Fa unes dècades, només les locomotores de vapor tiraven de trens pels ferrocarrils. Al centre, una locomotora de vapor és una màquina autopropulsada dissenyada per moure vehicles i equipada amb una central de vapor. És el tipus de locomotora més antic que va dominar els ferrocarrils de tot el món al segle XIX. Com funciona una locomotora de vapor?
Disposició general d’una locomotora de vapor
Al llarg de la llarga història del desenvolupament d’instal·lacions autopropulsades ferroviàries, el disseny i les dimensions de les locomotores de vapor han canviat més d’una vegada. Es van millorar les unitats i els conjunts individuals, es va augmentar la potència de la central de vapor. Però, en general, l'estructura interna de la locomotora es va mantenir en tot moment igual. A les biblioteques actuals, podeu trobar descripcions detallades dels principis de funcionament de les màquines accionades per vapor ("Com funciona i funciona la locomotora de vapor", VA Drobinsky, 1955).
Tradicionalment, una locomotora de vapor inclou una caldera de vapor, una màquina de vapor, una tripulació i, de vegades, una tendra. Totes aquestes parts estan molt relacionades entre si i no signifiquen pràcticament res. A la caldera es genera vapor comprimit. La màquina consumeix vapor i converteix la seva energia tèrmica en energia mecànica que, al seu torn, acciona les rodes de la locomotora.
La tripulació converteix la rotació de les rodes en un moviment de translació de tota l’estructura i, a més, transfereix l’esforç de tracció al tender i a tot el tren.
Què hi ha dins de la locomotora?
La caldera de vapor té una estructura molt senzilla. Té una llar de foc on es crema combustible. Això produeix gasos calents. L’aigua s’escalfa al dipòsit, cosa que contribueix a la producció de vapor comprimit. També hi ha una cambra amb un tub a través de la qual s’eliminen els productes de combustió de la cambra de combustió.
La màquina de vapor està dissenyada per a un únic propòsit: convertir l’energia del vapor sobrecalentat generat a la caldera en un altre tipus d’energia amb el màxim benefici. Al cap i a la fi, només l’energia mecànica és capaç d’assegurar la rotació de les rodes d’una locomotora de vapor. Els elements principals d’una màquina de vapor són els cilindres. Normalment, cada locomotora de vapor té un parell de cilindres que es col·loquen a la part frontal del marc de la locomotora.
La màquina de vapor funciona segons el principi de doble acció. Durant el seu funcionament, s'admet vapor alternativament des dels dos costats del pistó.
El vapor no entra immediatament als cilindres. En primer lloc, passa per les caixes de bobina. Els carrets són dispositius que distribueixen vapor. A través d’ells entra vapor nou al cilindre i el vapor gastat s’aboca a l’exterior. Les bobines es mouen exactament d’acord amb el moviment dels pistons, cosa que s’aconsegueix mitjançant un mecanisme especial de distribució de vapor.
I, finalment, la tripulació. Realitza una funció de suport: allotja una caldera de vapor i una màquina de vapor. Aquesta part de l'estructura interna de la locomotora, quan interactua amb la via del ferrocarril, transforma l'energia mecànica de la màquina de vapor en l'energia del moviment de translació de la locomotora. En altres paraules, la tripulació és vital per al moviment de la locomotora pels rails.
