ఆవిరి లోకోమోటివ్ అంటే ఏమిటి?

ఆవిరి లోకోమోటివ్‌లు ఆవిరితో నడిచే లోకోమోటివ్‌లు. 19 వ శతాబ్దం మధ్య నుండి 20 వ శతాబ్దం మధ్యకాలం వరకు ఆవిరి లోకోమోటివ్లను ఉపయోగించారు.

1500 ల మధ్యలో జర్మనీలో ఉపయోగించడం ప్రారంభించిన బండిలోని గుర్రాల ద్వారా లోకోమోటివ్లను లాగడం ప్రారంభమైంది. 1700 ల ప్రారంభంలో ఆవిరి యంత్రాన్ని కనుగొన్న తరువాత, ఈ రహదారులను రైల్వేలుగా మార్చడం ప్రారంభమైంది, మరియు మొదటి ఆవిరి లోకోమోటివ్‌ను 1804 లో ఇంగ్లాండ్‌లోని రిచర్డ్ ట్రెవిథిక్ మరియు ఆండ్రూ వివియన్ తయారు చేశారు. లోకోమోటివ్ వేల్స్లో "పెనిడారెన్" (మెర్తిర్ టైడ్ఫిల్) ట్రామ్ లైన్లో పనిచేసింది, ఇది రైలు పరిమాణానికి దగ్గరగా ఉంది. తరువాతి కాలంలో, మాథ్యూ ముర్రే రూపొందించిన జంట సిలిండర్ లోకోమోటివ్‌ను వాగోనియోలు మిడిల్టన్ రైల్వే ఆపరేటర్ కోసం 1812 లో నిర్మించారు.

UK లో ఈ పరిణామాలు యుఎస్ ప్రారంభాన్ని వేగవంతం చేశాయి మరియు 1829 లో బాల్టిమోర్-ఒహియో రైల్వేలో పనిచేసిన మొదటి అమెరికన్ ఆవిరి లోకోమోటివ్ టామ్ థంబ్ ఈ మార్గంలో పనిచేయడం ప్రారంభించింది. చార్లెస్టన్ యొక్క బెస్ట్ ఫ్రెండ్ మొదటి విజయవంతమైన రైల్వే లోకోమోటివ్.

ఆవిరి లోకోమోటివ్ అభివృద్ధి

ట్రెవిథిక్ లోకోమోటివ్ నిర్మాణం తరువాత 25 సంవత్సరాలలో, బొగ్గు మోసే రైల్వేలలో పరిమిత సంఖ్యలో ఆవిరి లోకోమోటివ్లను విజయవంతంగా ఉపయోగించారు. నెపోలియన్ యుద్ధాల ముగింపులో, ఫీడ్ ధరల పెరుగుదల కూడా దీనిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపింది. కాస్ట్ ఇనుముతో తయారు చేసిన ఇవా రోడ్లు ఆవిరి లోకోమోటివ్ యొక్క బరువును సమర్ధించేంత బలంగా లేనందున, వాగన్ ఫిట్ యొక్క చక్రాలు ఫ్లాట్-ఉపరితల పట్టాలు మరియు ఫ్లాంగ్డ్ చక్రాలతో భర్తీ చేయబడిన "ఎల్" విభాగంతో ఈ రహదారులు ఉన్నాయి.

ఆవిరి లోకోమోటివ్ సిలిండర్

జార్జ్ స్టీఫెన్‌సన్, 1814 లో తన మునుపటి డిజైనర్ల అనుభవాన్ని సద్వినియోగం చేసుకొని, ఫ్లాట్ ఉపరితల లోకోమోటివ్‌లను పట్టాలపైకి కదిలించేలా చేశాడు. మునుపటి అన్ని లోకోమోటివ్లలో, సిలిండర్లు నిలువుగా ఉంచబడ్డాయి మరియు పాక్షికంగా బాయిలర్లో మునిగిపోయాయి. 1815 లో, పిస్టన్ నుండి మెయిన్ డ్రైవ్ వీల్‌కు డ్రైవ్ శక్తిని ప్రసారం చేయడానికి బదులుగా సిలిండర్ల నుండి నేరుగా టాప్-ఫ్రంట్ క్రాంక్‌ల ద్వారా ప్రధాన డ్రైవ్ చక్రాలను ప్రసారం చేయాలనే ఆలోచనకు స్టీఫెన్‌సన్ మరియు లోష్ పేటెంట్ ఇచ్చారు. గేర్ చక్రాలతో డ్రైవ్ శక్తిని ప్రసారం చేసే ఈ పరికరం, జెర్కీ కదలికకు కారణమైంది, ముఖ్యంగా దుస్తులు పెద్ద దంతాలపై కనిపించినప్పుడు. సిలిండర్ నుండి నేరుగా శక్తిని ప్రసారం చేసే యంత్రాంగం, డిజైనర్లకు ఎక్కువ స్వేచ్ఛను ఇచ్చింది ఎందుకంటే ఇది సన్నగా ఉంటుంది.

