Montatorul de Locomotive Cu Abur Vol 1 CFR Manual [PDF]

Zitiervorschau

MONTATORUL DE LOCOMOTIVE e d itu ra c ă i l o r ferate

In volum ul I al acestei lucrări se tratează fu n c ţionarea şi descrierea organelor care com pun locom o tiva şi tenderul. Pentru o mai uşoară înţelegere, instalaţiile fie p e locom otivă, cum sunt : frîna, n isiparul. ungerea etc., sunt arătate schematic în pozi ţia pe care o au pe locom otivă şi tender. Pe lîngă detaliile de construcţie ale principalelor serii de locom otive CFR, lucrarea prezintă cele mai interesante realizări la locom otivele noi, de m are pu tere, construite în URSS. .1 -ararea se adresează elevilor şcolilor de m on tafori, fochişti ?i m ecanici de locom otive şi poate fi consultată şi de personalul din ateliere, tracţiune şi exploatare, care doreşte să-şi com pleteze cunoştinţele ciespre locom otivă.

P R E F A Ţ A Transportul ferovia r — ca principală ram ură de tran sport in ţara noastră — are un rol de o deosebită însem nă tate în con stru irea bazelor eco n om ice ale socialism ului in RPR. Realizarea preved erilor prim ului n cşlru plan cincinal nu ar fi posibilă fără aportul h otăritor al căilor fera te, care trebu ie să tra n sp orte la tim p şi in bune con d iţii m a teriile prim e, produsele sem ifa brica te şi fa b rica te şi bunurile de consum con form rep ar tiţiei pla n ifica te. L ocom otiva este inima transportului p e calea f e r a t ă ; ea este, ca s-o definim scu rt, o centrală term ică de fo rţă p e ro a te ca re trebu ie să fie d eser vită, în treţin u tă şi reparată de personal cu o înaltă calificare profesională. Cei mai. buni ;m ecanici sov ietici — stahanoviştii, papaviniştii, luniniştii — au d oved it ce su ccese m ari se p o t obţin e în dom eniul utilizării locom otivelor, dacă se studiază in m od am ănunţit locom otiva , dacă este însuşită p e r fe c t tehnica conducerii, a în treţin erii şi a rep araţiei sale. Ridicarea calificării personalului, pregătirea de noi cadre p en tru d eser virea locom otivelor nu se p o a te fa c e pe cale em pirică. V echiu l sistem de a învăţa o m eserie prin sim plu exerciţiu p ra ctica t un tim p mai m u lt sau mai puţin îndelungat, fără o in iţiere ştiin ţifică şi fără o dirijare sistem atică a lucrului, nu m ai p oa te fi a cc ep ta t astnzi în pregătirea versonalului care con d u ce, în treţin e şi repară locom otivele. A ceastă m etod ă vech e, bazată p e rutină şi em pirism irebu ie să dispară cu desăvirşire şi să- fie înlocuită prin m etod e noi, ştiin ţifice, după exem p lu l înaintatei teh n ici ferovia re sov ietice. Locom otiva fiind o cen trală term ică de forţă pe roate, pun e problem e m u n citorilor şi tehnicienilor, care diferă de a cele ale con tralelor term ice fix e , d eoa rece locom otiva în goana ei p e şină, rem orcînd trenuri grele, este solicitată cu totu l diferit, cere o m are siguranţă în fu n cţion a re şi d e fe c te le ei, în cea m ai m are parte, nu p ot fi rem ed ia te fără oprirea trenului, lucru care trebu ie evita t cu desăvârşire. Se ştie că din ca racteristicile de bază ale transportului ferovia r fa c parte siguranţa şi regu laritatea circu laţiei. A cestea nu p o t fi rea liza te d ecît cu lo co m o tive care fu n cţion ea ză bine. ca re-sin t bine în treţin u te şi bine reparate. Tehnica reparaţiilor locom otivelor este una din disciplinele care stau la baza specializării teh n icien ilor din a telierele de locom otive şi aceasta nu p oa te f i însuşită fără cu n oa şterea co m p letă a fun cţion ă rii organelor 3

rărea lor. Aceste conaiţu ireouie sa n e cunoscute in special de montatorul de locomotive. Montatorul este acela care face din locomotivă o grămadă de piese prin demontare, şi care dintr-o grămadă de piese, precis şi judi cios montate, realizează locomotiva zveltă şi puternică, capabilă să re morce garnituri grele de vagoane de marjă sau de călători, cu mare viteză. De aci rezultă importanţa meseriei de montator de locomotive. O locomotivă nu se poate considera bine reparată atunci cină remorcă un convoi de vagoane, ci atunci cină ea trăgind trenul cu viteză cît mai mare, consumă o cantitate mai mică de cărbuni, are pierderi mai mici de abur şi cind mecanismele şi aparatele ei anexă nu au nici un fel de incidente de funcţionare sau de defectări. Mecanicii fruntaşi în producţie nu pot realiza cei mai buni indici tehnico-economici, ori cîte măsuri ar lua şi ori cit de bine ar fi pregătiţi, dacă locomotiva nu a ieşit bine reparată din atelier. De aci rezultă rolul important ce revine montatorului de locomotive in atelierele de reparaţii. Insuşindu-şi tehnica cea mai avansată in repararea locomotivelor, montatorul de locomotive va realiza reparaţii de calitate, va contribui la siguranţa şi regularitatea circulaţiei trenurilor şi astfel, implicit la dez voltarea economiei naţionale, la ridicarea nivelului de trai material şi cultural al întregului popor muncitor. 4

I N T R O D U C E R E 1. G en era lită ţi Locomotiva este o maşină care deplasează pe sini un convoi de va goane. Condiţiile puse de circulaţie cer ca ea să aibă o funcţionare sigură, o manipulare cit mai simplă şi să remorce un număr cit mai mare de vagoane. O locomotivă lucrează în condiţii m ult mai grele decît- o maşină fixă. fiindcă trebuie să circule ore întregi cu viteze mari şi fără oprire, cu posibilităţi mai reduse de supraveghere în timpul mersului şi este supusă la forţe diferite din cauza neregularităţii căii de rulare. După felul cum ele sînt propulsate, locomotivele se îm part in urmă toarele grupe m a r i: locomotive cu a b u r ; locomotive cu motoare Diesel ; locomotive electrice. Locomotivele cu atrnr sint acţionate prin maşini cu abur cu piston sau prin turbine cu abur. Atunci cînd sînt echipate cu turbine, transmisia forţei la roţile motoare nu se mai face direct prin mecanismul b ielă-m anivelă, ci prin transmisie electrică, cu grup generator şi motor electric. Locomotivele cu motoare Diesel se mai numesc şi locomotive termo electrice sau Diesel-electrice, deoarece forţa produsă de m otorul Diesel, motor termic, acţionează roţile motoare prin intermediul unei transmisii electrice. Locomotivele mici. utilizate mai ales la manevră şi pe linii de interes local, au transmisia prin ambreiaj şi cutia de viteză, asemănătoare aceleia dela autovehicule. Aceste locomotive mici se mai numesc şi locotractoare. Locomotivele cu turbine fac parte din grupa locomotivelor termoelectrice. I.ocoviotivele electrice sînt acţionate comolet electric. Energia electrică trece de pe firul de contact, m ontat in lungul sinii, în motoarele electrice, care acţionează osiile motoare. Sînt şi locomotive electrice cu acumulatori care se utilizează în special la manevre, în număr restrîns. Locomotivele electrice sînt cu curent continuu şi cu curent alternativ. Ele sînt puter nice, cu funcţionare sigură şi economică. In cadrul dezvoltării transportu rilor feroviare, în ţările lagărului socialist, electrificarea trenurilor con stituie una din problemele principale.

Locomotiva cu abur este în momentul de faţă tipul fundamental de ocomotivă la căile ferate dm Republica Populară Romînă. Prin construcţia ;a simplă, prin siguranţa de funcţionare şi prin uşurinţa reparării, loco motiva cu abur va continua încă mult timp să reprezinte tipul fundam en:al de locom otivă în transport pe căile ferate. r 1 7 j/ // cup/arâ p u rfo fo o re /o/e/a cup/crra /roate alergai cilindru o c/e crace 'co6/'no mc-eon/ci/Zcs; Fig. 1. Părţile principale ale unei locomotive Ideia unui vehicul care să meargă singur pe drum, folosind energia tburului, a fost realizată pentru prima oară în anul 1769 folosindu-se Ia sl un m otor cu abur. asemănător cu acela construit de mecanicul rus 3. I. Polzunov în 1765. Prima locom otivă a apărut in anul 1803, dar ca şi alte locom otive ul~ erioare, nu a avut succes. Abia în anul 1825 G. Stepbenson a construit ) locom otivă cu abur care a dat bune rezultate. Prima cale ferată exploa tată permanent cu locomotiive cu abur a fost inaugurată în 1830. Miron ^erepanov şi fiul său Efim au construit prima locom otivă rusă in anul 834, fără a cunoaşte locom otiva lui Stephenson. Cu toate că locom otivele moderne nu se pot compara cu locomotivele onstruite la început, totuşi s-au păstrat şi pe locom otivele moderne prin!'Palele piese care se găseau pe locom otiva de acum 125 de ani. Părţile principale care compun o locom otivă cu abur sînt (fig. 1) : ca za n u l: mecanismul motor sau maşina cu abur ; carul loco m o tiv e i: tenderul (ca parte anexă).

iuuai tu uuLia ue iuu, utsnuşar, cazanul vertical şi longitudinal sau corpul cilindric, care formează împreună spaţiul pentru apă şi abur, camera de fum şi coşul. ■ ^profil cfr h 6ero Maşina cu abur (m ecanis y 1520 7n s i a ii! m ul m otor) formează motorul propriu zis al locomotivei. Se — ± cm pune din : cilindri, pistoa ne, capete de cruce, biele şi sistemele de distribuţie. Bielele motoare, prin bielele cuplare, acţionează roţile m o toare. care susţin greutatea aderentă a locomotivei. Carul sau vehiculul loco m otivei este format din şasiul locom otivei, aparatele de suspensie, aparatele de trac ţiune, frîna, cutiile cu gră sime, osiile şi roţile. Şasiul ^ste form at din două grinzi longitudinale numite longeroane, grinzi transversale şi chesoanele de consolidare de i p rofi/ de frece-, e la extremităţi. / > /sr>Se Curente V U__ 2 3 4.0 Roţile care sînt acţionate Fig. 2. Gabaritul normal C .F.R . de bielele motoare şi cuplare prin butonii de manivelă se num esc roţi motoare sau roţi cuplare, roţile mişcate de bielele motoare fiind roţile motoare şi cele mişcate de biele cuplare, fiind roţile cuplare ; roţile din spate de sub focar, nemotoare, numindu-se roţi purtătoare, iar cele din faţă roţi alergătoare. Tot de carul sau de vehiculai locom otivei aparţine şi marchiza sau cabina mecanicului aşezată pe platforma dinapoi, în care se află toate aparatele şi dispozitivele de comandă. In limbajul din atelier în loc de şasiu se întrebuinţează şi denumirea de ţrem ul locomotivei. Tenderul este de obicei un vehicul separat, legat de locom otiva pro priu zisă, în care se depozitează şi se transportă combustibilul (cărbuni, păcură), apa, materialul de ungere, sculele şi unele piese de rezervă. La locom otivele tender acest vehicul special nu există şi depozitul de com bustibil şi de apă este form at din cutii sau rezervoare fixate în spatele marchizei mecanicului sau în lungul cazanului. Gabaritul. Pentru a asigura trecerea oricărei locom otive pe lingă con strucţii, clădiri, peroane, prin tunele, poduri, pe sub viaducte etc, toate părţile ei com ponente trebuie să se înscrie într-un anumit contur, numit gabarit. Gabaritul normal pentru ecartamentul normal al C.F.R. este cel adoptat de Uniunea Internaţională de Căi Ferate, ale cărei dimensiuni sînt arătate • în fig. 2.

rată în aliniament şi la 14 mm sub feţele de rulare ale sinilor. Ecartam entul normal, care este şi ecartamentul CFR, este de 1435 mm corespunzînd la 1 500 mm, între axele sinilor. Ecatamentele mai mari decât cel normal se numesc ecartamentelargi, iar cele mai m ici ecartam ente înguste. Ecartamentele largi sînt în U.R.S.S. 1524 mm, Brazilia, Australia 1 600 mm, Spania, Portugalia 1667 mm etc. E ca rtam en te înguste sînt în Grecia, Norvegia, Japonia etc, variind intre 760 mm şi 1 076 mm. R eţeau a CFR, în a fa ră de ecarta m en tu l n orm al, este fo rm a tă şi d in linii cu ecarta m en t în gu st de 600 şi 760 m m . 3. Clasificarea locomotivelor Constructia pieselor mai importante ale locom otivei numărul şi di mensiunea acestora, sînt caracteristice pentru destinaţia ei şi determină tipul. Clasificarea locom otivelor se face după mai multe criterii, dintre care se vor cita cele mai importante : a) după modul de utilizare locom otivele se împart in : locom otive pentru trenuri de călători (rapide, accelerate, personale) ; locom otive pentru trenuri de m arfă ; locomotive pentru manevră ; locom otive pentru anumite servicii speciale. Locomotivele pentru trenuri de călători au o viteză mare, însă nu dezvoltă o forţă de tracţiune prea mare, deci nu pot remorca garnituri grele. Pentru a putea atinge viteze mari, aceste locom otive au roţile m o toare cu diametrul de 1 700 până la 2 000 mm. Ele pot să circule cu viteze de 100...120 km/h. Locomotivele pentru trenurile de marfă dezvoltă o forţa mare de trac ţiune, au viteze mai mici 60...80 knvh. diametrul roţilor motoare este d e 1 200...1 600 mm şi au un număr mai mare de roţi cuplate (4—5 roţi cu plate). Greutatea aderentă, adică greutatea suportată de roţile cuplare trebuie să fie mai mare, fiindcă numai astfel este posibilă obţinerea unei forţe de tracţiune mari, fără ca roţile să patineze. _Locom otivele pentru manevră sînt în general locom otive-tender, cu roţi de diametru mic 1 000. .1 200 mm şi cu un număr mic de roţi cuplare (2 3 roţi cuplare). In triajele mari, unde trebuie să fie deplasate convoaie mari de vagoane, manevra se face cu locom otive grele pentru trenuri de marfă. Locomotivele tender se mai întrebuinţează şi la trenurile de călători, pe liniile scurt'e suburbane sau pe linii de interes local. Locomotivele pentru anumite servicii speciale sînt : pentru căi ferate urbane, industriale, de munte, forestiere, căi ferate cu cremalieră, locom o tive articulate, locom otive macara etc : b) după modul de construcţie locom otivele se împart în : locomotive cu tender separat şi locom otive-tender ; locom otive cu cilindri interiori sau exteriori : locomotive cu 2, 3 şi 4 cilindri ; locomotive cu .2, 3, 4 şi 5 roţi cuplare ;

locom otive cu abur saturat şi cu abur supraîncălzit; locom otive cu expansiune simplă, dublă sau triplă. Majoritatea locom otivelor moderne sînt cu abur supraîncălzit şi eu expansiune simplă. JJn număr mic de locom otive au expansiune dublă şi se numesc locom otive co m p ou n d ; d) după ecartam ent locom otivele se împart î n : locom otive pentru ecartament n orm a l; locom otive pentru ecartament îngust ; locom otive pentru ecartament larg. Mai sînt şi alte clasificări după cazan, focar, boghiu etc. 4. D en u m ir ea l o c o m o t iv e l o r Caracteristicile principale ale unei locom otive care pot da o idee destul de cuprinzătoare asupra ei, se pot defini printr-o denumire schematică, form ată în general din cifre, din litere sau din cifre şi litere. De exemplu, la C.F.R. cea mai folosită formulă este aceia de 3 cifre, avind următoarele semnificaţii : prima cifră arată numărul osiilor alergătoare ; a doua cifră arată numărul osiilor motoare (cuplare) ; a treia cifră arată numărul osiilor purtătoare. Astfel, privind pe placa de pe cabina mecanicului seriile a două loco motive, să presupunem că citim : 231.045 şi 150.075 se va înţelege că prima locom otivă are : 2 osii alergătoare. 3 osii motoare (cuplare). 1 osie purtătoare. Ultimele trei cifre din serie arată că locom otiva este a 45-a construită, din seria respectivă, adică 45 ar fi numărul ei de ordine în serie. Cea de a doua locom otivă are : 1 osie alergătoare, 5 osii motoare (cuplare), 0 osii purtătoare (nu are osii purtătoare) şi este a 75-a din serie, adică are numărul de ordine 75 în seria respectivă. Un alt sistem de denumire este acela că osiile alergătoare şi purtătoare se indică prin cifre, iar osiile motoare prin litere dela A...F. De exemplu, locom otivele ale căror serii au fost date mai sus, în acest sistem se pot scrie : 231.045 = 2C1.045 150.075 = 1E0.075. Mai sînt şi alte denumiri mai amănunţite care arată dacă aburul este saturat sau supraîncălzit, expansiune simplă sau fracţionată, pentru tren rapid, personal sau m arfă etc. 9

o locom otivă Pacific tip C.F.R. în acest sistem are denumirea : M V. T.C.S. In Uniunea Sovietică locom otivelor puternice care s-au construit în anii Puterii Sovetice li s-au dat serii compuse din inţialele marilor con ducători ai clasei muncitoare. Astfel locom otivei pentru trenurile de călă tori tip 1—4—2 i s-a dat seria IS, iniţialele lui Iosif Stalin, locom otivei de marfă tip 1—5— 1 i s-a dat seria FD (Felix Djerjinski), iar locomotivei de marfă tip 1—5—0, i s-a dat seria SO (Sergo Ordjonikidze). A stfel 2 c 5. C a ra cteristicile l o c o m o t iv e l o r Oricare ar fi tipul şi felul construcţiei locom otivelor, pentru a putea fi comparate din punct de vedere al rezultatelor ce se urmăresc în ex ploatare, ele se caracterizează prin anumite mărimi, comune la toate, dintre care se vor indica numai cele mai importante. Aceste mărimi caracteristice mai importante ale locomotivelor s în t : greutatea, aderenţa, forţa de tracţiune, puterea şi tonajul remorcat. Greutatea locom otivei este greutatea întregii locom otiv e; în stare de serviciu este greutatea proprie inclusiv greutatea apei a com bustibi lului şi a întregii încărcături necesare serviciului. Ea este cu atât mai mare cu cit numărul osiilor este mai mare. O locom otivă seria 231.000, în stare de serviciu cîntăreşte' peste 140 tone, faţă de o locom otivă-tender mică, de manevră, care cîntăreşte 20— 30 tone. Din greutatea locomotivei, fără tender, cea mai mare parte trebuie să fie repartizată pe roţile motoare constituind greutatea aderentă. Greutatea aderentă este 70— 100% din greutatea locomotivei. Locom otivele care n-au roţi alergătoare şi purtă toare au ca greutate aderentă întreaga greutate, cum sînt locomotivele seria 50.000 şi majoritatea locom otivelor tender, mici. Aderenţa este forţa de frecare ce se exercită între şină şi roţi, cînd acestea nu patinează. Ea se calculează astfel : Fa = 1000 X a X Ga in c a r e : Fa este forţa de aderenţă în kg ; a. coeficientul de aderenţă : Ga, greutatea aderentă in tone. de viiar se Coeficientul de aderenţă sau de frecare este variabil şi el depinde starea de curăţenie şi de umezeală a roţilor şi a sinilor, precum şi de eza locomotivei. Astfel la pornire (dem araj) el este în medie de 0,28, a^viteza de 30 km/h se micşorează la 0,20. Coeficientul de aderenţă măreşte prin punerea de nisip între şină şi roţi. Exemplu : Aderenta unei locomotive care are greutatea aderentă Ga — 30 tone Şi coeficientul de aderenţă a = 0,28 la pornire, este; Fa = 1000 X 0,28 X 80 = 22 400 kg. Forţa de tracţiune. Forţa de tracţiune este forţa care produce miş carea locom otivei şi a convoiului de vagoane. Ea se produce numai atunci 10

