第133章 研發天團 (第1/2頁)
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搞定了軌道,蒸汽火車的研發算是正式拉開了序幕!朱靖坤則是將第一期的鐵路規劃圖交給了建設部,讓他們可以開始按照設計工藝建造鐵路了!
第一期的鐵路是福田鐵路與漳田鐵路,福田鐵路是從福州到大田的!前期的煤、鐵、銅、軍工、機械等都是在大田生產的!鐵路當然要從大田開始修建!
漳田鐵路是漳州到大田的!漳州是未來進攻廣州的橋頭堡,也是防禦福康安的第一陣地!連通大田不僅方便運輸貨物,也可以從福州坐火車直達漳州!
兩條鐵路的建設任務交給建設部,朱靖坤則開始一心撲到了蒸汽火車的研發上!別到時候鐵路修通了,火車還沒影子呢!
雖然朱靖坤知道研發蒸汽火車的難度,可他沒想到上來就在車機部分遇到了大難題,那就是變速箱!
蒸汽機的變速問題一上來阻礙了車機的研發。想給蒸汽機加裝變速箱,簡直是太瘋狂了!朱靖坤無論怎麼想都想不明白應該怎麼做!內燃機的變速箱是和發動機連線在一起的!但是蒸汽機屬於外燃型發動機,且傳動裝置也是外接的!
所以想給蒸汽機加裝變速箱簡直就是異想天開,但是火車又必須有變速裝置,要不然就無法控制車速,也無法控制扭矩。
既然無法在蒸汽機上加裝變速箱,那就只能從傳動系統和車輪上想辦法了。
經過一個多月抓耳撓腮的研究,朱靖坤帶著車機組經過大量的實驗終於解決了這個問題。
最終設計完成的車頭,它的兩邊各有三個動輪,第三個動輪上裝著有被蒸汽活塞推動的搖桿,帶動輪軸上的曲拐,推動輪子轉起來。這個曲拐還會透過連桿帶動前面兩個動輪同步轉動。
曲拐頭部還裝了一個偏心曲拐,當輪子轉起來時就會帶動上面的偏心杆前後擺動,從而帶動上方的月牙板在支架上擺動。月牙板擺動時又帶動旁邊的半徑杆前後推拉運動,從而推動合併杆來移動氣室裡的閥門。
合併杆的另一端又連線著一根鐵棍,叫做結合杆,與被氣缸推動的十字頭相連,而十字頭又與聯動的搖桿相連,兩邊都是一套相同的結構。
在火車頭工作時,鍋爐中的高壓空氣透過上方的管道進入氣室,從而產生活塞運動為傳動結構提供機械能,如果這時司機將回動機手柄調到中間的位置上,這時半徑杆就會移動到月牙開槽的中點上,不再上下襬動。
此時如果輪子正在轉動,合併杆就只能被結合杆單獨推動,帶動氣室閥小幅振動,不能露出進氣口送氣,氣缸內活塞的運動跟著緩緩停止,火車就會停止了。
當需要前進啟動時,司機操作手柄前推,半徑杆就會往月牙槽的下方移動,從而使氣室閥的行程增大,使蒸汽推動十字頭搖動輪子前進。
而相反的,當司機往後拉機動手柄,那麼半徑杆就會往月牙槽的上半邊移動,當超過中心部位時,傳動結構就帶動輪子反向行駛,火車就因此開始倒退。
月牙板、偏心杆、半徑杆、結合杆和合並杆構成了火車換向的回動機,並同時起到了無級變速的作用。
當蒸汽火車啟動時,司機需要用力地拉手柄。因為當車啟動時,需要很大的扭矩,就要將半徑杆推到底,使氣室閥的振幅達到最大,此時進氣口的開啟時間最長,蒸汽推動機械結構做功的距離也就越長,也就是所謂氣缸的遮斷比就越高,相應的氣缸內的缸壓也就越大。
蒸汽火車的半徑杆在最大偏角時,氣缸內的遮斷比大約是70%,相當於汽車裡的一檔。
當達到一定時速的以後,就需要輪子以較小的扭矩來維持更高的轉速,司機可以透過減小半徑杆的偏角,使氣室閥振幅減小。
如此一來,進氣口露出時間較短,氣缸遮斷比減小,保持較低的平均壓力來維持火車高速的往復運動,就相當於汽車的高速檔。所以蒸汽火車頭在平時正常速度行駛中,氣缸的遮斷比通常會減小到30%左右。
車機組設計的這套變速系統真的是相當簡潔了,只需要透過一根平平無奇的拉桿,和幾塊同樣普通的鐵片和鐵棍,就能完成蒸汽火車頭的轉向和無級變速。
車輪組設計的動輪組合也是巧奪天工,整套動輪系統包括彈簧懸掛裝置、輪對、導輪、從輪、軸箱、導輪轉向架、從輪轉向架和牽引裝置等構成。
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,使機車順利透過曲線。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