Höyryveturit ovat höyrykäyttöisiä veturit. Höyryvetureita käytettiin 19-luvun puolivälistä 20-luvun puoliväliin.
1500-luvun puolivälissä veturit veivät hevosia vetämään vaunussa, jota alettiin käyttää Saksassa. Kun höyrykone keksittiin 1700-luvun alkupuolella, nämä tiet alettiin muuttaa rautateiksi, ja ensimmäisen höyryvetimen valmistivat vuonna 1804 Richard Trevithick ja Andrew Vivian Englannissa. Veturi toimi Walesissa "Penydarren" (Merthyr Tydfil) raitiovaunulinjalla, joka on lähellä kiskojen kokoa. Seuraavana ajanjaksona Matthew Murrayn kaksisylinterinen veturi rakennettiin vuonna 1812 Vagonyolu Middleton Railway -operaattorille.
Tämä Yhdistyneessä kuningaskunnassa tapahtunut kehitys vauhditti Yhdysvaltojen alkua ja Tom Thumb, ensimmäinen amerikkalainen höyryveturi, joka työskenteli Baltimore-Ohio-rautatiellä vuonna 1829, aloitti työt tällä linjalla, ja se oli kokeilumalli, ja se käynnistettiin Etelä-Carolinan rautatien avajaisissa Amerikassa. Charlestonin paras ystävä oli ensimmäinen onnistunut rautatieveturi.
Höyryveturin kehittäminen
Trevithick-veturin rakentamisen jälkeen 25 vuoden aikana rajoitettua määrää höyryvettureita käytettiin menestyksekkäästi kivihiilellä varustetuilla rautateillä. Napoleonin sotien loppupuolella myös tällä rehun hinnannousulla oli merkittävä vaikutus. Koska valuraudasta tehdyt Ievha-tiet eivät olleet tarpeeksi vahvoja vetämään höyryveturin painoa, nämä tiet, joissa oli "L" -osa, jossa vaunun pyörät sopivat tasaisilla pinnoilla varustetuilla kiskoilla ja laippapyörillä.
Höyryveturisylinteri
George Stephenson, hyödyntäen aikaisempien suunnittelijoidensa kokemusta vuonna 1814, teki tasaisen pinnan veturit liikkuviksi kiskoilla. Melkein kaikissa aiemmissa veturissa sylinterit asetettiin pystysuoraan ja upotettiin osittain kattilaan. Vuonna 1815 Stephenson ja Losh patentoivat ajatuksen siirtää päävetopyörät suoraan sylintereistä ylhäällä edessä olevien kampien välityksellä sen sijaan, että käyttövoima siirretään mäntästä päävetopyörään. Laite, joka siirtää käyttövoiman hammaspyörillä, aiheutti nykimistä etenkin silloin, kun suuret hampaat olivat kuluneet. Mekanismi, joka siirtää voimaa suoraan sylinteristä, antoi suunnittelijoille suuremman vapauden, koska se on kevyempi.
Höyryveturikattilat
Veturikattilat ovat myös muuttuneet putkimuotoon, kun se oli muodoltaan laiha letku, ja sitten putkimaiseen muotoon, jossa monet putket olivat samanaikaisesti olemassa, tarjoten siten laajemman lämmityspinnan. Tässä viimeisessä muodossa sarja putkia kiinnitettiin samanlaiseen levyyn, joka löydettiin siltä puolelta, jossa takka palaa. Sylinterien pakokaasuhöyry aiheuttaa räjähdyksen, kun se kulkee putkien läpi ja kulkee savun päästä savupiippuun pitäen tulen hengissä veturin liikkuessa. Kun veturi seisoi missä se oli, solmua käytettiin. Liverpool and Manchester Company -yrityksen kirjanpitäjä Henry Booth patentoi vuonna 1827 edistyneemmän moniputkisen onnettomuuden. Stephenson käytti myös esillä olevaa keksintöä veturissaan nimeltä Rocket (mutta ensin hänen oli tehtävä erittäin pitkiä kokeita estääkseen päätylevyjen, joihin kupariputket oli kytketty, kytkentärenkaita, jotta ne eivät vuotaisi).
