Переносной двигатель

редактировать
Переносной двигатель, хранящийся в музее в замке Бланкенхайн, Германия. Дымоход сложен и готов к транспортировке двигателя на новое место. Ось под дымовой коробкой (слева) поворачивается для управления двигателем. На той же оси имеются буксировочные проушины, позволяющие тянуть двигатель. Чехословацкий переносной двигатель.

A переносной двигатель - это двигатель, либо паровой двигатель. двигатель или двигатель внутреннего сгорания, который во время работы находится в одном месте (обеспечивает питание механизмов), но (в отличие от стационарного двигателя ) переносной и, таким образом, может быть легко перемещен с одного рабочего места на другой. Установленный на колесах или салазках, он либо буксируется на рабочую площадку, либо перемещается туда самодвижением.

Переносные двигатели широко использовались в промышленно развитых странах с начала 19-го до начала 20-го веков, в то время, когда механическая передача энергии была широко распространена. До этого большая часть электроэнергии производилась и передавалась животными, водой, ветром или человеком ; после этого сочетание электрификации (включая электрификация сельской местности ) и современных транспортных средств и оборудования (например, тракторов, грузовиков, автомобили, двигатели-генераторы и машины со встроенными двигателями) вытеснили большую часть использования переносных двигателей. В развивающихся странах сегодня переносные двигатели все еще находят свое применение (обычно в виде современных небольших двигателей, установленных на платах), хотя упомянутые выше технологии все больше ограничивают их спрос и там. В промышленно развитых странах они больше не используются в коммерческих целях, но сохранившиеся образцы часто можно увидеть на паровых ярмарках, управляющих соответствующим оборудованием для демонстрационных целей.

Портативные двигатели во время их расцвета обычно буксировались к месту работы упряжными лошадьми или волами, или, во второй половине этого периода эпоху, движущую силу, включая самоходную или буксировочную тяговые двигатели, паровые тракторы, другие тракторы или грузовики. Они использовались для привода сельскохозяйственной техники (такой как молотильные машины ), фрезерного оборудования (например, зерновых мельниц, лесопилок и рудных мельниц.), насосы и вентиляторы (например, в шахтах и нефтяных скважинах ) и заводские линейные валы (для станков, силовые молотки, прессы и другие станки).

Содержание
  • 1 История
  • 2 Использование
  • 3 Конструкция
    • 3.1 Общая схема
    • 3.2 Котел
    • 3.3 Двигатель
    • 3.4 Вспомогательное оборудование
    • 3.5 Дымоход
    • 3.6 Колеса
  • 4 Консервация
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
  • 8 Внешние ссылки
История

Как и во многих других областях паровой техники, начальная проектирование и разработка переносных двигателей происходили в Англии, при этом многие другие страны изначально импортировали оборудование британского производства, а не разрабатывали собственное.

Ранние паровые машины были слишком большими и дорогими для использования на средней ферме; однако первое достоверное свидетельство использования энергии пара для привода молотилки было в 1799 году на севере Йоркшира. Следующее зарегистрированное применение было в 1812 году, когда Ричард Тревитик разработал первую «полупортативную» стационарную паровую машину для использования в сельском хозяйстве, известную как «амбарная машина». Это был роторный двигатель высокого давления с котлом Корнуолла для сэра Кристофера Хокинса из Пробуса, Корнуолл. Он использовался для привода молотилки для кукурузы и был намного дешевле в эксплуатации, чем лошади, которых он заменял. Действительно, он был настолько успешным, что использовался почти 70 лет и был сохранен в Музее науки в Лондоне. Хотя эти двигатели назывались «полупортативными», так как их можно было транспортировать и устанавливать без демонтажа, они были по существу стационарными. Они использовались для привода таких сельскохозяйственных машин, как насосы и молотковые мельницы, костоломы, измельчители соломы и репы, а также стационарные и мобильные молотильные барабаны.

