蒸汽机
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蒸汽机原理蒸汽机是一种利用蒸汽压力来进行动力转换的机械装置,它是工业革命时代的重要发明,为人类社会带来了巨大的变革。
蒸汽机的原理是基于热力学的运行原理,通过燃烧燃料产生热能,将水蒸发成蒸汽,然后利用蒸汽的压力来驱动机械运转。
下面我们将详细介绍蒸汽机的原理。
首先,蒸汽机的工作原理基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
蒸汽机通过燃烧燃料(如煤、石油等)来产生热能,然后利用这种热能将水加热至沸点,使水变成蒸汽。
在蒸汽机的工作过程中,燃料的热能转化为水的热能,再转化为蒸汽的热能,最终转化为机械能,推动机械装置进行工作。
其次,蒸汽机的原理还涉及热力学第二定律,即熵增原理。
在蒸汽机工作过程中,蒸汽在高温高压下对机械装置进行推动,然后蒸汽冷却成水,再重新循环利用。
这个过程中,蒸汽的熵值会增加,而熵值的增加代表着能量的损失。
因此,在蒸汽机的设计和运行过程中,需要考虑如何减小熵值的增加,提高能量利用率,从而提高蒸汽机的效率。
另外,蒸汽机的原理还涉及热力学第三定律,即绝对零度原理。
在蒸汽机的工作过程中,需要将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,而这个过程中会有一部分热能无法完全转化为机械能,而是以热量的形式散失。
因此,为了提高蒸汽机的效率,需要尽量减小热能的散失,提高热能的利用率。
总的来说,蒸汽机的原理是基于热力学的运行原理,通过燃烧燃料产生热能,将水蒸发成蒸汽,然后利用蒸汽的压力来驱动机械运转。
在蒸汽机的设计和运行过程中,需要考虑能量守恒、熵增原理和绝对零度原理,以提高蒸汽机的效率和性能。
蒸汽机作为工业革命的重要发明,对人类社会的发展产生了深远的影响,它的原理也为我们理解和掌握热力学的基本原理提供了一个生动的例子。
蒸汽机的用途
1. 工业用途:蒸汽机最初被广泛应用于工业领域,如纺织、造纸、化工和冶金等行业。
蒸汽机作为工业革命的重要标志之一,推动了工业化进程,并成为当时主要的动力源之一。
2. 发电:蒸汽机可以驱动发电机,将热能转化为电能。
早期的火力发电厂主要使用蒸汽机作为原动机,带动发电机发电,为电网供电。
3. 船舶推进:蒸汽机可以作为船舶的动力源,推动船舶前进。
早期的蒸汽船采用明轮推进方式,即通过蒸汽机的旋转带动明轮叶片旋转,使船体前进。
4. 农业应用:蒸汽机在农业领域也有应用,如抽水、打井和农副产品加工等。
在农田灌溉方面,蒸汽机可以替代传统的畜力,提高灌溉效率。
5. 供暖:蒸汽机可以用于供暖系统,通过将热水或蒸汽输送到散热器中,将热量传递给室内空气,实现供暖目的。
蒸汽机定义-回复什么是蒸汽机?蒸汽机是一种能够将热能转化为机械能的装置。
它是工业革命时期最重要的发明之一,极大地推动了现代工业的发展和进步。
蒸汽机的发明标志着热能机械的诞生,也为后来的内燃机、汽车、飞机等现代机械设备的发展奠定了基础。
蒸汽机的概念最早可以追溯到古希腊时代的克提西瓦斯,但真正意义上的蒸汽机出现在18世纪末的英国。
最早成功制造出可用于工业生产的蒸汽机的是詹姆斯·瓦特。
蒸汽机的原理可以简单地概括为:利用高温蒸汽的压力来驱动一个活塞或转动一个轮子,从而将热能转化为机械能。
它由燃烧室、锅炉、活塞和连杆构成。
蒸汽机的工作原理非常简单。
首先,燃料(如煤炭)被燃烧,产生大量的热能。
然后,将水加热到高温,使其转化为蒸汽。
