下面的示意图展示了活塞式蒸汽机的主要部件。
这是用在蒸汽机车中的典型蒸汽
机。
你能够看到,滑动阀负责让高压蒸汽进入汽缸两面。
而阀门的控制杆通常钩在连接十字头的联动装置上,因此十字头的运动也使阀门滑动。
(在蒸汽机车上,这个联动装置也能够让机师将火车往回开。
)
你在这幅图中可以看到废蒸汽被简单地排放到了空气中。
这就解释了关于蒸汽机车的两件事:
∙它解释了为什么蒸汽机车需要在车站加水——随着蒸汽的消耗,水不断地在损失。
∙它解释了火车“呼哧”声的来源。
当阀门打开汽缸释放废蒸汽时,蒸汽以很大的压力冲出来而产生“哧”的声音。
当火车刚启动的时候,活塞移动得很慢,而后火车开始变快,活塞运动也在加快。
这就产生了我们在火车启动时常常听到的效果:“呼…哧…呼哧…哧哧哧”。
在蒸汽机车中,十字头通常与传动杆相连,从那里连到联杆,由联杆驱动机车的轮子。
结构通常如下所示:
在这个示意图中,十字头与传动杆连接,而传动杆则与火车的三个驱动轮中的一个连接。
这三个轮子通过联杆连接在一起,所以它们同步转动。
【制作方法】
在150毫升烧瓶内盛约1/4的水,瓶塞上插入100毫升的注射器(用粗注射针头)和接有橡皮管的玻璃管,在橡皮管的一端配一个弹簧夹子。
为了防止蒸汽量过大使注射器活塞冲出,在活塞与外筒之间系一细绳。
把整个装置固定在铁架台上,如图15.2-1所示。
【使用方法】
用酒精灯对烧瓶加热,使水沸腾,蒸汽便把注射器的活塞向上推起。
当达到一定高度时,打开夹子使蒸汽从橡皮管放出,这时活塞又落下来。
这样重复操作,可观察活塞的往复运动,演示蒸汽机的简单工作原理。
【器材】
带橡皮塞的烧瓶,酒精灯,注射器,橡皮管,铁支架,夹子,水。
【操作】
实验装置如图12-1所示。
烧瓶内盛约1/4的水,瓶塞上插入注射器和接有橡皮管的玻璃管。
为防止因蒸汽量过大使注射器活塞脱出,在活塞和外筒之间系一细绳。
演示时,先用夹子把橡皮管堵住,对烧瓶加热,当瓶内水沸腾时,蒸汽把注射器的活塞向上推,当达到一定高度时,打开夹子使蒸汽从橡皮管导出,这时活塞又落下,再堵住橡皮管,活塞又上升……这样重复操作,可观察到活塞的往复运动,演示了蒸汽机的推动力量和蒸汽机的简单工作原理。