Войти
Четырехколесный локомотив Стивенсона около 1814 года Паровая пружина или паровая подвеска форма подвески, которая использовалась для некоторых ранних паровозов, спроектированных и построенных Джорджем Стивенсоном. Они использовались недолго и, возможно, использовались менее чем на десяти локомотивах.
Чугун перила для рыбного живота На ранних железных дорогах использовались железные планки перила. Они были хрупкими и склонны к растрескиванию при ударных нагрузках. Новые паровозы 1820-х годов были намного тяжелее конных повозок прежних плато. В локомотивах этого периода также использовались вертикальные цилиндры, установленные внутри котла. Вертикальные силы движущихся поршней дополнительно вызывали удар молотком, который увеличивал нагрузку на рельсы.
Еще одной причиной использования подвески было улучшение фрикционного контакта между колесами и рельсами. Это зависело от поддержания хорошего контакта, что требовало хорошей подвески колес на неровной дороге. В то время способность локомотива с цепной тягой тянуть поезд вызывала большие сомнения, поскольку считалось, что трение между гладким железным колесом и рельсом будет недостаточным. Некоторые дизайнеры, такие как Бленкинсоп с его Саламанкой, думали, что потребуется система зубчатых зубьев. Стивенсон считал, что при условии, что между колесом и рельсом может поддерживаться хороший контакт, одного лишь сцепления трения будет достаточно.
Чертеж 1877 года заявленного «локомотива Стефенсона 1815 года», похожий на «Герцог», но с фланцевыми колесами, пластинчатой цепью и без центральной звездочки. Во времена этих первых локомотивов существовали еще нет способа выковать подходящую стальную пружину, чтобы выдержать вес локомотива. Высококачественная сталь была доступна со времен Хантсмана тигельного процесса, но она по-прежнему была настолько дорогой, что считалась «полудрагоценным металлом». Пройдет еще сорок лет, прежде чем конвертер Бессемера сделает доступной дешевую массовую сталь. Аналогичная проблема возникла у предохранительных клапанов, из-за чего они полагались на собственный груз или на громоздкий пакет рессор Хакворта, а не на вездесущую сталь спиральная пружина, которая появится позже.
«Паровая подвеска» Стивенсона снабжала каждое колесо собственной «паровой пружиной». Вертикальные цилиндры устанавливались в основание котла над каждой осью и попарно смещены в стороны. Шасси или рамы локомотивов Стефенсона обеспечивали небольшую конструктивную прочность, большая часть которой приходилась на корпус котла. Внутри каждого цилиндра поршень несет нагрузку на ось и прижимается вверх против давления пара внутри котла. Поршня диаметром всего несколько дюймов было достаточно, чтобы уравновесить вес локомотива. Подшипники буксы могли скользить вертикально внутри роговых блоков, прикрепленных к деревянной раме под котлом.
Поршневые уплотнения в то время были постоянной проблемой. Те, которые предназначены для больших стационарных двигателей, работающих при низком давлении, герметизировались множеством методов, включая кожаные мойки для чашек, бассейны со стоячей водой и даже припарку из коровьего навоза. По мере увеличения рабочего давления, которое было важной частью превращения стационарного парового двигателя в мобильный паровоз, требования к поршневому уплотнению еще больше возрастали. Поршни теперь в основном герметизировались с помощью дубовой веревки, намотанной вокруг них в канавке, часто смазанной жиром. Сохранение тросового уплотнения влажным, а значит, набухшим, было признано важным фактором достижения хорошего уплотнения. Поскольку цилиндры с паровой пружиной находились в нижней части котла, ниже уровня воды, ожидалось, что они будут хорошо герметизированы. Несмотря на это, они продолжали давать проблемы с утечкой и в конечном итоге были удалены и заменены на железные или стальные листовые рессоры. Вуд в 1831 году иллюстрирует один из локомотивов Киллингворта, теперь оснащенный металлическими листовыми рессорами, а также соединительные тяги.