Только в 1839 году появился действительно портативный двигатель, позволяющий применять энергию пара за пределами фермы. в Бостоне, Линкольншир начали производство двигателя, построенного на основе паровозного котла с горизонтальными дымовыми трубами. Одиночный цилиндр и коленчатый вал были установлены наверху котла, и весь узел был установлен на четырех колесах: передняя пара была управляемой и снабжена валами для перевозки лошадей между рабочими местами. На коленчатом валу был установлен большой маховик, а для передачи привода на приводимое оборудование использовался прочный кожаный ремень.

Рэнсомс построил ранний портативный компьютер в 1841 году и выставил его на выставке. Выставка Королевского сельскохозяйственного общества того года. В следующем году Рэнсомс преобразовал паровой двигатель в автономный, создав таким образом первый тяговый двигатель

. Несколько двигателей Туксфорда были показаны на выставке Королевского сельскохозяйственного общества в Бристоле в 1842 году, и другие производители вскоре присоединились к ним, используя базовую конструкцию двигателя Tuxford в качестве образца для большинства переносных двигателей, производимых после этого.

Среди первых производителей в Великобритании были:

Этот последний производитель заслуживает здесь особого внимания. Первый портативный Clayton Shuttleworth был построен в 1845 году с двухцилиндровым двигателем. В 1852 году компания выиграла золотую медаль за портативный двигатель на выставке Королевского сельскохозяйственного общества в Глостере, после чего бизнес быстро расширился: в 1857 году они основали вторую фабрику в Вене, чтобы выйти на европейский рынок., и к 1890 году компания произвела более 26 000 переносных двигателей, многие из которых были экспортированы по всему миру.

В 1850-х годах Джон Фаулер использовал переносной двигатель Clayton Shuttleworth для привода устройств в первые публичные демонстрации применения кабельных тросов в культивации.

Параллельно с разработкой первых переносных двигателей многие инженеры пытались сделать их самоходными - предшественников тягового двигателя. В большинстве случаев это достигалось установкой звездочки на конце коленчатого вала и пропусканием цепи от этого колеса к более крупной звездочке на задней оси. Эти эксперименты имели переменный успех.

Как ранее отмечал (позже Эвелинг и Портер ), было абсурдно использовать четырех лошадей, чтобы тянуть паровой двигатель от работы к работе, когда паровоз имел десять раз сильнее лошадей. Поэтому, когда самоходные тяговые двигатели стали достаточно надежными, было неизбежно, что они возьмут на себя роль многих переносных двигателей, и это действительно стало происходить с конца 1860-х годов.

Другие строители производили двигатели по всему миру. Небольшие механические мастерские могли собирать агрегаты с малым двигателем и вертикальным котлом и ставить на колеса. В Северной Америке на рынок вышли десятки строителей - например, Case, Sawyer Massey и Gaar Scott. Местные строители устанавливали двигатели во Франции, Италии, Швеции и Германии.

Однако переносной двигатель так и не был полностью заменен тяговым двигателем. Во-первых, портативное устройство, не имеющее зубчатой ​​передачи, было заметно дешевле, а во-вторых, во многих случаях использовалась простая паровая машина, которую можно было перемещать, но не требовалось дополнительной сложности, которая могла бы перемещаться сама по себе.

Небольшое количество портативных машин продолжали строиться даже после прекращения производства тяговых двигателей. Линкольна предлагали портативные компьютеры на продажу и в 1960-е годы. За сто лет английские строители произвели порядка 100 000 переносных паровых машин как для внутреннего использования, так и для экспорта за границу.

Примерно с 1900 года потребность в небольшом дешевом источнике энергии на фермах все больше перенималась двигателями внутреннего сгорания, такими как аварийные двигатели, а позже и стационарные и переносные промышленные версии двигателей легковых и грузовых автомобилей, либо для использования ремня, либо встроенного в двигатель-генераторы.

Использование
Приводной ремень: используется для передачи мощности от маховика двигателя. Здесь показано вождение молотилки.