蒸汽的压力驱动活塞或转轮运动,进而产生机械能。
最后,蒸汽流出后被冷却,重新变成水,经过净化处理后再次被加热。
这个过程是连续循环的,所以蒸汽机可以持续不断地工作。
蒸汽机的发明使得工业生产大大提高了效率,也使得机械运输更加便捷。
它广泛应用于各行各业,包括纺织、造纸、铁路、船舶等。
蒸汽机的出现还催生了一系列的创新,如蒸汽火车、蒸汽船等。
它还广泛应用于电力发电厂,利用蒸汽机可以驱动发电机产生电能。
然而,随着科技的不断发展和进步,蒸汽机的使用逐渐减少,并被更高效、更环保的能源替代。
尽管如此,蒸汽机对现代工业和科技的影响是深远而持久的。
总结起来,蒸汽机是一种能够将热能转化为机械能的装置。
它的工作原理是通过利用高温蒸汽的压力来驱动活塞或转动轮子,从而转化热能为机械能。
蒸汽机的发明极大地推动了工业革命和现代机械工业的发展,并催生了一系列的创新和发明。
虽然现代科技已经取代了蒸汽机在实际应用中的地位,但蒸汽机对工业和科技的影响将永远被铭记。
蒸汽机的工作原理蒸汽机是一种热能转换设备,将热能转化为机械能,广泛应用于工业、交通和发电等领域。
蒸汽机的工作原理可以简单概括为热能转换过程,下面将详细介绍蒸汽机的工作原理。
1. 蒸汽机的基本构造蒸汽机主要由锅炉、汽缸、活塞、连杆、曲轴和调速装置等组成。
锅炉产生高温高压的蒸汽,蒸汽通过管道进入汽缸,推动活塞运动,活塞通过连杆与曲轴相连,将往复运动转化为旋转运动,从而驱动机械设备工作。
2. 蒸汽机的工作过程蒸汽机的工作过程可以分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
(1)进气过程:锅炉中的水被加热,产生高温高压的蒸汽,蒸汽通过进气阀进入汽缸中。
(2)压缩过程:进气阀关闭后,活塞开始向上运动,蒸汽被压缩,体积减小,压力增加。
(3)燃烧过程:当活塞达到最高点时,点火装置点燃燃料,燃料燃烧产生高温高压的气体,推动活塞向下运动。
(4)排气过程:当活塞再次达到最低点时,排气阀打开,将废气排出汽缸,同时进气阀再次打开,准备下一次工作循环。
3. 蒸汽机的工作原理蒸汽机的工作原理是基于热能与机械能的转化。
具体来说,蒸汽机的工作原理可以分为以下几个步骤:(1)蒸汽进入汽缸:高温高压的蒸汽通过进气阀进入汽缸中,填满汽缸。
(2)蒸汽压缩:进气阀关闭后,活塞开始向上运动,蒸汽被压缩,体积减小,压力增加。
(3)燃烧产生动力:当活塞达到最高点时,点火装置点燃燃料,燃料燃烧产生高温高压的气体,推动活塞向下运动。
(4)机械能输出:活塞的往复运动通过连杆与曲轴相连,将往复运动转化为旋转运动,从而驱动机械设备工作。
(5)废气排出:当活塞再次达到最低点时,排气阀打开,将废气排出汽缸,同时进气阀再次打开,准备下一次工作循环。
4. 蒸汽机的应用领域蒸汽机广泛应用于工业、交通和发电等领域。
(1)工业:蒸汽机在工业中常用于驱动各种机械设备,如泵、风机、压缩机等。
蒸汽机的高功率和稳定性能使其成为工业生产中不可或缺的能源设备。
(2)交通:蒸汽机曾是交通运输的主要动力来源,如蒸汽火车、蒸汽船等。
蒸汽机的工作原理
蒸汽机是一种利用蒸汽压力产生机械动力的热能转换装置。
它是工业革命的重
要发明之一,对于推动工业化进程起到了关键作用。
蒸汽机的工作原理可以分为以下几个方面:
1. 蒸汽产生:蒸汽机的工作原理首先需要产生蒸汽。
通常采用的方法是将水加
热至沸腾,使水转化为蒸汽。
这一过程可以通过燃烧煤、石油或者天然气等燃料来提供热能,也可以利用核能、太阳能等其他能源进行加热。
2. 蒸汽压力:蒸汽机中的蒸汽需要具备一定的压力才干推动机械运动。
