Co to jest mechanizm zaworowy?

Zrozumieć mechanizm zaworowy: cud inżynierii

Rozrządjest niezbędnym mechanizmem w silnikach parowych, odpowiedzialnym za regulację czasu i ruchu wlotu i wylotu pary w cylindrach silnika. Jego funkcja jest krytyczna dla optymalizacji wydajności, mocy i płynności działania maszyn napędzanych parą. Od lokomotyw po silniki stacjonarne, układ zaworowy stanowi fascynujące połączenie precyzji mechanicznej i innowacji inżynieryjnych.

Podstawy mechanizmów zaworowych

Podstawowym celem układu rozrządu jest kontrolowanie przepływu pary do i z cylindrów silnika. Obejmuje to dwie kluczowe operacje:

1. Wlot pary: otwarcie zaworów w celu umożliwienia przedostania się pary pod wysokim ciśnieniem do cylindra, co powoduje ruch tłoka.
2. Wydech pary: otwarcie zaworów w celu uwolnienia zużytej pary, przygotowanie cylindra do kolejnego cyklu.

Synchronizacja tych procesów zapewnia wydajną pracę silnika i maksymalną moc.

Rodzaje układów zaworowych

Na przestrzeni lat opracowano kilka projektów układów rozrządu, z których każdy oferuje unikalne zalety. Niektóre z najbardziej znanych typów to:

• Rozrząd Stephensona:Jeden z najwcześniejszych i najpowszechniej stosowanych typów, znany ze swojej prostoty i niezawodności.
• Rozrząd Walschaertsa:Stosowane powszechnie w lokomotywach, zapewniają precyzyjną kontrolę i mniejsze zużycie podzespołów.
• Przekładnia zaworowa Baker:Nowsza konstrukcja eliminuje części przesuwne, zapewniając trwalszy i wydajniejszy system.
• Rozrząd Caprotti:Układ zaworów grzybkowych stosowany w niektórych nowoczesnych silnikach parowych, kładący nacisk na wydajność i mniejsze wymagania konserwacyjne. zawory rurociągowe przekładnia

Producent przekładni niestandardowej Belon - Shanghai Belon Machinery Co., Ltd.

Układy rozrządu w silnikach parowych wykorzystują zazwyczaj koła zębate walcowe lub stożkowe, w zależności od konkretnej konstrukcji i przeznaczenia:

1. Koła zębate walcowe

Przekładnia zębata powszechne w prostszych mechanizmach rozrządu, w których zęby koła zębatego są równoległe do osi koła zębatego.
Stosowane do przenoszenia ruchu pomiędzy równoległymi wałami w mechanizmach zaworowych.
Preferowane ze względu na łatwość produkcji i precyzyjne przenoszenie ruchu.
2. Koła zębate stożkowe
Przekładnia stożkowastosowane, gdy ruch musi być przenoszony pomiędzy wałami pod kątem, zwykle 90 stopni.
Występuje w niektórych konstrukcjach układów rozrządu, zwłaszcza gdy układ silnika wymaga zmiany kierunku ruchu kątowego.

3. Przekładnie śrubowe(Rzadkie w układach rozrządu)

Czasami stosowane w celu zapewnienia płynniejszej i cichszej pracy, ale rzadziej spotykane ze względu na złożoność i koszt.
W większości przypadków przekładnie w układach rozrządu stawiają trwałość i niezawodność ponad prędkość, biorąc pod uwagę wymagania eksploatacyjne silników parowych.

Komponenty i działanie

Typowy układ rozrządu obejmuje kilka komponentów: mimośrodowe pręty, łączniki, dźwignie i same zawory. Ruch tych części pochodzi z wału korbowego silnika lub kół napędowych, zapewniając precyzyjną synchronizację z ruchem tłoka. Można również dokonać regulacji rozrządu zaworowego, aby dostosować go do różnych obciążeń lub warunków pracy, proces ten znany jest jako „nacinanie” lub „łączenie”.

Rola w wydajności i efektywności

Zawórbieg znacząco wpływa na sprawność cieplną silnika. Prawidłowy czas minimalizuje marnotrawstwo pary i zapewnia, że ​​silnik działa w optymalnych parametrach. Inżynierowie często eksperymentują z różnymi ustawieniami zaworów, aby zmaksymalizować moc wyjściową, jednocześnie zmniejszając zużycie paliwa i wody.

Dziedzictwo i współczesność

Podczas gdy silniki parowe zostały w dużej mierze zastąpione silnikami spalinowymi i elektrycznymi, układy zaworowe pozostają przedmiotem zainteresowania w badaniach konserwatorskich i inżynieryjnych. Wiele zabytkowych kolei i entuzjastów podtrzymuje dziedzictwo, konserwując i odnawiając lokomotywy parowe o różnych konstrukcjach układów zaworowych.