世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理

什麼是蒸汽火車?


談到蒸汽機車,美國曆史學家小約翰•H•懷特 (John H. White ,Jr)曾作過這樣的描述:"這的確是一種肚子裡冒著 火的機器。它沿著鐵軌呼嘯而來,發出撞擊聲以及刺耳的鈴聲和笛聲。它雖然體積龐大但卻威風凜凜,氣定神閒。它勇往直前,無所畏懼,唯一的毛病就是太能‘喝’水,太能冒煙。難怪成千上萬 的人會被蒸汽機車的魅力和力量所吸引。"事實上,有許多人甚至沉迷其中,難以自拔。即使在今天,儘管蒸汽機車已逐漸淡出 人們的生活,但人們對它仍是痴心不改,而這不僅僅是出於人們的懷舊心理,事實上,蒸汽機車是少數幾種既有生命又有感情的 機器之一。在它之前只有發條玩具老鼠能做到這一點。蒸汽機車從第一次出現開始就對人類的想像力產生了巨大影響。有些人 對它充滿懷疑,有些人則嚇壞了,不過更多的人是帶著欣賞的眼光來看待它,並且人們很早就給它起了個愛稱:"鐵馬”。


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


世界上第一輛蒸汽火車


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理

世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理

1814年英國人斯蒂芬遜製造出世界上第一輛蒸汽機車.當時有人駕著一輛馬車和它賽跑.新生火車醜陋笨重.走得很慢.漂亮的馬車驕傲地跑在前面.而且火車由於沒有裝彈簧.把路基都震壞了.然而斯蒂芬遜並沒因比賽失敗而灰心.他不斷改進機車.堅信火車具有馬車所無法媲美的前途.一百多年過去了.馬車仍按原來的速度轉動著輪子.而火車卻在飛速前進.高速火車每小時可達200公里.試驗性火車的速度更為驚人。


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


1832年美國人約翰•賈維斯 (JohnJervis) 在西點製造廠 (west point Foundry)製造了第一輛帶有轉向架的機車。該車為4-2-0軸式,最先被稱為"實驗號’’ (Experiment),後來又被稱為"喬納森兄弟"號(Brother Jonathan) 。


蒸汽小火車的工作原理


蒸汽機車是蒸汽機在交通工具上運用的最好範例。我們都知道,蒸汽機是靠蒸汽的膨脹作用來作功的,蒸汽機車的工作原理也不例外。當司爐把煤填入爐膛時,煤在燃燒過程中,它蘊藏的化學能就轉換成熱能,把機車鍋爐中的水加熱、汽化,形成400℃以上的過熱蒸汽,再進入蒸汽機膨脹作功,推動汽機活塞往復運動,活塞通過從這個工作過程可以看出,蒸汽機車必須具備鍋爐、汽機和走行三個基本部分。連桿、搖桿,將往復直線運動變為輪轉圓周運動,帶動機車動輪旋轉,從而牽引列車前進。

從這個工作過程可以看出,蒸汽機車必須具備鍋爐、汽機和走行三個基本部分。


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


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世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


鍋爐是燃料(一般是煤)燃燒將水加熱使之蒸發為蒸汽,並貯存蒸汽的設備。它由火箱、鍋爐和煙箱所組成。火箱位於鍋爐的後部,是煤燃燒的地方,在內外火箱之間容納著水和高壓蒸汽。鍋爐的中間部分是鍋爐,內部橫裝大大小小的煙管,煙管外面貯存鍋水。這樣,煙管既能排出火箱內的燃氣又能增加加熱面積。燃氣在煙管通過時,將熱傳給鍋水或蒸汽,提高了鍋爐的蒸發率。鍋爐的前部是煙箱,它利用通風裝置將燃氣排出,並使空氣由爐床下部進入火箱,達到誘導通風的目的。鍋爐還安裝有汽表、水錶、安全閥、注水器等附屬裝置。

汽機是將蒸汽的熱能轉變為機械能的設備。它由汽室、汽缸、傳動機構和配汽機構所組成。汽室與汽缸是兩個相疊的圓筒,在機車的前端兩側各有一組。上部的汽室與下部的汽缸組合,通過進汽、排汽推動活塞往復運動。配汽機構是使汽閥按一定的規律進汽和排汽。傳動機構則是通過活塞桿、十字頭、搖桿、連桿等,把活塞的往復運動變成動輪的圓周運動。


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


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蒸汽機車的走行部分包括輪對、軸箱和彈簧裝置等部件。

輪對分導輪、動輪、從輪三種。安裝在機車前轉向架上的小輪對叫導向輪對,機車前進時,它在前面引導,使機車順利通過曲線。機車中部能產生牽引力的大輪對叫動輪。機車後轉向架上的小輪對叫從輪,除了擔負一部分重量外,當機車倒行時還能起導輪作用。軸箱和車輛的滑動軸承軸箱相類似,主要起潤滑作用,防止車軸在高速運行時過熱。彈簧裝置的作用主要是緩和運行時的振動,減輕車輪對線路的衝擊,另外還能把車架上部的重量平均分配給各個輪隊。

蒸汽火車


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


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世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


蒸汽火車的外觀和功用與如今的各種火車相差不遠,但是它是世界上第一代的火車,是利用煤為動力,蒸汽機為核心的最初級最古老的火車。蒸汽火車通過用煤燒水,使水變成蒸汽,從而推動活塞,使火車運行。在人們的心目中,氣勢磅礴的蒸汽機車具有一種特殊的意味,因為它曾以無比的巨力開啟過人類歷史上一個嶄新的時代。一般,蒸汽火車的速度為160千米/小時。


世界上第一輛蒸汽火車以及工作原理


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