Как устроен паровоз
Поглядим теперь, как устроены и как действуют отдельные части паровоза. Скажем здесь лишь о главных его частях, потому что для описания всего современного паровоза понадобилась бы целая большая книга. Такие книги напечатаны, и человеку, который хочет быть инженером-паровозостроителем, надобно их хорошо изучить.
Так вот, на рисунке 4 представлен паровоз так, как-будто он перерезан пополам сверху вниз, — это сделано для того, чтобы показать внутреннее устройство паровоза.
Основная часть паровоза, это — рама на шести или восьми колесах, из которых два средних колеса — больше крайних; в некоторых же паровозах все шесть колес одинакового размера. Рама эта вся сделана из железа. На раме лежит во всю ее длину большой железный котел, — в этом котле из воды образуется пар. С правой стороны видна высокая железная труба А, — из нее выходит дым; с левой стороны видна топка Б, около которой стоят машинист и кочегар. Над котлом находится свисток В, это — трубка с узким отверстием; если пустить в нее пар, раздается громкий свист. Когда поезд начинает двигаться или подходит к станции, машинист пускает туда пар и дает свисток; то же самое делает машинист на крутых поворотах, когда заметит подходящий встречный поезд или людей на пути: этим он предупреждает об опасности. Далее, с правой стороны, ниже трубы и котла, виден паровой цилиндр К; внутри него движется поршень со стержнем. Этот стержень соединяется с левой стороны с другим стержнем, или шатуном Д который сцеплен с кривошипом Ж, помещенным на среднем колесе М.
Легко понять, к чему нужны все эти стержни и кривошипы: как только пар войдет из котла в цилиндр, тотчас поршень со стержнем подвинется влево и толкнет кривошип назад и кверху; когда затем поршень пойдет вправо, кривошип повернется направо и вперед, и колесо один раз повернется и подвинется вперед, а вместе с ним — и весь паровоз.
Над цилиндром устроена так называемая золотниковая коробка. О ней мы уже говорили раньше при описании машины Уатта. Внутри ее ходит заслонка в роде корытца, которая движется взад и вперед над прорезями в стенке цилиндра, то впуская, то выпуская пар из цилиндра. Заслонка эта приводится в движение особым стержнем (на рисунке он не показан), связанным с колесом, и потому работа впуска и выпуска пара происходит сама собой, — машинист может лишь переставлять эти стержни, впуская в цилиндр больше или меньше свежего пара, — от этого и паровоз будет итти скорее или потише.
Для того, чтобы паровоз шел ровнее, паровые цилиндры устроены с обоих его боков, а чтобы сила поршня лучше передавалась всем трем колесам, — они соединены между собой прочным стальным бруском на шарнирах.
Здесь важно также понять, как устроены топка и котел, и как внутри котла образуется пар.
Топка, это — четырехугольный железный ящик. Через дверцы с левой стороны кочегар забрасывает в нее лопатой каменный уголь или дрова и зажигает их. Из топки идет по всей длине котла множество (более ста) железных трубок, — эти трубки окружены водой, налитой в котле; каждая трубка начинается от топки и другим концом входит в нижнюю часть трубы А. По этим трубкам проходит огонь и дым из топки и выходит через трубу наружу, при чем трубки эти сильно нагреваются; поэтому вода в котле от горячих трубок сильно разогревается, и из воды получается много пара. Чем больше подбрасывать топлива, тем сильнее будут разогреваться трубки и тем быстрее и больше будет получаться в котле пара. Пар собирается над водой и проходит в колпак, который находится с левой стороны котла вверху и обозначен буквой И. Затем, из колпака по трубке Н пар идет в два паровые цилиндра, где и толкает поршни взад и вперед; поршни же заставляют колеса двигаться. Ненужный и мешающий работе пар уходит из цилиндров по трубке в дымовую трубу А, откуда вместе с дымом уносится в воздух, увеличивая тягу в трубе.
К паровозу прикреплен крюками и цепями особый вагон, который называется тендером, — в нем помещаются дрова, уголь и запас воды. К тендеру прикреплены остальные вагоны: одни из них — открытые, другие — закрытые, но без окон, это — товарные и багажные вагоны для вещей; третьи — закрытые со всех сторон, с окнами и дверьми, с лавками для сидения, это — пассажирские вагоны.
В новейших паровозах пар, перед тем как он идет в цилиндр, еще высушивают и перегревают, пропуская его через особые трубки, между которыми проходит огонь. Кроме того, на всех паровозах установлены тормоза и приборы для питания котла свежей водой. Чтобы давать паровозу задний или передний ход, еще Стефенсон придумал очень простое приспособление, называемое «кулиссой Стефенсона».