Помимо обмолота, переносные двигатели использовались для привода кукурузных мельниц, центробежных насосов, камнедробилок, динамо, соломорезки, пресс-подборщики сена и пилорамы. Они даже использовались для выработки электроэнергии для прожектора на футбольных матчах, первый случай был на Bramall Lane, Sheffield в 1878 году.

Как правило, переносной двигатель доставляется на рабочую площадку, часто на ферму или в поле, и между маховиком двигателя и ведущим колесом приводимого в действие оборудования устанавливается длинный приводной ремень.

В ряде случаев переносной двигатель вместо того, чтобы буксировать с места на место, был полупостоянно установлен в здании как стационарный паровой двигатель, хотя колеса были не обязательно снимать.

Более экстремальное использование происходит, когда двигатель снимается с котла и повторно используется в качестве стационарного двигателя. Часто котел также используется повторно (без колес) для подачи пара. По состоянию на 2007 год все еще существуют примеры таких демонтированных переносных двигателей, работающих в коммерческих целях на небольших рисовых заводах в Бирме (и, без сомнения, в других местах). Такие примеры легко узнать по изогнутой опоре под блоком цилиндров, которая использовалась для крепления двигателя к котлу. Тысячи переносных двигателей мощностью 1 л.с. были построены в Китае во время Большого скачка 1958 года. Каждой деревне и крестьянину было предложено построить небольшой чугуноплавильный завод и производить чугун. Чтобы заставить воздуходувки поддерживать температуру реторты, были построены небольшие двигатели сжигания соломы. Все это было безрезультатно, так как конечный чугун был очень плохого качества для любого использования.

Конструкция

Общий вид

Сохранился Одноцилиндровый переносной двигатель Marshall 6 л.с., № 87866, построенный в 1936 году. Этот проект имеет котел в колониальном стиле и длинную топку для сжигания бревен. Сохранившийся двигатель Robey 3nhp с деталями дымохода. Верхний рычаг управляет демпфером, в то время как ручка внизу управляет необычным червячно-квадрантным механизмом для подъема и опускания дымохода для транспортировки.

Наиболее распространенное устройство соответствует оригинальной конструкции Таксфорда. Хотя это очень похоже на обычную компоновку тягового двигателя, двигатель переносного двигателя обычно перевернут, с цилиндрами со стороны топки и коленчатым валом со стороны конец коптильни. Эта компоновка была разработана для размещения регулятора рядом с топкой, что облегчало механику ведение огня и управление частотой вращения двигателя из одного места. Дополнительным преимуществом является то, что маховик находится вне задних опорных катков, поэтому последние можно установить на более узкую колею, что упрощает маневрирование двигателя через ворота.

Некоторые производители (например, Фаулер ) сделали свои портативные двигатели в том же стиле, что и тяговые двигатели, с цилиндром на конце дымовой камеры. Вероятно, это было сделано для снижения производственных затрат, так как других очевидных преимуществ от этого нет. (Томас Эвелинг понял, что для тягового двигателя было бы лучше расположить маховик в пределах досягаемости водителя на случай, если он по неосторожности позволил кривошипу остановиться в верхней мертвой точке (где он не может запуститься самостоятельно) и в большинстве других случаев. производители двигателей последовали этой же идее.)

Котел

Обычно это жаротрубный котел с топкой локомотивного типа . Однако некоторые конструкции (например, Marshall "Britannia" (на фото)) имеют круглые топки морского типа. Этот последний тип также был известен британскими производителями как «колониальные» котлы, поскольку они в основном предназначались для экспорта в «Колонии» и имели большой дорожный просвет для передвижения по неровным дорогам.

Топливом обычно является уголь, но двигатель может быть разработан для использования вместо него древесного топлива, соломы или жома (остатки сахарного тростника). Более длинная круглая топка особенно подходит для сжигания поленьев, а не более коротких деревянных заготовок. Машины, предназначенные для сжигания древесины, могут быть оснащены искрогасителями.