cînd există aderenţă intre roţile locom otivei şi şină. Pentru ca să nu se producă patinarea roţilor trebuie ca forţa de tracţiune la bandajul rotii să nu fie maî mare ca aderenţa, altfel locom otiva nu înaintetază. Deci for’ta de tracţiune maximă a unei locom otive nu poate depăşi forţa de aderentă, care este maximă cînd se dă nisip la roţi. La limită se poate s crie : F t --= Fa ; Ft fiind forţa d'e tracţiune. De obicei forţa de tracţiune este mai mică decît aderenţa, mai ales la trenurile de călători, pentru ca pornirea să se facă fără 'smucituri. Puterea locom otivei. Puterea pe care o dezvoltă o locom otivă depinde de forţa de tracţiune şi de viteza cu care se mişcă. Aşa cum se ştie dela m ecanică şi fizică, cînd o forţă Ft se mişcă cu viteza V, puterea ce se dezvoltă este : n în care : Ft X V 270 P este puterea dezvoltată de locomotivă, în CP. F t, forţa de tracţiune, în kg. V, viteza în km/h. Exemplu : Puterea dezvoltată de o locomotivă care trage cu o forţă de trac ţiune Ft = 12000 kg la viteza de 40 krn'h, este : 12 000 X 40 270 = 1777 CP. Locomotivele moderne dezvoltă puteri pînă la 4 000 CP şi chiar mai mult. Tonajul rem orcat. Tonajul trenului care poate fi remorcat de o loco m otivă depinde de forţa de tracţiune, de greutatea locom otivei în stare de serviciu şi de rezistenţă la rulare a locom otivei şi vagoanelor. Tonajul se calculează a s tfe l: _ F t — G (W o + t ) Wi + i In această form ulă s-a n o ta t : Q, tonajul remorcat în to n e ; F t , forţa de tracţiune în kg ; G . greutatea în stare de serviciu a locom otivei în tone ; H o,rezistenţa specifică de rulare a locom otivei considerată ca vehicul, pe o linie dreaptă şi orizontală, in kg/t. W i.rezistenţa specifică a vagoanelor, în aceleaşi condiţii în k g /t; i, rezistenţa totală a rampei şi curbei de pe secţiunea respectivă p care circulă trenul, în kg/t. Această form ulă se deduce pe baza următorului raţionam ent: cînd tre nul este remorcat în rampă cu viteză constantă, forţa de tracţiune este egală cu rezistenţa întregului tren, care se compune din rezistenţa loco 1 1

motivei şi rezistenţa vagoanelor. Prin urmare se va obţine numai rezistenţa vagoanelor, scăzînd din rezistenţa întregului tren, rezistenţa locomotivei care este G (W o + 4 ). Această scădere se face la numărătorul form ulei, împărţind rezistenţa tuturor vagoanelor cu rezistenţa opusă de fiecare tonă din tren, adică cu W i + i , se va găsi cîte tone poate avea trenul, adică se va determina Q. E x e m p l u : tonajul remorcat de o . locomotivă G = 1 3 0 t o n e ; W o — 2,3 ; W i — 1,8 şi e s te ; pentru care Ft = 18 300 k g ;. „ 18 300 — 130 (2,3 -4- 6) Q = ----------------------- -------- 1 ------ = 2 300 tone1,8 + 6 Mecanicii fruntaşi în muncă folosesc metodele mecancilor stahanovisti sovietici, utilizînd cu multă pricepere forţa vie a trenului, reuşind să' învingă rezistenţa rampei şi a curbei, astfel că ei pot remorca tonaje şi mai mari. Pentru exemplul de mai sus, dacă mecanicul atacă rampa cu viteza de 55 km/h şi o sfîrşeşte cu 16 km/h, utilizînd forţa vie a trenului, el poate remorca un tonaj cu 1 670 t. mai mare. Alte caracteristici ale locom otivei, cum sînt acele ale cazanului şi maşinii cu abur, vor fi tratate mai departe. i ÎN T R E B Ă R I 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. PENTRU V E R IF IC A R E A C U N O Ş T IN Ţ E L O R Cum se grupează locomotivele după modul cum sînt propulsate ? se înţelege prin locomotivă termo-electrică ? Ce deosebire este între locomotiva Eiesel-electrică şi locotractorul Diesel ? Care sînt părţile principale ale locomotiv'ei cu abur ? Ce este gabaritul ? Ce se înţelege prin ecartament ? Cum se clasifică locomotivele ? Cum se denumesc locomotivele ? Care este cea mai utilizată denumire ? Care sînt caracteristicile locomotivelor ? Ce se înţelege prin forţă aderentă ? Dar prin forţă de tracţiune ? Ce se înţelege prin tonaj remorcat ? Cum se calculează puterea locomotivei necesară remorcării unui tren ? Ce

CAPITOLUL I % C A Z A N U L 1. Părţile p rin cip a le ale caza n ulu i Cazanul este generatorul de abur al locom otivei. El trebuie să asigure cantitatea de abur necesară funcţionării maşinii cu abur a locomotivei. La locom otivele moderne cazanul de abur produce 15 000—20 000 kg abur pe oră ceea ce face ca şi consumul de combustibil să fie foarte mare. Din această cauză construcţia cazanelor se execută cu mare îngrijire, avind în vedere şi solicitările la care sînt supuse piesele în mişcare cu mare viteză a loco motivei pe şină. Cazaneie sint cu presiune medie de 12— 16 kg/cm 2 şi cu presiune înaltă 60— 120 kg'cm s. Locomotivele cu presiune înaltă sînt puţine la număr, se găsesc încă în faza experimentală şi nu sint încă utilizate la C.F.R. Pre siunea de lucru a cazanului se numeşte timbrul cazanului. Timbrul caza nului nu poate fi depăşit. Părţile principale din care este form at cazanul s în t: focarul sau cu tia de foc, ai cărei pereţi formează cazanul vertical, corpul cilindric sau cazanul longitudinal şi camera de fum (fig. 3).

C azanul se construieşte din tataie de oţel moale, avind grosimea de 12—20 mm, legate prin cusături de nituri sau prin sudură electrică. Nituirea se face pe un singur rînd, pe două sau pe patru rînduri. Nevoia de a se construi locom otive tot mai puternice a făcut ca vo lumul cazanului să crească şi fiindcă gabaritul nu a permis creşteri la terale importante, ele au crescut în lungime. Adesea lungimea unei l o comotive este legată de lungimea cazanului. Astăzi se construiesc cazane care au o lungime de 14 m. 2. Cutia de fo c sau foca ru l Focarul este form at dintr-o cutie interioară sau cutie de fo c numită şi focar, care este aşezată constructiv într-o a doua cutie numită 1 mantaua focarului. Focarul ese form at din doi pereţi laterali, din peretele dinainte sau placa txibulară şi din peretele dinapoi sau placa portală, iar deasupra pla fonul sau cerul focarului (fig. 4). 'Jaco tu b u i o ro Fig. 4. Cutia de foc sau focarul locomotivei Placa tubulară fixează ţevile de fum ale cazanului longitudinal, iar ln placa portală se află montată uşa focarului. In partea de jos se află Spătarul şi cenuşarul. Mantaua focarului este la fel form ată dintr-un perete portal, doi pe reţi laterali, un plafon şi o placă de racordare. Placa de racordare leagă cutia de foc de corpul cilindric al locomotivei. Spaţiul cuprins între focar Şi mantaua focarului este ocupat de apă şi formează cazanul vertical al locomotivei. Focarul şi mantaua focarului sînt legate în partea de jos printr-un cadru rigid de oţel moale numit cadrul focarului sau cadrul mare.

Pereţii focarului şi ai mantalei focarului sînt supuşi la forţe de sute de mii de kg, încît ei nu ar rezista dacă ar fi consolidaţi împreună prin şuruburi de plafon, tiranii, ancore şi antretoaze. Un metru patrat din suprafaţa pereţilor focarului la presiunea de 16 kg/cm 2, este supus la o forţă de 100 000 kg, astfel că fără consolidări tabla de oţel s-ar deforma şi s-ar rupe. • a — fo c a r îngust; Fig. 5. Formele focarului : b — fo ca r lat; c — foca r d ebordant La unele locom otive de construcţie mai veche, pereţii focarului sint construiţi din tablă de aramă. Forma focarului. Mărimea cazanului locom otivei a făcut necesară m ă rirea focarului, respectiv a grătarului. Pentru a se putea mări focarul s-a căutat să i se dea diferite forme, trecîndu-se dela focarul îngust dela locom otivele mici. vechi, la focarul lat şi apoi la focarul debordant (fig. 5). Focarul îngust are grătarul cuprins între roţile locomotivei, focarul lat are grătarul mai lat decît distanţa dintre roţile locomotivei, deaceia grătarul se găseşte deasupra roţilor, iar focarul debordant şi mai lat, astfel că pereţii focarului sint înclinaţi în afară. , are grătarul M ărindu-se forma focarului, respectiv lungimea şi lăţimea grătarului, s-a reuşit să se treacă dela 2—3 m 2 la 10 şi chiar 12 m 2 de suprafaţă de grătar. în t r e b ă r i pentru v e r if ic a r e a c u n o ş t in ţ e l o r 1. Care sînt părţile principale ale cazanului 7 2. Din ce este format cazanul vertical ? 3. Din ce material se confecţionează pereţii focarului ? 4. E'ar al mantalei focarului ? 5. La ce serveşte cadrul mare al focarului ? 6. Dece s-a modificat forma fornriilni ?

Consolidările focarului Una din problemele im portante ce se pun atelierului de cazangerie şi are ocupă cea mai mare parte a .muncitorilor acestui atelier, o constituie consolidările focarului sau ale cutiei de foc. Cadrul focarului este pie sa prin intermediul căreia f 02 arul se leagă cu mantaua, in partea de jos a focarului. El se confecţionează din oţel forjat sau turnat. La locom o tivele mici se folosesc şi ca dre din fier U sau Z şi în urele cazuri s-a făcut şi nituirea directă a mantalei cu fo rarul interior. Deoarec'e la colţurile ca drului nu se poate păstra dis tanţa între nituri şi deci nu se poate realiza o bună etanşare a mantalei cu cadrul, se execută un rînd de nituri in plus mai jos, printr-un călcîi al cadrului sau se folosesic nituri prezoane, avînd un cap înşurubat în cadru cum se aNituirea cadrului focarului la colturi rată în fig. 6 şi 7. Cadrul focarului se frezează şi se găureşte cu îngrijire, pentru a se ealiza atît etanşeitatea cît şi o legătură rezistentă. Cadrul uşii focarului constituie o altă consolidare a peretelui portal frontal al focarului. Legătura acestor pereţi se face fie prin cadru, fie direct, aşa cum se vede in fig. 8. La partea inferioară a cadrului uşii focarului se pre vede o placă de protecţie care apără niturile contra lo viturilor lo^eţii de alimentare cu cărbuni sau a vătraiului de curăţit focarul. Această placă de protecţie se numeşte Fig. 7. Cadrul focarului : —cadrul cu fie r U‘ b— , cad ru l cu fier Z ; c —nituirea, directă a m antalei d e foca ru l interior. paravătrai. Antretoazele sint piese £ sau din "l lPru, care consolidează pereţii laterali, plani, ai cutiei de foc, evitînd irduşirea sau ruperea lor. Antretoazele. de cupru nu ruginesc şi capetele

lor din focar rezistă mai bine în contact cu flăcările. Cele din oţel rugi nesc, crapă şi se pot rupe. \ > b) C ) It J n ti 1!H JTig. a portale d e placa frontală. d> l 8. Cadrul uşii focarului şi legătura plăcii port ale de placa frontală : —cad ru l uşii focaru lui; b, c, d,— nituirea directă a plăcii Fig. 9. Antretoaze : a —găurită num ai la capete; 6 —găurită în to t corpul Antretoazele (fig. 9) au cele două capete filetate şi se înşurubează în peretele focarului şi în peretele mantalei. Filetul este în continuare pentru c a înşurubarea să se facă dintr-o dată in ambii pereţi. După înşurubare la antretoaze se face cap de nit la ambele capete, pentru a îmbunătăţi atît etanşarea cît şi rezistenţa, deoarece filetul ar putea ceda. Pentru ca mecanicul să observe imediat că are o antretoază ruptă, ele se găuresc fie numai la capete, fie în tot lungul corpului, astfel că la rupere apa este aruncată afară. Cînd se rup mai multe antretoaze în ace iaşi regiune, peretele focarului se burduşeşte. La locom otivele moderne se construiesc cazanele cu antretoazele nefi letate şi sudate electric (fig. 10). Practica exploatării locomotivelor cu Montatorul de locomotive. Voi. I J7

sudate a arătat că la antretoazele corect este exclusă. antretoaze sudate, curgerea Şuruburile de plafon. Lega rea mantalei cutiei de fo c cu plafonul focarului se face prin antretoaze lungi, numite şuru buri de plafon sau ancore. Ele se montează ca şi antretoazele, fie prin filet, fie sudate. Şuruburile de plafon ca şt antretoazele sînt supuse la ten siuni şi încovoieri mari, mal ales către marginile cusăturii de nituri şi primul rînd de ancore. Consolidarea plăcii frontale . Placa frontală se consolidează cu placa portală prin antretoaze. Deoarece suprafaţă plăcii portale este mai mică decit aceea a plăcii frontale, o parte destul de mare din suprafaţa plăcii frontale rămîne neconsolida tă. Această parte este situată deasupra cerului focarului, pe toată porţiunea dintre ce rul focarului şi plafonul mantalei. Fără consolidări, în această regiune placa frontală s-ar burduşi şi ar crăpa. Cu cit este mai mare dis tanţa dintre marginea cusăturii şi primul rînd de ancore, cu atit Fig. 11. V ederea şuruburilor de plafon şi a este mai mic riscul de a apărea ancorelor m obile crăpături în această parte a cu tiei de foc. Ţinînd seama de această situaţie, constructorii; caută să dispună primul rînd de ancore fixe cît mai departe de marginea plăcii tubular’e, în lo cul lor montînd ancore mobile: (fig. 11). Ancorele mobile s-au cons truit in dife.ite forme, cu ar ticulaţii, ancore curbe etc. Şuruburile de plafon au1 mult de suferit cînd cazanul rămîne fără apă, adică atunci cînd cerul focarului nu mai este răcit de apă. In acest caz se produce curgerea şurubului, burduşirea plafonului şi chiar explozia cazanului. Deasupra plafonului trebuie să existe în permanenţă apă pe o înălţim e de cel puţin 100 mm. Ancorarea plăcii tubulare Consolidările se fac prin tiranţi (fig. 13) sau printr-o tolă orizontală, nituită, le gată de pereţii laterali ai mantalei, realizînd astfel şi o consolidare a pereţilor late rali ai mantalei (fig. 14). Mai sînt şi alte ancorări prin Fig. 14. Consolidarea plăcii frontale prin tole grinzi transversale, sisteme mixte, cu tiranţi şi tole etc. Aceleaşi dispozitive sînt întrebuinţate şi pentru consolidarea pereţilor laterali ai mantalei, pe porţiunea de deasupra cerului dela focar (fig. 14). î n t r e b ă r i p e n t r u v e r i f ic a r e a c u n o ş t in ţ e l o r ]. 2. 3. 4. 5. 6'. 7. 8. Pentru ce se execu tă consolidările cu t'ei foca ru lu i? Ce sînt antretoazele şi din ce se confecţionează ele ? Care sînt avantajele antretoazelor sudate ? Cum se consolidează plafonul sau., cerul focarului ? Pentru ce se întrebuinţează şi ancore m obile ? Care perete sceonsolideaz ăprin tiranţi ? Ce se întîm plă dacă cerul focarului răm îne fără apă ? Ce este paravătraiul ? . Uşa focarului, grătarut, cenuşarul şi bolta Uşa focarului. Uşa focarului se montează de cadrul uşii care conso lidează placa portală. de placa frontală şi le etanşează. Dimensiunile des chiderii pentru uşă au înălţimea de 280—330 mm şi lăţimea de 37 500 mm. Pragul uşii focarului trebuie să fîe la o înălţime de circa 300 mm pentru a da posibilitate fochistului să facă uşor alimentarea cu cărbun a focului Uşa se construieşte din două table paralele, groase de cel puţin 8 mm distanţa între ele de 50 mm şi legate prin nituri care sînt trecute prir manşoane distanţiere, (fig. 15). Placa interioar ăprotejează pe cea exterioară, de aceia ea se schimb mai des. Totodată ea face ca placa exterioară să nu ia o temperatură preş ridicată care ar stingheri în muncă pe mecanic şi pe fochist

se îealizează prin ţevile de fum, mari şi mici, iar în partea in 13. C onsolidarea plăcii fron tale prin ferioară prin antretoaze, care o tiranţi leagă de placa de racordare. Intre rîndul cel rmi de jos al ţevilor de fum şi rîndul cel mai de sus al antretoa^elor rămîne o por ţiune destul de mare din placă, ce trebuie să fie consolidată. Ancorarea se face prin agrafe (fig. 12). 18

c Sethune c o Fig. 15. Uşa focarului Fig. 16. Grătarul cutiei de foc

Deasupra uşii focarului se aşează o placă mică orizontală, cu marginea puţin îndoită, care serveşte ca poliţă pentru căni mici de uns, pentru a menţine uleiul încălzit pe timpul iernii. Uşile fcoarului se deschid în trei fe lu r i: prin deschidere inafară, prin deschidere laterală sau culisant şi prin deschidere spre interiorul focarului. Uşile culisante sînt form ate din două bucăţi, care culiseasă una spre dreapta şi alta spre stînga. Uşile cu deschidere interioară sînt basculante în jurul unui ax orizontal, au deschidere parţială şi se închid prin cădere. Pen tru ca bascularea să se facă uşor, uşa este echili brată prin contragreutăţi. Grătarul. Grătarul for mează pardoseala cutiei de foc interioare, servind ca suport pentru combustibi lul care arde (fig. 16). El este form at din bare de fontă sau de oţel, distan ţate, prin care trece aerul necesar arderii. Barele de grătar trebuie să fie în aşa fel dispuse, încît să se evite pierderea combustibilului printre ele, înainte ca acesta să fi ars. Distanţa dintre ele depinde de felul combustibilului şi de granulaţia lui . Pentru a permite o uşoară*curăţire a focarului la unele locomotive, în special la cele mari, se prevăd grătare basculante (mobile) fig. 17. Alte grătare au dispozitive de scuturare, pentru a alege combustibilul nears, lăsînd cenuşa să cadă în cenuşar. S-au construit şi grătare cu bare, avînd o construcţie specială, cu aripioare, prin interiorul cărora circulă apă. In modul acesta barele au o temperatură mai mică. sînt mai durabile şi pot servi şi la preîncălzirea apei. Cenuşarul. Sub grătar, locom otivele sînt prevăzute cu un cenuişar, cutie în care se strînge cenuşa şi m icile bucăţi de sgură. In acelaşi timp cenuşarul serveşte la conducerea aerului necesar arderii, prin grătar. Cenuşarul este form at dintr-o cutie de tablă din fier sau din oţel moale, avînd grosimea de 5—8 mm, avînd un cadru rigid din cornier sau alte profile de fier. Prin cadrul său, cenuşarul este fixat de cadrul sau de .jercul de înpreunare al focarului. La cenuşare sînt pregătite în partea dinainte şi de dinapoi clape (uşi) mobile, de tablă de fier, întărite cu fier lat, care oscilează în jurul unor axe orizontale, permiţând să fie închise şi deschise din cabina mecanicului 21