蒸汽的
压力可以通过调节加热水的温度和压力来控制。
普通来说,蒸汽的压力越高,蒸汽机的输出功率就越大。
3. 蒸汽进入机械:蒸汽通过管道进入蒸汽机的缸中。
蒸汽机通常由多个缸组成,每一个缸都有一个活塞。
蒸汽进入缸后,压力将活塞推动向前运动。
4. 活塞运动:活塞与曲轴相连,当活塞被推动向前运动时,曲轴也会随之旋转。
曲轴的旋转运动可以将线性运动转化为旋转运动。
5. 输出功率:蒸汽机的输出功率可以通过曲轴的旋转运动来实现。
曲轴上装有
连杆,连杆与活塞相连。
当曲轴旋转时,连杆会带动其他机械装置(如发机电、水泵等)进行工作,从而产生实用的功率。
总结起来,蒸汽机的工作原理是通过产生高压蒸汽,利用蒸汽的压力推动活塞
运动,进而通过曲轴的旋转将线性运动转化为旋转运动,最终输出实用的功率。
蒸汽机的工作原理在工业革命中起到了重要的作用,推动了工业化进程,对于现代工业的发展有着深远的影响。
蒸汽机的原理和结构一、引言蒸汽机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的装置,它是工业革命时期的重要发明之一。
本文将介绍蒸汽机的原理和结构,以及其在工业发展中的重要作用。
二、蒸汽机的原理蒸汽机的工作原理基于热能转换的原理。
当水蒸气被加热时,其压力和体积都会增加。
蒸汽机利用这一特性,通过蒸汽的压力差来驱动活塞或转子运动,从而产生机械能。
三、蒸汽机的结构蒸汽机主要由炉膛、锅炉、汽缸、活塞、曲轴和传动装置等部分组成。
1. 炉膛炉膛是燃烧燃料的区域,通常使用煤或石油作为燃料。
燃料燃烧产生的热能会加热锅炉中的水,使其变成蒸汽。
2. 锅炉锅炉是蒸汽机的核心部件,用于将水加热转化为蒸汽。
锅炉内部有许多管道,通过这些管道将燃烧产生的热能传递给水。
水受热后变成蒸汽,随后进入汽缸。
3. 汽缸汽缸是蒸汽机中的关键组件,用于容纳蒸汽并将其转化为机械能。
汽缸通常由金属材料制成,内部光滑平整。
在汽缸内部,有一个活塞来回运动,通过活塞杆与曲轴相连。
4. 活塞活塞是蒸汽机中的运动部件,通常由金属材料制成。
活塞与汽缸内壁密封,使得蒸汽只能通过进出气门进入或排出。
当蒸汽进入汽缸时,活塞会受到蒸汽的压力推动,从而产生运动。
5. 曲轴曲轴是将活塞的直线运动转化为旋转运动的装置。
活塞杆与曲轴相连,当活塞运动时,曲轴会转动。
曲轴的旋转运动可以驱动其他机械设备,如发电机或水泵。
6. 传动装置传动装置用于将曲轴的运动传递给其他机械设备。
通常,传动装置由齿轮、皮带或链条组成,可以将曲轴的旋转运动传递给其他轴或装置。
四、蒸汽机的作用蒸汽机的发明和应用对工业发展起到了重要的推动作用。
它被广泛应用于各种工业领域,如纺织、采矿、交通运输等。
蒸汽机的出现使得生产效率大大提高,推动了工业革命的进程。
蒸汽机的原理和结构使其成为了现代工业中的重要装置。
它将燃料的热能转化为机械能,广泛应用于发电、运输和制造等领域。
蒸汽机的发明和应用不仅改变了工业生产方式,也对人类社会的发展产生了深远的影响。
蒸汽机工作原理引言概述:蒸汽机是一种利用蒸汽的压力产生动力的机械设备。
它的工作原理基于热能转换为机械能的原理。
本文将详细介绍蒸汽机的工作原理,包括蒸汽的产生、蒸汽的传导、蒸汽的扩张、蒸汽的排出和蒸汽机的运转。
一、蒸汽的产生1.1 燃料燃烧:蒸汽机的工作原理首先需要燃料燃烧产生热能。
燃料可以是煤、油、天然气等。
燃料在燃烧室中与空气发生化学反应,产生高温高压的燃烧气体。
1.2 热能传导:燃烧气体的高温通过传导方式传递给锅炉内的水。
