推翻鞑清后,大明居然成了列强!

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第133章 研发天团

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搞定了轨道,蒸汽火车的研发算是正式拉开了序幕!朱靖坤则是将第一期的铁路规划图交给了建设部,让他们可以开始按照设计工艺建造铁路了!

第一期的铁路是福田铁路与漳田铁路,福田铁路是从福州到大田的!前期的煤、铁、铜、军工、机械等都是在大田生产的!铁路当然要从大田开始修建!

漳田铁路是漳州到大田的!漳州是未来进攻广州的桥头堡,也是防御福康安的第一阵地!连通大田不仅方便运输货物,也可以从福州坐火车直达漳州!

两条铁路的建设任务交给建设部,朱靖坤则开始一心扑到了蒸汽火车的研发上!别到时候铁路修通了,火车还没影子呢!

虽然朱靖坤知道研发蒸汽火车的难度,可他没想到上来就在车机部分遇到了大难题,那就是变速箱!

蒸汽机的变速问题一上来阻碍了车机的研发。想给蒸汽机加装变速箱,简直是太疯狂了!朱靖坤无论怎么想都想不明白应该怎么做!内燃机的变速箱是和发动机连接在一起的!但是蒸汽机属于外燃型发动机,且传动装置也是外置的!

所以想给蒸汽机加装变速箱简直就是异想天开,但是火车又必须有变速装置,要不然就无法控制车速,也无法控制扭矩。

既然无法在蒸汽机上加装变速箱,那就只能从传动系统和车轮上想办法了。

经过一个多月抓耳挠腮的研究,朱靖坤带着车机组经过大量的实验终于解决了这个问题。

最终设计完成的车头,它的两边各有三个动轮,第三个动轮上装着有被蒸汽活塞推动的摇杆,带动轮轴上的曲拐,推动轮子转起来。这个曲拐还会通过连杆带动前面两个动轮同步转动。

曲拐头部还装了一个偏心曲拐,当轮子转起来时就会带动上面的偏心杆前后摆动,从而带动上方的月牙板在支架上摆动。月牙板摆动时又带动旁边的半径杆前后推拉运动,从而推动合并杆来移动气室里的阀门。

合并杆的另一端又连接着一根铁棍,叫做结合杆,与被气缸推动的十字头相连,而十字头又与联动的摇杆相连,两边都是一套相同的结构。

在火车头工作时,锅炉中的高压空气通过上方的管道进入气室,从而产生活塞运动为传动结构提供机械能,如果这时司机将回动机手柄调到中间的位置上,这时半径杆就会移动到月牙开槽的中点上,不再上下摆动。

此时如果轮子正在转动,合并杆就只能被结合杆单独推动,带动气室阀小幅振动,不能露出进气口送气,气缸内活塞的运动跟着缓缓停止,火车就会停止了。

当需要前进启动时,司机操作手柄前推,半径杆就会往月牙槽的下方移动,从而使气室阀的行程增大,使蒸汽推动十字头摇动轮子前进。

而相反的,当司机往后拉机动手柄,那么半径杆就会往月牙槽的上半边移动,当超过中心部位时,传动结构就带动轮子反向行驶,火车就因此开始倒退。

月牙板、偏心杆、半径杆、结合杆和合并杆构成了火车换向的回动机,并同时起到了无级变速的作用。

当蒸汽火车启动时,司机需要用力地拉手柄。因为当车启动时,需要很大的扭矩,就要将半径杆推到底,使气室阀的振幅达到最大,此时进气口的打开时间最长,蒸汽推动机械结构做功的距离也就越长,也就是所谓气缸的遮断比就越高,相应的气缸内的缸压也就越大。

蒸汽火车的半径杆在最大偏角时,气缸内的遮断比大约是70%,相当于汽车里的一档。

当达到一定时速的以后,就需要轮子以较小的扭矩来维持更高的转速,司机可以通过减小半径杆的偏角,使气室阀振幅减小。

如此一来,进气口露出时间较短,气缸遮断比减小,保持较低的平均压力来维持火车高速的往复运动,就相当于汽车的高速档。所以蒸汽火车头在平时正常速度行驶中,气缸的遮断比通常会减小到30%左右。

车机组设计的这套变速系统真的是相当简洁了,只需要通过一根平平无奇的拉杆,和几块同样普通的铁片和铁棍,就能完成蒸汽火车头的转向和无级变速。

车轮组设计的动轮组合也是巧夺天工,整套动轮系统包括弹簧悬挂装置、轮对、导轮、从轮、轴箱、导轮转向架、从轮转向架和牵引装置等构成。

轮对分导轮、动轮、从轮三种。安装在机车前转向架上的小轮对叫导向轮对,机车前进时,它在前面引导,使机车顺利通过曲线。机车中部能产生牵引力的大轮对叫动轮。机车后转向架上的小轮对叫从轮,除了担负一部分重量外,当机车倒行时还能起导轮作用。

轴箱和车辆的滑动轴承轴箱相类似,主要起润滑作用,防止车轴在高速运行时过热。弹簧装置的作用主要是缓和运行时的振动,减轻车轮对线路的冲击,另外还能把车架上部的重量平均分配给各个轮对。

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