(fig. 18). Ele ajută la reglarea tirajului în special în mers. Suprafaţa cla pelor este de 1/6 la cea dinainte şi 1/8 la cea dinapoi, din suprafaţa grăta rului. Unele locom otive au cenuşare prevăzute cu clape laterale sau cu uşi laterale, iar altele pe fund. La locom otivele la cafe uşa focarului este prea mică şi nu poate intra an om prin ea în cutia de foc, se prevede Ia fundul cenuşarului o deschi dere prevăzută cu capac şi zăvor, permiţînd intrarea unui om (fig. 19). Cenuşarul împiedecă să cadă cărbunii aprinşi şi sgura pe traversele căii ferate, în lungul căii, aprinzînd traversele sau producînd incendii şi per mite descărcarea cenuşii în anumite locuri special amenajate cu canal. Fig. 19. Cenuşar cu clape i pe fund Fig. 20. Boltă sprijinită tuburi de apă pe Bolta focarului. Pentru a apăra placa tubulară de aerul rece care intră prin uşa focarului şi prin grătar, la locom otivele care ard cărbuni şi pen tru a feri bordurile ţevilor contra lovirii directe de către flacără, la loco motivele care ard combustibil lichid, se construiesc bolţi în cutia de foc. Bolţile absorb căldura ridicîndu-se temperatura pînă la 1 OOOoc, pe care o cedează cînd se aruncă cărbuni proaspeţi pe grătar, menţinînd astfel o temperatură favorabilă arderii şi evitînd răcirea plăcii tubula’re. Bolţile se construiesc din cărămidă j^fractară şi sînt sprijinite pe suporţi din fier lat, fixaţi în locaşurile antretoazelor. Pentru a le da o mai mare rezistenţă la trepidaţii, bolţile au o form ă curbată, mai ridicată în partea din m ijloc. In unele cazuri bolţile, se sprijină pe ţevi cu apă (fig. 20), care trec prin focar. Tuburile cu apă servesc în acelaşi timp şi la îmbunătăţirea cir culaţiei apei in cazan. Focarele prevăzute cu bolţi se răcesc mai greu şi fac ca spălările loco motivelor să se execute numai cu apă caldă sau trebuie aşteptat un timp mai lung pentru răcire. ÎN T R E B Ă R I P E N T R U V E R IF IC A R E A 1. 2. 34. o. 6. 7. C U N O ŞT IN Ţ E L O R Cum este construită usa focarului ? In cite feluri se deschid uşile focarelor ? Pentru ce se prevăd contragreutăţi la uşile basculante ? La ce serveşte grătarul cutiei de foc ? Din ce sînt confecţionate barele grătarului ? Dece se construiesc grătare mobile, basculante ? Cum este construit cenuşarul ? ' . 22

8 . Pentruce sînt prevăzute clapele la cenuşar ? 3 . Unde trebuie să se facă descărcarea cenuşarelor ? 10. Ha ce serveşte bolta focarului ? 1 1 . Ce formă are bolta pentru a fi mai rezistentă? 3. Corpul cilindric sau cazanul longitudinal Corpul cilindric sau cazanul longitudinal se compune din două pînă la patru bucăţi cilindrice numite virole, legate prin nituire. Virolele sînt fa bricate din tablă de 12— 20 mm grosime, fiecare virolă fiind alcătuită d in tr-o tablă sau din două, cusute longitudinal, prin nituire. Virolele pot avea acelaşi diametru şi în acest caz ele se leagă prin acoperirea cu benzi acoperitoare numitte eclise (fig. 21) sau pot fi cu cu diametre diferite, încît in tră una într-alta, în care caz nituirea se face prin acoperire directă (fig. 22). Fig. 21. Nituirea cu acoperire indirectă prin benzi sau eclise circulare Cusătura longitudinală a unei virole se face în special prin eclise, cu acoperire simplă sau dublă. La acoperirea dublă se prevede o eclisă interioară şi alta exterioară. Eclisa exterioară este mai îngustă decît eclisa interioară pentru a putea ştemui mai bine marginile, evitînd pierderile de abur. Cusăturile viralelor se aşează în partea superioară a . corpului cilindric, pentru a nu fi acoperite de nămolul care se separă din apa din cazan. Ele nu sînt însă pe aceeaşi linie, pentru a putea perm ite executarea cusături lor prin nituri (fig. 23). Placa tubulară din camera de fum . Peretele cu care se termină corpul cilindric, spre partea din faţă a locomotivei, este tot o placă tubulară nu m ită placa tubulară din camera de fum. Această placă face despărţirea ca zanului longitudinal de camera de fum. Ea este străbătută, ca şi placa tubulară din cutia de foc, de ţevile de fum mari şi mici. Placa tubulară din camera de fum se confecţionează din tablă de oţel de 25—30 mm grosime. Ea se consolidează de placa tubulară din cutia de fo c prin ţevile de fum , precum şi prin eclise şi corniere, cate fac an corarea. 23

Există trei metode de distribuire a ţevilor fierbătoare: in rinduri ori zontale, in rinduri verticale şi in rînduri verticale şi orizontale aşa cum se arată in fig. 27. Montarea ţevilor fierbătoare şi a ţevilor de fum se face prin mandrinare şi borduire (bercluire). Operaţiile de mandrinare şi borduire sînt des crise în partea Il-a a cursului, împreună cu aparatele respective. Găurile pentru ţevile fierbătoare din placa tubulară a cutiei de foc au dimensiuni mai mici decît cele din placa tubulară a camerei de fum. In plăcile tubulare din cutiile de foc se dau găuri cu 6 mm mai mici decît diametral exterior al ţevilor, iar capetele ţevilor se strîng la acest diametru redus. Se procedează în acest mod pentru a creea o rezervă de alezare a găurilor, cu ocazia schimbării ţevilor. Găurile din placa tubulară a camerei de fum se fac însă cu 3—4 mm mai mari, pentru a permite scoaterea din cazan a ţevilor îngroşate de piatră, cu ocazia înlocuirii lor. Pentru o mai bună fixare în placa tubulară din cutia de foc, se face la ţevi un umăr pe partea dinspre apă şi se prevede o bucea de) aramă de 2 mm grosime, in orificiul plăcii (fig. 28). Domul de abur. Domul de abur este un rezervor cilindric, montat în general pe prima virolă în care se colectează aburul mai uscat şi în care se află capul regulator, adică aparatul care închide şi deschide trecerea aburului spre maşina cu abur a locomotivei. El se confecţionează din oţel, avînd form a din fig. 29 şi se fixează de corpul cilindric prin nituire. Este împărţit in două jumătăţi, legate prin 26

-flanşe strînse cu buloane, pentru a permite o mai uţuam 1CVUiiv c* regulator. Pentru a se realiza o mai bună separare a aburului de apă, în dom se găseşte şi separatorul de apă. Separatorul de apă este format din mici ta ble dispuse în form ă de jaluzele, care obligă aburul să-şi schimbe des di recţia, cînd urcă spre capul regulator, făcîndu-1 astfel să-şi piardă din picăturile de apă pe care Ie antrenase. Sînt diferite soluţii pentru construc ţia separatoarelor de âpă. ÎN T R E B Ă R I P E N T R U V E R IF IC A R E A C U N O ŞT IN Ţ E L O R 1. Ce este o virolă ? 2. Din cîte virole se compune corpul cilindric ? 3. De cîte feluri este nituirea la virole ţevile fierbătoare şi ce sînt şi corpul cilindric ? 4. Ce sînt ţevile de fum ? 5. Cum se montează ele ? 6. Cum se consolidează placa tubulară din camera de fum ? 7. Care este dispoziţia de montare a ţevilor în placa tubulară ? 8. Care sînt diametrele şi lungimile obişnuite ale ţevilor ? 9. Dece găurile pentru ţevi din placa^ tubulară a camerei de fum mari decît găurile din placa tubulară din cutia de foc ? 10. La ce serveşte domul ? 11. Unde se află montat capul regulator şi care este rolul Iul ? 12. Ce sînt separatorii de apă ? • sînt x.ii, 4. C a m era de fum Camera de fum formează partea din faţă a cazanului şi este spaţiu cuprins intre placa tubulară din faţă a cazanului şi uşa dinspre botul lo com otivei. Ea serveşte pentru conducerea fumului şi a gazelor arse ieşit* din ţevile de fum şi din ţevile fierbătoare spre coş şi de aci în atmosferă Tot aci se strîng şi bucăţile m ici de cărbuni nearse (frezilul) sau aprinse antrenate de tirajul puternic al locomotivei, mai ales la pornire (la de m araj) şi nu sînt lăsate să iasă afară. In camera de fum se a flă : capul sau colectorul supraîncălzitorulu capul de emisie, suflerul, parascînteiul, stropitorul şi In partea superioar coşul (fig. 30). Camera de fum are formă cilindrică, cu diametrul ceva mai mare deci al virolei de care se leagă. Lungimea este de 0,6— 0,8 rn la locomotivei mici şi vechi, ajungînd la 3—4 m la locom otivele moderne. Tabla din care se confecţionează camera de fum este mai subţire dec a viralelor de la cazanul longitudinal, fiindcă în interiorul ei nu mai exisl abur sub presiune. Legătura camerei de fum cu prima virolă a cazanuli se face prin nituire. Stropitorul este o ţeavă prevăzută cu găuri mici prin care, din cabir mecanicului, deschizînd un robinet se stropests cu apă cărbunii (frezilu din camera de fum ca să împiedice arderea lor. Dacă nu se face uz de str

Fig. 30. Camera d e fum

pitori arderea cărbunilor aduşi aci de tiraj ar înroşi virola camerei de fum şi ar deteriora capetele ţevilor din placa tubulară precum şi usa camerei de fum. Uşa camerei de fu m este fixată de cadrul ei ,piesă rezistentă, circulară, legată de virola respectivă. Ea este confecţionată din tablă, din două plăci; o placă interioară care poate fi schimbată şi o placă ambutisată avînd o form ă sferică sau conică, cu profil aerodinamic, pentru ca rezistenţa ae rului să fie cît mai mică. atunci cînd locom otiva circulă cu viteză’ mare (fig. 31). închiderea uşii se face cu dispozitive şi cu zăvoare pentru a fi cît mai etanşă. Neetanşarea uşii camerei de fum împiedică tirajul în focar, m icşorînd randamentul cazanului. Deschiderea uşii trebuie să fie suficient de mare pentru ca să se poată manipula cu uşurinţă ţevile de fum la scoaterea şi la introducerea lor în cazanul longitudinal. Capul de emisie. Aburul după ce a lucrat în cilindrii maşinii cu abur a locom otivei, este emis în atmosferă. Emisia aburului este însă folosită pentru a îmbunătăţi tirajul cazanului. Fără m ijloace artificiale de mărire a tirajului, coşul ar trebui să fie prea înalt, lucru care nu est’e permis la gabaritul de trecere. Fig. 32. Cap de emisie fix , cu sufler Aburul de emisie iese in camera de fum printr-o piesă numită cap de emisiune montată sub coş şi centrată precis cu el, astfel ca axele lor să fie în prelungire. In modul acesta aburul ieşind cu viteză din capul de emisie, iese direct pe coş, antrenînd gazele arse din camera de fum şi mărind ast fel tirajul (fig. 32). S-au realizat diferite form e de capete de emisie cu ieşire reglabilă, mai înaltă sau mai joasă, la toate urmărindu-se un tiraj cît mai bun.

Fîg. 33. Suflerul cu ţeava $,e aducere a aburului viu Fig. 34. Farascîntei ou corpuri tronconice două A Fig. 35. Coşul locomotivei : a — coş scurt; b — coş lung ■

Suflerul. Cind locom otiva stă pe loc, nu mai are abur de emisie şi dec tirajul nu ar mai putea fi menţinut dacă nu s-ar face uz de un alt aparat numit sufler. Suflerul este montat deasupra capului de emisie, are forma circulară şi este prevăzut cu mai multe orificii prin care iese abur viu formînd un con care se ridică spre coş. Aburul măreşte viteza gazelor care ies prin coş, mărind astfel tirajul (fig. 33). Suflerul este com andat de fochist din cabina mecanicului, prin des chiderea unui robinet. El este folosit nu numai cind locomotiva stă pe loc, ci şi atunci cind circulă cu regulatorul închis, pentru a menţine focu: şi a ridica fumul deasupra coşului spre a permite mecanicului să observe semnalele, mai ales la intrarea in staţii. Parascînteiul. Cărbunii mărunţi, antrenaţi de tiraj din cutia de foc sint opriţi de a ieşi pe coş de către un dispozitiv numit parascîntei Aceasta are loc mai ales cind locom otiva este solicitată mai puternic urcînd o rampă, cu un tren mai greu. cînd tirajul fiind puternic, cărbunii ieşiţi pe coş ar putea să incendieze lanuri şi păduri. Parascînteiul are form a tronconică şi este confecţionat din stită m eta lică montată pe un schelet de fier lat, prin care se leagă de coş. S-au realizat diferite form e de parascîntei, care să realizeze o cît mai bună oprire a cărbunilor în camera de fum fără a împiedica tirajul (fig. 34). Coşul de fum . Coşul are rolul de a ajuta tirajul cazanelor, dirijînd ga zele arse la ieşirea în atmosferă. El este montat deasupra virolei' camere: de fum, avînd axa centrată cu axa capului de emisie. Coşul se confecţionează din fontă cu pereţii groşi de 8— 12 mm sai din tablă groasă de 4— 8 mm. Coşurile sînt scurte şi lungi (fig. 35) cele scurte fiind montate în special la locom otivele moderne care au un volun mare, diametrul viralelor mare fapt cate, din cauza gabaritului face ce lungimea coşului să fie mică. Dacă notăm cu h înălţimea de la capul de emisie pînă la -gura supe rioară a coşului şi cu d diametrul capului de emisie, trebuie să fie satisfă cută relaţia : A d = 1 4 -1 5 . De această relaţie este legată lungimea coşului. Forma coşului esti conică, cu o racordare în partea inferioară care îi măreşte secţiunea Această formă permite o uşoară scurgere a gazelor arse şi o mărire vitezei lor, îmbunătăţindu-se astfel tirajul. Coşul este prevăzut cu un capac ce se poate închide cind locomotiv este rece şi neremizată, pentru a împiedica căderea înăuntru, a apei d ploaie şi a altor murdării. ÎN T R E B Ă R I P E N TR U V E R IF IC A R E A C U N O ŞT IN Ţ E L O R 1. Care este camera de fum la un cazan ? 2. Care sînt aparatele care se găsesc în camera de fu m ? 3. Ce formă are şi din ce este confecţionată virola camerei de fum ?

4. La ce serveşte stropitorul ? 5. Cum este construit el ? 6. De ce trebue să fie etanşă uşa camerei de fum ? 7. De ce uşa camerei de fum are formă conică. 8. La ce serveşte capul de emisie ? 9. Cum se montează 10. Ce este suflerul ? el fată de coş ? 11. Cum este construit isufIerul şi unde este montat 7 12. Cum se comandă suflerul şi de către cine ? 13. La ce serveşte parascînteiul ? 14. Cum este construit el ? 15. Ce pot provoca locomotivele fără parascîntei ? 16. Ce formă are coşul ? 17. De ce coşul are această formă ? 18. Lin ce se confecţionează coşul ? 5. S u p ra fa ţa de în călzire a ca za n u lu i Căldura care se obţine prin arderea combustibilului în focar se trans mite apei prin pereţii cutiei de foc şi prin pereţii ţevilor fierbătoare şi a ţevilor de fum. Pentru ca gazele arse să cedeze apei din cazan o parte cît mai mare din căldura lor, ele trebuie să parcurgă un drum cit mai lung pentru ca astfel să vină in contact cu o suprafaţă cît mai mare scăldată de apa. Venind în contact cu această suprafaţă, gazele cedează căldura lor apei care se transformă în abur. Această suprafaţă prin care se transmite căldura, apei se numeşte : suprafaţa de încălzire a cazanului. Suprafaţa de încălzire se compune din : suprafaţa de încălzire directă care este form aM din suprafaţa interioară a pereţilor cutiei de foc şi din suprafaţa de încălzire indirectă formată din suprafaţa interioară a ţevilor fierbătoare şi a ţevilor de fum. Suprafaţa de încălzire directă este bătută direct de flăcări şi o mare parte din căldură o primeşte prin radiaţie, pe cînd suprafaţa de încălzire indirectă nu este încălzită decît de gazele arse. Suprafaţa de încălzire directă formează 20— 30% din suprafaţa de în călzire totală a cazanului, iar cea indirectă 70—80%. Suprafaţa de încăl zire directă deşi mai mică totuşi transmite apei o importantă parte din căldură. Experienţa a arătat că prin fiecare metru patrat din pereţii cutiei de foc se transmit apei circa 20 000 calorii pe oră, pe cînd prin suprafaţa ţevilor fierbătoare şi de fum, în prima parte de lîngă placa tubulară din cutia de fo c se transmit pe metru patrat numai 1 060 calorii pe oră, iar in ultima parte a ţevilor numai 250 calorii pe oră. Cantitatea de căldură mare transmisă prin pereţii cutiei de foc este datorită fenomenului de radiaţie, de aceia se caută să se mărească cît mai mult suprafaţa de încăl zire a cutiei de foc. Cantitatea de căldură este cu atît mai mare cu cit cantitatea de cărbuni arşi pe grătar este mai mare, adică cu cît suprafaţa grătarului este mai mare.

