蒸汽机车是谁发明的(世界上第一辆蒸汽火车以及工作原理)

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什么是蒸汽火车?

谈到蒸汽机车,美国历史学家小约翰•H•怀特 (John H. White ,Jr)曾作过这样的描述:"这的确是一种肚子里冒着 火的机器。它沿着铁轨呼啸而来,发出撞击声以及刺耳的铃声和笛声。

它虽然体积庞大但却威风凛凛,气定神闲。它勇往直前,无所畏惧,唯一的毛病就是太能‘喝’水,太能冒烟。难怪成千上万 的人会被蒸汽机车的魅力和力量所吸引。"事实上,有许多人甚至沉迷其中,难以自拔。

即使在今天,尽管蒸汽机车已逐渐淡出 人们的生活,但人们对它仍是痴心不改,而这不仅仅是出于人们的怀旧心理,事实上,蒸汽机车是少数几种既有生命又有感情的 机器之一。

在它之前只有发条玩具老鼠能做到这一点。蒸汽机车从第一次出现开始就对人类的想像力产生了巨大影响。有些人 对它充满怀疑,有些人则吓坏了,不过更多的人是带着欣赏的眼光来看待它,并且人们很早就给它起了个爱称:"铁马”。

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世界上第一辆蒸汽火车

1814年英国人斯蒂芬逊制造出世界上第一辆蒸汽机车,当时有人驾着一辆马车和它赛跑。

新生火车丑陋笨重走得很慢,漂亮的马车骄傲地跑在前面,而且火车由于没有装弹簧,把路基都震坏了,然而斯蒂芬逊并没因比赛失败而灰心,他不断改进机车,坚信火车具有马车所无法媲美的前途。

一百多年过去了,马车仍按原来的速度转动着轮子,而火车却在飞速前进,高速火车每小时可达200公里,试验性火车的速度更为惊人。

1832年美国人约翰•贾维斯 (JohnJervis) 在西点制造厂 (west point Foundry)制造了第一辆带有转向架的机车。该车为4-2-0轴式,最先被称为"实验号’’ (Experiment),后来又被称为"乔纳森兄弟"号(Brother Jonathan) 。

蒸汽小火车的工作原理

蒸汽机车是蒸汽机在交通工具上运用的最好范例。我们都知道,蒸汽机是靠蒸汽的膨胀作用来作功的,蒸汽机车的工作原理也不例外。

当司炉把煤填入炉膛时,煤在燃烧过程中,它蕴藏的化学能就转换成热能,把机车锅炉中的水加热、汽化,形成400℃以上的过热蒸汽,再进入蒸汽机膨胀作功,推动汽机活塞往复运动,活塞通过从这个工作过程可以看出。

蒸汽机车必须具备锅炉、汽机和走行三个基本部分。连杆、摇杆,将往复直线运动变为轮转圆周运动,带动机车动轮旋转,从而牵引列车前进。

从这个工作过程可以看出,蒸汽机车必须具备锅炉、汽机和走行三个基本部分。

锅炉是燃料(一般是煤)燃烧将水加热使之蒸发为蒸汽,并贮存蒸汽的设备。它由火箱、锅炉和烟箱所组成。火箱位于锅炉的后部,是煤燃烧的地方,在内外火箱之间容纳着水和高压蒸汽。

锅炉的中间部分是锅炉,内部横装大大小小的烟管,烟管外面贮存锅水。这样,烟管既能排出火箱内的燃气又能增加加热面积。

燃气在烟管通过时,将热传给锅水或蒸汽,提高了锅炉的蒸发率。锅炉的前部是烟箱,它利用通风装置将燃气排出,并使空气由炉床下部进入火箱,达到诱导通风的目的。锅炉还安装有汽表、水表、安全阀、注水器等附属装置。

汽机是将蒸汽的热能转变为机械能的设备。它由汽室、汽缸、传动机构和配汽机构所组成。汽室与汽缸是两个相叠的圆筒,在机车的前端两侧各有一组。上部的汽室与下部的汽缸组合,通过进汽、排汽推动活塞往复运动。

配汽机构是使汽阀按一定的规律进汽和排汽。传动机构则是通过活塞杆、十字头、摇杆、连杆等,把活塞的往复运动变成动轮的圆周运动。

蒸汽机车的走行部分包括轮对、轴箱和弹簧装置等部件。

蒸汽火车

蒸汽火车的外观和功用与如今的各种火车相差不远,但是它是世界上第一代的火车,是利用煤为动力,蒸汽机为核心的最初级最古老的火车。蒸汽火车通过用煤烧水,使水变成蒸汽,从而推动活塞,使火车运行。

在人们的心目中,气势磅礴的蒸汽机车具有一种特殊的意味,因为它曾以无比的巨力开启过人类历史上一个崭新的时代。一般,蒸汽火车的速度为160千米/小时。

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