Переносной двигатель - Portable engine

Переносной двигатель, хранящийся в музее г. Замок Бланкенхайн, Германия. В дымовая труба был сложен, готов к транспортировке двигателя на новое место. В ось под дымовой коробкой (слева) шарниры, позволяющие управлять двигателем. На той же оси имеются буксирные проушины, позволяющие тянуть двигатель.
Чехословацкий переносной двигатель.

А переносной двигатель является двигатель, либо паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания,[1] который находится в одном месте во время работы (обеспечивая питание машинного оборудования), но (в отличие от стационарный двигатель ) является портативный и, таким образом, их можно легко перемещать с одного рабочего места на другое. Установленный на колесах или салазках, он либо буксируется на рабочую площадку, либо перемещается туда самодвижением.

Переносные двигатели широко использовались в промышленно развитых странах с начала 19 до начала 20 веков, в то время, когда механическая передача энергии был широко распространен. До этого большая часть производства и передачи электроэнергии производилась животное, воды, ветер, или же человек; после этого комбинация электрификация (включая электрификация сельской местности ) и современные автомобили и оборудование (например, тракторы, грузовики, легковые автомобили, двигатели-генераторы, и машины со встроенными двигателями) вытеснили большую часть использования переносных двигателей. В развивающиеся страны сегодня переносные двигатели все еще используются (обычно в виде современных малые двигатели монтируются на платах), хотя упомянутые выше технологии все больше ограничивают их спрос и там. В промышленно развитых странах они больше не используются в коммерческих целях, но сохранившиеся образцы часто можно увидеть на паровые ярмарки вождение соответствующего оборудования в демонстрационных целях.

Переносные двигатели во время их время расцвета обычно буксировались к месту работы тягловые лошади или же волы, или, во второй половине той эпохи, движущую силу, включая самодвижение или буксировку тяговые двигатели, паровые тракторы, Другой тракторы, или грузовики. Их использовали для вождения сельскохозяйственная техника (Такие как молотилки ), фрезерное оборудование (например, мельницы, лесопилки, и рудные мельницы), насосы и вентиляторы (например, в шахты и нефтяные скважины ) и фабрика линейные валы (за Станки, силовые молотки, прессы, и другие машины).

История

Как и во многих других областях паровой техники, первоначальное проектирование и разработка портативных двигателей проходили в Англия, причем многие другие страны изначально импортируют оборудование британского производства, а не разрабатывают собственное.

Рано Паровые двигатели были слишком большими и дорогими для использования на средней ферме; тем не менее, первое положительное свидетельство использования энергии пара для привода молотилка был в 1799 году на севере Йоркшир.[2] Следующее зарегистрированное заявление было в 1812 году, когда Ричард Тревитик разработал первый "полупортативный" стационарный паровой двигатель для использования в сельском хозяйстве, известный как «двигатель сарая».[2] Это был роторный двигатель высокого давления с Корнуоллский котел, за Сэр Кристофер Хокинс из Пробус, Корнуолл. Он использовался для привода молотилки для кукурузы и был намного дешевле в эксплуатации, чем лошади, которых он заменял. Действительно, он был настолько успешным, что использовался почти 70 лет и хранился Научный музей В Лондоне.[3] Хотя эти двигатели назывались «полупортативными», так как их можно было транспортировать и устанавливать без демонтажа, они были по существу стационарными. Они использовались для привода таких сельскохозяйственных машин, как насосы и молотковые мельницы, костоломы, измельчители соломы и репы, а также стационарные и мобильные молотильные барабаны.

Лишь примерно в 1839 году появился действительно портативный двигатель, позволяющий использовать энергию пара за пределами фермы. Уильям Таксфорд из Бостон, Линкольншир начато производство двигателя на базе паровозного котла с горизонтальными дымовыми трубами. Одиночный цилиндр и коленчатый вал были установлены наверху котла, и весь узел был установлен на четырех колесах: передняя пара была управляемой и снабжена валами для перевозки лошадей между рабочими местами. Большой маховик был установлен на коленчатом валу, а для передачи привода на приводимое оборудование использовался прочный кожаный ремень.[2]

Выкуп построил ранний портативный компьютер в 1841 году и выставил его на выставке Королевского сельскохозяйственного общества в том же году. В следующем году Рэнсомс переоборудовал паровой двигатель в автономный, сделав таким образом первый тяговый двигатель

Несколько двигателей Tuxford были представлены на выставке Королевское сельскохозяйственное общество Выставка в Бристоле в 1842 году, и вскоре к ним присоединились другие производители, которые использовали базовую конструкцию двигателя Туксфорда в качестве образца для большинства переносных двигателей, производимых впоследствии.