Dacă se notează cu H suprafaţa totală de încălzire a cazanului si cu R suprafaţa grătarului se obţin următoarele rapoarte rezultate din con strucţia locom otivelor : — = R — = R 50 la locom otivele moderne ; 80— 100 la locom otivele vechi. Se observă că la locom otivele moderne prin mărirea suprafeţei grăta rului s-a mărit suprafaţa de încălzire directă, deci s-a căutat să se obţină c ît mai multă încălzire prin radiaţie. Cînd pe grătar se ard 300—400 kg de cărbuni pe metru patrat şi oră, producţia de abur pe metru pătrat de suprafaţă de încălzire este de 30—40 kg. Dacă arderea este mai vie 600— 800 kg cărbuni pe metru patrat şi oră din suprafaţa grătarului producţia de abur creşte la 50—80 kg abur pe metru pătrat şi oră pe suprafaţă de încălzire. Cantitatea de abur pe care o produce cazanul în medie pe oră, pe fiecare metru pătrat din suprafaţa de încălzire se numeşte solicitarea ca zanului sau vaporizarea specifică. Această solicitare a cazanului diferă de la cazan la cazan, după felul construcţiei şi după solicitarea grătarului. Solicitarea grătarului este cantitatea de cărbuni arsă pe m2 de grătar şi oră. Pentru a ne da mai bine seama de mărimea suprafeţelor de încălzire, directă, indirectă şi totală şi de suprafaţa cazanului, se dă ca exemplu o locom otivă din parcul C.F.R. seria 142.000. La această locom otivă r vem : . suprafaţa suprafaţa suprafaţa suprafaţa ............................................................. * 18,70 ; de încălzire directă de încălzire i n d i r e c t ă ................................................................................ 243,30 m2 ; de încălzire totală. . . . . . . . . . 262,00 m ; grătarului, ....................................................................... .....................4 >72 m - ; Făcînd calculul cu formula care s-a dat mai sus se obţine : -—, = -------’-----= b o , 4 . R H 262,00 4,72 v Acest raport corespunde tipului de locom otivă modernă. Puternicile locom otive sovietice, construcţii recente au aceste valori şi mai bune. Locomotivele < 1 (FD ) şi MC (IS) ajung la o producţie de J> 80 kg pe m 2 şi oră. în t r e b ă r i pentru v e r if ic a r e a CU N O STIN TE LO F. 1. 2. 3. 4. 5. Care este suprafaţa de încălzire a cazanului de locomotivă ? Care este suprafaţa de încălzire directă ? Dar cea indirectă ? De ce la locomotivele moderne s -a mărit cutia de foc " Ce se înţelege prin solicitarea cazanului ? la locomotivele sovietice seria 6. Dar solicitarea grătarului ? 7. Care este solicitarea cazanului sî we aşi Montatorul de locomotive.

6 P o z iţia co rp u lu i c ilin d r ic faţă de ca z a n u l vertical, D ila ta rea ca z a n u lu i şi îm b r ă c ă m in t e a ca za n u lu i Corpul cilindric faţă de cazanul vertical se montează în aşa fel incit plafonul mantalei focarului să se găsească la aceiaşi înălţime cu partea superioară a virolelor. Cu alte cuvinte, plafonul mantalei este în conti nuare cu cazanul longitudinal diferenţa de înălţime fiind numai aceia a grosimii tablei mantalei şi a grosimii tablei virolelor (fig. 36). Axul longitudinal al corpului cilindric, care determină înălţimea caza nului faţă de şine trebuie să fie cit mai sus posibil, ţinînd seama şi de condiţiile puse de gabarit, pentrucă cu cit înălţimea axului cazanului este mai mare, cu atita numărul oscilaţiilor locom otivei este mai mic. Această înălţime nu poate fi însă prea mare fiindcă la trecerea locom otivei cu viteze mari prin curbe accentuate s-ar mări pericolul de răsturnare. Poziţia corpului cilindric faţă de cazanul vertical mai este legată şt de crearea spaţiilor de apă şi de abur necesare unei funcţionări cît mai bune a cazanului. In cazanul vertical trebuie să existe o înălţime suficient de mare de apă deasupra cerului focarului, pentru a se evita pericolul ar derii lui prin răminerea fără apă şi a face alimentările cazanului în limite mai mari ale variaţiei înălţimii apei. Totodată, in cazanul longitudinal spa ţiul de abur trebuie să fie cît mai mare ca înălţime şi volum, pentru ca aburul să ajungă în dom şi la capul de regulator cît mai uscat, adică pe cît posibil mai separat de apă. înălţim ea minimă de apă care trebuie asigurată deasupra cerului fo carului este de 100 mm. înălţimea spaţiului de alimentare cu apă trebuie să fie 120— 180 mm iar grosimea stratului de apă deasupra cerului focarului, în funcţionarea normală trebuie să varieze în tre: 100+120 = 220 m m ; 100+180 = 280 m m . * 3/.

înălţim ea spaţiului rezervat aburului in cazanul longitudinal trebuie se fie de — pînă la — din diametrul corpului cilindric la locomotivele fără 5 6 dom şi de— pină la — din diametrul corpului cilindric, la locomotivele 6 7 cu dom. De exemplu la locom otiva cu dom care are corpul cilindric 1 500 mm diametru, înălţimea spaţiului de abur va fi cuprinsă între 1500 6 1500 7 adica 2o0...21o mm. înălţim ea de la cerul focarului pînă la plafonul mantalei cazanului vertical, va trebui să fie d e c i : I= X + S+ R, în care : X este înălţimea minimă de apă deasupra cerului foca ru lu i: S este înălţimea spaţiului de alimentare cu apă ; R este înălţimea spaţiului de abur. De exemplu pentru o locom otivă cu diametrul corpului cilindric d< 1 500 mm, această înălţime e s te : J = 100 + J50 - f 250 = 500 mm. Dilatarea cazanului. In partea din faţă, în dreptul camerei de fum cazanul este rigid legat de şasiul (frem ul) locomotivei. Prin încălzire caza nul se dilată mult, ţinînd seama de lungimea lui mare de 6—14 m, de aceea este prevăzut cu suporţi de dilatare, legaţi cu cutia de foc La locom otivele de tipuri vechi, cazanul se sprijină pe şasiu prin colţare speciale de sprijin, fixate prin prizoane de pereţii mantalei. Cînd are loc dilatarea, colţarele alunecă pe şasiu şi pentru ca alunecarea să se facă mai uşor se prevăd pe suprafeţele de sprijin ale colţarelor, gar nituri sau adause din tablă de cupru. La locom otivele moderne al căror focar nu este aşezat între lonjeroanele şasiului, ci se sprijină pe şasiu, se prevăd patine de alunecare cu adause de cupru. Locomotivele sovi'etice de construcţie recentă seria (FD) şi MC (IS) au suporţii de dilataţie de o construcţie specială, cu plăci de oţel flexibile avînd grosimea de 13 mm. Este de mare importanţă pentru funcţionarea în bune condiţii a pati nelor suporţilor de dilatare ca acestea să fie unse regulat fiindcă înţepe nirea patinelor provoacă tensiuni mari suplimentare în şasiul locomotivei, o deformare periculoasă a cazanului, deranjarea cusăturilor nituite. In afară de sprijinirea cazanului pe suporţi de dilatare şi pe chesonul de sprijin al camerei de fum, corpul cilindric se sprijină pe unul, doi sau mai mulţi suporţi, form aţi din consolidările transversale ale şasiului, prelungite în sus. Aceşti suporţi suplimentari sînt confecţionaţi din tablă

jjg 20— 30 mm grosime, care prin înălţimea mare pe care o au sînt flexibili si permit mişcările datorite dilataţiei cazanuluit:vără a provoca tensiuni su plimentare. îmbrăcămintea cazanului. Pentru a feri cazanul de răcire din cauza curenţilor de aer, mai ales cînd se află în plină viteză, şi pentru a reduce pierderile de căldură, cazanul vertical şi cazanul longitudinal se izolează termic prin acoperirea cu un material izolant peste care se montează îm brăcămintea cazanului. Stratul izolant poate fi format fie din vată de sticlă, azbest, vulcanit etc, fie chiar din aer. Cînd între virole şi îmbrăcă minte nu există nimic, adică atunci cînd stratul izolant este aerul, pier derile de căldură se reduc la circa 5 0 % , iar cînd se face uz de materiale speciale izolante, pierderile se reduc la 65— 7 5 % din pierderile de căl dură ale cazanului. îm brăcăm intea cazanului se confecţionează din tablă şi este astfel montată încît să se poată demonta uşor, fără să fie nevoie să se dem on teze cabina mecanicului, robineţii sau alte aparate. Camera de fum nu se îmbracă, deoarece pierderile din camera de fum tiu interesează, gazele arse şi aburul de emisie trebuind să iasă pe coş in atmosferă. îmbrăcămintea se fixează de-a lungul cusăturilor longitudinale prin şuruburi, iar la cele transversale prin benzi sau cercuri de fier strînse prin buloane. ÎN T R E B Ă R I P E N T R U V E R IF IC A R E A C U N O ŞTIN ŢELO R 1. Care este poziţia corpului cilindric faţă de cazanul vertical ? 2. Ce desavantaje prezintă înălţimea prea mare isau prea mică a corpului cilindric faţă de şină ? 3. Care este înălţimea minimă a apei deasupra cerului focarului '> 4. Care este înălţimea spaţiului de alimentare ? 5. Care este înălţim ea spaţiului de abur ? 6. Cum se asigură mişcarea longitudinală datorită dilatării cazanului ? 7. Ce se poate întîm pla unui cazan care are suporţii de dilatare neunşi şi cu rezistenţe mari ? 8. L a ce serveşte îmbrăcămintea cazanului ? 9. Din ce se confecţionează " > 7. S u p ra în că lz ito ru l Cazanul de locom otivă produce abur saturat, adică abur umed, în ^are^ plutesc m ici picături de apă. Pentru a face aburul cît mai uscat, adică pentru a-I face să capete cît mai mult calităţile unui gaz, este supus unei încălziri separate, care îi ridică mult temperatura, adică se face supraîncălzirea lui. Aparatele care servesc la transformarea aburului saturat din cazan in abur supraîncălzit se numesc supraîncălzitoare de abur. ^ Pentru a ne da seama mai bine de rolul şi de funcţionarea supraîncalzitoarelor este necesar să se enumere proprietăţile aburului supraîn călzit. 1. Aburui saturat poate fi supraîncălzit numai după ce a fost separat de apă

2. Temperatura aburului încălzit nm dă o indicaţie cu privire la pre siunea lui ; la aceiaşi presiune aburul poate să fie supraîncălzit pînă la ori ce temperatură, cu m odificarea corespunzătoare a volumului. 3. La răcire, aburul supraîncălzit nu se condensează înainte de a se transforma în abur saturat. 4. La temperaturi mari aburul supraîncălzit se prezintă ca şi un gaz de apă şi urmează legile fizice valabile pentru gaze. 5. Raportul dintre presiunea aburului supraîncălzit şi volumul acestuia este determinat de legea lui Boyle-M ariotte ; 6. La presiuni egale, volumul ocupat de un kg de abur supraîncălzit este mai mare decît acela al aceleaşi cantităţi de abur saturat. 7. Greutatea specifică a aburului supraîncălzit estte mai mică decît a aceluia saturat, la aceiaşi presiune ; din această cauză, aburul supraîncălzit este mai uşor, mai fluid şi mai mobil, permiţînd mişcări mai rapide în maşina cu abur a locomotivei. 8. Cu toate că temperatura lui este mai ridicată, ea fiind cuprinsa între 300—400oc, aburul supraîncălzit conţine mai puţină căldură decît aburul saturat, la aceiaşi presiune şi volum. 9. Prin supraîncălzire, la aceiaşi presiune, volumul aburului creşte cu ___________ _ circa 20—50%. —^ T n T lm p u i funcţionării locom otivei, aburul urmează următorul drum : iese din cazan prin capul regulator, trece prin ţeava de comunicaţie D, ajunge în spaţiul B al supraîncălzitorului, trece prin elementele de supra încălzire E, se înapoiază în spaţiul C al supraîncălzitorului, de unde por neşte spre cilindrii maşinii cu abur prin ţevile de admisie (fig. 37). Spaţiile B şi C formează colectorul de abur al spraîncălzitorului, care este îm păr ţit în două camere ; camera B a aburului saturat şi camera C a aburului supraîn călzit. Tipurile de supraîncălzitoare. Pentru a se realiza supraîncălzirea aburului la loco Fig. 37. Circulaţia aburului motive s-au construit diferite tipuri de sula supraîncălzire praîncălzitoare, care pot fi grupate în pa tru grupe. ' 1. Supraîncălzitoare care se montează în camera de fum a locomotivei. 2. Supraîncălzitoare montate in corpul cilindric al cazanului, în inte riorul ţevilor fierbătoare. 3. Supraîncălzitoare care se introduc în ţevile mari de fum. 4. Supraîncălzitoare care se aşează în afara cazanului longitudinal în tuburi speciale care leagă focarul cu camera de fum. Cele mai utilizate supraîncălzitoare la locom otivele C.F.R. sînt c ele din grupa treia. Acestea se compun din fascicole de ţevi cu diametrul mic, care se introduc pe o mare lungime în ţevile mari de fum, fiecare fascicol fiind legat cu unul din capete la camera de abur saturat a colectorului de abur şi cu celălalt la camera de abur supraîncălzit. Dintre toate tipurile din această grupă cea mai mare extindere o au supraîncălzitoarele Schmidt. 37

d e r n e p ţ d e Supro/hco/z/re / c °^ec^o r o ^ Fig. 38. Supraîncălzitor SchmLH Fig. 39. Detaliul unui cot de element de supraîncălzire Sedf/uoe Cozs> a O 0 O Fig. 40. Supraîncălzitorul Elesco 38

Supraîncălzite arele Schimdt. In fig. 38 se poate urmări modul de func ţionare şi construcţia supraîncălzitorului S c h m id t: aburul trece din ţeava de com unicaţie D, în camera colectorului B, de unde porneşte în elemen tele de supraîncălzire E, unde se supraîncălzeşte, din acestea se înapoiază la coltector în camera C, de unde iese şi prin ţeava de admisie F, merge către maşina de abur a locomotivei. In fiecare element de supraîncălzire, aburul face două duceri şi două întoarceri înainte de a ieşi, fiindcă ţeava de dimetru mic din care este confecţionat elementul intră în ţeava mare de fum pînă către placa tubulară din cutia de foc, se înapoiază pină în cam era de fum unde face un cot curb, intră din nou în ţeava de fum şi apoi se întoarce, iese din ţeava de fum şi se leagă la colector la camera C, de abur supraîncălzit. Elementele de supraîncălzire pătrund în ţevile de fum pe lungimea mare de 3...6 m, după lungimea cazanului, în aşa fel incit pînă la placa tubulară din cutia de foc să mai rămînă 500— 600 mm. Se lasă această distanţă pentru a reduce cît mai mult arderea coturilor ele m entelor de supraîncălzire, care dacă ar fi mai mult împinse spre focar ar fi în bătaia directă a flăcărilor. Tot din cauza arderii ţevilor din care se confecţionează, elementele de supraîncălzire nu sînt simplu îndoite_ în acest punct ci se taie şi se leagă prin coturi speciale groase avînd partea din spre foc mult îngroşată. Sînt diferite procedee de a confecţiona aceste coturi şi anume prin turnare, presare, sudură etc. In fig. 39 se arată de taliul legăturii cotului cu ţeava elementului de supraîncălzire precum şi fazele de fabricaţie ale coturilor. Fabricarea coturilor a constituit o pro blem ă serioasă deoarece consumul lor este destul de însemnat. Prin lungimea mare şi prin numărul mare al elementelor de supra încălzire s-au realizat suprafeţe mari la supraîncălzitoare, fără să se re ducă din suprafaţa de încălzire a cazanului. Astfel supraîncălzitorul loco m otivelor seria 142 000 are suprafaţa de 98,50 m 2. In general, ţevile au diametre mici 27'34 mm. Colectorul supraîncălzitorului se confecţionează prin turnare din fontă sau din oţel şi în unele cazuri din plăci de oţel sudate. El se sprijină pe console form ate din corniere nituite pe virola camerei de fum şi este fixat prin buloane. Alte tipuri de supraîncălzitoare din această grupă sînt : supraîncălzitorul Ciuisov şi supiaîmcălzitorul Elesco, Inventatorul sovietic Ciuisov a m odif> cat şi îmbunătăţit supraîncălzitorul Schimdt, întrebuinţînd ţevi de dia metru mic 18/24 mm şi în fiecare ţeavă de fum nu aşează elemente din patru ţevi, ci trei perechi de elemente cu cîte un singur circuit într-o ţeavă de fum. Se obţine astfel o mai bună cedare a căldurii gazelor arse către aburul care se supraîncălzeşte şi pierderea de presiune este mai mică. Supraîncălzitorul Elesco are elementul format dintr-un singur circuit 39