水在锅炉内受热,温度升高,逐渐转化为蒸汽。
1.3 蒸汽产生:水的温度升高到一定程度时,水分子变得活跃,逐渐蒸发成蒸汽。
蒸汽的产生需要一定的压力和温度条件。
二、蒸汽的传导2.1 管道系统:蒸汽在锅炉内产生后,需要通过管道系统传导到蒸汽机。
管道系统通常由高温高压的金属材料构成,以确保蒸汽的安全传导。
2.2 管道绝热:为了减少能量损失,管道系统通常会进行绝热处理,以减少蒸汽在传导过程中的能量损失。
2.3 蒸汽调节:蒸汽的传导过程中,需要通过阀门进行调节,以确保蒸汽的流量和压力符合蒸汽机的要求。
三、蒸汽的扩张3.1 蒸汽进入汽缸:蒸汽通过传导后进入蒸汽机的汽缸。
汽缸是蒸汽机的关键部件,负责将蒸汽的热能转化为机械能。
3.2 活塞运动:蒸汽的进入使得汽缸内的活塞受到推力,从而产生运动。
活塞在汽缸内来回运动,将蒸汽的热能转化为机械能。
3.3 连杆传动:活塞的运动通过连杆传动到曲轴,进一步转化为旋转运动。
连杆和曲轴的设计使得蒸汽机能够产生连续的旋转动力。
四、蒸汽的排出4.1 排气阀:在活塞运动的过程中,蒸汽会被排气阀控制排出。
排气阀的开启和关闭时机需要精确控制,以确保蒸汽的排放顺序和时间。
4.2 冷却系统:排出的蒸汽需要通过冷却系统进行冷却,以转化为液态水再次进入锅炉,循环使用。
4.3 废气排放:在排出蒸汽的过程中,也会产生废气,需要通过排气管道排放。
五、蒸汽机的运转5.1 控制系统:蒸汽机的运转需要通过控制系统进行监控和调节。
蒸汽机工作原理蒸汽机是一种利用蒸汽压力产生机械功的装置,是工业革命时期的重要发明之一。
它的工作原理基于蒸汽的压力和动能转换。
下面将详细介绍蒸汽机的工作原理。
一、蒸汽机的基本结构蒸汽机主要由锅炉、汽缸和活塞组成。
锅炉是产生高温高压蒸汽的装置,汽缸是装有活塞的密封容器。
二、蒸汽机的工作过程1. 进气阀开启:蒸汽在锅炉中产生后,通过进气阀进入汽缸。
进气阀的开启使得蒸汽进入汽缸,并且避免蒸汽逆流回锅炉。
2. 蒸汽压力作用:蒸汽进入汽缸后,由于高温高压的特性,压力作用在活塞上。
活塞受到的压力会使得活塞往下移动。
3. 活塞运动:活塞的下行运动将连杆带动,连杆再将其运动转化为旋转运动。
这样,活塞的运动就将机械能转换为其他形式的能。
4. 排气阀开启:当活塞完全下行时,排气阀开启,将废气排出汽缸,以便后续工作周期。
5. 进气阀关闭:完成排气后,进气阀关闭,并且锅炉重新注入蒸汽,以准备下一个工作循环。
三、蒸汽机的工作原理解析蒸汽机的工作原理基于热力学原理和能量守恒定律。
在工作过程中,锅炉将液态水加热至高温高压状态,形成蒸汽。
蒸汽的高压使得其具有巨大的动能,从而能够对活塞产生压力。
活塞通过连杆的机械传动,将蒸汽的动能转化为旋转运动的能量输出。
蒸汽机还可通过改变各部分的结构设计和参数,实现不同的工作模式和功率输出。
例如,单缸蒸汽机和复式蒸汽机是常见的两种类型,前者只有一个活塞和缸,后者有多个。
此外,蒸汽机还可以与不同的传动装置相结合,如风扇、发电机等,从而实现不同的应用领域。
总结:蒸汽机作为一项重要的工业革命发明,其工作原理基于蒸汽的压力和动能转换。
通过高温高压的蒸汽压力作用在活塞上,蒸汽机将机械能转换为其他形式的能量输出。
不同结构和参数的设计可实现不同的工作模式和功率输出。
蒸汽机的工作原理对于工业化进程和机械动力的发展产生了深远的影响,并且在一定程度上奠定了现代工业社会的基础。
蒸汽机工作原理蒸汽机是一种将热能转化为机械能的热动力机械设备。
它是工业革命时期最重要的发明之一,对现代工业的发展起到了至关重要的作用。
蒸汽机的工作原理可以通过以下几个方面来解释。