Ранние производители в Великобритании включали:

Последний производитель здесь особо примечателен. Первый портативный Clayton & Shuttleworth был построен в 1845 году с двухцилиндровым двигателем. В 1852 году компания выиграла золотую медаль за портативный двигатель на выставке Королевского сельскохозяйственного общества в Глостере, и после этого бизнес быстро расширился: они открыли второй завод в г. Вена в 1857 г., чтобы выйти на европейский рынок, а к 1890 г. компания произвела более 26 000 переносных двигателей, многие из которых экспортировались по всему миру.[2]

В 1850-х годах Джон Фаулер использовали переносной двигатель Clayton & Shuttleworth для привода устройства в первых публичных демонстрациях применения кабельной тяги в земледелии.

Параллельно с разработкой первых переносных двигателей многие инженеры пытались сделать их самоходными - предшественники тяговый двигатель. В большинстве случаев это достигалось установкой звездочки на конце коленчатого вала и пропусканием цепи от этого колеса к более крупной звездочке на задней оси. Эти эксперименты имели переменный успех.

Как ранее отмечалось Томас Авелинг (позже Эвелинг и Портер славы), было абсурдно использовать четырех лошадей, чтобы тянуть паровой двигатель с работы на работу, когда она в десять раз превосходила лошадей.[4] Поэтому, когда самоходные тяговые двигатели стали достаточно надежными, было неизбежно, что они возьмут на себя роль многих переносных двигателей, и это действительно стало происходить с конца 1860-х годов.

Другие строители производили двигатели по всему миру. Машинные мастерские могли собирать агрегаты с маломоторным двигателем и вертикальным котлом и ставить на колеса. В Северной Америке на рынок вышли десятки строителей - например, Case, Sawyer Massey и Gaar Scott. Местные строители устанавливали двигатели во Франции, Италии, Швеции и Германии.

Однако переносной двигатель так и не был полностью заменен тяговым. Во-первых, портативный, не имеющий передача, был заметно дешевле, а во-вторых, во многих приложениях использовался простой паровой двигатель, который можно было перемещать, но не требовалось дополнительных сложностей, связанных с паровым двигателем, который мог двигаться сам.

Небольшие количества портативных машин продолжали строиться даже после прекращения производства тяговых двигателей. Роби и компания Линкольна предлагали портативные компьютеры на продажу и в 1960-е годы. За сто лет английские строители произвели порядка 100 000 переносных паровых машин как для внутреннего использования, так и для экспорта за границу.

Примерно с 1900 года потребность в небольшом дешевом источнике энергии на фермах все больше перенималась двигателями внутреннего сгорания, такими как ошибочные двигатели и, позже, стационарные и переносные промышленные версии двигателей легковых и грузовых автомобилей, либо для пояс использовать или встроенный в двигатели-генераторы.

использование

Приводной ремень: используется для передачи мощности от маховика двигателя. Здесь показано вождение молотилка.

Помимо обмолота, переносные двигатели использовались для привода кукурузных мельниц, центробежные насосы, камнедробилки, динамо-машины, мякина -резы, пресс-подборщики и пилы. Их даже использовали для выработки электроэнергии для прожектор в футбол совпадений, первый экземпляр находится в Bramall Lane, Шеффилд в 1878 г.[5]

Как правило, переносной двигатель доставляется на рабочую площадку, часто на ферму или в поле, и между маховиком двигателя и ведущим колесом приводимого в действие оборудования устанавливается длинный приводной ремень.

В ряде случаев, вместо того, чтобы буксировать с места на место, переносной двигатель был полупостоянно установлен в здании в качестве стационарный паровой двигатель, хотя колеса снимали не обязательно.

Более экстремальное использование происходит, когда двигатель снимается с котла и используется повторно в качестве стационарного двигателя. Часто котел также используется повторно (без колес) для подачи пара. По состоянию на 2007 год все еще существуют примеры таких демонтированных переносных двигателей, работающих в коммерческих целях на небольших рисовых заводах в Бирма[6] (и, без сомнения, в другом месте). Такие примеры легко идентифицировать по изогнутой опоре под блоком цилиндров, которая использовалась для крепления двигателя к котлу. Тысячи переносных двигателей мощностью 1 л.с. были построены в Китае во время Большой скачок вперед 1958 г. Каждой деревне и крестьянину было предложено построить небольшой чугуноплавильный завод и производить чугун. Чтобы заставить воздуходувки поддерживать температуру реторты, были построены небольшие двигатели сжигания соломы. Все это было безрезультатно, так как конечный чугун был очень плохого качества для любого использования.

Строительство

Генеральный план

Сохранилось Маршалл Одноцилиндровый переносной двигатель мощностью 6 л.с., No. 87866, постройки 1936 г. В этой конструкции «колониальный» котел и длинная топка для сжигания поленьев.
Сохранившийся двигатель Robey 3nhp с деталями дымохода. Верхний рычаг управляет заслонкой, а ручка внизу управляет необычной червячной передачей для подъема и опускания дымохода для транспортировки.

Чаще всего расположение соответствует оригинальному дизайну Tuxford. Хотя это очень похоже на обычную компоновку тягового двигателя, двигатель переносного двигателя обычно перевернут, с цилиндры на топка конец и коленчатый вал на коптильня конец. Этот макет был разработан для размещения регулятор рядом с топкой, что позволяет машинисту поддерживать огонь и контролировать обороты двигателя из одного места. Дополнительным бонусом является то, что маховик находится вне задних опорных катков, поэтому последние можно установить на более узкую колею, что упрощает маневрирование двигателя через ворота.

Несколько производителей (например, Фаулер ) сделали свои переносные двигатели в том же стиле, что и тяговые, с цилиндром на конце дымовой камеры. Вероятно, это было сделано для снижения производственных затрат, так как другого очевидного преимущества от этого нет. (Томас Авелинг понял, что для тягового двигателя было бы лучше расположить маховик в пределах досягаемости водителя, если он по неосторожности позволил кривошипу остановиться в верхней мертвой точке.[7] (где он не мог запускаться самостоятельно), и большинство других производителей тяговых двигателей последовали этой же идее.)

Котел

Обычно это жаротрубный котел с локомотив -тип топка. Однако некоторые конструкции (например, Маршалл «Британия» (на фото)[8]) имеют круглые, морские, топки. Этот последний тип также был известен британскими производителями как «колониальные» котлы, поскольку они в основном предназначались для экспорта в 'Колонии', и имел высокий клиренс для езды по неровным дорогам.[8]

Топливо обычно каменный уголь но двигатель может быть разработан для использования древесное топливо солома или жмых (остатки сахарного тростника). Более длинная круглая топка особенно подходит для сжигания поленьев, а не более коротких деревянных заготовок.[8] Машины, предназначенные для сжигания древесины, могут быть оснащены искрогасители.

Двигатель

Большинство переносных двигателей - одноцилиндровые, но были также построены двухцилиндровые двигатели. В слайд клапан обычно управляется одним эксцентричный и нет реверсивная передача установлен. Обычно бывает ременной привод губернатор чтобы двигатель работал на постоянной скорости, даже если нагрузка колеблется.

Двигатель может иметь один или два маховика, установленных на одном коленчатом валу. Если предусмотрено два, они устанавливаются с обеих сторон двигателя и могут быть разного диаметра. Маховик меньшего размера обеспечивает меньшую скорость при работе на дворе (например, при измельчении кормов), чем требуется для движения молотилка (Например).

Вспомогательное оборудование

Коленчатый вал приводит в движение насос питательной воды котла который забирает воду из бочки, расположенной рядом с двигателем. Многие двигатели имеют простой, но эффективный, подогреватель питательной воды который работает, вдувая небольшую часть отработанного пара в бочку с водой. Цилиндр также действует как маслоотделитель. Масло в выхлопном паре поднимается к верху ствола и может быть удалено.