Первым локомотивом Джорджа Стефенсона был Блюхер 1814 года. Это был четырехколесный локомотив с колесами, соединенными цилиндрическими зубчатыми колесами. Он страдал от плохого сцепления с относительно новой технологией кромочных реек с колесами с фланцами, что объяснялось проблемой поддержания хорошего контакта с ними. Это был первый из серии локомотивов раннего Стивенсона, известных как «локомотивы угольной шахты Киллингворта ». Следующая конструкция Стефенсона была его развитием, все еще с четырьмя колесами, но теперь использующая цепной привод для их соединения. Это был его первый локомотив, в котором использовались паровые пружины.
Стефенсон приобрел репутацию изготовителя локомотивов, и к нему обратились с просьбой построить первый локомотив для использования в Шотландии на Железная дорога Килмарнок и Трун. Duke был больше, с шестью колесами и использовал тот же цепной привод и паровые рессоры, что и локомотивы Killingworth. Поскольку этот локомотив должен был быть построен для внешнего заказчика, Стивенсон больше не мог пользоваться мастерскими в Киллингворте, и поэтому он был построен на заводе Walker Iron Works его друга Уильяма Лоша в Ньюкасл. Усовершенствования этого локомотива были подробно описаны в патенте, поданном совместно с Лошем 30 сентября 1816 года.
«Герцог», вероятно, был завершен в 1817 году и работал в Килмарноке, но, похоже, сохранил проблемы с поломкой рельсов. Он был продан графу Элджину в октябре 1824 года для его железной дороги в Файфе, но, будучи слишком тяжелым для рельсов, использовался в качестве стационарной насосной машины в карьере на Чарльзтаун, а с 1830 года на шахте около Данфермлина ; его дальнейшая судьба неизвестна.
Большинство шотландских изображений герцога неточны, поскольку основаны на локомотивах Киллингворта или даже на ракете Стивенсона, но в 1914 году к столетнему юбилею была изготовлена памятная серебряная модель, и одно это кажется точным, показаны шесть колес и цилиндры паровых рессор.
Пять локомотивов были построены для Hetton Colliery в период с 1820 по 1822 год, четыре из которых были названы : Хетттон, Дарт, Таллихо и Стар. Они были похожи на The Duke, но четырехколесные с колесами 3 '9 дюймов. Они были построены с паровыми рессорами, которые позже были удалены из-за проблем с утечкой пара.
В 1852 г. Lyon был построен как копия этих ранних локомотивов Hetton.
Locomotion (копия) с соединительными тягами и двухсекционными дисковыми колесами Hackworth Позже локомотивы отказались от паровых рессор. Для Locomotion на Стоктон-энд-Дарлингтонской железной дороге в 1825 году пружин не было. Несмотря на отсутствие пружин, была предусмотрена поперечная компенсация для сохранения хорошего контакта между рельсами и Одна из осей была установлена на подшипнике «пушечного ящика», который поворачивался по центру и мог наклоняться из стороны в сторону. Хотя это не давало локомотиву стабильной езды, оно позволяло колесам следовать неровная колея. Наличие пушечной коробки между колесами также препятствовало предыдущему использованию центральной приводной цепи, и поэтому Стивенсон впервые применил повсеместные соединительные тяги. Уменьшение хода подвески по сравнению с паровыми рессорами также упростило установку свободно вращающихся соединительных тяг, так как это позволило избежать изменения эффективной колесной базы при движении одной оси относительно другой.
Неподрессоренная ходовая часть сломала оригинальные чугунные колеса с восемью спицами, и они были заменены Хаквортом с его характерными деревянными клиньями между концентрическими частями. К этому времени поломка рельсов была уменьшена за счет использования более прочных рельсов. Эти новые кованые рельсы из кованого железа стали источником разногласий между Стефенсоном и Лошем, поскольку первоначально Лош ожидал поставить чугунные рельсы со своего металлургического завода, партнером которого Стефенсон какое-то время был. предпочел использовать улучшенные железные рельсы из Бедлингтонского металлургического завода Джона Биркиншоу.