一、蒸汽机的基本构造蒸汽机由锅炉、汽缸和活塞组成。
锅炉是蒸汽机的能量来源,通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽。
蒸汽通过导管输送到汽缸内,然后推动活塞运动,最终产生机械能。
二、蒸汽机的工作过程蒸汽机的工作过程一般可以分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气阶段:在进气阶段,气缸通常处于真空状态,活塞向上移动,内部压力降低,进气阀打开,将外界气体引入气缸内。
2. 压缩阶段:活塞向下移动,进气阀关闭,气缸内的气体被压缩,温度和压力逐渐升高。
3. 燃烧阶段:当气体被压缩到一定程度时,燃料被喷入气缸内,与高温高压的气体混合燃烧,产生爆发力。
这推动活塞向下运动,并传递动能。
4. 排气阶段:排气阀打开,燃烧产生的废气被排出,活塞向上移动,准备进入下一个工作循环。
三、蒸汽机的工作原理蒸汽机的工作原理可以通过热力学和力学的角度来解释。
1. 热力学原理:蒸汽机的工作是利用热能转化为机械能。
蒸汽机中的燃烧过程使得热能传递给工作物质,使其温度和压力升高。
当蒸汽通过活塞推动时,机械能被转化为机械功,驱动机械装置的运行。
2. 力学原理:活塞受到热膨胀蒸汽的作用力,从而产生向下的力,这推动活塞向下移动。
活塞的运动通过连杆与曲轴相连,将直线运动转化为旋转运动,从而驱动机械装置的旋转。
蒸汽机的工作原理可以简单概括为热能转化为机械能的过程。
通过不断的燃烧、压缩和释放蒸汽,蒸汽机能够提供稳定的动力输出。
蒸汽机的运行靠有效的蒸汽供应和合理的机构设计来实现高效能的工作。
总结起来,蒸汽机利用热力学和力学原理将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。
它的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
蒸汽机的工作原理深刻地推动了工业革命的进程,为现代工业的快速发展奠定了基础。
什么是蒸汽机?蒸汽机是一种利用水蒸气来推动机器运转的装置。
蒸汽机的发明彻底改变了人们的生产和生活方式,是人类历史上重要的技术革命之一。
本文将从以下几个方面介绍蒸汽机。
一、蒸汽机的发明历程蒸汽机的发明历程可以追溯到古希腊时期的赫罗·亚力斯多德,但真正意义上的蒸汽机是由詹姆斯·瓦特于18世纪末发明。
随着蒸汽机的不断改进,18世纪末到19世纪初成为了蒸汽机热潮时期,为人类带来了巨大的工业变革。
二、蒸汽机的工作原理蒸汽机的工作原理是利用水的蒸发和凝结来推动机器的运转。
蒸汽从锅炉中产生,通过管道输送到活塞上,进而把活塞向上推动。
此时,液态水被复位弹簧推回结果中,蒸汽被冷却凝结成水,如此循环运作,就可以使机器不断运转。
三、蒸汽机的应用领域蒸汽机的应用领域包括了很多方面,如工业生产、运输和发电等。
在经济起步阶段的欧美国家,机械化的工业生产以及大规模的铁路建设,都需要蒸汽机提供动力。
此外,蒸汽机还被广泛应用于轮船和火车上,使得人类的移动速度大幅提升。
四、蒸汽机的未来发展虽然在工业革命时期,蒸汽机扮演了十分重要的角色,但随着科技的不断进步,蒸汽机的应用范围逐渐缩小。
现代化的电动机、燃油机等取代了蒸汽机的地位。
但作为人类的文化遗产,蒸汽机的文化价值不言而喻,在推广普及科学知识和弘扬传统文化方面也有其独特的作用。
结语蒸汽机的发明革命了人们的生产方式,开启了人类工业革命的新篇章。
蒸汽机引领了人类工业文明发展的潮流,唤醒了人类对科技的无限向往。