Дымовая труба

Для обеспечения хорошей тяги для огня предусмотрена высокая труба. Для преодоления препятствий над головой дымоход шарнирно закреплен у основания и складывается для транспортировки и хранения. К концу топки обычно устанавливается кронштейн подходящей формы для поддержки дымохода в сложенном состоянии.

Колеса

Основная статья: колесо

Большинство моделей оснащено четырьмя колесами без какой-либо подвески. Первые портативные компьютеры имели деревянный колеса, но по мере того, как двигатели становились более мощными (и тяжелыми), стали вместо них были установлены колеса.

«Передние» колеса обычно меньше задних. Это потому, что они установлены на поворотном передний лафет, под дымовой коробкой, а большие колеса могли удариться о котел при повороте двигателя. Дополнительным бонусом является то, что больший диаметр маховик может быть установлен, обеспечивая более стабильную выходную мощность.

Сохранение

Большой портативный двигатель на дровах Фостера в музее Саммерли в Коатбридже

Многие переносные двигатели до сих пор сохранились, поскольку они были построены в больших количествах и отправлены во многие отдаленные уголки Земли. Значительное количество из них было сохранено, многие были восстановлены до полного рабочего состояния: их относительно небольшие размеры и более простая конструкция по сравнению с тяговый двигатель, делает их гораздо более подходящим вариантом для восстановления рядовым энтузиастом. (То есть при условии, что котел находится в удовлетворительном состоянии: ремонт котла может быть очень дорогим, замена котла тем более.)

Обычно переносные двигатели можно увидеть на митингах тягачей и паровых фестивалях. На Паровая ярмарка в Большом Дорсете например, переносные двигатели можно найти на соответствующих демонстрационных площадках, управляя стендами пил, молотильными машинами, камнедробилками и другим современным оборудованием.

Многочисленные сельскохозяйственные и промышленные музеи включают портативные двигатели в свои коллекции.

Что считается самым старым из сохранившихся Маршалл продукт, работы нет. 415, а 2,5 nhp портативный с 1866 года, можно увидеть на Технологический музей Турон (Музей Силы), в Новый Южный Уэльс. Этот двигатель также самый старый задокументированный портативный в Австралии.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Примеры нефтяных и газовых двигателей в качестве переносных двигателей можно увидеть, например, в "'Колонка "Бензиновые двигатели", Обзор Threshermen's, 13 (4): 16–17 августа 1904 г.
  2. ^ а б c d Лейн, Майкл Р. (1976). Гордость дороги (Иллюстрированная история тяговых двигателей). Новая английская библиотека. п. 29. ISBN  0-450-03277-9.
  3. ^ Ходж, Джеймс (1973). Ричард Тревитик (Линии жизни 6). Публикации Шира. п. 30. ISBN  0-85263-177-4.
  4. ^ Лейн, Майкл Р. Гордость дороги. п. 56.
  5. ^ Симкин, Джон. «Футбол с подсветкой». Энциклопедия британского футбола. Спартак Образовательный. Архивировано из оригинал на 2008-01-11. Получено 2008-01-04.
  6. ^ «Портативный рай». (Примеры переносных двигателей, переоборудованных для стационарного использования, в Бирме). 2007. Получено 2008-01-02.
  7. ^ Лейн, Майкл Р. Гордость дороги. п. 58.
  8. ^ а б c "Переносная паровая машина Marshall Britannia, 1914 г.". Музей электростанции, Сидней, Австралия. Получено 2008-01-03.
  9. ^ «Галерея 1 - Паровозы». Технологический музей Турон (Музей энергии). Получено 2008-01-04.

дальнейшее чтение

  • Переносные паровые двигатели (Shire Album 163) Линдона Р. Ширмана, издано Shire Publications Ltd, ISBN  0-85263-783-7
  • Переносной паровой двигатель: его конструкция и управление - Практическое руководство для владельцев и пользователей паровых двигателей в целом У. Д. Вансбро, 168 страниц, опубликовано TEE Publishing Ltd (1994), ISBN  1-85761-067-9
    (Это современный переиздание книги, первоначально опубликованной в 1887 или 1911 году, в зависимости от того, к какому книжному онлайн-магазину вы обращаетесь!)

внешняя ссылка