Tvaika lokomotīve: kā tvaiks griež riteņus, ko rāda modelis

Tvaika lokomotīve ir katls uz riteņiem. Uguns kurtuvē, tas ir, slēgtā krāsnī katla aizmugurējā galā, silda ūdeni, un tas pārvēršas tvaikā. Tvaiks zem spiediena plūst cilindros mašīnas sānos un pārmaiņus spiež virzuli uz priekšu un atpakaļ. Ar klaņa, gara stieņa, kas piestiprināts ārpus riteņa centra, palīdzību virzulis griež lielo dzenošo riteni līdzīgi tam, kā kāja uz pedāļa griež velosipēda kloķi.

Tvaika lokomotīvei šī kustība parasti redzama no ārpuses: cilindri, klaņi un stieņi, kas savieno riteņus, strādā mašīnas sānos. Arī tāpēc tā ir pateicīga priekšzīme modeļiem, īpaši ja mašīnai ir slavens stāsts. Pie tām pieder, piemēram, Stīvensona Rocket no 1829. gada, kuras risinājumus pārņēma gandrīz visas vēlākās tvaika lokomotīves, un britu Mallard, kas 1938. gadā sasniedza joprojām spēkā esošo tvaika lokomotīvju ātruma rekordu. Modelis tev parāda īstās mašīnas formu un kustību, taču tā riteņus griež tava roka vai uzvilkta piedziņa, nevis tvaiks.

Kā tvaiks lokomotīvē griež riteņus

Tvaiks lokomotīvē iziet vienu ceļu no uguns līdz pat skurstenim, un katrā tā posmā strādā cita mašīnas daļa. Kad zini secību, šīs daļas atradīsi gan īstas lokomotīves fotogrāfijā, gan modelī:

1. Kurtuve un katls. Kurinātājs met ogles kurtuvē. Karstās gāzes no uguns iet caur katlu pa daudzām caurulēm, ap kurām ir ūdens. Ūdens apņem arī pašu kurtuvi, tāpēc tas uzņem siltumu no lielas virsmas un pārvēršas tvaikā.
2. Tvaika kupols un regulators. Tvaiks krājas virs ūdens līmeņa, bieži apaļā virsbūvē katla augšpusē, ko sauc par tvaika kupolu. Tajā parasti atrodas regulators, vārsts, ar kuru mašīnists laiž tvaiku uz cilindriem un tā vada mašīnas spēku.
3. Cilindrs un aizbīdnis. Katrā lokomotīves pusē ir cilindrs ar virzuli. Bīdāms vārsts, ko sauc par aizbīdni, laiž svaigu tvaiku pārmaiņus virzuļa priekšā un aiz tā un vienlaikus no virzuļa otras puses izlaiž izlietoto tvaiku. Tāpēc virzulis spiež abos virzienos, gan uz priekšu, gan atpakaļ.
4. Krustgalva un klanis. No virzuļa iziet virzuļa kāts, stienis ar krustgalvu galā, kas slīd taisnā vadotnē. Pie krustgalvas piestiprināts klanis, un tā otrs gals atrodas uz tapas ārpus dzenošā riteņa centra. Tieši šeit virzuļa taisnvirziena kustība pārvēršas riteņa griešanās kustībā.
5. Sajūga stieņi. Dzenošos riteņus vienā pusē savieno horizontāls stienis, sajūga stienis. Pateicoties tam, tie visi griežas vienlaikus, un mašīnas spēks sadalās uz vairākiem riteņiem, kas tāpēc labāk turas uz sliedes.
6. Izplūde un skurstenis. Izlietotais tvaiks no cilindriem nonāk dūmu kamerā, katla priekšējā daļā zem skursteņa, un caur šauru sprauslu izšaujas augšup pa skursteni. Tas aizrauj līdzi gāzes no katla un tā caur uguni iesūc svaigu gaisu. Jo vairāk lokomotīve strādā, jo stiprāka ir vilkme un jo labāk deg uguns.

Lokomotīvei ar diviem cilindriem kreisās un labās puses kloķi ir nobīdīti par ceturtdaļapgriezienu. Kad klanis vienā pusē ir vienā taisnē ar riteņa tapu, tā sauktajā mirušajā punktā, tas riteni nepagriež. Otra puse tad ir tālu no mirušā punkta un riteni pagriež, tāpēc lokomotīve sāk kustību jebkurā riteņu stāvoklī. Viena riteņa apgrieziena laikā abi virzuļi kopā saņem četras tvaika devas, un no skursteņa atskan četri izplūdes sitieni, ko dzirdi kā ritmisku pūšanu.

