ruang hampa di dalam kotak asap ketika lokomotif berjalan tanpa uap). Pada bagian depan kotak asap ditutup dengan penutup berengsel yang dapat dibuka untuk membersihkan kotak asap dan melepas pipa pada saat perbaikan. Untuk memeriksa kotak dan membersihkannya, ada pintu yang lebih kecil di lembaran atap pelana;
Perangkat kerucut. Ini melepaskan uap buangan ke cerobong asap, menciptakan aliran udara di kotak api. Di beberapa lokomotif, ukuran lubang pada perangkat kerucut dapat berubah sehingga daya dorongnya pun berubah. Pada lokomotif dengan kondensasi uap, kipas (yang disebut “penghisap asap”) digunakan sebagai pengganti perangkat kerucut, yang digerakkan oleh turbin uap.
Katup pengaman- alat untuk menghilangkan tekanan pada boiler jika melebihi batas aman tertentu. Dirancang untuk mencegah ledakan ketel uap jika terjadi operasi darurat. Isolasi termal. Untuk mengurangi kehilangan panas dari luar, boiler ditutup dengan lapisan insulasi antara dinding boiler dan selubung baja luar.
- Mekanis Mereka adalah katup pegas yang terbuka sedikit ketika tekanan tertentu tercapai dan menutup kembali setelah tekanan dilepaskan ke tingkat yang aman.
- Melebur Itu adalah sumbat yang terbuat dari logam dengan titik leleh rendah yang terletak di dalam kotak api. Ketika suhu tertentu terlampaui (misalnya, ketika air mendidih secara berlebihan), mencairnya sumbat menyebabkan depresurisasi boiler, pelepasan tekanan dengan cepat dan, pada saat yang sama, membanjiri api di kotak api dengan air dari tungku. ketel.

Karakteristik ketel

Ketel dicirikan oleh parameter berikut:

Total area pemanasan, m 2. Area ini terdiri dari area pemanas tungku, area superheater, serta area pipa asap dan api;
Volume ruang uap, m 3
Cermin penguapan, m 2
Tekanan kerja, atm

Mobil

Mesin uap lokomotif uap terdiri dari silinder-silinder yang dicor menjadi satu kesatuan dengan spool box, mekanisme penyalur gaya ke roda penggerak (mekanisme engkol) dan mekanisme penyaluran uap. Silinder mesin uap (yang terdapat 2 atau lebih pada lokomotif uap) dibuat dari baja dan dipasang pada rangka menggunakan baut dan baji.

Digunakan di lokomotif uap jenis berikut mesin uap:

Dua silinder sederhana- Sederhana dalam desain, tetapi memiliki daya rendah dan efisiensi rendah;
Multi-silinder sederhana- memiliki lebih banyak kekuatan, tetapi desainnya rumit;
Mesin kompon juga memiliki tenaga yang besar dan efisiensi yang baik, namun selain desainnya yang rumit, ia juga mengalami kendala saat berkendara dengan sering berhenti.

Terlepas dari kekurangannya, sebagian besar lokomotif uap menggunakan mesin dua silinder sederhana; efisiensi ditingkatkan dengan diperkenalkannya superheater, dan tenaga ditingkatkan dengan pembuatan lokomotif artikulasi.

Mekanisme distribusi uap (biasanya rocker) pada lokomotif uap terdiri dari di belakang panggung 1, berayun pada suatu sumbu dan dihubungkan pada ujung bawahnya ke jari counter engkol 2, dipasang pada roda penggerak dengan sudut tertentu engkol. Gerakan dari belakang panggung ditransmisikan menggunakan gaya dorong radial 3 ujung atas tuas ( bandul) 4; ujung bawah pendulum menerima gerakan dari penggeser 5. Gerakan kumparan 6 dilaporkan dari titik tengah pendulum. Dengan bantuan mekanisme rocker, semua tahapan pendistribusian uap dilakukan (melalui spool), mengatur tenaga lokomotif dengan mengubah derajat pengisian (cut-off) uap ke dalam silinder 7 dan membalikkan 8 - diperoleh gerak mundur lokomotif.

Dalam beberapa kasus, untuk meningkatkan gaya traksi untuk sementara (saat start dari posisi diam dan menanjak), selain mesin uap utama, mesin bantu ( pemacu), memindahkan pekerjaan ke poros penyangga lokomotif atau ke poros tender.

Elemen lain dari mesin lokomotif:

Segel minyak— segel yang mencegah kebocoran uap;
Melewati- perangkat khusus yang terletak di spool box. Bypass tersebut berfungsi sebagai katup bypass ketika regulator ditutup (jika tidak ada pasokan uap) dan mencegah lokomotif melakukan pengereman oleh silinder saat meluncur.

Awak kapal

Awak kapal, atau menjalankan bingkai, bagian lokomotif terdiri dari rangka tempat dipasangnya ketel dan silinder, pasangan roda dengan kotak poros, pegas dengan penyeimbang dan bogie.

