Паровоз

Для вас, после знакомства с кривошипным механизмом, должно быть ясно, что перемещение в 70 миллиметров в обе стороны мы можем сообщить золотнику от кривошипа длиною в 35 миллиметров. Отмерим на кружке, который мы утвердили на месте паровозного колеса, от центра 35 миллиметров, проколем в конечной точке отмеренной длины кружок кнопкой острием вверх, это и будет необходимый нам золотниковый кривошип. Мы можем его соединить с золотниковым штоком длинной штангой, но она была бы при своей длине или тяжелой, если мы захотим ее сделать прочной и несгибаемой, или зыбкой, если мы ее сделаем легкой и тонкой. Кроме того, такое прямое соединение из-за того, что золотник находится высоко над цилиндром, причинит неравномощность движений золотника, или несимметричность парораспределения, как мы говорили раньше. Попробуйте сделать такое соединение полоской картона, поверните несколько раз сделанный вами кривошип, и вы легко убедитесь, что действительно прямое соединение кривошипа с золотником искажает парораспределение. Поэтому мы должны передать движение золотнику от устроенного нами кривошипа при помощи вспомогательных рычагов. Зная свойство рычагов, вы сумеете сделать это подобно тому, как мы этого достигли с маятником, обеспечивающим «линейное опережение». Попробуйте это сделать, разъединив временно золотниковый шток с маятником. При этом надо помнить, что поршень у нас приводит во вращение колесо при помощи шатуна и кривошипа, — мы их не сделали потому, что на подвижном рисунке трудно насадить два кривошипа (они бы мешали один другому). Помня об этом, мы поймем, что устроенный нами кривошип приводится в движение от главного ходового (или ведущего) кривошипа, и потому нам надо выбрать толково взаимное расположение двух кривошипов — ведущего и кулиссного (золотникового). Без дальних слов скажем, что оба эти кривошипа устанавливаются на ведущем колесе почти под прямым углом один к другому, т.-е. на расстоянии почти четверти оборота колеса. Значит, когда поршень находится в одном из крайних положений в цилиндре, а кривошип в одной из мертвых точек, — тогда кулиссный кривошип находится или в верхней или в нижней точке и, стало-быть, соединенный с ним золотник — в середине своего движения. Такое расположение обеспечивает впуск и выпуск пара золотником. Зная это, вы можете попробовать свою способность к изобретению. Разрежьте чрезмерно длинный шатун, нужный нам для соединения кривошипа с золотником, посередине. Потом при помощи промежуточного рычага передайте движение от кривошипа золотнику посредством половинок разрезанного шатуна. Решить эту задачу можно разными способами. Я расскажу, как это сделано в кулиссном механизме Гейзингера. Тут введением между двумя штангами, соединяющими кривошип с золотником, промежуточного рычага особой формы, решена не только задача равномерного перемещения золотника; этот промежуточный рычаг, называемый кулиссой (Q на рис. 11), дает еще возможность менять ход паровоза с переднего на задний и обратно, а также и изменять по желанию наполнение цилиндра машины свежим перегретым паром. В кулиссе проделан по дуге круга прорез; выгнутой своей стороной кулисса обращена назад к кривошипу ведущего колеса (на рис. 11). Кулисса прилажена к раме паровоза так, что она качается около своей средины и стало-быть есть двуплечий рычаг. Кулисса получает движение от кулиссного шатуна В, соединяющего ее нижний конец с парораспределительным кривошипом. Чтобы кулисса совершала одинаковые качания вправо и влево, кулиссный шатун должен быть достаточной длины. Его примерные размеры определяют следующим способом. Если мы хотим от кулиссы получить размахи золотника, то они не могут быть больше расстояния между двумя крайними положениями нижнего или верхнего конца кулиссы; это же расстояние, примерно, вдвое больше длины кулиссного кривошипа. Так мы в начале и предполагали, наметивши занять от него движение.