Aizbīdņus darbina tvaika sadales mehānisms, stieņu un sviru kopums mašīnas sānos starp dzenošo riteni un cilindru. Ar to mašīnists maina braukšanas virzienu un nosaka, cik ilgi viena virzuļa gājiena laikā cilindrā plūst svaigs tvaiks. Uzsākot kustību, viņš to laiž ilgāk, lai mašīnai būtu pēc iespējas lielāks vilces spēks. Braucot viņš to laiž īsāk, un pārējo darbu paveic tvaiks, kas izplešas cilindrā. Tā lokomotīve taupa gan ogles, gan ūdeni.

Ogles un ūdeni lokomotīve ved vai nu tenderī, atsevišķā vagonā, kas piekabināts tūlīt aiz mašīnista kabīnes, vai mazākām mašīnām tvertnēs tieši uz lokomotīves. Tvaiks no katla turklāt darbina ne tikai riteņus, bet arī svilpi, bremžu kompresoru un sūkni, kas papildina ūdeni katlā.

Kuras lokomotīves kļuva par modeļu priekšzīmēm un kāpēc

Rocket, Flying Scotsman, Mallard un Albatros ir iznākušas kā modeļi modeļu dzelzceļiem. Katra ierakstīja sevi dzelzceļa vēsturē ar to, ko mainīja, ar rekordu vai ar savu lielumu, un katra ir saglabājusies vismaz vienā eksemplārā, tāpēc tās priekšzīmi vari redzēt arī dzīvē. Turklāt katru atpazīsi pēc formas:

Riteņu izvietojums lokomotīvei ir kaut kas līdzīgs parakstam. Lielbritānijā un Amerikā to pieraksta ar riteņu skaitu: gan Flying Scotsman, gan Mallard apzīmējums ir 4-6-2, tas ir, četri riteņi priekšā, seši dzenošie un divi aizmugurē. Kontinentālajā Eiropā skaita asis, tas ir, riteņu pārus. Cipars nozīmē asis bez piedziņas, lielais burts dzenošās asis (A viena, B divas, C trīs, D četras), un maza svītriņa (′) aiz zīmes norāda, ka asis atrodas grozāmajos ratiņos. Abas britu mašīnas tātad ir 2′C1′, bet Albatros 2′D1′. Modelim asis saskaitīsi dažās sekundēs un uzreiz zināsi, kuram tipam tas līdzinās.

Rocket, Flying Scotsman un Mallard kā modeļi iznāk jau gadu desmitiem, un katras stāstu var izstāstīt vienā teikumā: lokomotīve, kas noteica, kā tiks būvētas tvaika lokomotīves, pirmās oficiālās 100 jūdzes stundā, pasaules ātrākā tvaika lokomotīve. Slovākijai savs stāsts ir Albatros. No piecpadsmit mašīnām saglabājušās trīs, un viena no tām, 498.104, atrodas Slovākijā, kur par to rūpējas Albatros klub Bratislavā.

Ko modelis parāda no īstās mašīnas un ko vienkāršo

Koka modelis parāda lokomotīves formu un kustību, nevis tās spēku. Tam nav ne uguns, ne tvaika, tāpēc kustība tajā notiek pretējā virzienā: riteņus griež tava roka vai uzvilkta piedziņa, un, ja virzulis kustas, to caur klani bīda riteņi. Īstai mašīnai virzulis spiež riteņus. Ko tieši rāda tavs modelis, uzzināsi no tā instrukcijas un attēliem. Apskatot to, pievērs uzmanību šīm vietām:

• Riteņu izvietojums. Saskaiti asis priekšā, ar sajūga stieni savienotās dzenošās asis un asis aizmugurē un salīdzini tās ar tabulu augstāk. Ja tās sakrīt ar kādu mašīnu, modelim ir tāda paša tipa gaitas daļa. Ja nē, tas tvaika lokomotīvi atdarina brīvāk.
• Klanis un sajūga stienis. Lēnām pagriez dzenošo riteni un vēro abus stieņus. Sajūga stienis visu laiku paliek horizontāls un riņķo mazā aplī, bet klanis tajā laikā šūpojas augšup un lejup. Ja stieņi kustas šādi, modelis atdarina īsto lokomotīves kustību.
• Virzulis un krustgalva. Tās pašas griešanas laikā vēro cilindru. Ja no tā izbīdās un atpakaļ iebīdās stienis ar krustgalvu, modelis rāda taisnvirziena kustības pārvēršanu griešanās kustībā. Ja pie cilindra nekas nekustas, modelis rāda tikai tā formu.
• Kreisā un labā puse. Apturi riteni, kad klanis vienā pusē ir vienā taisnē ar tapu, un paskaties uz otru pusi. Īstai divcilindru lokomotīvei tapa tur ir nobīdīta par ceturtdaļapgriezienu. Modelis to var atdarināt vai neatdarināt, un neviens no variantiem nav kļūda.
• Tvaika sadales mehānisms. Meklē tievākus stieņus un sviras starp dzenošo riteni un cilindra augšdaļu. Ja tie kustas, griežot riteni, modelis norāda uz tvaika sadales mehānismu, kas īstai mašīnai bīda aizbīdni. Ja tos neatrodi, modelis šo mehānismu ir vienkāršojis vai izlaidis.
• Katls, kupols, skurstenis un tenderis. Modelī tās ir dobas formas. Ievēro, kur tās atrodas: skurstenis priekšā, tvaika kupols katla augšpusē, mašīnista kabīne aizmugurē un aiz tās tenderis. Izvietojums atbilst īstajai mašīnai, kaut gan iekšā nav ne ūdens, ne uguns, ne ogļu.

Īstai lokomotīvei bija arī daļas, kas koka modelī ir tikai norādītas vai pilnīgi trūkst: drošības vārsti, kas pārāk augsta spiediena gadījumā izlaiž tvaiku, caurspīdīga caurulīte, uz kuras kurinātājs vēroja ūdens līmeni katlā, vai sūknis ūdens papildināšanai. Bez tiem īsts katls nevarētu droši strādāt, bet modelim tie nav vajadzīgi.

Ja gatavā modeļa riteņi vai stieņi griežas grūti vai iestrēgst, berzes meklēšanas gaitu atradīsi rakstā Mehānisms iestrēgst: kā atrast berzi un to novērst.

Ja vēlies šīs daļas aplūkot savā modelī, vari izvēlēties modeli Koka 3D puzle - Tvaika lokomotīves modelis ROKR MC501, kam pēc veikala apraksta ir kustīgs virzulis un kas pēc piedziņas uzvilkšanas sāk braukt pats; pēc veikala datiem tas paredzēts no 14 gadiem. Mazāk sarežģīts pēc veikala datiem ir modelis Koka 3D puzle - Lokomotīve Little Story E012, ar sarežģītību 2, nevis 4, un arī paredzēts no 14 gadiem.

Kā izstādīt modeli kā vēstures gabalu

Tvaika lokomotīves modelis izskatās kā vēstures gabals, kad to izstādi līdzīgi, kā muzeji izstāda īstas lokomotīves: uz sliedēm, ar īsu aprakstu un ar redzamiem klaņiem. Tam pietiek ar četriem soļiem:

1. Nosaki priekšzīmi. Pēc riteņu izvietojuma, katla un skursteņa formas noskaidro, kuram tipam modelis līdzinās. Ja konkrētu mašīnu nenoteiksi, pietiek ar tipu un laikposmu, piemēram, ātrvilcienu lokomotīve ar izvietojumu 2′C1′ no 20. gadsimta 30. gadiem.
2. Novieto to uz sliedēm. Novieto modeli uz īsa sliežu ceļa posma vai uz šauras koka dēlīša, kas ir nedaudz garāks par modeli. Pamatne to atdala no pārējām lietām plauktā, un, slaukot putekļus, tu to pacel kopā ar pamatni, neķerot tievos stieņus.
3. Uzraksti kartīti. Uz mazas kartītes uzraksti priekšzīmes tipu vai nosaukumu, gadu un vienu teikumu par to, ar ko tā kļuva slavena: rekords, līnija vai uzbūvēto mašīnu skaits. Tad modelis savu stāstu izstāsta pat viesiem, kas par vilcieniem neko nezina.
4. Noregulē riteņus. Pirms izstādīšanas pagriez dzenošos riteņus tā, lai klanis uz istabas pusi vērstajā sānā stāvētu slīpi un virzuļa kāts būtu izbīdīts no cilindra. Šādā stāvoklī labāk nekā mirušajā punktā redzams, kā stieņi savieno virzuli ar riteni.

Ja tevi interesē, kā pa sliedēm brauc transportlīdzeklis, kas tvaika vietā ņem strāvu no vada virs ceļa, turpini ar rakstu Tramvajs: no kurienes tas ņem strāvu un kā brauc pa pilsētu.

Biežāk uzdotie jautājumi