Totuşi, din cercetările profesorului sovietic Sîrmiatnicov rezultă că din punct de vedere termotehnic supraîncălzitorul american Elesco este in ferior atît supraîncălzitorului Ciuisov, cît şi supraîncălzitorului Schimdt» fiindcă cere suprafeţe de încălzire mult mai mari. S ecfavneo c -c f Fig. 41. Aparatul de comandă al clapelor Reglarea tirajului şi manevrarea clapelor. Montarea supraîncălzitorului la locomotive aduce mari îmbunătăţiri în folosirea căldurii însă pune pro bleme în plus în privinţa tirajului. Tirajul prin ţevile de fum mari în care se află elementele de supraîncălzire se poate face numai atunci cind lo comotiva este în mişcare cu regulatorul deschis, fiindcă atunci se află abur în ţevile elementelor de supraîncălzire ; altfel acestea se ard luînd o tem peratură prea ridicată. Pentru a se evita această situaţie, supraîncălzitorul şi toate ieşirile din ţevile de fum sînt închise într-o cutie prevăzută cu clapete. Aceste clapete reglează tirajul fiind ţinute deschise prin forţa aburu lui atît timp cât regulatorul este deschis, iar prin închiderea regulatorului ele sînt aduse în poziţia de închidere prin resoarte sau contragreutăţi, oprind tirajul prin ţevile de fum mari în care se află elementele de supra încălzire. Clapele pot fi com andate şi de către personalul de locomotivă, prin în chideri sau deschideri parţiale atunci cînd regulatorul este deschis (fig. 41). Aparatul automat de manevră al clapelor constă dintr-un cilindru duu în care se mişcă un piston dublu şi este montat pe partea stîn^ă a ca merei de fum. 40

La locom otivele de manevră, care deschid des regulatorul şi la acelea care întrebuinţează abur de emisie pentru preincălzirea apei nu sînt pre văzute clape pentru reglarea tirajului în ţevile de fum. în t r e b ă r i pentru v e r if ic a r e a c u n o ş t in ţ e l o r 1. Care sînt proprietăţile aburului supraîncălzit ? 2. Care este rolul supraîncălzitorului ? 3. Unde se m ontează supraîncălzitorul ? 4. Cîte tipuri de supraîncălzitoare sînt ? 5. Cum este construit supraîncălzitorul Sehmidt ? * 6. Ce deosebire este între supraîncălzitorul Sehmidt, zitorul Ciuisov ? ■ 7. Cum sînt construite elementele 8. La ce servesc clapele ? 9. Cînd nu este nevoie de clape ? de supraîncălzire ? Elesco şi eupraîncăl— 8. Alimentarea cazanului. Injectoarele şi pompele de alimem'are Cind locom otiva se găseşte în completă stare de funcţionare şi remorcă un tren greu, consumă 15 000— 20 000 kg abur pe oră şi chiar mai mult, astfel că este necesar ca în'cazan să se introducă aceeaşi cantitate de apă în fiecare oră. Alimentarea cazanului este o operaţie care trebuie să fie executată cy cea mai mare siguranţă în funcţionare altfel, pe lingă riscul că trenul se poate opri în cale curentă, există şi pericolul de a rămîne ca zanul fără apă, provocînd arderea şi burduşirea plafonului şi pereţilor cu tiei de foc sau chiar explozia cazanului. Pentru a avea o siguranţă deplină în alimentarea cazanului, locom o tiva este înzestrată cu cel puţin două aparate de alimentare : două injectoare, un injector şi o pompă de alimentare sau două pompe de alimentare. In modul acesta cînd se defectează unul din aparate se pune în funcţie celălalt. Injectoarele. principiu) de funcţionare al injectoarelor este bazat pe transformarea energiei cinetice a aburului (en ergie-de vi teză), în energie de presiune, odată cu con densarea com pletă a aburului în apa de ali mentare. Schema de construcţie şi funcţio nare a injectorului este arătată în (fig. 42). Fig. 42. Schema In interiorul unei cutii cilindrice, avînd injectorului donă ram ificaţii şi deschisă la ambele ca pete, sînt aşezate trei trom p ete: 1, 2 şi 3, ale căror axe se găsesc Pe aceiaşi dreaptă care este axa cutiei cilindrice. Primele două trompete sînt orientate în aceiaşi direcţie, iar cea de a treia în direcţie opusă. Prin ţeava A. aburul din cazan intră în prima trompetă şi de acolo în camera B. In camera B vine şi apa din tender prin ţeava C. Din camera B amestecul de abur cu apă trece în trompeta 2. din aceasta în trompeta 3 şi de aci prin conducta F intră în cazanul locomotivei. Intrînd în camera B, aburul care Vine de la cazan se întîlneşte cu apa rece care vine de la tender, după ce ajunsese la o anumită viteză în trompeta 1.

La punerea în funcţie a injectorului, presiunea exercitată de abur nu poate să învingă din primul moment presiunea din cazan şi la înc*put abu rul antrenînd apa din camera B, trece în camera D şi se scurge afară prin ţeava E. Viteza obţinută de abur prin trecerea prin trompeta 1 face ca imestecul de abur şi apă să aibă o viteză tot mai sporită astfel că trecînd orin trompeta 2 această viteză creşte, apa nu mai trece în camera D, ci jontinuă în trompeta 3 din care ieşind, viteza ei se micşorează transformîniu-se în presiune, astfel că prin ţeava F poate să intre în cazan. Admisiâ a bu ru lu i ile n ţii d e r e ţ in e r e S câ n pre z& cond - d e re fo fe r e .r o b in e f d e g a Hre robinef desps^ p rea p lin aspirâh'e Fig. 43'. Injectorul standardizat îndată ce debitarea apei în cazan încetează dintr-o cauză oarecare, :a trece din trompeta 2 în camera D ieşind prin conducta E. De aceea. mducta E se numeşte şi ţeava de prea plin. ' Pentru o cît mai bună funcţionare a injectorului trebuie ca apa din nder să fie cit mai rece. In cazul cînd apa este caldă 60-700C, nu se oduce absorbţia în camera B, deoarece datorită presiunii scăzute apa i incepe să fiarbă şi să se evaporeze, umplînd cu abur camera B. în loc J apă. In afară de aceasta nici condensarea aburului care vine prin ompeta l nu se va mai face complet. In acest caz nici nu se poate ce punerea în funcţie (amorsarea) a injectorului. Injectoarele diferă intre ele prin mărimea lor, exprimată prin nuere. Numărul unui injector este determinat de diametrul ajutajului Dmpetei de apă. Injectorul a cărui trom petă are diametrul de 7 mm iar a numărul 7 ; cel a cărui trompetă are diametrul de 9 mm poartă imarul 9 etc. Debitul injectorului depinde nu numai de diametrul ajutajului ci e presiunea aburului din cazan. La o presiune de 4 kg/cm -’ în cazan, 7 ^ rie^ man T 11— debitează 70 litri pe minut ; Ia presiunea Ş/cm-’ debitul său creşte pînă la 137 1/min, iar la 14 k g'cm 2, debiajunge pînă la 190 1/min. irp UP^ *elul cum lucrează injectoarele ele se împart in două grupe

— injectoare sub sarcină ; — injectoare aspirante. Injectoare sub sarcină se montează dedesubtul podelei cabinei m eca nicului fiind sub nivelul apei din tender, astfel că apa din tender le ali mentează prin cădere naturală, datorită diferenţei d'e nivel. Aceste in jectoare nu sînt aşa de sensibile faţă de schimbările de presiune din cazan şi se defectează mai rar ; in schimb sînt absolut inaccesibile în vederea revizuirii în timpul mersului şi cîteodată îngheaţă în timpul mersului, ele neputînd fi supravegheate. Injectoarele aspirante se montează pe placa frontală a cazanului, în cabina mecanicului, deasupra nivelului apei din tender. Pentru punerea injectorului în funcţie, se deschide la început puţin ventilul pentru ca aburul să intre în camera B (fig. 42) sub form a unui jet subţire. Vina de abur antrenează aerul aflat în interiorul camerei B. producînd o deoresiune atît în camera B cît şi în ţeava C, astfel că apa din tender tinde să ocupe golul produs în ţeava C. Cînd apa a început să iasă prin ţeava de prea plin este semn că injectorul este alimentat şi se dă drumul aburului complet de la robinet, care venind cu viteză mare dă apei forţa necesară pentru a ridica supapa de alimentare şi pentru a intra în cazan. S-au realizat diferite construcţii de injectoare, cu deosebire în forma pieselor ce le compun, toate funcţionînd pe acelaşi principiu. Dintre aces tea cităm : injectorul aspirant, injectorul standardizat (fig. 43), injectorul Natan montat pe locom otivele sovietice (FD) şi HC (IS ), lucrînd sub sarcină şi tipurile de injectoare Friedmann. La C.F.R., injectoarele Friedmann au o mare întrebuinţare. Dintre acestea este interesant să se cereceteze cum funcţionează injectorul cu abur de emisie tip Friedmann seria LF. Acest injector permite să se facă econom ie de abur atunoi cînd locom otiva este în mers, fiindcă poate fi amorsat şi poate alimenta cazanul cu abur de emisie, adică cu abur care a lucrat mai întîi în cilindrii maşinii cu abur a locomotivei. La acest injector aburul de emisie soseşte pe ţeava E şi după ce trece prin separatorul de ulei, intră în trompeta F cea mare. a aburului de emisie. Prin tija U se deplasează trompeta F, reglîndu-se astfel debitul apei. Aburul viu vine prin supapa automată S, ţeava A, în trompeta de mare presiune. Apa vine din tender prin conducta B, trece prin corpul injectorului şi prin ventilulut V trece la trompeta de aspiraţie. După amorsarea injectorului, supapa de prea plin este apăsată pe scau nul ei de un pistonaş. Dacă nu există abur de emisie (cînd regulatorul este închis) el se în locuieşte treptat cu aburul sub presiune redusă care vine prin ţeava A de la supapa automată S, reducătoare de presiune. Alimentarea cu regulatorul deschis, cu abur de em isie■ In conducta Q există abur viu şi supapa O este închisă, iar supapa q este deschisă.^ Abu rul sub mare presiune ridicată supapa r de pe scaunul superior şi des chide deci intrarea apei. Aburul de emisie venind prin ţeava E pune în funcţie injectorul (fig. 44). Alimentarea cu regulatorul inchis, fără abur de emisie. In acest caz. in ţeava Q nu mai există abur, deci supapa O este deschisă şi supapa q închisă. Aburul de emisie este înlocuit prin abur cu presiune redusă care 43

44 F ig 45., In,lectorul c u abur d e Fi?. 44. Friedmann, injectorul c u abur d e emisie tip. Seria L : Alimentarea F c u regulatorul deschis (c u abur d emisie) e Friedmann, Seria filatorul închis L : Alimentarea F (fara abur d e emisie tip c u reemisie)

vine prin conducta a. Aburul de mare presiune ridică supapa pe scaunul ei superior şi deschide intrarea apei (fig. 45). pom pele de alimentare. La locom otivele care au preîncălzitori de apă, apa de alimentare are temperatura ridicată astfel că alimentarea cazanului' nu mai poate fi făcută cu injectoare, deoarece acestea nu se mai pot amorsa şi în acest caz se utilizează pompe de alimentare. Fig. 46. Pompa de alimentare Knorr Pompele de alimentare care se găsesc în serviciu la C F R sînt de tipurile: Knorr, Nieleboctc-Knorr şi K norr-Tolkien. Ultimele două sînt m odificări ale primei, în special sistemul de distribuţie a aburului avînd o distribuţie specială care m işcă sertarul principal care comandă intrarea şi eşirea aburului. Pompa de alimentare Knorr se compune din cilindrul de abur A, in care lucrează pistonul K , din cilindrul de apă B, în care lucrează pistonul P şi. din hidroforul c montat pe carcasa supapelor de aspiraţie şi de refu lare a apei D (fig. 46). Deasupra cilindrului A este montat sistemul de distribuţie al aburu lui, care este comandat de tija legată de pistonul K. Aburul este introdus succesiv deasupra şi dedesubtul pistonului K dîndu-i o mişcare alternativă, în sus, şi în jos. Aceasta este maşina cu abur sau motorul care acţionează pompa de apă. 45

... * c*i pompei de apă, ..u ţcan ca pistonul K. La fiecare cursă în sus, pis tonul P aspiră apă prin ventilul de aspiraţie din dreapta şi împinge în acelaşi timp apa din camera de deasupra pistonului, prin ventilul de refu lare din stingă, în hidrofor. La cursa de jos a pistonului lucrează ventilul de aspiraţie din stînga, îm preună cu ventilul de refulare din dreapta. Hidroforul este o cameră de aer, umplută parţial cu apă. El are rolul de a îndulci şocurile date de apă în con Secţiune C-D ducta de refulare. -El lucrează a s tfe l: cînd pompa îm pinge apa la preîncălzitor şi la ca zan, se ridică nivelul apei în Secţiune A -B hidrofor, comprimînd a e ru l: cînd se schimbă sensul de czn aa mers, aerul comprimat conti nuă să împingă apa în con ducta de refulare, astfel că presiunea apei de alimentare la intrarea în cazan nu scade Fig. 47. Capele de alimentare prea mult. Pe măsură ce pom* pa funcţionează, aerul din hidrofor trece In apă din cauza presiunii ri dicate, de aceea el trebuie să fie com pletat periodic. Debitul pompei Knorr este de circa 250 litri pe minut, la 40—50 curse duble făcute în acelaşi timp, corespuzînd debitului injectorilor aspiranţi. In mod normal pompa lucrează ruvpt3 cu 20— 30 curse duble pe m i nut. Sînt şi pompe cu debite mai mici ; 120, 60 şi 25 litri pe minut în circa 50 curse duble. Consumul de abur, la de bitul m ijlociu este de 1,8 kg abur pentru 100 litri de apă. Pompa de alimentare cu apă îşi primeşte ungerea de la o pompă de ulei montată pe capacul cilindrului de aFig. 48. Intrarea apei în cazan bur, alături de sistemul de distribuţie. Capele de alimentare (fig. 47). Introducerea apei în cazan trebuie să s facă prin ventile care să asigure închiderea etanşă, imediat ce s-a oprit uioducerea apei. Ele trebuie să lucreze automat atît sub acţiunea primiri? pei din conducta de refulare a injectorului sau pompei, cît şi sub acţiunea esiunii apei din cazan.

La alimentare presiunea apei din conducta de refulare este mai mare decît presiunea din cazan şi deschide v en tilu l; cînd alimentarea s-a oprit, presiunea din cazan îl închide. Aceste ventile poartă numele de capele de alimentare. O locom otivă are atîtea capele de alimentare, cîte injectoare sau pompe de alimentare are. Cum sistemul de alimentare de obicei este dublu, loco motiva are două capele de alimentare, una pe partea dreaptă şi alta pe partea stingă. Pentru a împiedica împingerea inafară a apei din cazan de către pre siunea aburului, în cazul defectării pompei de alimentare, la ieşirea din injector este prevăzută o supapă de reţinere iar capela de alimentare este prevăzută cu un ventil de închidere care se acţionează cu mina. Capelele de alimentare se montează pe virolele din faţă ale cazanului, mai aproape de camera de fum , pentru ca apa să fie introdusă în cazan, în regiunea unde temperatura apei din cazan este cea mai scăzută, făcînd astfel ca diferenţa de temperatură să fie mică, pentru a nu provoca solici tări defavorabile la nituiri, la plăcile tubulare şi la ţevile fierbătoare şi de fum. La unele locom otive se montează imediat dedesubtul deschiderilor ca pelelor de alimentare o serie de table ondulate pe care se separă nămolul şi piatra din apă şi se face un contact mai de lungă durată între apă şi tabelele încălzite sau apa este adusă printr-o serie de camere P (fig. 48), de unde cade in straturi subţiri în aburul care se urcă, ajungînd astfel mai caldă în cazan. ÎN T R E B Ă R I P E N T R U V E R IF IC A R E A C U N O ŞTIN ŢE LO R 1. Care sînt aparatele cu care se face alimentarea cazanelor de locomotivă ? 2. Cum funcţionează un injector ? 3. Ce deosebire este între injectorul isub sarcină şi cel aspirant ? 4. Cîte trompete are un injector ? 5. Cum se indică m ărim ea unui injector ? 6. Unde se montează injectoarele sub sarcină ? 7. Dar cele aspirante ? 8. Cînd se întrebuinţează la locomotive pompe de alimentare şi nu i n jeetoare ? 9. Din ce se compune o pompă de alimentare ? 10. Cum funcţionează pompa de alimentare ? 11. Care este rolul hidroforului ? 12. Cît abur consumă pompa de alimentare pentru 100 litri apă ? 13. Ce este capela de alimentare ? 14. Cîte capele de alimentare are locomotiva ? 15. Dece se montează capelele pe virola din faţă a cazanului ? 9. P re în că lz ito a re le de ap ă şi de aer. E pu ratoarele Cînd locom otiva este în funcţie elimină pe coşul său, odată cu gazele arse, pînă la 14% din căldura rezultată din arderea combustibilului in focar. O şi mai mare pierdere de căldură care merge pînă la 52%, din căldura dată de combustibilul ars se pierde tot pe coş, odată cu aburul de emisie. Rezultă astfel că în total se pierde pe coşul locomotivei, fără folos, pînă la 66% din căldura rezultată prin arderea din focar.

