Клапан Bulleid с цепным приводом - Bulleid chain-driven valve gear

Схема в разрезе

В Клапан Bulleid с цепным приводом это тип паровоз клапанная передача разработано Оливер Буллейд вовремя Вторая мировая война для использования на его Тихий океан (4-6-2) конструкции. Это было свойственно Южная железная дорога в Британия, и заимствовано из автомобиль Практика в попытке создать компактный и эффективный дизайн с минимумом требований к обслуживанию.

Принципы дизайна

Решение Bulleid иметь три цилиндра, все приводящие в движение средний соединенный ось его Торговый флот и Западная страна / Битва за Британию классы, породили несколько проблем. Поскольку каждый цилиндр должен был иметь свой отдельный клапанный механизм, это оставляло очень мало места для обычного внутреннего движения.^[1] Это побудило Bulleid разработать новый миниатюрный Walschaerts движение, которое было достаточно компактным, чтобы заключить всю систему в кожух. Все три комплекта клапанного механизма работали от вспомогательного трехходового коленчатый вал.^[2] Зубчатый привод Морзе цепь проходил горизонтально от тройной звездочки на ведущей оси к промежуточной звездочке, от которой вторая цепь спускалась вниз к коленчатому валу.^[3] При помощи двух цепей клапанный механизм был изолирован от движения ведущего моста на его пружинах. Холостую звездочку можно было перемещать, чтобы обеспечить правильное натяжение обеих цепей, но на практике регулировалась только вертикальная цепь.^[4]

Вспомогательный коленчатый вал приводил в движение как эксцентриковые штоки, так и комбинированные рычаги клапанного механизма. В поршневые клапаны были внешнего типа.^[5] Головки клапана были соединены двухбалочной конструкцией, каждая из которых приводилась в действие вертикальным качающимся валом, расположенным между двумя балками и на полпути между двумя головками, с дополнительным соединительным звеном, поворачиваемым сразу за головкой клапана, ближайшим к передней части. Герметичный качающийся вал приводил в движение смещенный верхний коромысел и рычаг, и весь узел работал внутри выпускного пространства парового резервуара. Преимущество подачи пара на наружные поверхности клапанов означало, что объем под максимальным давлением был полностью герметизирован на концах без сальников, подверженных утечке.

Движение клапана и внутренность шатун были заключены в масляная ванна состоящий из вертикального стального ящика, расположенного между основными элементами рамы, содержащего 40 британских галлонов (182 литра; 48 галлонов США) масла.^[6] В ванне лежало масло толщиной около 2 дюймов (51 мм); внутренний большой конец был смазан разбрызгиванием, и два насоса распыляли масло через перфорированные трубы на различные штифты движения клапана.^[6][7] Ничто из этого не было особенно революционным, поскольку было заимствовано из двигатель внутреннего сгорания упражняться; и для использования с паром была установлена ​​практика для паровые двигатели на Сторожевой вагоностроительный завод. Считалось, что такое устройство избавит от необходимости ежедневно смазывать все движущиеся части, и, поскольку они были защищены от элементов, они должны были иметь возможность проехать 100 000 миль (160 000 км) без внимания. Именно это соображение означало дальнейшее использование системы, хотя и в измененной форме, на Bulleid's Лидер учебный класс.

Проблемы

На практике это устройство имело ряд недостатков. В корпусе масляной ванны возникли трещины из-за неправильной процедуры сварки.^[7] Конденсация вызвал коррозию, и масло протекла через ненадлежащие уплотнения, вызывая пробуксовку колес и Огонь опасности.^[8] Время работы клапана было очень непредсказуемым; это объясняется растяжением цепи, хотя Bulleid утверждал, что это разрешено. Цепи были заменены как часть проверки клапана и поршня на расстоянии от 48000 до 58000 км, к тому времени они были значительно изношены.^[4] Этот износ штифтов и звездочек цепи может привести к удлинению цепей на целых 6 дюймов (15,2 см). Bulleid утверждал, что провисание в 3 дюйма (76,2 мм) будет поглощено цепью, находящейся под нагрузкой, а оставшаяся неровность клапана будет исправлена ​​путем регулировки отсечки.^[6]

Растяжение цепи широко считается причиной неэффективности шестерни, но другая причина могла быть геометрической из-за последовательных пропорций рычагов, особенно умножающихся коромысел, которые передавали ограниченное движение "миниатюрной" шестерни клапана на соединительное звено. привод длинноходного поршневого клапана. Одни только эти коромысла затрудняли бы достижение точных фаз газораспределения, вызывая напряжение в приводном механизме, признаком которого было бы увеличение вероятности растяжения цепи. Максимальный ход расширительных звеньев составлял 2,25 дюйма (5,7 см). Чтобы обеспечить максимальный ход клапана в 6 дюймов (15,2 см), коромысла умножили ход вспомогательного коленчатого вала в соотношении 8: 3.^[6] Из-за износа шарнирных соединений, также умноженного на такое же соотношение, отверстия клапанов в цилиндрах менялись, даже если привод поддерживал одинаковую отсечку.^[9]

Еще одним осложнением было непредсказуемое поведение Истли тип паровой реверсор заняты.^[7] Если этот реверсор плохо себя ведет при колебаниях давления в паровом резервуаре, у локомотива, похоже, есть собственная воля.^[10] Например, если реверсор переключился на полную передачу, слабина в движении заставила бы клапаны выходить за свой расчетный полный ход. Это приведет к тому, что локомотив взлетит, как спущенная лошадь, потребляет много угля, выбросит огонь из трубы и подвергнется риску резкого скольжения на высокой скорости.

Сочетание этих проблем привело к возможной замене шестерни тремя отдельными наборами шестерен Walschaerts, установленными обычным способом.

Рекомендации