Bingkai- logam struktur penahan beban, di mana sisa bagian lokomotif dipasang;
Troli depan. Dalam banyak desain lokomotif, bogie depan digunakan desain yang kompleks, yang membantu lokomotif berbelok. Misalnya, pada lokomotif seri C, digunakan bogie Tsar-Krauss yang menggabungkan sepasang roda pelari dan penggerak depan. Dalam hal ini, pada saat berbelok, sumbu pelari berputar, dan pasangan penggerak menerima perpindahan lateral yang sesuai ke arah yang berlawanan.
Set roda penggerak. Pasangan ini terkena dampak langsung dari mesin tersebutdrawbar penggerak.
Pasangan roda kopling. Roda-roda ini diputar dari pasangan terdepan hinggadrawbar.

Pada bagian tengah semua pasangan roda penggerak dicor menjadi satu kesatuan penyeimbang untuk menyeimbangkan gaya inersia dari massa yang berputar secara eksentrik (engkol, jari, kembaran, dan pada roda penggerak, sebagai tambahan, engkol balik dan bagian dari batang penghubung penggerak); Beban penyeimbang berlebih ditempatkan pada roda kopling untuk menyeimbangkan gaya inersia piston dan bagian batang penggerak.

Roda berjalan. Pelarinya ada 1 atau 2 pasang; di beberapa lokomotif bisa saja tidak ada (lokomotif rumus 0-Х-Х).
Mendukung rangkaian roda. Mereka ditempatkan di bawah bilik atau kotak api. Tergantung pada rumus aksialnya, mereka mungkin tidak ada. Lokomotif uap dengan set roda pendukung lebih cocok untuk mundur.
Kotak poros— tempat memasang ujung-ujung as roda.
Pegas adalah elemen elastis yang terletak di antara roda dan rangka. Pegas melunakkan getaran.

File:Pangkalan lokomotif uap.png

Suspensi pegas lokomotif uap: 1 - pegas; 2 — pos dukungan; 3 — suspensi pegas; 4 — penyeimbang; 5 - penyeimbang melintang

Kotak ditempatkan pada poros ( kotak poros), di mana bantalan ditempatkan bersentuhan dengan jurnal poros. Pelumas dituangkan ke dalam kotak gandar. Sebuah pegas bertumpu pada kotak gandar, dan ketika berosilasi, kotak gandar bergerak ke atas dan ke bawah dalam rangka. Pemandu kotak gandar dipasang pada potongan rangka: salah satu pemandu ini dibuat miring, dan sebuah baji (kotak gandar) ditempatkan di antara kotak gandar dan pemandu, yang dapat digunakan untuk mengatur jarak bebas. Untuk mendistribusikan beban dengan lebih baik pada masing-masing set roda, pegas dihubungkan satu sama lain penyeimbang.

Untuk informasi lebih lanjut tentang struktur kru dan formula aksial, lihat artikel Rumus aksial lokomotif uap

Halangan- alat untuk menghubungkan gerbong dan lokomotif menjadi kereta api.
penyangga— elemen yang terletak di titik kopling dan mencegah benturan tajam saat menghubungkan mobil.
Stan

Ada pengemudi di bilik ( kru lokomotif ) dan semua kendali lokomotif terkonsentrasi. Dia juga masuk ke stan bagian belakang kotak api dengan lubang sekrup untuk memuat bahan bakar.

Lembut

Lembut - gerbong khusus yang dipasang di bagian belakang lokomotif, yang berisi persediaan air dan bahan bakar untuk ketel uap. Seringkali ada tender desain standar dan digunakan dengan beberapa rangkaian lokomotif uap. Di beberapa lokomotif, tender juga memuat peralatan khusus untuk mengembunkan uap buang ( kondensor tender), pengumpan karbon otomatis.

Peralatan

Rem. Lokomotif tersebut sebagian besar dilengkapi dengan rem udara otomatis Westinghouse. Udara terkompresi dipompa oleh pompa uap-udara ke dalam tangki khusus, dan dari tangki tersebut udara disuplai ke silinder rem, sistem pengungkit yang terkait dengan bantalan rem. Ketika keran yang terletak di bilik dibuka, tekanan pada saluran udara umum kereta turun, dan bantalan ditekan ke roda oleh tekanan udara dari reservoir.
Speedometer, digerakkan oleh salah satu roda;
pirometer— alat untuk mengukur suhu uap super panas;
Bak pasir. Biasanya dipasang di atas boiler. Di kotak pasir ada yang diayak khusus pasir sungai, yang disuplai oleh tekanan uap ke roda saat start dan bergerak menanjak untuk meningkatkan gesekan antara roda dan rel.
Peluit. Lokomotif seri terbaru menggunakan peluit harmonik multinada.