尽管当今的科技已经发展到了极为成熟的阶段,但蒸汽机在人类历史上的地位和文化价值,却是不能被忽视的。
蒸汽机船模上用蒸汽机的分类船模上用蒸汽机的分类如下:1、按照汽缸位置有卧式和立式两种;2、按照蒸汽工作空间数量有单动机和双动机两种,前一种蒸汽机的蒸汽进入汽缸后只在活塞的一面工作,而第二种蒸汽机的蒸汽进入汽缸后,在活塞的两面交替进行工作;3、借滑阀、曲柄轴和摇摆式汽缸来分配蒸汽的三种蒸汽机;4、在活塞行程全部时间内进汽的和只在活塞部分行程时间内进汽的不膨胀和膨胀的两种蒸汽机;第一种蒸汽机汽缸内的压力在活塞行程时间内是不变的,而第二种蒸汽机在停止进汽后,汽缸内膨胀蒸汽的压力要降低。
蒸汽进入汽缸的行程与活塞全部行程的比值称为充填系数。
5、根据汽缸废汽排出的处理,蒸汽机可分为非凝结式和凝结式两种;6、根据曲柄轴的转数,蒸汽机分为高速的和低速的两种;7、根据汽缸内蒸汽的流动方向,蒸汽机可分为变流式和直流式两种。
蒸汽机的结构图258上所示为蒸汽机的结构。
该图所示为卧式蒸汽机。
它由机座、汽缸、活塞、连杆曲柄机构、蒸汽分配装置和飞轮组成。
蒸汽机的工作原理如下。
蒸汽从蒸汽锅炉经蒸汽管路和蒸汽分配装置(滑阀室)进入汽缸、汽缸内的活塞在蒸汽压力作用下按次序地自一端到另一端作往复运动。
当活塞的一面在进汽时,废汽从活塞的另一面排出。
活塞借活塞杆与连杆的一端相连接。
连杆的另一端与曲柄轴相迎接,蒸汽分配装置(滑阀)是由安装在蒸汽机曲柄轴上的偏心轮来带动的。
当活塞在蒸汽压力作用下向右移动时,滑阀向左移动;当活塞向左移动时,滑阀则向右移动。
现在来研究一下盒式滑阀配汽装置的蒸汽分配图(图259)。
滑阀室和汽缸相连接。
在此滑阀室中有一抛光的平面2---滑阀面,在滑阀面内开有三条汽路:两条3在两侧,一条4在中间。
蒸汽经过中间的汽路向外排出,而经过两侧的汽路进入汽缸内。
滑阀借偏心轮可以在滑阀面上沿滑阀室纵方向作往复运动。
滑阀如一盒子,在其移动时能关闭汽路的所有的三个汽口、或者其中两个汽口。
从锅炉进入滑阀室的蒸汽经汽路中的一条,例如,经左侧汽路进入汽缸。
此时,右侧的汽路3被滑阀关闭:并且在滑阀下与排汽汽路4相连通。
从锅炉出来的蒸汽往汽缸内进汽,直到滑阀向左移动,把左侧的汽路3关闭,并使左侧汽路3与排汽汽路4相连通时为止。
使滑阀作往复运动的偏心轮应正确地安装在曲柄轴上;即当活塞移至死点时,滑阀能使蒸汽开始从活塞的一侧进汽,而从另一侧排汽。
蒸汽在蒸汽机汽缸内的工作可以分成四个阶段:1、进汽;2、膨胀;3、排汽;4、压缩。
这些阶段可以参看图260,图261,图262,图263。
图260下半个图所示为活塞位于左面死点,而上半个图所示是与活塞相应的滑阀位置。
此时,蒸汽经过隙缝а开始进汽;并经过隙缝б排汽。
图261所示为滑阀处于极右的位置,此时活塞已离开死点。
左侧汽路完全启开进汽,右侧汽路则排汽。
图262所示为停止进汽(进汽切断);进汽切断以后,汽缸内之压力降低,但活塞继续向右移动;与此同时,继续排出废汽。
图263所示为排汽停止;活塞左侧的蒸汽继续膨胀;而右侧的蒸汽被活塞压缩,形成弹性的“汽垫”。
接着滑阀继续向左移动,启开右侧汽路进汽,左侧汽路便排汽,此后,活塞将开始向左运动,重复以上所述的全部过程。
摇摆式汽缸的单作用蒸汽机这种蒸汽机的制造十分简单而使用可靠。
其结构如图264所示。
在汽缸上面焊有一块短的平板1,其上垂直于汽缸纵向中心线装有轴2。
在蒸汽机工作时汽缸绕该轴作摆动。
轴2装入机架4上的孔内。
焊在汽缸上的平板被小弹簧3紧压在机架平面上,弹簧套在轴上并用螺母调节。
