Выбрать главу

Уже в 1830 году Стефенсон построил паровоз «Планета» с цилиндрами, лежащими внутри рамы. Ведущие оси у этого паровоза делались коленчатыми и этот тип оставался долгое время образцовым. По размерам своим «Планета» значительно превосходила «Ракету». Этот паровоз, весивший около десяти тонн, мог везти поезд весом в 76 тонн со скоростью в 25 километров в час.

В конструкциях следующей серии паровозов Стефенсона появляются все более и более современные черты: цилиндры делаются горизонтальными, над котлом помещается колпак для осушки пара. Наконец, в 1843 году Роберт Стефенсон, продолжавший дело отца, вводит так называемую «кулиссу Стефенсона» для улучшения парораспределения, которое до того работало неудовлетворительно. Между тем парораспределение во всякой паровой машине играет главную роль.

В обычных стационарных паровых двигателях Уатта для регулирования впуска пара то по одну, то по другую сторону поршня применяется аппарат, изобретенный сотрудником Уатта Мердоком и позднее усовершенствованный Мурреем. Он известен под названием коробчатого золотника. Этот аппарат представляет собой коробку без крышки, скользящую по гладкой поверхности, называемой Зеркалом. Коробка приводится в движение самой машиной посредством эксцентриков. В зеркале имеются два отверстия, называемые паровпускными окнами, из которых каждое ведет к тому и другому концу цилиндра. Между этими паровпускными окнами имеется еще третье окно, ведущее уже не в цилиндр, а к выпускной трубе. Открытая часть коробки золотника обращена к зеркалу, по которому она скользит. Весь аппарат заключен в золотниковом ящике, прикрепленном к рабочему цилиндру; ящик же непосредственно сообщается с паропроводом. Когда по паропроводу в этот ящик поступает пар из котла, то коробка золотника находится в одном из концов ящика так, что паровпускное окно на противоположном конце открыто: через него свежий пар из котла поступает в цилиндр и толкает поршень. Машина начинает работать и приводит в действие золотник, который, автоматически передвинувшись, соединяет одну часть цилиндра с выпускным окном, а другую с золотниковым ящиком, так что отработавший пар выбрасывается на воздух; в открытое второе окно поступает из ящика свежий пар, который гонит поршень обратно.

Таким образом золотник совершенно точно распределяет пар в машине, подавая его то по одну, то по другую сторону поршня и выбрасывая отработавший пар.

Этот парораспределительный аппарат вполне удовлетворяет стационарный паровой двигатель, где требуется лишь равномерность хода.

⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀

⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀ Паровой цилиндр с золотником

⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀

⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀

Паровой машине локомотива необходимо иметь возможность в любой момент изменить прямой ход на обратный, а затем уменьшать и увеличивать скорость хода. Попыток сконструировать механизм, связанный с золотником для реверса, т. с. осуществления перемены хода на обратный и регулирования скорости хода — было сделано немало, но окончательно вопрос был разрешен только «кулиссой Стефенсона». Идея ее была предложена конструктором завода Гау.

Кулиссой называется планка, соединяющая концы тяг двух эксцентриков, в прорезе которой ходит палец золотниковой тяги. Перемещением этой кулиссы и меняется прямой ход паровоза на обратный, а также регулируется ход золотника, отсекающего приток пара. Этот очень простой механизм, управление которым находится в руках машиниста, широко применяется и теперь в судовых двигателях. В паровозах же он был впоследствии заменен кулиссой бельгийского конструктора Вальшаерта, несколько более сложной, но здесь более удобной.

Одновременно с конструктивными усовершенствованиями, быстро возрастали мощность и размеры паровозов.

С развитием железнодорожной сети, один завод Стефенсона уже не мог удовлетворить спроса на паровозы. Вслед за железнодорожным строительством началась постройка заводов во Франции, Германии и особенно в Америке. Целая армия инженеров и техников стала работать над увеличением мощности паровозов. Бесконечно разнообразились их типы в зависимости от требований предъявляемых к локомотиву заказчиками.