ఆవిరి లోకోమోటివ్ బాయిలర్లు

లోకోమోటివ్ బాయిలర్లు సన్నని గొట్టాల రూపంలో ఉన్నప్పుడు గొట్టపు రూపంలోకి మార్చబడ్డాయి, తరువాత అనేక గొట్టాలు కలిసి ఉన్న గొట్టపు రూపంలోకి మార్చబడ్డాయి, తద్వారా విస్తృత తాపన ఉపరితలం లభిస్తుంది. ఈ చివరి రూపంలో, ఇదే విధమైన పలకకు వరుస పైపులు జతచేయబడ్డాయి, ఇది స్టవ్ కాలిపోయిన వైపు కనుగొనబడింది. లోకోమోటివ్ కదులుతున్నప్పుడు మంటలను సజీవంగా ఉంచడం ద్వారా పొగ చివర నుండి పైపుల ద్వారా చిమ్నీకి వెళ్ళేటప్పుడు సిలిండర్ల నుండి వచ్చే ఎగ్జాస్ట్ ఆవిరి పేలుడు సంభవించింది. ఒక లోకోమోటివ్ ఉన్న చోట నిలబడి ఉండగా, ఒక ముడి ఉపయోగించబడింది. లివర్‌పూల్ మరియు మాంచెస్టర్ కంపెనీకి అకౌంటెంట్ అయిన హెన్రీ బూత్ 1827 లో మరింత అధునాతన మల్టీ-పైప్ ప్రమాదానికి పేటెంట్ పొందాడు. రాకెట్ అని పిలువబడే తన లోకోమోటివ్‌లో స్టీఫెన్‌సన్ ప్రస్తుత ఆవిష్కరణను కూడా ఉపయోగించాడు (కాని మొదట రాగి పైపులు అనుసంధానించబడిన ఎండ్ ప్లేట్లలో కనెక్షన్ రింగులను నివారించడానికి చాలా ఎక్కువ ప్రయత్నాలు చేయాల్సి వచ్చింది, లీక్ కాకుండా).

1830 తరువాత ఆవిరి లోకోమోటివ్ రూపం తీసుకుంది. సిలిండర్లు పొగ బయటకు వచ్చే చివరలో అడ్డంగా లేదా కొద్దిగా వంపుతిరిగినవిగా ఉంచబడ్డాయి, మరియు ఫైర్‌మెన్ యొక్క స్థలం ఉంటే, అది పొయ్యి కాలిపోయిన చివరలో ఉంది.

ఆవిరి లోకోమోటివ్ చట్రం

రోలర్లు మరియు ఇరుసులు బాయిలర్‌తో జతచేయబడటం లేదా వాటిని బాయిలర్ కింద ఉంచడం ద్వారా బయటకు రావడంతో, వివిధ భాగాలను కలిపి ఉంచడానికి ఒక ఫ్రేమ్ అవసరం. బ్రిటీష్ లోకోమోటివ్స్‌లో మొట్టమొదటిసారిగా ఉపయోగించిన రాడ్ ఫ్రేమ్ త్వరలో USA లో అమలు చేయబడింది మరియు చేత ఇనుము నుండి కాస్ట్ స్టీల్‌కు తరలించబడింది. రోలర్లు ఫ్రేమ్ వెలుపల అమర్చబడ్డాయి. ఇంగ్లాండ్‌లో, బార్ ఫ్రేమ్‌ను ప్లేట్ ఫ్రేమ్‌తో భర్తీ చేశారు. దీనిలో, సిలిండర్లు ఫ్రేమ్ లోపల ఉన్నాయి, మరియు ఫ్రేమ్‌ల కోసం స్ప్రింగ్ సస్పెన్షన్‌లు (హెలికల్ లేదా లీఫ్ ఆకారంలో), మరియు ఇరుసులను పట్టుకోవటానికి ఇరుసు బేరింగ్లు (నూనెతో కూడిన బేరింగ్లు) ఉన్నాయి.