De pistonul K este legat printr-o tije pistonul P al pompei de apă, care va avea aceleaşi mişcări ca pistonul K. La fiecare cursă în sus, pis tonul P aspiră apă prin ventilul de aspiraţie din dreapta şi împinge în acelaşi timp apa din camera de deasupra pistonului, prin ventilul de refu lare din stingă, în hidrofor. La cursa de jos a pistonului lucrează ventilul de aspiraţie din stînga, îm preună cu ventilul de refulare din dreapta. Hidroforul este o cameră de aer, umplută parţial cu apă. El are rolul de a îndulci şocurile date de apă în con Secţiune C-D ducta de refulare. El lucrează a s tfe l: cînd pompa împinge apa la preîncălzitor şi la ca zan, se ridică nivelul apei în Secţiu ne A -B hidrofor, comprimînd a e ru l: cînd se schimbă sensul de cazan mers, aerul comprimat conti nuă să împingă apa în con ducta de refulare, astfel că presiunea apei de alimentare la intrarea în cazan nu scade Fig. 47. Capele de alimentare prea mult. Pe măsură ce pom pa funcţionează, aerul din hidrofor trece în apă din cauza presiunii ri dicate, de aceea el trebuie să fie com pletat periodic. Debitul pom pei Knorr este de circa 250 litri pe minut, la 40—50 curse duble făcute în acelaşi timp, corespuzînd debitului injectorilor aspiranţi. In ' mod normal pompa lucrează cu 20—30 curse duble pe m i nut. Sînt şi pom pe cu debite mai mici ; 120, 60 şi 25 litri pe minut în circa 50 curse in tro d u duble.v cere^ presiunea de lucru din cazan. Trebuie notat că presiunea de lucru a aburului reprezintă diferenţa dintre presiunea absolută" a aburului din cazan şi presiunea atm osferică; de aceea pre siunea de lucru este cu 1 kg/cm? mai mică decît presiunea absolută. Manometrele cele mai utilizate la locom otive sînt manometrele tip Bourăon (fig. 57). Acest tip de manometru se compune dintr’ o cutie Fig. 57. Manometrul cazanului cilindrică, prevăzută cu un cadran, un resort şi un ac indicator, care arată presiunea existentă in cazan. Resortul manometrului comunică prin intermediul unui tub cu spaţiul de abur al cazanului. Tubul are o formă curbată şi se deschide cu atit mai mult cu cit presiunea este mai mare şi acţionează acul indicator, prin intermediul unui sector dinţat. La unele locom otive, in special la cele sovietice, se montează manometre care au cadrane pe ambele feţe frontale ale cutiei lor şi se m on tează în aşa fel încît indicaţiile lor să poată fi observate atit de mecanic eît şi de fochist, fără ca aceştia să se ridice de pe locurile lor. Pe cadranul oricărui manometru care se montează pe locomotivă se marchează cu o linie roşie vizibilă, presiunea maximă admisă pentru cazan, presiune care nu trebuie depăşită în nici un caz. Pentru a se putea controla dacă nu cumva personalul de locomotivă depăşeşte presiunea maximă admisă, pe axul manometrului se montează un ac arătător liber, numit arătător de control. Acest ac este antrenat printr-un pinten al arătătorului manometrului, m işcîndu-se odată cu aceasta în direcţia in care indicaţiile manometrului cresc. Cînd însă acul indicator se retrage, el nu antrenează şi acul de con trol, care rămîne Re ioc şi arată presiunea maximă la care s-a ajuns în cazan. Acul de control nu poate fi readus la 0 decît în depou după ce s-a ■scos plumbul de control al manometrului. Dată fiind importanţa manometrului, el trebuie să fie controlat cel puţin odată la trei luni, comparîndu1 cu un manometru de control. La 55

sus de el şi cazanul este alimentat, iar cînd iese aDur, nivelul este mai jos, cela ce înseamnă că trebuie alimentat cazanul. Pentru ca apa care curge din robineţii de probare, precum şi aburul ce se condensează să nu ude podeaua cabinei m ecanicului, se montează un colector tubular h (fig. 55) înclinat, avînd trei tăieturi O în dreptul fie cărui robinet, prin care apa intră in tubul colector. Din tubul colector apa este condusă printr-o ţeavă in afara cabinei. Locomotivele mari au cîte două sticle de nivel, înlocuind astfel robi neţii de probare. Locomotivele sovietice seria OZl (FD) şi HC (13) au cîte două sticle de nivel şi robineţi de probare. Dopurile fuzibile. Dopurile fuzibile de control sau şuruburile de sigu ranţă se m ontează în tabla care formează plafonul cutiei de foc (cerul focarului), cîte două de fiecare locomotivă, iar la locom otivele de mare putere, cum sînt locom otivele sovietice seria < Z (FD) şi HC (IS) se montează I> I trei dopuri (fig. 56). Ele se montează pe axa longitudinală a plafonului, unul în faţă lîngă placa tubulară a cutiei de foc, iar celălalt în partea dinapoi a plafonului, lîngă placa portală, în T tre primul şi al doilea rînd de şuruburi de ancorare. Dopul fuzibil are forma şi dim en siunile arătate în fig. 56 şi constă dintr-un dop de aramă sau de bronz, de formă tronconică, înşurubat în plafo Fig. 56. Dop fuzibil nul cutiei de foc, pe partea dinspre focar. Corpul dopului este găurit în lungul axului, iar în canalul form at se toarnă un aliaj uşor fuzibil sau plumb. La C.F.R., se întrebuinţează num ai plumb. In cazul când, cu toate că există sticla de nivel şi robineţii de probare, personalul nu a reuşit sau a neglijat alim entarea cazanului, pînă cînd nivelul apei din cazan a coborît sub nivelul minim, rămînînd un strat prea subţire de apă deasupra cerului focarului sau chiar raemai rămînînd de loc, plumbul se topeşte, apa am estecată cu abur va ţîşn i prin gaura dopului fuzibil deschisă in cutia de foc a locomotivei, avertizind perso najul locom otivei şi chiar stingind focul. In asem enea cazuri este interzis să se tragă apă în cazan, avînd în vedere că apa ar veni peste plafonul încins, s-ar transforma imediat în abur, iar presiunea crescjnd brusc, ar putea provoca explozia cazanului, din cauza plafonului care ar putea crăpa. Personalul de locomotivă, în cazul cînd plafonul rămîne fără apă, iar dopul fuzibil s-a topit, aruncă focul din focar, stingînd ori ce urmă de foc şi pregăteşte locomotiva pentru a fi dusă în depou în stare rece. Aliajul folosit, pentru turnarea şuruburilor de siguranţă, se compune din 90% plumb şi 10% cositor. Temperatura de topire a aliajului trebuie să fie cel puţin de 240oc şi cel mult de 310QC. Pe şurubul de siguranţă se poansonează numărul locomotivei, data turnării şi a înlocuirii şi semnul depoului.

Manometrul. Presiunea aburului din cazan se măsoară cu manome trul ; acesta indică în kg/cms presiunea de lucru din cazan. Trebuie notat că presiunea de lucru a aburului reprezintă diferenţa dintre presiunea a b so lu tă 'a aburului din cazan şi presiunea atm osferică; de aceea pre siunea de lucru este cu 1 kg/cm-’ mai mică decît presiunea absolută. Manometrele cele mai utilizate la locom otive sînt m anometrele tip Bourăon (fig. 57). Acest tip de manometru se com pune dintr’o cutie Fig. 57. Manometrul cazanului cilindrică, prevăzută cu un cadran, un resort şi un ac indicator, care arată presiunea existentă in cazan. Resortul manometrului com unică prin interm ediul unui tub cu spaţiul de abur al cazanului. Tubul are o formâ curbată şi se deschide cu atit mai m ult cu cit presiunea este mai mare şi acţionează acul indicator, prin intermediul unui sector dinţat. La unele locomotive, in special la cele sovietice, se montează manom etre care au cadrane pe ambele feţe frontale ale cutiei lor şi se m on tează în aşa fel încît indicaţiile lor să poată fi observate atit de mecanic cît şi de fochist, fără ca aceştia să se ridice de pe locurile lor. Pe cadranul oricărui manometru care se montează pe locomotivă se m archează cu o linie roşie vizibilă, presiunea m axim ă admisă pentru cazan presiune care nu trebuie depăşită în nici un caz. Pentru a se putea controla dacă nu cumva personalul de locomotiva depăşeşte presiunea maximă admisă, pe axul m anometrului se monteaz? un ac arătător liber, num it arătător de control. Acest ac este antrenat printr-un pinten al arătătorului manometrului m işcîndu-se odată cu aceasta în direcţia in care indicaţiile manometrulu cresc. Cînd însă acul indicator se retrage, el nu antrenează şi acul de con trol, care răm îne pe loc şi arată presiunea maximă la care s-a ajuns ît cazan. Acul de control nu poate fi readus la 0 decît în depou după ce s-s scos plumbul de control al manometrului. Dată fiind im portanţa manometrului, el trebuie să fie controlat ce puţin odată la trei luni, comparîndu-1 cu un manometru de control. Li

interval de un an şi după fiecare reparaţie, manometrul se prezintă servi ciului de control al statului. Supapele de siguranţă. Pentru a evita depăşirea presiunii, m axim e admise, fiecare cazan este prevăzut cu supape de siguranţă. Cînd presiunea a depăşit presiunea maximă admisă, supapa de siguranţă se deschide au tomat, lăsînd surplusul de abur să iasă în atm osferă cu mare sgom ot şi avertizind personalul locom otivei. Supapa de siguranţă (fig. 58) este alcătuită din două piese prin cipale : corpul supapei, care se fixează pe cazan cu ajutorul unei flanşe şi supapa propriu zisă, prevăzută cu aripioare d e ghidare, aşezate pe scaunul su papei din corp, care face în chiderea etanşe. Aburul din ca zan îm pinge în supapă ; aceasta este contra echilibrată de un braţ cu p’rghie avînd Ia cap O ' contragreutate, şi nu este ri dicată după scaun decît atunci cînd presiunea din cazan, reu şeşte să ridice contragreutatea.. Prin calcul şi exoerienţă se &ranjează ca acest lucru să nu se petreacă decît atunci cîntf presiunea din cazan a depăşit presiuriea maximă admisă. In locul contragreutăţii,, care se poate mişca în tim pul mersului din cauza trepidaţiilor,, făcînd să scape aburul, s-a u construit supape cu resoarte. Fia. 58. Supapă de siguranţă Dacă se notează cu S, su prafaţa supapei pe care aburul exercită presiunea ; cu p, presiunea din cazan ; cu l, lungimea braţului contragreutăţii şi cu G, greutatea contragreutăţii, după form ulele d e echilibrare din m ecanică se poate scrie. P X S = G X l din care se poate scoate fie G, fie l, considerînd pe S şi p, cunoscute, iar pe una din celelalte G sau l alese arbitrar ; d e c i: G = p y s i i =p 'x s Supapele se reglează in aşa fel in c i t : în m om entul cînd s-a atins presiunea maximă admisă, ambele su pape să sufle, adică să se deschidă : — deschiderea şă nu întîrzie-m ai m ult decît la atingerea a 1 /1 0 din presiunea maxim ă admisă : 56

— cantitatea de abur eliberată trebuie să fie cit mai mare pentru ca deschiderea să fie de scurtă d u r a tă ; — supapele trebuie să se închidă im ediat ce presiunea a scăzut in căldare sub presiunea maximă admisibilă : — supapele trebuie să se aşeze etanş pe scaunele lor ; — construcţia lor trebuie să fie în aşa fel realizată încît să evite blocarea în poziţia închis sau în poziţia deschis. Toate aceste condiţii sînt îndeplinite de supapele m ontate la locom o tivele moderne dintre care supapa Ram sbottom , fig. 58, este montată si pe locom otivele C.F.R. Această supapă este o supapă dublă de siguranţă. Tijele supapelor sînt articulate la pîrghia de încărcare B. In mijlocul acestei pirghii este atîrnată tija S, prin o placă cu piuliţe m, care susţine printr-un bulon balancierul transversal C, cu braţe egale, la căpătui cărora este legat cîte un resort F, fixat fiecare la capătul inferior de capul supapei. Resoartele apasă prin tijele respective supapele pe scaunul lor şi ac ţiunea este identică ca şi în cazul cînd fiecare supapă ar fi încărcată printrun resort. încărcarea supapei, prin reglarea tijei S pe pîrghia B, se face la 0 .1— 0,2 kg/cm-’ sub presiunea m axim ă admisă. Pentru a îm piedica personalul de locom otivă să m odifice reglajul su papelor de siguranţă, pentru a nu se mai deschide la presiunea maximă admisă, ci la o presiune ceva mai mare. personalul de depou care ie supraveghează şi le reglează, face plumbuirea supapelor, la piesele de care depinde reglajul. In cazul supapei R am sbottom se plumbu'eşte piu liţa m Fluierul. In afară de sem nalele optice de cale prin care se indică circulaţia unui tren, m ecanicul trebuie să aibă posibilitatea ca indepen dent de ori ce alt fel de sem nalizare să poată da sem nale de pe locomo tivă. Aşa de exemplu mecanicul trebuie să dea sem nale speciale la con ducerea unui tren cu frîne de mînă pentru strîngerea sau slăbirea frîne-“ lor, să dea sem nale de atenţie cînd se apropie de un pod, de un tunel ; cînd trece printr-o staţie aglomerată cu pasageri etc. Pentru aceasta, lo com otivele sînt prevăzute cu flu ie r ; autom otoarele în loc de fluier au clacson sau sirenă. Fluierul se com pune dintr-un corp gol, în interiorul căruia se găseşte o supapă m, apăsată pe scaunul ei Ic, printr-un resort n, şi prin presiunea aburului (fig. 59). Supapa se deschide cu ajutorul unui sistem de pîrghii acţionate de mecanicul din cabină. Deasupra supap’ i este aşezat un cilindru de alamă gol, a, pus cu gura e în jos, avînd două tăieturi laterale b, pentru ieşirea aburului. Aburul ieşind cu viteză loveşte în marginile cilindrului producînd o serie de vi braţii care produc un sunet strident şi puternic. Sunetul este mai^ subţire sau mai gros, după cum diam etrul şi lungim ea cilindrului de alam ă & sînt , mai mari. Fluierele de locom otivă sînt de construcţii foarte diferite ; ele se mon tează pe cazanul vertical în faţa m ecanicului. Uneori se montează două fluiere : cei slab este folosit în împrejurări normale, iar cel puternic în caz de alarmă sau de pericol ivit pe neaşteptate, ori cînd sem nalul trebuie să fie auzit de la distanţă m ai mare. 57

Locomotivele mai noi au fluiere prin care se pot obţine atit sunete tari, cit şi sunete slabe. Aceste fluiere au un ventil mare şi unul mic. Intîi intră în funcţie ventilul mic dînd sunete slabe şi dacă mecanicul trage mai tare intră în funcţie şi ventilul mare (fig. 59). coroană in e la ră ventil a u xiliar \ Fîg. 59. Fluierul locomotivei Fluierul se poate acţiona, la trenurile care nu au frină autom ată, şi de către şeful de tren care se află în vagonul de siguranţă al trenului, prin tragerea unei frînghii care este în legătură cu barele de articulaţie care îl acţionează. Pulverizatorul sau arzătorul de păcură. Cînd locomotiva, în loc de cărbuni, arde combustibil lichid şi în special păcură, pentru pulverizarea com bustibilului sînt m ontate aparate speciale num ite pulverizatoare sau arzătoare de păcură. In limbajul obişnuit ele, se mai numesc şi injectoare pentru păcură. Pulverizatorii lucrează cu aer comprimat sau cu abur. Tendinţa este ca la locom otive să se întrebuinţeze exclusiv numai pulverizatori cu abur deia locomotivă. Consumul de abur este de 0,5 kg abur la un kg de păcură ceea ce revine la 4% din aburul produs de locomotivă. La unele locomotive, printre care şi unele locomotive dela C.F.R. sa prevăzut arderea mixtă, cu păcură şi cu cărbuni. Funcţionarea pulverizatorului se poate urmări pe fig. 60, care arată în secţiune şi în vedere, pulverizatorul sovietic sistem Danilin adoptat de căile ferate din Uniunea Sovietică, care în urma cercetărilor s-a dovedit cel mai bun. Aburul intră în canalul central care se term ină cu două trom pete co nice, constituind un ajutaj şi în care capătă o mare viteză Păcura intră în canalul concentric şi este aspirată de vîna de abur în spaţiul A, trece prin ajutajul B şi este aruncată, fiind pulverizată, în focar. 58

La locomotivele C.F.R., s-au utilizat două, puiverizatoare sistem rom inesc : pulverizatorul G. Cosmovici şi pulverizatorul T. Dragu. Ambele au dlat rezultate bune şi pulverizatorul Cosmovici de peste 30 de ani este u ti lizat pe o scară tot mai mare. La pulverizatoul Cosmovici, păcura vine prin camera a, prevăzută cu B orificii 5, deasupra cărora sînt 6 pereţi mici de 0,8 mm înălţim e. Aburul vine prin spaţiul m, camera a este mare şi perm ite evacuarea apei strînse în punga de jos, prin robinetul k, (fig. 61). Acest pulverizator lucrează fără sgomot şi dă o bună ardere. In stalaţia de ars păcură, este arătată schem atic în fig. 62. Aburul necesar pulverizatorului •se ia fie dela locomotiva respec tivă care s-a încălzit cu lemne pînă ce presiunea a ajuns la 2 k g/cm 2 , fie dela o altă loco m otivă sub presiune, printr-un racord R, la care se înşurubează o conductă. Dela acest racord aburul merge prin robinetul 1 ' V 'P rn âcu spre instalaţia de ars păcură. Fig. 60. Pulverizatorul Danilin Dela robinetul 1 aburul merge la robinetul întrerupător de -unde porneşte în diferite direcţii prin ţevi prevăzute cu robineţi. Ţeava d, duce aburul la pulverizator. Dela robinetul 2, ţeava a, duce aburul la preîncălzitorul de păcură T, de unde iese şi merge mai departe la serpen tina din rezervorul de păcură al tenderului, unde încălzeşte păcura pen tru a o face mai fluidă. Ţeava m, care aduce păcura, înainte de a intra în pulverizator, este cotită, iar în dreptul cotului este legată ţeava C, prin care se trim ite abu rul pentru desfundare de dopurile de păcură şi de parafină care se depun. Ţ eava verticală d. serveşte la eliminarea apei de condensaţie care se for mează in instalaţie. Păcura, înainte de a intra în ţeava m, din rezervorul de păcură trece printr-o sită m ontată în rezervor care opreşte im purităţile şi aglomerările asfaltice care se separă. Focarele locomotivelor prevăzute cu arzătoare de păcură nu mai au grătar şi cenuşar, ci num ai clape pentru intrarea aerului necesar arderii •a căror deschidere este com andată de fochist, din cabină. Locomotivele cu ardere m ixtă au focar normal şi clape pentru aer suplimentar. Robinetele de purjare. Pentru îndepărtarea nămolului din cazan şi în special din sacul de nămol al epuratorului precum şi pentru golirea rapidă a cazanului pentru spălări, se montează în partea de jos a focarului, în pereţii laterali, în placa de racordare şi sub capul cilindric, robineţi de purjare. Construcţia robinetului de purjare, tip vechi, este dată în fig. 63, în care A este capul robinetului care se leagă cu cazanul printr-o flanşe cu garnitură, b este capul exterior al robinetului şi C este conul robinetului. 59