двигателем

Большинство переносных двигателей являются одноцилиндровыми, но были также построены двухцилиндровые двигатели. Золотниковый клапан обычно приводится в действие одним эксцентриком , и реверсивный механизм не установлен. Обычно имеется регулятор с ременным приводом, который поддерживает работу двигателя с постоянной скоростью, даже если нагрузка колеблется.

Двигатель может иметь один или два маховика, установленных на одном коленчатом валу. Если предусмотрено два, они устанавливаются с обеих сторон двигателя и могут быть разного диаметра. Маховик меньшего размера обеспечивает меньшую скорость при работе на дворе (например, при измельчении кормов), чем требуется для привода молотильной машины (например).

Вспомогательное оборудование

Коленчатый вал приводит в действие насос питательной воды котла, который забирает воду из бочки, расположенной рядом с двигателем. Многие двигатели имеют простой, но эффективный нагреватель питательной воды, который работает за счет вдувания небольшой части выхлопного пара в бочку с водой. Цилиндр также действует как маслоотделитель. Масло в выхлопном паре поднимается к верху ствола и может быть удалено.

Дымоход

Высокий дымоход обеспечивает хорошую тягу для огня. Для преодоления препятствий над головой дымоход шарнирно закреплен у основания и складывается для транспортировки и хранения. К концу топки обычно устанавливается кронштейн подходящей формы для поддержки дымохода в сложенном состоянии.

Колеса

Большинство конструкций оснащены четырьмя колесами и не имеют какой-либо подвески. Первые портативные машины имели деревянные колеса, но по мере того, как двигатели становились более мощными (и тяжелыми), вместо них устанавливались изготовленные стальные колеса.

«Передние» колеса обычно меньше задних. Это связано с тем, что они установлены на поворотной носовой тележке под дымовой коробкой, и большие колеса могут удариться о котел при повороте двигателя на угол. Дополнительным преимуществом является то, что может быть установлен маховик большего диаметра , обеспечивающий более стабильную выходную мощность.

Большой переносной двигатель Фостера на дровах в музее Саммерли в Коатбридже

Многие переносные двигатели до сих пор сохранились, так как они были построены в больших количествах и отправлены во многие отдаленные уголки Земли. Значительное количество из них было сохранено, многие были восстановлены до полного рабочего состояния: их относительно небольшой размер и более простая конструкция, по сравнению с тяговым двигателем, делают их гораздо более жизнеспособными для восстановления среднестатистическим энтузиастом.. (То есть при условии, что котел находится в удовлетворительном состоянии: ремонт котла может быть очень дорогим, замена котлов тем более.)

Обычно можно увидеть работающие переносные двигатели на митингах тягачей и паровых фестивалях. На паровой ярмарке в Грейт-Дорсет, например, портативные двигатели можно найти на соответствующих демонстрационных площадках, управляя стендами пил, молотильными машинами, камнедробилками и другим современным оборудованием.

Многочисленные сельскохозяйственные и промышленные музеи включают портативные двигатели в свои коллекции.

То, что считается самым старым из сохранившихся произведений Маршалла, завод № 415, портативный 2,5 nhp 1866 года, можно увидеть в (Музее власти) в Новом Южном Уэльсе. Этот двигатель также является самым старым зарегистрированным переносным двигателем в Австралии.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
  • Portable Steam Engines (Shire Album 163) Lyndon R. Shearman, опубликованная Shire Publications Ltd, ISBN 0 -85263-783-7
  • Портативный паровой двигатель: его конструкция и управление - Практическое руководство для владельцев и пользователей паровых двигателей в целом, WD Wansbrough, 168 страниц, опубликовано TEE Publishing Ltd (1994), ISBN 1-85761-067-9. (Это современный переиздание книги, первоначально опубликованной в 1887 или 1911 году, в зависимости от того, к какому онлайн-продавцу книг вы обращаетесь!)
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с портативными движками.
Последняя правка сделана 2021-06-02 11:51:33
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте