Parna lokomotiva: kako para vrti kolesa in kaj pokaže model

Parna lokomotiva je kotel na kolesih. Ogenj v kurišču, torej v zaprti peči na zadnjem koncu kotla, segreva vodo, ta pa se spremeni v paro. Para pod tlakom teče v valje na straneh stroja in izmenično potiska bat naprej in nazaj. Bat prek ojnice, dolgega droga, pritrjenega zunaj središča kolesa, vrti veliko pogonsko kolo, podobno kot noga na pedalu vrti ročico kolesa.

Na parni lokomotivi je to gibanje običajno vidno od zunaj: valji, ojnice in drogovi, ki povezujejo kolesa, delajo na boku stroja. Tudi zato je hvaležna predloga za modele, zlasti ko ima stroj slavno zgodbo. Mednje spadata na primer Stephensonova Rocket iz leta 1829, katere rešitve so prevzele skoraj vse poznejše parne lokomotive, in britanski Mallard, ki je leta 1938 dosegel še danes veljavni hitrostni rekord parnih lokomotiv. Model ti pokaže obliko in gibanje pravega stroja, njegova kolesa pa zavrti tvoja roka ali naviti pogon, ne para.

Kako para v lokomotivi zavrti kolesa

Para v lokomotivi prepotuje eno pot od ognja do dimnika in na vsakem njenem odseku dela drug del stroja. Ko poznaš vrstni red, boš te dele našel na fotografiji prave lokomotive in tudi na modelu:

1. Kurišče in kotel. Kurjač nalaga premog v kurišče. Vroči plini iz ognja potujejo skozi kotel po množici cevi, okoli katerih je voda. Voda obdaja tudi samo kurišče, zato prevzema toploto z velike površine in se spreminja v paro.
2. Parna kupola in regulator. Para se zbira nad gladino vode, pogosto v okrogli nadgradnji na vrhu kotla, ki se imenuje parna kupola. V njej je običajno regulator, ventil, s katerim strojevodja spušča paro k valjem in tako uravnava moč stroja.
3. Valj in drsnik. Na vsaki strani lokomotive je valj z batom. Pomični ventil, ki se imenuje drsnik, spušča svežo paro izmenično pred bat in za bat ter z druge strani bata hkrati izpušča porabljeno paro. Bat zato potiska v obe smeri, naprej in nazaj.
4. Križna glava in ojnica. Iz bata izhaja batnica, drog, ki se konča s križno glavo, ta pa drsi v ravnem vodilu. Na križno glavo je pritrjena ojnica, njen drugi konec pa sedi na zatiču zunaj središča pogonskega kolesa. Prav tukaj se premo gibanje bata spremeni v vrtenje kolesa.
5. Sklopni drogovi. Pogonska kolesa na eni strani povezuje vodoravni drog, sklopni drog. Zaradi njega se vrtijo vsa hkrati, moč stroja pa se porazdeli na več koles, ki se zato bolje oprijemajo tirnice.
6. Izpuh in dimnik. Porabljena para odhaja iz valjev v dimnico, sprednji del kotla pod dimnikom, in skozi ozko šobo šine navzgor skozi dimnik. S seboj potegne pline iz kotla in tako skozi ogenj vsesava svež zrak. Bolj ko lokomotiva dela, močnejši je vlek in bolje gori ogenj.

Lokomotiva z dvema valjema ima ročice na levi in desni strani zamaknjene za četrt obrata. Ko je ojnica na eni strani v isti premici z zatičem kolesa, v tako imenovani mrtvi legi, kolesa ne zavrti. Druga stran je takrat daleč od mrtve lege in kolo zavrti, zato lokomotiva spelje pri katerem koli položaju koles. Pri enem obratu kolesa oba bata skupaj dobita štiri odmerke pare, iz dimnika pa se zaslišijo štirje udarci izpuha, ki jih slišiš kot ritmično puhanje.

Drsnike poganja krmilje, sklop drogov in vzvodov na boku stroja med pogonskim kolesom in valjem. Strojevodja z njim spreminja smer vožnje in določa, kako dolgo med enim gibom bata v valj teče sveža para. Pri speljevanju jo spušča dlje, da ima stroj čim večjo vlečno silo. Med vožnjo jo spušča krajši čas, preostanek dela pa opravi para, ki se v valju razteza. Tako lokomotiva varčuje s premogom in vodo.

Premog in vodo lokomotiva vozi bodisi v tendru, samostojnem vozu, pripetem takoj za kabino strojevodje, bodisi pri manjših strojih v rezervoarjih neposredno na lokomotivi. Para iz kotla pri tem ne poganja le koles, ampak tudi piščal, kompresor za zavore in črpalko, ki dopolnjuje vodo v kotlu.

Katere lokomotive so postale predloge modelov in zakaj

Rocket, Flying Scotsman, Mallard in Albatros so izšli kot modeli za modelne železnice. Vsaka se je zapisala v zgodovino železnic s tem, kar je spremenila, z rekordom ali z velikostjo, in vsaka se je ohranila vsaj v enem primerku, zato si njeno predlogo lahko ogledaš tudi v živo. Vsako poleg tega prepoznaš po obliki:

Razporeditev koles je za lokomotivo nekaj podobnega kot podpis. V Britaniji in Ameriki se zapisuje s številom koles: Flying Scotsman in Mallard imata oznako 4-6-2, torej štiri kolesa spredaj, šest pogonskih in dve zadaj. V celinski Evropi se štejejo osi, torej pari koles. Številka pomeni osi brez pogona, velika črka pogonske osi (A ena, B dve, C tri, D štiri), majhna črtica (′) za znakom pa pove, da so osi v vrtljivem podstavnem vozilu. Oba britanska stroja sta tako 2′C1′, Albatros pa 2′D1′. Na modelu osi prešteješ v nekaj sekundah in takoj veš, kateremu tipu je podoben.

Rocket, Flying Scotsman in Mallard izhajajo kot modeli že desetletja, zgodbo vsake od njih pa je mogoče povedati v enem stavku: lokomotiva, ki je določila, kako se bodo gradile parne lokomotive, prvih uradnih 100 milj na uro, najhitrejša parna lokomotiva na svetu. Slovaška ima svojo zgodbo v Albatrosu. Od petnajstih strojev so se ohranili trije in eden od njih, 498.104, je na Slovaškem, kjer zanj skrbi Albatros klub v Bratislavi.

Kaj model pokaže od pravega stroja in kaj poenostavi

Leseni model pokaže obliko in gibanje lokomotive, ne njene moči. Nima ognja ne pare, zato gre gibanje na njem v nasprotno smer: kolesa zavrti tvoja roka ali naviti pogon, in če se bat premika, ga prek ojnice potiskajo kolesa. Na pravem stroju bat potiska kolesa. Kaj natanko tvoj model kaže, izveš iz njegovih navodil in slik. Ko si ga ogleduješ, se osredotoči na ta mesta:

• Razporeditev koles. Preštej osi spredaj, pogonske osi, povezane s sklopnim drogom, in osi zadaj ter jih primerjaj s tabelo zgoraj. Ko se ujemajo s katerim od strojev, ima model enak tip podvozja. Ko se ne, posnema parno lokomotivo bolj ohlapno.
• Ojnica in sklopni drog. Počasi zavrti pogonsko kolo in opazuj oba drogova. Sklopni drog ostaja ves čas vodoraven in kroži v majhnem krogu, ojnica pa se pri tem ziba gor in dol. Ko se drogova gibljeta tako, model posnema pravo gibanje lokomotive.
• Bat in križna glava. Pri istem vrtenju opazuj valj. Če iz njega izhaja in se vanj vrača drog s križno glavo, model kaže pretvorbo premega gibanja v vrtenje. Če se pri valju nič ne premika, model kaže le njegovo obliko.
• Leva in desna stran. Ustavi kolo, ko je ojnica na eni strani v isti premici z zatičem, in poglej drugo stran. Na pravi dvovaljni lokomotivi je tam zatič zamaknjen za četrt obrata. Model to lahko posnema ali pa ne, in nobeno od tega ni napaka.
• Krmilje. Išči tanjše drogove in vzvode med pogonskim kolesom in zgornjim delom valja. Če se pri vrtenju kolesa premikajo, model nakazuje krmilje, ki na pravem stroju premika drsnik. Če jih ne najdeš, je model krmilje poenostavil ali izpustil.
• Kotel, kupola, dimnik in tender. Na modelu so to votle oblike. Bodi pozoren, kje so: dimnik spredaj, parna kupola na vrhu kotla, kabina strojevodje zadaj in za njo tender. Razporeditev ustreza pravemu stroju, čeprav v notranjosti ni vode, ognja ne premoga.

Prava lokomotiva je imela tudi dele, ki so na lesenem modelu le nakazani ali jih sploh ni: varnostne ventile, ki pri previsokem tlaku izpustijo paro, prozorno cev, na kateri je kurjač spremljal gladino vode v kotlu, ali črpalko za dopolnjevanje vode. Brez njih pravi kotel ne bi mogel varno delovati, model jih ne potrebuje.

Če se kolesa ali drogovi na dokončanem modelu vrtijo težko ali se zatikajo, postopek iskanja trenja najdeš v članku Mehanizem se zatika: kako najti trenje in ga odpraviti.

Če si želiš te dele ogledati na lastnem modelu, lahko posežeš po modelu Lesena 3D sestavljanka - Model parne lokomotive ROKR MC501, ki ima po opisu v trgovini gibljiv bat in se po navitju pogona odpelje z lastno močjo; po podatkih v trgovini je namenjen od 14. leta. Manj zahteven je po podatkih v trgovini model Lesena 3D sestavljanka - Lokomotiva Little Story E012, z zahtevnostjo 2 namesto 4 in prav tako namenjen od 14. leta.

Kako razstaviti model kot kos zgodovine

Model parne lokomotive deluje kot kos zgodovine, ko ga razstaviš podobno, kot muzeji razstavljajo prave lokomotive: na tiru, s kratkim opisom in z ojnicami na očeh. Za to zadostujejo štirje koraki:

1. Določi predlogo. Po razporeditvi koles ter obliki kotla in dimnika ugotovi, kateremu tipu je model podoben. Če konkretnega stroja ne določiš, zadostujeta tip in obdobje, na primer brzovlakovna lokomotiva z razporeditvijo 2′C1′ iz 30. let 20. stoletja.
2. Postavi ga na tir. Postavi model na kratek odsek tira ali na ozko leseno desko, nekoliko daljšo od modela. Podlaga ga loči od drugih stvari na polici, pri brisanju prahu pa ga dvigneš skupaj z njo, ne da bi prijel za tanke drogove.
3. Napiši kartico. Na majhno kartico napiši tip ali ime predloge, leto in en stavek o tem, s čim je zaslovela: rekord, proga ali število izdelanih strojev. Model potem svojo zgodbo pove tudi obiskom, ki o vlakih ne vedo ničesar.
4. Naravnaj kolesa. Pred razstavitvijo zasukaj pogonska kolesa tako, da ojnica na strani, obrnjeni v sobo, stoji poševno, batnica pa je izvlečena iz valja. V takem položaju se bolje kot v mrtvi legi vidi, kako drogovi povezujejo bat s kolesom.

Če te zanima, kako po tirih vozi vozilo, ki namesto pare jemlje tok iz žice nad progo, nadaljuj s člankom Tramvaj: od kod dobi tok in kako vozi po mestu.

Pogosta vprašanja