Fig. 62. Instalaţie de ars păcura

Pentru a se evita îngheţarea robinetului, se prevede în capul lui un orificiu a prin care este evacuată apa rămasă în scobitura capului, lîngă con, după închiderea lui. Acest tip de robinet s-a dovedit a nu fi tocm ai potrivit pentru purjarea cazanului. Pe conul robinetului se depune un strat de piatră care face ca robinetul să se deschidă anevoie şi să nu poată fi închis în mod sigur. Nu este exclusă nici posibilitatea înfundării lui prin bucăţi de piatră din cazan care fac imposibilă închiderea robinetului. Fig. 63. Robinet de pur.iare tip vechi Fig. 64. Robinet de purjare Everlasting Pentru a se evita aceste inconveniente se întrebuinţează acum robi n ete tip Everlasting, care nu m ai prezintă aceste defecte. Robinetul Ever lasting (fig. 64) nu se blochează cu piatră şi asigură închiderea şi deschi derea rapidă, cu ajutorul unei transm isii com andată din cabina m ecani cului. Corpul robinetului şi capacul acestuia sînt turnate din oţel, păsuite şi strinse cu 9 buloane. In interiorul corpului robinetului se găsesc două se r ta r e : sertarul mare 1 şi sertarul mic 5. Sertarul mare închide canalul dinspre cazan, iar prelungirea acestui sertar este legată cu axul 4 care se roteşte în buceaua 3. Sertarul cel m ic 5 este păsuit pe capacul robinetului şi serveşte pentru închiderea canalului exterior. Suprafaţa interioară a sertarului mic are un ieşind care pătrunde într-un canal din corpul sertarului mare. Intre am bele sertare este comprimat resortul 6. Cînd se roteşte axul 4 cu ajutorul pîrghiei 2, se roteşte sertarul mare î , la rîndul ^ău antrenează sertarul mic. In modul acesta rotind într-un sens sau intr-altul, se închide şi se deschide robinetul. Etanşarea bucelii 3 este îm bunătăţită prin apăsarea resortului 7. Pentru o mai bună etanşare s-au făcut modificări, adaptînduse la bucele o presetupă făcînd inutil resortul 7. Pentru evacuarea aburului cu ocazia spălării este m ontat lin ventil care se termină printr-un teu. Ventilul se găseşte în partea de sus a primei virole. Gurile de spălare. Pentru spălarea cazanului, pentru evacuarea năm o lului şi a pietrei din interior, precum şi pentru revizuirea suprafeţei inte rioare a cazanului, sînt prevăzute, în diferite părţi, guri de spălare. Aces

tea sînt deschideri speciale, care se închid prin capace sau prin dopuri. Astfel de guri sînt necesare mai ales în partea focarului, unde numărul mare al antretoazelor contribuie la acumularea nămolului şi a pietreiAceste guri sînt necesare şi în toate celelalte părţi ale cazanului în care se poate depune piatra şi unde trebuie să pătrundă şpriţul cînd se spală şi se curăţă cazanul. Capacele gurilor de spălare sint de diferite construcţii. Astfel în fig. 65 a se arată o autoclavă de construcţie obişnuită m ontată în colţurile m antalei focarului. In fiecare colţ al focarului, pe linia verticală, trebuiesc m ontate cel puţin trei asem enea autoclave. Guri de spălare trebuie să se mai găsească şi în pereţii laterali ai focarului, lingă cadrul cutiei de foc. Autoclava se sprijină pe o bucea cu deschiderea ovală care este fixată în peretele cazanului prin filet. Intre capac şi capul bucelei se montează o garnitură de cînepă îm pletită sau de plumb. In figura 65 b se arată alt model de închidere al gurii de spălare, prin dop-şurub, cu cap patrat pentru strîngere, iar în fig. 66 se arată o gură de spălare închisă cu capac în form ă de taler, aplicat în partea exterioară a cazanului. In corpul cilindric al cazanului, de obicei în virola cea mai apropiată de focarul locom otivei, se face o gaură cu diametrul mare (350—400 mm) num ită gură de vizitare, prin care poate pătrunde la nevoie în interior pentru revizuirea cazanului. Gurile de spălare trebuie să fie controlate des de personalul de loco motivă, pentru a repara la tim p pe acelea care curg, fie prin strîngerea piuliţelor, fie prin înlocuirea garniturilor. Capul central de abur. Pentru funcţionarea diferitelor aparate ale locomotivei, cum sînt m anometrele, fluierele, injectorii, pompele, arză toarele de păcură, stropitorul suflerul etc., este nevoie să se ia aburul din cazan prin diferite robinete. Cum nu este indicat ca fiecare ţeavă să fie legată direct la cazan, este mai bine ca acestea să fie grupate la o piesă unică colectoare, care să primească aburul din cazan. Această piesă colectoare se num eşte capul central de abur (fig. 67). Dela capul central pornesc toate ţevile care duc aburul la toate aparatele auxiliare ale locomotivei, care funcţionează cu abur. Pe robi netul fiecăreia se scrie aparatul pe care îl deserveşte. Capul central de abur se m ontează în cabina m ecanicului, pe peretele frontal. în partea stingă pentru a fi m anipulat de fochist. El este legat cu cazanul printr-o ţeavă care vine dela domul regulatorului de unde se ia priza de abur. Cu ajutorul unui robinet central, tot capul de abur poate fi izolat de cazan. Capul de regulator. Aburul produs în cazan trece spre cilindrii m aşinii cu abur a locom otivei, printr-un tub de com unicaţie şi prin ţevile de admisie. Tubul de com unicaţie se compune din două p ă r ţi: o parte orizontală care'm erge în lungul corpului cilindric şi trece prin placa tubulară din camera de fum şi o parte verticală în dom, num ită capul regulatorului. La locom otivele cu supraincălzitor, tubul de com unicaţie conduce aburul ’n colectorul supraîncăizitorului.

Fi.g 65. Diferite moduri de închidere a gurilor de spălare Fig. 68. Cap de regulator cu sertar Fig. 66. Gură de spălare închisă cu capac în formă de taler Fig. 67. Capul central de abur Fig. 69. Capul de regu lator cu supape sistem Zara 63

Tubul de com unicaţie are diametrul de 190 mm, este confecţionat din otel avind pereţii de 6— 8 mm şi permite scurgerea aburului cu viteza de cel mult 35—50 m/s. In camera de fum este terminat cu o ram ificaţie permitind legătura cu ţevile de admisie. ' Capul de regulator este de fontă şi are în partea de sus o deschidere care serveşte pentru trecerea aburului din dom în tubul de com unicaţie. Deschiderea capului regulatorului este închisă de o piesă plată num ită sertarul regulatorului (fig. 6 8 ) sau printr-o piesă circulară num ită supapa regulatorului. Capul de regulator cu sertar este arătat în fig. 6 8 . Orificiile pe care le inchide sertarul trebuie să aibă o suprafaţă de 1/20 din suprafaţa pisto nului m aşinii cu abur. La o presiune de 10—12 k g/em 2 sertarul este apă sat pe capul regulatorului cu o forţă mare, din care cauză există o frecare puternică care îngreunează mişcarea sertarului. Pentru a uşura mişcarea sertarului s-a recurs la următoarea soluţie : în loc de un sertar s-au pre văzut două sertare ; un sertar mare A şi un sertar mic B. Sertarul mare are o fantă a, de dim ensiuni egale cu una din cele două deschideri b, pre văzute în capul regulatorului şi două fante mici e. Sertarul mic are două deschideri inegale C, de dim ensiuni destul de mari. Cînd mecanicul deschide regulatorul începe mai întîi să se m işte ser tarul mic B, pînă cînd umărul ă, al sertarului mic, întîlneşte sertarul mare pe care îl trage în jos. In acel m om ent deschiderile c ale sertarului mic coincid cu deschiderile înguste e din sertarul mare, lăsînd ca o parte din abur să intre în tubul de com unicaţie, prin canalele b. înd ată ce aburul a trecut în tubul de com unicaţie, apare o presiune şi în interiorul capului de regulator, care contraechilibrează presiunea de pe sertar, descărcîndu-1. In acest caz forţa necesară pentru mişcarea sertarului este mai mică. Bara regulatorului fiind rotită în continuare de mecanic, sertarul mic îm pinge în jos sertarul mare astfel descărcat, deschizind canalul b, de sus, al capului regulatorului. In acelaşi timp, fanta a, din sertarul mare, coincide cu celălalt canal b, al capului regulator, astfel că aburul intră prin ambele canale b, adică regulatorul este deschis. Pentru ca ambele sertare să aibă un contact direct intre ele, pre cum şi cu oglinda capului de regulator, în spatele sertarului mic se gă seşte un resort plat s , care le apasă. Regulatorul cu sertare plane cere m ulte reparaţii, suprafaţa oglinzii se rizează din cauza depunerilor de piatră şi trebuie polizată şi şlefuită des ; de aceea la locom otivele moderne şi cu presiune mare se montează regulatorul cu supape. S-au realizat m ulte tipuri de astfel de regulatoare, dintre care se citează sistem ul Zara (fig. 69). . Re§ulatorul Zara se compune dintr-o supapă b, sprijinită pe un scaun, în m ijlocul căreia se găseşte o altă supapă m ică c. Cînd regula torul este închis, ambelte supape sînt apăsate pe scaunele lor de presiunea aburului din cazan. Cînd se deschide regulatorul, se deschide întîi su papa mică c, lăsînd aburul să treacă sub supapa mare b. Supapa mare are partea inferioară în forma unui piston introdus în cilindrul S, din interiorul capului regulatorului. Trecînd prin deschiderea supapei m ici în cilindrul S, aburul în cepe să apese de jos în sus asupra supapei mari, descărcînd-o şi făcînd

deschiderea uşoară. Aburul trece după deschiderea supapei mari, în tu bul de com unicaţie, prin spaţiul circular a. Aburul care intră în cilindrul S trece şi el în tubul de com unicaţie prin orificiul t, din partea de jos a cilindrului. Acest regulator perm ite deschiderea inceată şi uşoară a supapei mari, a stfe l că locom otiva demarează încet şi fără smucituri. Locomotivele moderne, de mare putere, necesită secţiuni m a ri, ale supapelor, care la suprafeţele mari pe care le au se deformează nem aifiin d etanşe şi de aceea s-a recurs la montarea de regulatoare cu su p a p e multiple. La locom o tivele din seriile C>4 (FD) şi MC (IS) s-a m ontat un ^la copu/nyvfotoru/ut cap de regulator cu patru .bora de com anda supape. Comanda capului de regulator se face din cabina mecanicului, prin te'ara de ccmuri/cafo toara de comandă şi prin oxi// reg u/aforu/o/ m anivelă (fig. 70). m cnise/o t/jâ de /eyâfaro Aparate pentru curăţi r e a ţevilor în mers. La lo com otivele moderne, cum s în t locom otivele sovietice Fig. 70. Bara de comandă şi manivela d in seriile Oii (FD), HC regulatorului (IS) şi CO (SO) sînt ins tala te aparate speciale m anevrabile în timpul mersului şi care servesc la suflarea ţevilor de fum ş i a ţevilor fierbătoare. Cele mai bune rezultate se obţin cînd tirajul este m axim , adică atunci cînd locomotiva este cu regulatorul deschis, şi ca zan u l lucrează în regim forţat. Funinginea care se depune în interiorul ţevilor şi frezilul îngreunează trecerea gazelor şi micşorează mult trecerea căldurii dela gaze către apă. Funinginea conduce căldura de 500 ori mai rău decît oţelul, din care cauză prezenţa unui strat de funingine reduce în mare măsură cantitatea de căl dură cedată apei din uazan. Aparatul pentru curăţirea ţevilor în mers se montează în faţă, în partea dinainte a fo carului, pe dreapta şi pe stînga Fig. 71. Aparate pentru curăţitul ţevilor acestuia (fig. 71). în mers lo c o m o t iv e le seria HC (IS), aparatele ţevilor au o transmisie autom ată şi sînt m ontate în afară talei, primind abur dela capul central de abur. Ajutajele rul cu viteză în ţevi se introduc prin orificii în focar ; ele Montatorul de locomotive. Voi. I — 5 oentru curăţirea pe pereţii m an care trim it abu au oarecare Iun65

ne şi o mişcare circulară, pentru a mări cit mai mult secţiunea ba tă de abur, care acoperă toată placa tubulară. in depouri, curăţirea ţevilor de funingine se face cu un furtun şi cu tub de fier lung de 3 m. prevăzut cu un cap de suflare a aburului, ■ trim ite aburul atit în lungul ţevilor, cit şi radial pe pereţii lor. e modul acesta se face atit desfacerea funinginei de pe pereţi, eît şi. larea ei afară. Nisiparul. Forţa de tracţiune a unei locom otive este cu atit mai mare cu cit greutatea ad'erentă şi coeficientul de frecare intre bandaj şi şină sînt mai marL Dacă frecarea este mică-, ro ţile patinează mai ales Ia por nirea trenurilor grele şi la ur carea rampelor grele Pentru a mări coeficien tul de frecare între bandaj şî 72. Nisiparul locomotivei şi ţevile cu nisip şină, locom otivele sînt pre văzute cu o instalatie speă care îm prăştie nisip pe şină în faţa roţii. Această instalaţie se n u te nisiparul locomotivei (fig. 72). Dela un rezervor sau dom, ori dela două rezervoare dispuse cîte 1 pe fiecare parte, se conduce nisipul prin ţevi, înaintea roţilor m o-e şi cuplare, prin antrenarea lui cu abur sau cu aer comprimat. Ţeaduc nisipul foarte aproape, între roată şi şină, pînă la 50 mm dea•a sinii, pentru a rămîne pe şină, a fi prins de roată şi a nu fi spul,t mai ales cînd este vînt lateral. Aerul comprimat se ia dela rezeril principal de aer, trece prin cabina mecanicului, unde este robinede comandă al nisiparului şi prinţeavă în lungul locomotivei, păde in dom, în nisiparul propriu zis. In nisiparele cu aer comprimat. 'este nisiparul K n o n , se utilizează curenţi de aer comprimat ; un nt pentru răscolirea nisipului în unde trebuie să intre în ţeava ădere şi un curent pentru sufla'n jos a nisipului prin ţeavă şi rea lui cu mare viteză. Tromdistribuitoare fig. 73) răsconisipul cu aerul ce iese prin orimic a şi îl trim ite la roţi prin l_ de nisip cu aerul ce iese prin :iul mai mare b. Fig. 73. Nisiparul Knorr cu aer Jisiparele cu abur iau aburul dela comprimat '^central şi printr-o supapă îl 3a treacă la un aspirator de aer răscoleşte nisipul şi îl antrenează spre sini. Curentul de abur care Pe ţeava de nisip poate topi la nevoie’ stratul de polei care îm ciuperca şinei pe timp de iarnă, evitînd astfel patinarea roţilor.

Nisiparele cu abur prezintă inconvenientul că umezind nisipul şi existînd apă pe ţevi din cauza condensării, ţevile se înfundă şi trebuie să fie re vizuite şi destupate des. Se recomandă ca înaintea unei rampe grele, în ultim a staţie de oprire, să se revizuiască şi să se desfunde nisiparul şi ţevile. Nisipul întrebuinţat la locom otive trebuie să fie bine uscat, de granulaţie mică, trecut prin sită de 2 mm. Aceste operaţii se execută în depou, în uscătorii speciale şi în depozitul de sortare. în t r e b ă r i pentru v e r if ic a r e a c u n o ş t in ţ e l o r 1. Care sînt aparatele care compun armătura cazanului ? 2. La ce serveşte sticla de nivel ? 3. Cum este construită şi unde este montată sticla de nivel ? 4. De ce se prevăd robineţi cu bile ? 5. Care este nivelul minim de apă deasupra focarului ? 6'. La ce servesc robineţii de probare ? 7. Cum sînt montaţi robineţii de probare ? 8. Ce sînt dopurile fuzibile ? 9. Unde sînt montate ? 10. Cum sînt construite ele ? 11. La ce temperatură trebuie să se topească dopurile (plumbul) ? 12. Cu ce se măsoară presiunea cazanului ? 13. Cum funcţionează manometrul ? 14. La ce serveşte acul de control al manometrului ? 15. Cum funcţionează supapele de siguranţă ? 16. Ce condiţii trebuie să îndeplinească supapele de siguranţă ? 17. Cum funcţionează fluierul locomotivei ? 18. Lin ce se compune instalaţia de ars păcura ? 19. Cum este construit pulverizatorul sovietic sistem Danilin ? 20. Dar pulverizatorul Cosmovici ? 21. Ce sînt robinetele de purjare ? 22. Unde se montează ? 23. La se serveşte capul central de abur ? 24. Cum funcţionează capul de regulator ? 25. Cum funcţionează nisiparul ?

gime şi o mişcare circulara, pentru a mări cit mai mult secţiunea bă tută de abur, care acoperă toată placa tubulară. In depouri, curăţirea ţevilor de funingine se face cu un furtun şi cu un tub de fier lu n g ’ de 3 m. prevăzut cu un cap de suflare a aburului, care trim ite aburul atît în lungul ţevilor, cit şi radial pe pereţii lor. In modul acesta se face atît desfacerea funinginei de pe pereţi, cît şi. suflarea ei afară. N isip a r u l. Forţa de tracţiune a unei locom otive este cu atit mai mare cu cît greutatea ad'erentă şi coeficientul de frecare în tre ra b /re fd e ° n/st P d is tr ib u / fo n j! _ conde/e J e r c o /rw r~ \ bandaj şi şină sînt mai marL Dacă frecarea este mică, ro ţile patinează mai-ales Ia por nirea trenurilor grele şi la ur carea rampelor grele Pentru a mări coeficien r e z e rv o r p rin cipâ / Ntevi/e d r nisip tul de frecare între bandaj şî Fig. 72. Nisiparul locomotivei şi ţevile cu nisip şină, locom otivele sînt pre văzute cu o instalaţie spe cială care îm prăştie nisip pe şină în faţa roţii. Această instalaţie se n u m eşte nisiparul locomotivei (fig. 72). Dela un rezervor sau dom, ori dela două rezervoare dispuse cîte unul pe fiecare parte, se conduce nisipul prin ţevi, înaintea roţilor m o toare şi cuplare, prin antrenarea lui cu abur sau cu aer comprimat, ţ e vile aduc nisipul foarte aproape, între roată şi şină, pînă la 50 mm dea supra sinii, pentru a rămîne pe şină, a fi prins de roată şi a nu fi spul berat mai ales cînd este vînt lateral. Aerul comprimat se ia dela rezer vorul principal de aer, trece prin cabina mecanicului, unde este robine tul de com andă al nisiparului şi prin tr-o ţeavă în lungul locomotivei, pă trunde în dom, în nisiparul propriu zis. In nisiparele cu aer comprimat, cum 'este nisiparul Knorr, se utilizează doi curenţi de aer comprimat ; un curent pentru răscolirea nisipului în zona unde trebuie să intre în ţeava de cădere şi un curent pentru su fla rea în jos a nisipului prin ţeavă şi căderea lui cu mare viteză. Trom peta distribuitoare fig. 73) răsco leşte nisipul cu aerul ce iese prin ori ficiul mic a şi îl trim ite la roţi prin ţeava de nisip cu aerul ce iese prin orificiul mai mare & . Fig. 73. Nisiparul Knorr cu aer Nisiparele cu abur iau aburul dela comprimat capul central şi printr-o supapă îl lasă să treacă la un aspirator de aer care răscoleşte nisipul şi îl antrenează spre sini. Curentul de abur care iese jpe ţeava de nisip poate topi la nevoie stratul de polei care îm racă ciuperca şinei pe timp de iarnă, evitind astfel patinarea roţilor. 66

Nisiparele cu abur prezintă inconvenientul că umezind nisipul şi existîr apă pe ţevi din cauza condensării, ţevile se înfundă şi trebuie să fie r vizuite şi destupate des. Se recomandă ca înaintea unei rampe grele ultim a staţie de oprire, să se revizuiască şi să se desfunde nisiparul ţevile. Nisipul întrebuinţat la locomotive trebuie să fie bine uscat, de gn nulaţie mică, trecut prin sită de 2 mm. Aceste operaţii se execută în depo in uscătorii speciale şi în depozitul de sortare. ÎNTREBĂRI PENTRU VERIFICAREA CUNOŞTINŢELOR 1. Care sînt aparatele care compun armătura cazanului ? 2. La ce serveşte sticla de nivel ? 3. Cum este construită şi unde este montată sticla de nivel ? 4. De ce se prevăd robineţi cu bile ? 5. Care este nivelul minim de apă deasupra focarului ? 6. La ce servesc robineţii de probare ? 7. Cum sînt montaţi robineţii de probare ? 8. Ce sînt dopurile fuzibile ? 9. Unde sînt montate ? 10. Cum sînt construite ele ? 11. La ce temperatură trebuie să se topească dopurile (plumbul) ? 12. Cu ce se măsoară presiunea cazanului ? 13. Cum funcţionează manometrul ? 14. La ce serveşte acul de control al manometrului ? 15. Cum funcţionează supapele de siguranţă ? 16. Ce condiţii trebuie să îndeplinească supapele de siguranţă ? 17. Cum funcţionează fluierul locomotivei ? 18. Din ce se compune instalaţia de ars păcura ? 19. Cum este construit pulverizatorul sovietic sistem Danilin ? 20. Dar pulverizatorul Cosmovici ? 21. Ce sînt robinetele de purjare ? 22. Unde se montează ? 23. La se serveşte capul central de abur ? 24. Cum funcţionează capul de regulator ? 25. Cum funcţionează nisiparul ?

CAPITOLUL II M A Ş I N A C U A B U R 1. F u n c ţio n a r e a şi p ărţile p rin cip ale a le m a şin ii cu abur a lo c o m o tiv e i Aburul produs In cazan, avind o presiune ridicată de : 10, 12, 16 kg/cmnu ar putea produce mişcarea locomotiv'ei, respectiv nu ar putea produce forţa de tracţiune necesară remorcării trenului, dacă nu ar fi introdus, în altă parte a locomtiveinum ită maşina cu abur sau motorul loco motivei al cărui rol este de a transforma energia de presiune (potenţială) a aburului în energie de mişcare (cinetică). Principiul de funcţionare al m aşinii cu abur a locom otivei este acela, al oricărei m aşini cu piston. Să urmărim fig. 74. Aburul vine dela cazan, după ce a trecut prin supraîncălzitor, trece în ţea va de admisie A şi intră în cilindrul distribuţiei cu ser tare B sau în camera de distribuţie. Sertarele cilin drice D, legate solidar pe Fig- 74. Schema maşinii cu abur a locomotive! aceiaşi tijă, avînd 0 m iş care de dute-vino, lasă aburul să intre succesiv, cînd pe la un cap, cînd pe la celălalt al cilindru lui c, împingînd cînd într-un sens, cînd în celălalt pistonul K. Cilindrul C Şi pistonul K sînt cilindrul şi pistonul motor, spre deosebire de cilin drul B şi pistoanele (sertarele) D, care fac parte din distributia m aşinii cu abur. Pistonul împins cu mare forţă de aburii intraţi in cilindri apasă, resP®ctiv ^ a g e prin tija pistonului S, de capul de cruce O. Capul de cruce P strează capului tijei pistonului mişcarea alternativă (dute-vino) pe care o are pistonul, fiindcă alunecă în lungul glisierei G. De capul de cruce este articulată biela motoare T, cu unul din capete iar cu celălalt capăt este fixată pe butonul de manivelă Z. care este solidar legat cu roata lo com otivei R, num ită roată motoare. 68

Capul bielei fixat în capul de cruce, are o m işcare alternativă, ce lălăit cap fiind fixat pe butonul de m anivelă la o mişcar'e circulară, im primind butonului de m anivelă şi deci roţii motoare, o mişcare de ro taţie. Roata motoare R invîrtindu-se, însă fiind şi în contact cu şinj nu poate să rămînă pe loc şi prin urmare se m işcă înainte, deci se ob ţin e mişcarea de înaintare a locomotivei. Tija sertarelor de distribuţie D nu ar mişca aceste sertare pentru introduce aburul în cilindrul motor la m om entul potrivit, dacă ea nu a fi legată prin biela tijei sertarului L, la excentricul E, care se roteşt odată cu roata motoare de care este legat fix. In modul acesta se in troduce abur in cilindri numai atunci cind pistonul se află la capet< Dacă locomotiva ar avea o singură osie motoare, desigur că ace osie ar patina, fiindcă greutatea aderentă a locom otivei pe o singur osie ar fi insuficientă, de aceea de butonul motor al m anivelei Z est legată biela cuplară P, care transm ite mişcarea la roţile cuplare, al c? ror număr depinde de mărimea locomotivei. Osiile cuplarea sînt în nums de 2, 3, 4 sau 5. Greutatea suportată de un număr mar’ e (---V n de osii, va conduce la o greu □ar ( ta te aderentă mare şi deci la o forţă de tracţiune mare. "fS I X O . O O O W . După ce aburul a lucrat în cilindrul motor, iese prin Fig. 75. Locomotivă cu patru maşini cu abur ca ie te le cilindrului distribubuţiei. de unde prin canale este condus la ţeava d e em isie, care se ştie că se term ină cu capul ti em isie în camera de fum. Toate aceste organe constitue maşina cu abur a locom otivei şi avîn în vedere solicitările şi condiţiile în care sînt puse să lucreze atunci cîn locomotiva se află în plină viteză, pe ori ce timp, remorcînd un tre greu, se impune ca rezistenţa lor şi construcţia lor să fie tratate cu c£ mai mare îngrijire, pe baza studiilor şi experienţii.' Fiecare organ va studiat mai am ănunţit în lec ţiile următoare. Mişcarea în sens contre -A n , —O --- r A a locom otivei se obţine schiir 1 -ir bînd poziţia sertarelor c distribuţie, astfel ca aburi dacă a intrat anterior pe fal Fig. 76. Alt tip de locomotivă cu patru maşini din dreapta a pistonului * cu abur să fie adus pe faţa din stîng (fig. 7 4 ). adică forţa din tij pistonului care îm oinge in capul de cruce, să-şi schimbe sensul, trăgîr de capul de cruce, de unde rezultă că aceiaşi schimbare de sens se \ obţine şi la butonul de m anivelă şi deci o schimbare a sensului de rotaţ a roţilor, ceea ce conduce la schimbarea sensului de mers al locomoţiv< Modul cum se obţine efectiv această schimbare se va vedea la studier< distribuţiei şi în special a schimbătorului de mers. (

Maşina cu abur a locomotivei descrisă pină aici se găseşte montată complet pe una din părţile locom otivei. Locomotiva are însă una identică şi pe partea cealaltă, deci o locomotivă are cel puţin două m aşini cu abur. acţionînd asupra aceloraşi osii motoare şi cuplare. Sint şi locom otive care au trei sau patru m aşini cu abur. Locomo tivele seria 231.000 şi 2200 C.F.R. au patru m aşini cu abur : două exte rioare şi două interioare, adică aşezate între roţi. B ielele motoare ale maşinilor cu abur interioare lucrează direct pe osia motoare, care are forma unui arbore cotit. Maşinile cu abur interioare lucrează pe o singură osie, insă transmit, prin butonii motor exteriori, forţa de tracţiune la bie lele cuplare din exterior şi prin urmare şi ele acţionează asupra roţilor cuplare. S-au construit locom otive cu patru m aşini cu abur, cîte două pe o parte (fig- 75) şi cu patru maşini cu abur avînd cazanul m ontat pe un şasiu care se sprijină pe două boghiuri motoare (fig. 76). ÎNTREBĂRI PENTRU VERIFICAREA CUNOŞTINŢELOR 1. Care sînt organele principale din care se compune maşina cu abur a locomotivei ? 2. Ce deosebire este între maşina cu abur a locomotivei şi maşina cu abur fixă ? v 3. Care este drumul aburului în maşina cu abur ? 4. Cine comandă intrarea aburului în cilindrul motor ? 5. Cum se transmite forţa dela piston, la roata locomotivei ? 6. Cum se obţine din mişcarea de dute-vino a pistonului o mişcare de ro taţie a roţii motoare ? 7. Ce este capul de cruce şi la ce serveşte ? 8. La ce foloseşte biela cuplare ? 9. Cîte maşini cu abur poate avea o locomotivă ? 2. Lucrul aburului în cilindri Diagrama mecanică a maşinii cu abur. Să urmărim mai îndeaproape ce se petrece în cilindrul m aşinii cu abur a locomotivei, din mom entul intrării aburului şi pînă la ieşirea lui şi cum s-a obţinut un lucru mecanic. Dacă se face o construcţie grafică în care pe dreapta orizontală (abscisa) se ia, la o scară po A ' B trivită, drumul parcurs de piston în cilindru, num it curs-a pistonului şi pe dreapta ver ticală (ordonată), tot la o scară potrivită, se ia presiu nea din cilindru din fiecare moment, se va obţine o serie de linii drepte şi curbe, avînd Fig. 77. Diagrama mecanică a aburului forma şi poziţia din fig. 77. Se zice că s-a construit dia grama maşinii cu abur. Dacă se calculează suprafaţa acestei diagramei, trebuie să se în m ulţească baza cu înălţim ea, în cazul că ar fi adusă la forma unui drept 70

u n g h i şi cum baza este luată la scară în unităţi de lungime (metri) cursa pistonului, iar înălţim ea, la scară, unităţi 'de presiune (k gcm ^ )’ făcînd produsul se o b ţin e : suprafaţa diagramei = presiunea medie X cursa pistonului = p m X c ^au : suprafaţa diagramei deci : = kg/cm^Xm - * X 111 k cm 2 cm 2 suprafaţa diagramei = ■ S -a obţinut prin urmare rezultatul că suprafaţa diagramei reprezintă to c m a i lucrul mecanic in kglm . produs pe un centimetrul pătrat din su p rafaţa pistonului. s Fiindcă această diagramă arată prin suprafaţa ei lucrul mecanic produs de un centim etru patrat din suprafaţa pistonului, ea este nu m ită şi diagrama mecanică a maşinii cu abur. Observăm im ediat că în m u lţind suprafaţa diagramei (suprafaţa haşurată fig. 77), exprimată în lîgm/cm-' cum am văzut, cu suprafaţa pistonului în cm?, se obţine lucrul m ecanic produs de maşina cu abur a locomotivei. Adică, dacă : L este suprafaţa diagramei şi se înm ulţeşte cu suprafaţa pistonului, se obţine, scriind în fo rm u lă : i = d e c i: k ş X _ m X cm>=kgm cm 2 L == Pm X f X $ • In această formulă s-a n ^ a t : Pm presiunea medie in kg/cm?, din cilindru: C — cursa pistonului, în m etri; 5 — suprafaţa pistonului, în cm 2 ; L — lucrul m ecanic produs, in kgm. Acest lucru m ecanic este produs numai pe o faţă a pistonului, însă aburul lucrează pe ambele feţe ale pistonului, alternativ şi deci lucrul m ecanic total produs în cilindrul maşinii cu abur e s t e : U = 2 X Pm X C X S în kgm. Presiunea medie în cilindru se obţine transformînd suprafaţa dia gram ei m ecanice într-un dreptunghi, care ar avea lungim ea bazei egală -Cu cursa pistonului, rezultînd de aici presiunea medie, care este înălţi m ea acestui dreptunghi. Fazele în cilindrul maşinii cu abur. Să vedem cum se construieşte şi care sînt părţile com ponente ale diagramei mecanice, precum şi legă tura dintre diagramă şi fazele de lucru ale aburului în cilindru. Se ur m ăreşte fig. 77. Pistonul se găseşte la capătul din stînga al cilindrului In acest mom ent aburul intră "din camera de distribuţie în cilindru cu presiunea din cazan, micşorată cu pierderile din ţevi şi distribuţie Pe diagramă această fază este reprezentată prin punctul A. Pistonu este îm pins cu forţa m axim ă de abur şi începe să se m işte, în timp c e aburul continuă să intre în cilindru, pină cînd a ajuns în punctul B

este oprită. Pe porţiunea de cursă AB s-a fă cu t adm isia aburului. Pistonul continuă să se mişte, împins tot de abur însă cu o forţă din ce în ce mai mică, fiindcă nemai intrînd abur in cilindru, presiunea scade pe măsură ce pistonul se mişcă, adică pe măsură ce creşte vo lum ul ocupat de abur în cilindru. Presiunea scăzînd in fiecare moment,, pe diagramă ea nu mai poate fi reprezentată printr-o dreaptă orizontală, ci prin curba BC• Pe această porţiune de cursă, ne mai intrînd în ci lindru alt abur, aburul în cilindru s-a destins elastic, de aceea această fază reprezentată pe diagramă prin curba BC se num eşte destindere, ex pansiune sau detentă. Curba BC este aşa dar reprezentarea grafică a unei expansii sau detente. In punctul C de pe diagramă, pistonul se găsea in poziţia In care distribuţia a deschis oficiul de em isie şi aburul începe să iasă din ci lindru, mergînd spre capul de em isie şi spre coş. Presiunea în cilindru nu scade brusc, fiindcă aburul nu are tim p să iasă deodată, din cauza secţiunii mici de trecere, astfel că variaţia presiunii este aceea Repre zentată de dreapta CD. Dacă aburul ar fi putut ieşi brusc, distribuţia ar fi deschis oficiul de em isiune atunci cînd pistonul ajungea la capul cursei, adică în punctul D. Se dă însă un avans la deschidere pentru ca aburul să poată ieşi, astfel ca atunci cind pistonul a ajuns la capul cursei, presiunea în cilindru să fie egală cu cea atm osferică. Această fază, re prezentată pe diagramă prin dreapta CD, se num eşte emisie anticipată. Din punctul D, pistonul începe cursa înapoi, evacuind afară abu rul rămas în cilindru la presiunea atm osferică pînă ajunge în punctul E. Porţiunea de cursă DE, ca fază a lucrului aburului, este emisia sau e v a cuarea aburului. De fapt este şi o em isie şi o evacuare fiindcă în cilindrul presiunea este mai mare decît cea atm osferică şi deci aburul iese singur şt nu împins de piston. Cind pistonul a ajuns în punctul E, distribuţia a închis orificiul sau lumina de em isie, aburul rămas in cilindru se găseşte într-un spaţiu închis, fiindcă pistonul continuă mişcarea, astfel că presiunea aburului începe să cr ea scă ; creşte de asem enea şi temperatura. Se face com primarea aburului, de aceea această fază reprezentată pe diagramă prin curba EF se num eşte compresiunea aburului. In punctul F, distribuţia deschide orificiul sau lumina de adm isie şi aburul intră în cilindru pînă ce presiunea a ajuns maximă (presiunea cazanului minus pierderile), în timp ce pistonul a ajuns din nou la cap de cursă, ajungînd de unde a plecat. Această fază reprezentată pe d ia gramă prin curba FA se num eşte adm isie anticipată. Din punctul A, pistonul începe cursa în sens invers şi fazele se repetă. Prin urmare in tim p ce pistonul a parcurs două curse (una dus şî una întors), în cilindru au avut loc următoarele faze: admisia. expan siunea sau detenta, emisia anticipată, emisia, compresia şi admisia an ticipată. Inglobînd în faza respectivă şi faza anticipată, în cilindrul m a şinii cu abur au loc patru faze distincte : admisia, expansiunea sau d e tenta, emisia şi compresia. Deoarece pistonul revine de unde a plecat, reluînd acelaşi ciclu, aceste patru faze formează ciclul de funcţionare al maşinii cu abur.

Suprafaţa ABCEDEFA, închisă de curbele care reprezintă pe dia gramă fazele din cilindru, indică însuşi lucrul m ecanic pe care îl pro duce un centim etru patrat din suprafaţa pistonului, aşa cum s-a ară tat mai înainte. Fazele In care aburul îm pinge în piston mişcîndu-1, cum sînt adm i sia şi expansiunea se numesc faze active, pe cînd celelalte două, em i sia şi compresia, nu produc lucru m ecanic ; pistonul ce se m işcă trebuie să fie împins, de aceea aceste faze se num esc neactive' s a u ’ rezistente. Diagrama mecanică a maşinii cu abur se construieşte grafic, cînd se proiectează o locom otivă, de aceea aceasta se num eşte diagrama m eca nică teoretică. După ce s-a construit locomotiva, se ridică cu ajutorul indicatorului o diagramă care arată precis variaţia de presiune în ci lindru, adică arată ce se petrece în realitate în cilindru, de aceea această diagramă ridicată cu indicatorul se num eşte diagrama mecanică reală. Raportul definit d e : Suprafaţa diagramei mecanice reale Suprafaţa diagramei mecanice teoretice se num eşte gradul de perfecţiune al diagramei şi o locom otivă este cu a tît mai bine construită cu cît gradul său de perfecţiune a diagramei se apropie de 1. Adesea diagrama ridicată cu indicatorul se mai num eşte diagrama indicată. emisie Fig. 78. Principiul de funcţionare al indicatorului Watt Fig. 79. Diagramele mecanice pe cele două feîe ale pistonului Principiul de funcţionare al indicatorului W a tt se arată în fig- 78. Aburul trece din cilindrul m aşinii cu abur 1, în ţeava 2, prevăzută cu robinetul 3. intrînd în cilindrul indicatorului 4 şi îm pinge în pistonul 73

5, cantraechilibrat de resortul 6. Pistonul 5 se mişcă proporţional cu pre siunea aburului şi m işcările lui, prin transm isie cu articulaţii 7, sînt scrise pe tamburul 8, care se roteşte, făcînd o rotaţie pe ciclu. Deci pe tambur se obţine variaţia presiunii în cilindru în funcţie de cursă, de deplasarea pistonului din cilindrul 1, adică tocm ai diagrama reală sau indicată, desfăşurată. A d m is ia pretP tim p u rie a >3S u ru/t/i. A r a n s o i /a ad/n/s/eprea mŞre. în c e p u iu / p r e a / im p u r/u a / ' perioac/e •/ c/e e/rt/s/e d) Atrjnsc// / j Adm/sta /nfârziifâ < J6t/ru[v/ ? j o î r ) /s/e /nst/f/'c-ient /n c r /jr r „ e-/n/S/ ■ uni/ Jb i/ru /u i (