Vuoden 1830 jälkeen höyryveturi oli muodossa, josta se nykyään tunnetaan. Sylinterit sijoitettiin joko vaakasuoraan tai hiukan kaltevaan päähän, josta savu tuli, ja jos palomiehen paikka oli, se sijaitsi lopussa, jossa takka palaa.
Höyryveturin alusta
Telojen ja akselien tultua kiinnittymästä kattilaan tai asettamalla ne suoraan kattilan alle, tarvittiin kehys eri osien pitämiseksi yhdessä. Tangon runko, jota käytettiin ensimmäistä kertaa brittiläisissä veturissa, otettiin pian käyttöön Yhdysvalloissa ja siirrettiin takoraudasta valuteräkseen. Rullat asennettiin rungon ulkopuolelle. Englannissa baarikehys korvattiin levykehyksellä. Tässä sylinterit sijaitsevat rungon sisällä, ja runkoihin on järjestetty jousitettu jousitus (kierteiset tai lehdenmuotoiset) ja akselin laakerit (öljytyt laakerit) akseleiden pitämiseksi.
Kun teräs otettiin käyttöön kattilanvalmistuksessa vuoden 1860 jälkeen, oli mahdollista työskennellä korkeammissa paineissa. 19-luvun loppupuolella 12 baarin paine levisi vetureissa; Jos yhdiste on veturit, 3,8 baarin paine aloitettiin. Tämä paine nousi 17,2 baariin tällä aikakaudella. Vuonna 1890 pikavetureiden sylinterit valmistettiin halkaisijaltaan 51 cm ja iskunpituus 66 cm. Myöhemmin Yhdysvaltojen kaltaisissa maissa sylinterin halkaisija nousi 81 cm: iin ja veturit ja vaunut alkoivat tehdä suurempia.
Ensimmäisissä veturissa oli akselilla toimivia pumppuja. Nämä kuitenkin toimivat vain moottorin käydessä. Injektori löydettiin vuonna 1859. Kattilasta saatua höyryä (tai myöhemmin poistohöyryä) suihkutettiin kartion muotoisen karkean suuttimen (hajottimen) läpi, ja vesi täytettiin kattilaan korkeammassa paineessa. "Takaiskuventtiili" (yksisuuntainen venttiili) pitsi höyryä kattilan sisällä. Kuiva höyry otettiin joko kattilan yläosasta ja rei'itetyssä putkessa tai kattilan yläosassa olevasta kohdasta ja kerättiin höyrypisaroihin. Tämä kuiva höyry siirrettiin sitten säätimeen ja säädin kontrolloi kuivahöyryn jakautumista. Tärkein höyryveturien kehitys oli ylikuumenemisen käyttöönotto.
Wilhelm Schmidt löysi kaltevan putken, joka kuljetti höyryä kaasuputken läpi ensin uuniin ja sitten kollektoriin kattilan etupäässä, ja myös muut insinöörit käyttivät sitä. Polttoaineen, etenkin veden, säästöt näyttivät heti. Esimerkiksi 'kylläistä' höyryä tuotettiin 12 bar: n paineessa ja 188 ° C: n lämpötilassa; tämä höyry laajeni nopeasti sylintereissä, kuumentaen vielä 93 ° C. Siten 20-luvulla veturit pystyivät toimimaan suurilla nopeuksilla, jopa lyhyillä 15% leikkausaikoilla. Edistykset, kuten teräspyörät, lasikuitulämpökattilan vuoraukset, pitkät nousumäntäventtiilit, suorat höyrykäytöt ja ylikuumeneminen, ovat vaikuttaneet höyryveturien viimeiseen vaiheeseen.
Kattilan höyryä käytettiin myös muihin tarkoituksiin. Vetovoiman lisäämiseksi kaatamisen sijaan alettiin käyttää hiekkapuhallusta höyryn kanssa, mikä lisäsi kitkavoimaa vuonna 1887. Pääjarrut toimivat joko koneen tyhjöllä tai höyrypumpun toimittamalla paineilmalla. Lisäksi järjestettiin höyrylämmitys, joka kuljetettiin vaunuihin putkilla, ja höyrydünosta (generaattori) saatiin sähkövaloa.
Ole ensimmäinen, joka kommentoi