在汽缸上部和在平板1上高于轴2处开有孔5,而在固定机架上或焊在机架上的专门平板6上开有另外两个孔7和8。
孔7与孔8的位置能使得当曲柄处于极左端位置时,汽缸上的孔5与和蒸汽管及锅炉相连的右孔7贯通。
此时蒸汽进入汽缸,就能带动飞轮的轴开始旋转(图265,1)。
当活塞靠近下死点(图265,2)以及蒸汽停止进入汽缸时,飞轮则继续旋转,使汽缸移位越过死点。
当汽缸上孔5接近左(排汽)孔8时。
在曲柄位于右极端位置(图265,3)的瞬间进行排汽。
排汽经孔8继续进行到活塞升到上死点为止,然后以同样的程序重复蒸汽机的整个工作循环:汽缸自右孔7获得一部份蒸汽,而废汽由左孔8排出。
这种蒸汽机是单作用的蒸汽机,因为蒸汽只在活塞的一侧进汽。
在制造这种蒸汽机时必须特别注意孔5、7和8的位置,并注意使摇摆式汽缸和机架的接触平面与汽缸的摆动平面平行,且互相很好地研磨。
汽缸可以用黄铜或青铜棒料车制成,或者用内表面平滑的管子制作,活塞按照汽缸直径加上少量的加工余量来车制,然后研磨,活塞最好做成空心的,以减轻其重量,并且与整根金属棒做成的连杆同时车制。
软的机器钢、青铜、黄铜和硬铝都可作为活塞的制造材料。
在连杆下端做出一粗大部分,从其相对的两面用锉刀锉出两个平面。
在这两个平面上钻一个贯通孔,孔之大小应与曲柄销直径相适应。
活塞与安装在车床上的汽缸用混有润滑油的细金刚砂来研磨。
为此,活塞的粗大部分用手虎钳夹紧,并将活塞顺着回转的汽缸均匀地向前后作移动。
这样的研磨应延续10—15分钟,检查研磨精密性的方法如下:用煤油或汽油清洗汽缸和活塞,将活塞装入汽缸(到底),然后将活塞拉到汽缸边缘再松手放下。
精密研磨的活塞拉出后,汽缸内应形成真空,所以如果活塞自己能回进去,则说明空气没有从汽缸壁和活塞之间通过。
若用管子来制造汽缸时,应在管子的一端焊上一个白铁盖。
如果汽缸用整根铁棒制造时,则铁棒应首先照汽缸外径车削并用细金刚砂纸打光。
然后汽缸用夹紧在车床后顶针上的钻头钻孔,钻到需要的深度为止。
钻头应比汽缸的内径细0.2公厘,然后用圆柱形铰刀代替钻头以修平汽缸的内表面。
平板1(图264)用手锉刀锉平。
并在与汽缸相连接的平面上需切出一条半圆形的纵向槽以便与汽缸连接。
在平扳1的中央钻一螺线孔,孔内拧进充作汽缸轴的螺柱(两面带螺纹)。
螺柱不应摇动,并且须垂直于平板。
然后,须用铁丝将平板固紧在汽缸上,并用手虎钳将汽缸夹紧后,用焊料将平扳焊在汽缸上。
两零件应很好地加热,使焊料在其中间渗透,并在整个接触面上将其焊牢。
然后可以进行孔5的划线工作(图264),并通过平板和汽缸壁钻出此孔。
孔边缘处的毛刺应仔细地予以清除。
机架可用3公厘厚的铁条或黄铜条弯成。
在和汽缸摆动平面接触的平扳6的表面上,用冲子打上汽缸轴孔的中心记号。
以此为中心,以汽缸轴和孔5中心(在平板1上)间的距离作半径,画一弧线,在此弧线上应开两个孔---进汽孔和排汽孔。
为了确定在弧线上此两孔间的距离,须在选定汽缸轴到曲柄轴的距离以及活塞行程(图266)之后,绘制蒸汽机图。
划线后用直径等于孔5(田264)直径的钻头钻这些孔。
最后一进重要工序是在机架上钻两个装曲柄轴的孔。
在机架成直角折曲的两端间应紧紧地插入一根木条,钻上一个孔后,倒转机架再钻另一孔。
标出这些孔的中心时应使曲轴平行于汽缸的摆动轴心。
为了将机器固定于基座上,在机架的水平部分钻两个埋头孔,以便拧入木螺丝。
曲柄用直径为3-4公厘的钢棒弯成,并且应使曲柄轴中心线到曲柄销中心线的距离等于1/2活塞行程,并使两中心线互相平行。
飞轮可以用钢料在车床上车制成或用铅铸造成;飞轮的尺寸要选择最大的,但需安置方便。