1860 తరువాత బాయిలర్ తయారీలో ఉక్కును ప్రవేశపెట్టడంతో, అధిక పీడనాలతో పనిచేయడం సాధ్యమైంది. 19 వ శతాబ్దం చివరినాటికి, లోకోమోటివ్లలో 12 బార్ పీడనం విస్తృతంగా మారింది; సమ్మేళనం లోకోమోటివ్స్ అయితే, 3,8 బార్ ప్రెజర్ ఉపయోగించడం ప్రారంభించబడింది. ఈ యుగంలో ఈ ఒత్తిడి 17,2 బార్‌కు పెరిగింది. 1890 లో, ఎక్స్ప్రెస్ లోకోమోటివ్స్ యొక్క సిలిండర్లు 51 సెం.మీ వ్యాసం మరియు 66 సెం.మీ. తరువాత USA వంటి దేశాలలో, సిలిండర్ వ్యాసం 81 సెం.మీ.కు పెరిగింది మరియు లోకోమోటివ్స్ మరియు వ్యాగన్లు రెండూ పెద్దవిగా మారడం ప్రారంభించాయి.

మొదటి లోకోమోటివ్లలో, ఇరుసుతో నడిచే పంపులు ఉన్నాయి. అయితే, ఇంజిన్ నడుస్తున్నప్పుడు మాత్రమే ఇవి పనిచేస్తాయి. ఇంజెక్టర్ 1859 లో కనుగొనబడింది. బాయిలర్ నుండి ఆవిరి (లేదా తరువాత ఎగ్జాస్ట్ ఆవిరి) కోన్ ఆకారంలో ఉన్న ముతక నాజిల్ (డిఫ్యూజర్) ద్వారా చల్లడం, అధిక పీడనంతో నీటిని బాయిలర్‌లో నింపడం. "చెక్ వాల్వ్" (వన్-వే వాల్వ్) బాయిలర్ లోపల ఆవిరిని ఉంచింది. పొడి ఆవిరిని బాయిలర్ పైనుంచి తీసుకొని చిల్లులున్న పైపులో లేదా బాయిలర్ పైభాగంలో ఒక పాయింట్ నుండి సేకరించి ఆవిరి బిందువులో సేకరిస్తారు. ఈ పొడి ఆవిరిని అప్పుడు రెగ్యులేటర్‌కు బదిలీ చేశారు మరియు రెగ్యులేటర్ పొడి ఆవిరి పంపిణీని నియంత్రించింది. ఆవిరి లోకోమోటివ్స్‌లో అతి ముఖ్యమైన అభివృద్ధి వేడెక్కడం పరిచయం.

వాలుగా ఉన్న పైపును మొదట గ్యాస్ పైపు ద్వారా కొలిమికి, తరువాత బాయిలర్ ముందు చివరన ఉన్న కలెక్టర్‌కు తీసుకువెళ్ళారు, దీనిని విల్హెల్మ్ ష్మిత్ కనుగొన్నారు మరియు ఇతర ఇంజనీర్లు కూడా ఉపయోగించారు. ఇంధనంలో పొదుపు, ముఖ్యంగా నీటిలో, వెంటనే తనను తాను చూపించింది. ఉదాహరణకు, 'సంతృప్త' ఆవిరి 12 బార్ పీడనం మరియు 188 temperature C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడింది; ఈ ఆవిరి సిలిండర్లలో వేగంగా విస్తరిస్తోంది, అదనంగా 93 ° C వేడి చేస్తుంది. అందువల్ల, 20 వ శతాబ్దంలో, లోకోమోటివ్‌లు 15% స్వల్ప కట్టింగ్ సమయాల్లో కూడా అధిక వేగంతో పనిచేయగలవు. స్టీల్ వీల్స్, ఫైబర్గ్లాస్ బాయిలర్ లైనింగ్స్, లాంగ్ పిచ్ పిస్టన్ వాల్వ్స్, డైరెక్ట్ స్టీమ్ పాసేజెస్ మరియు ఓవర్ హీటింగ్ వంటి పురోగతులు ఆవిరి లోకోమోటివ్ అప్లికేషన్ యొక్క చివరి దశకు దోహదం చేశాయి.

బాయిలర్ నుండి ఆవిరి ఇతర ప్రయోజనాల కోసం కూడా ఉపయోగించబడింది. ట్రాక్షన్ పెంచడానికి, పోయడానికి బదులుగా, “ఇసుక బ్లాస్టింగ్” ను ఆవిరితో ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు, ఇది 1887 లో ఘర్షణ శక్తిని పెంచింది. ప్రధాన బ్రేక్‌లు యంత్రం నుండి శూన్యతతో లేదా ఆవిరి పంపు నుండి సంపీడన గాలితో పనిచేస్తాయి. అదనంగా, పైపుల ద్వారా వ్యాగన్లకు తీసుకువెళ్ళే ఆవిరి తాపన అందించబడింది మరియు ఆవిరి డైనమో (జనరేటర్) నుండి విద్యుత్ కాంతిని పొందారు.