НАШ ЛОКОМОБИЛЬ





Технические данные и характеристики паровой машины С-3

Идея создать локомобиль не пришла ко мне сама собой. Сначала мы занялись переделкой двигателя внутреннего сгорания в паровую машину - об этом написано отдельно, после того как переделка была в целом закончена, появилось жгучее желание испытать получившееся «творение».
Самые первые испытания были проведены на сжатом воздухе, с помощью небольшого самодельного компрессора, сделанного на базе зиловского тормозного насоса. Это дало возможность убедиться в принципиальной работоспособности машины, но не дало четкого представления о ее мощности, так как 30 литрового ресивера хватало на несколько секунд работы, да и машина моментально «сажала» давление в емкости. Естественно, мозги стали лихорадочно работать в направлении «где взять пар с параметрами 5 кГс/см, в количестве 400 кг/ч??» Понятно, что нужен был паровой котел - идей возникала масса, да это и понятно потому, что возможных конструкций котлов множество.
По мере продвижения идеи пришлось отказаться от конструкции котла с внешней поверхностью нагрева. Конечно, заманчивой была простота и технологичность конструкции, состоящей практически только из труб разных диаметров, но эти преимущества в наших глазах сводили на нет громоздкость конструкции, а также необходимость возведения огнеупорных стен топочного пространства, высокой дымовой трубы. По сути, конструкция была бы похожа на огромную печь с заводской трубой. КПД такого котла не превышал бы 60-70%, а это мало и нас не устраивало. От нее пришлось отказаться. Идея прямоточного котла подкупала гениальной простотой конструкции, но вдрызг разбилась о цену нержавеющей трубы, из которой нужно было делать отдельные секции змеевика, да и проблема габаритов и тяги осталась.
Остановился на котле с внутренней поверхностью нагрева - газотрубный котел системы Волского паровозного типа. Привлек КПД порядка 80-85%, компактная и технологичная конструкция и возможность изготовить ее из недефицитных и дорогих материалов в одном месте, проблемы с тягой легко решаемы за счет сифона, паропроизводительность при давлении 4,5 кГс/см - 1т/ч решили взять с запасом «на вырост». КПД котла также удалось увеличить за счет применения эффективной теплоизоляции и наружной обшивки. К недостаткам можно отнести большую взрывоопасность по сравнению с прямоточным котлом, слишком большую емкость котла и недостаточный для сжигания низкокачественного топлива топочный объем. На этом проекте решено было остановиться и воплотить его в жизнь. Провели необходимые расчеты, составили рабочие чертежи, изготовили с помощью одного дружественного предприятия. Котел был доставлен 23 октября 2004г. до места постоянной дислокации, не без труда перегружен (вес котла около 1000 кг.) на специально сделанную из бревен волокушу и на ней доставлен через лес на место монтажа.
Котел мы смонтировали на примитивный фундамент из бетонных блоков, сделали упомянутую выше теплоизоляцию, смонтировали необходимые для его работы приборы - водомерное стекло с водопробными краниками, два предохранительных клапана, два поверенных манометра питающий инжектор (приобретенный совершенно случайно в Челябинске), пароразборную колонку, для создания искусственной тяги смонтировали сифон, для удобства отопления сделали раздвижные топочные дверцы на манер паровозных. Соединили паропроводами нашу паровую машину и котел.
Настал торжественный день испытаний, когда мы растопили котел, подняли пары и запустили нашу машину. Всей округе наш локомобиль сообщил о своем рождении мощным пятитональным паровозным гудком, эхо от которого еще долго гуляло по лесу, да белым столбом пара из тубы, собравшимся в небе небольшим облачком.
К паровой машине позднее был подстыкован мультипликатор, сделанный из коробки передач ГАЗ-51, а к нему в свою очередь асинхронный электродвигатель, переделанный в генератор. При следующих растопках удалось получить 2.0 кВт полезной электрической мощности.
Но этого показалось мало - хотелось попробовать реализовать возможности паровой машины и в других областях. Проектов было много: штанговый насос, центробежный насос, различные станки, но всегда находилась причина, препятствовавшая осуществлению проекта: для штангового насоса поблизости нет скважины, для центробежного - открытого водоёма, в станках нет надобности, сделанный ранее генератор всячески неоднократно обкатали во всех мыслимых и не мыслимых режимах, но теперь это показалось несколько неактуально (в случае отключения напряжения растапливать котёл слишком долго) и скучно, к тому же мощность двухцилиндровой машины (можно сказать двухсторонней одноцилиндровой) оказалась маловата, и в итоге появилось единственно правильное, на наш взгляд, интересное и полезное, если учесть то, что паросиловая установка находится в сельской местности, решение: распиловочный станок.
Решено было изготовить такой станок, который легко перепиливал бы брёвна поперёк (для заготовления дров), а также вдоль (для изготовления досок и пластины). Сразу стало понятно, что мощность такого станка должна быть достаточно большой, около 10 кВт, и имеющаяся паровая машина не сможет обеспечить нормальную работу станка.
Посовещавшись, мы приняли решение не заниматься сразу переделкой другого двигателя, а в рамках поездок по местам скопления паровозов найти то, что мы захотели сразу после того, как прикинули требуемую мощность – паровую машину углеподатчика С-3 от паровоза Л, ЛВ, П-36. Во время одной из поездок мы её и достали.
Затем был приобретён вал с подшипниковым узлом и дисковая пила диаметром 750 мм.
За основу распиловочного станка был взят предыдущий проект – генератор, а точнее, часть его рамы и мультипликатор. Паровая машина С-3 весит около 400 кг и из-за смещённых на 90 градусов одна относительно другой шеек коленвала очень сильно ёрзает при работе, если не закреплена прочно. Поэтому была сварена новая рама, на которую и устанавливается машина и часть рамы генератора. Рама послужила основанием и для распиловочного стола
Итак, окончательная версия распиловочного станка приводится в действие паровой машиной С-3 , закрепленной на раме-основании, сваренной из швеллера № 20. Внутрь рамы для эффективного погашения вибрации засыпан щебень. Рабочий стол и четыре стойки изготовлены из швеллера № 8. Паровая машина соединена с коробкой передач ГАЗ 51 (используемой как уже говорилось выше в качестве мультипликатора) с помощью карданного вала от привода бочки бетоносмесителя. Коробка включена на заднюю передачу с максимальным передаточным числом- 7,40 . Далее вращательный момент передается по средствам шлицевой муфты на промежуточный вал с трехручьевым шкивом под ремни профиля « Б». Ременная передача с передаточным числом 1.55 передает вращение на вал дисковой пилы диаметром 750 мм. Этот вал с подшипниковыми узлами закреплен к рабочему столу. Поперечная дисковая пила с подшипниковым валом при ревизии перед монтажом оказалась совершенно исправной не смотря на то, что была найдена на свалке под слоем дерна у заброшенной колхозной фермы. По воспоминаниям местного старожила, с удивлением увидевшего вновь оживший механизм, эта пила использовалась для пилки дров в колхозе с начала сороковых годов ( приводом служила отходившая свое полуторка, установленная на козелках с гигантской плоскоременной передачей от заднего колеса).
Паровая машина получает из котла пар под давлением 4,50 кгс/см, в пар добавляется нигрол по средствам традиционного лубрикатора для смазки трущихся частей машины. Выхлоп пара идет через форсовый конус в дымовую трубу котла, обеспечивая хорошую тягу. На практике этот эффект оказался даже чрезмерным: из трубы на максимальных оборотах вылетали мелкие угли и изгарь, попадала за шиворот, и тем раздражала. Неожиданным также оказалось звуковое сопровождение: глухая, характерная отсечка паровой машины была слышна в радиусе 300м, (видимо сказались инфразвуковая частота и дымовая труба, расширяющаяся к верху, сыграла роль рупора.
Также на питающем паропроводе был врезан дополнительный кран, позволяющий работающему на пиле легко пускать и останавливать станок.
5 сентября котел был растоплен и станок запущен в работу. Для проверки использовались сосновые и березовые бревна диаметром от 130 до280мм. При ширине развода диска около 7 мм станок почти без затруднений разрезал бревна. О величине совершаемой машиной работы можно было судить лишь по незначительному замедлению диска, да по более глухому и резкому звуку выхлопа. Не смотря на заточку диска для поперечного реза сделали пробный продольный запил бревна, да забыв о том, что нельзя, незаметно для себя за насколько секунд распилили все бревно вдоль - выходит можно!
По результатам проверки станок признали годным к работе с условием устройства защитных приспособлений, обеспечивающих защиту от травм работающего.