Змащення парових машин

Чомусь, починаючи будувати парову машину, влучник не замислюється, як він її обслуговуватиме. Одна з цих проблем — мастило.

По-перше, у паровій машині має бути мінімум два типи олії. Перше - змащування валів, кривошипів та іншого, що не стосується гарячої пари. Тут олія може бути як мінеральна, так і тваринна або рослинна. Зовсім інша історія зі змащенням циліндрів, золотників та іншого, що контактує з парою. Тут уже — тільки мінеральна олія, виготовлена з нафти, тому що інші типи за таких умов дуже швидко розкладаються. Така олія так і називається - циліндрична.

Масел придумано безліч, і основні навіть отримали своє ім'я — вапор, віскозин, вапорний гудрон. Та й просто маркувань типу «циліндрове №6» вистачало. Так, власне, ще зараз їх купити можна. Отже, чим вони відрізняються?

По-перше, ці олії дуже в'язкі, тому що працювати їм потрібно за досить високих температур. Вони набагато густіші, ніж мінаральні олії в автомобілях. По-друге — температура спалаху (тобто температура, коли пари олії загоряються). Хоч ніхто олію не запалюватиме, але ця температура безпосередньо впливає на випаровування масел при високій температурі. По-третє, це здатність «омилюватися», тобто створювати з водою міцну емульсію, адже в хороших парових машинах з конденсатором потрібно відокремлювати воду від масла.

Отже, тепер як саме змащувати? Найпростішим способом є ручне мастило. І саме вона спочатку буде основною. Для неї мають бути зроблені отвори, закриті сіточкою, щоб усередину не потрапив пісок, стружка чи інші абразиви. Де можливо — ставити повстяні набивання. Але це мастило — найнебезпечніше, тому що покладається на людський фактор. Навітьтакі педантичні німці та англійці дуже швидко зрозуміли, що потрібне автоматизоване мастило.

Тому на машини стали ставити різні маслята - гноті або голчасті. У гнітливій маслянці в результаті капілярності гніт з вовняної нитки масло капає всередину машини. Голчаста складніша - там є регулююча голка, яка дозволяє налаштувати витрату олії. Взагалі, це все — нічого надскладного. Але ці всі масляни не підходять для мастила циліндрів, як і ручне мастило. А мастило циліндрів дуже важлива функція на паровику!

Для циліндрів можна спочатку поставити примітивну маслянку - з двома кранами, між якими резервуар з олією. Але вона дико не економна, її неможливо регулювати (трюк із пружиною та голкою не проходить, мабуть тому, що вона пов'язана з циліндром, де скаче тиск).

Однак, була придумана і гідростатична маслянка, ця система вже широко застосовувалася до Першої Світової і вважалася однією з основних систем, необхідних для нормальної роботи паровика. Принцип дії не так щоб складний - в робочому положенні кришка масляни закрита, пара з циліндра піднімається всередину і конденсується, а оскільки вода важча олії, вона йде на дно, видавлюючи масло вгору - в трубку для змащення. Коли вся олія заміситься водою, то воду зливають і наповнюють її знову олією. Все просто, але подивіться на гідростатичну маслянку американського паровоза з енциклопедії 1910 (дивись нижче). Що характерно, але вона там одна, мабуть, захищена патентом. Дуже добрий приклад, як проста за принципом дії річ стає вкрай складною у практичній реалізації.

Однак це зовсім не вершина технологічної думки для змащування парової машини. Згодом було придумано масляний прес. Олія з ньогоподається в паропровід перед машиною через розпилювач, що утворює тонкий масляний пил, що змішується з парою.

Важель, який видно на малюнку з'єднувався з «якоюсь частиною машини, що знаходиться в коливальному русі». Тобто масло подається строго за тактами та строго в розрахунковій кількості. Тут уже і храповик, і черв'ячна передача, і триходові клапани.

Але це виявилося не все. Все закінчилося системами централізованого мастила, так зване «циркуляційне мастило». Така система стала необхідною для швидкохідних локомотивів, де кількість оборотів велика. У ній мастило не просто ходить по колу з масляним картером, а й продавлюється під тиском 0.5 - 1 атмосферу. Це – плата за швидкість. Без такої системи можна будувати лише тихохідні паровози.