蒸汽机应按下列程序装配。
首先将曲柄轴装入机架内,并且用一块木头垫在下面,将飞轮套在曲柄轴上用锤子轻轻的敲进去。
然后将连杆(活塞杆)套在已装入汽缸内的活塞的销子上。
汽缸摆动轴装入机架孔内,然后将钢丝弹簧套在轴上,并用螺母加以固紧。
此后,须转动飞轮,看平板1有否与平板6脱开。
在汽缸摆动时须使接触面没有间隙。
如果平板1和平板6的平面研磨得不好,则应立即消除这一缺陷。
最后可以将进汽管和排汽管焊在机架上;并进行蒸汽机的磨车。
像这种结构的蒸汽机不但可以制造单缸的,而且还可以制造双缸的,其功率将大一倍。
所有零件(除少数零件以外)的结构与原来的相同,而机器将为V字形。
单作用双缸蒸汽机的外形如图267所示。
制造这种蒸汽机用的锅炉时,应考虑到两倍大的蒸汽发生量。
摆动式汽缸的双作用双缸蒸汽机汽缸尺寸和单作用蒸汽机相同的双作用蒸汽机其功率增加一倍。
图268所示的为此种蒸汽机的外形。
蒸汽机按下列方法制造。
两端封闭的汽缸(图269)上下有两个进汽孔。
在此两孔中心之间的中央装有一根轴,汽缸即绕此轴摆动。
与每个汽缸相接触的机架平面上各有四个孔:两个进汽孔和两个排汽孔。
当汽缸上端的孔与机架的排汽孔相重合时,蒸汽由汽缸下端的孔进入汽缸。
而当汽缸下端的孔与机架的排汽孔相重合时,蒸汽由汽缸上端的孔进入汽缸。
这种蒸汽机的活塞在曲柄轴转一转的时间内,完成两个工作行程。
这种蒸汽机的制造程序以船长为1--2公尺的船模用的蒸汽机作例子来说明。
蒸汽机的汽缸用黄铜管或钢管制作,研磨后的汽缸内径应等16公厘,高29公厘。
当汽缸摆动时,焊在汽缸上的2.5公厘厚的矩形钢质平板与机架平面相接触。
平板在焊接前按下列方法研磨和划线:从汽缸摆动轴孔的中心画两个半径等于11公厘的圆弧,在圆弧上板宽的中央处定出两个进汽孔的和排汽孔的中心。
在中间的摆动轴孔内插入一个直径为5公厘长度为20公厘的螺栓;然后,两块平板各自焊在所属的汽缸上,并在平板上穿透汽缸钻两个直径为2.5公厘的进汽孔和排汽孔。
每块平板的平面应精确地平行于汽缸壁。
汽缸里面在钻孔后要清除毛刺并研磨。
两汽缸的上下两端都用盖封闭(图270,а和б),并且在下面,应开有活塞杆孔,安上第二个盖(图270,в),作为消除漏汽用的填料。
汽缸盖首先车成圆形,然后用锉刀按图270上所示尺度的形状加工。
汽缸盖应像图271上所示,用直径3公厘长40--42公厘的螺栓拉紧。
汽缸盖的凸部应紧嵌在汽缸内。
在汽缸盖(图270,б)上为了安装螺栓应切有螺纹,借此将汽缸盖б缔紧在汽缸盖а上。
活塞和活塞杆的图见图272所示。
活塞上所开的环形槽是滑油槽,当蒸汽机工作时,滑油一点点地填满油槽,并保证所需的润滑。
为了能用铆接活塞杆端头的方法将活塞杆固定在活塞上,在活塞杆的上端车制出一连接端;为此,活塞内孔的一面应铰出埋头形状,即扩成圆锥孔。
在铆活塞杆端头时,为了避免活塞产生偏斜,应在各处均匀地进行顶锻。
应该记住;活塞杆之另一端是分叉的(叉形),与另一根活塞杆的一端相连接。
二端连接后一起套在曲柄销上(见图268)。
曲柄轴(图273)由两部分组成:带有曲柄臂和平衡块的轴以及压入曲柄臂孔内的曲柄销。
直径为45--50公厘的飞轮紧紧地套在曲柄轴上,并用螺栓固紧。
机架用3--4公厘厚的黄铜板切割制成,并弯成直角,如图274所示,然后将其研磨,并在其上用划线盘划出摆动轴的孔。
画出我们所知道的图(图275)以后,根据该图确定进汽孔和排汽孔的中心,并用冲子冲孔。
汽缸上进汽孔和排气孔的直径为2.5公厘。
这些孔应准确地与机架上的孔重合,在蒸汽导管焊到机架上之前必须进行检查。