Buharlı Makineler |
2. Bölüm

Ufak bir nostalji yaparak, bir zamanlar karayolları taşımacılığının bel kemiği olmuş ancak artık mazide kalan buharlı makinelerin gelişimini incelediğimiz yazı serimizin bu bölümünde Trevithick’in buharlı lokomotifi Cornish'i ve Stephenson'un buharlı lokomotifi Roket'i inceleyeceğiz.

A- A+

25.08.2015 tarihli yazı 12189 kez okunmuştur.

Makine Enerji İcat Basınç Piston Dizel Elektrikli Lokomotif

Yazı serimizin ilk bölümünde mazide kalmış buharlı makineleri ve gelişim süreçlerini inceledik; Buradan ulaşabilirsiniz. Bu bölümü ise Trevithick’in buharlı lokomotifi Cornish'i ve Stephenson'un buharlı lokomotifi Roket'i inceleyeceğiz.

► Cornish Buharlı Makinesi;

İngiliz Richard Trevithick, Watt’ın buharlı makinesinden sonra daha yüksek basınç ve daha hafif parçalarla daha verimli bir buharlı makine geliştirdi. Cornish lokomotifi adı verilen bu buharlı makinede, giriş vanası kapandığı anda piston, buharın genişlemesiyle hareketini sürdürüyordu. Piston aşağıya inme hareketine başlamadan hemen önce denge vanası pistonun üst kısmına buharın girişine izin vermek için açılıyordu. Yoğunlaştırıcı ile piston altındaki bağlantı sayesinde kısmi bir basınç yaratılıyordu. Kısmi basınç, pistonun aşağıyainmesini sağlarken aynı zamanda makinenin verimini de artırıyordu. Genişleme prensibine dayalı çalışan bu makinede buhar basıncı 3-35 kg/cm² idi.

Şekil 1: Cornish Buharlı Lokomotifi

►İlginizi Çekebilir: Buharlı Makineler | 1. Bölüm

Buharlı lokomotiflerin gelişmesi ise Trevithick’in 1801 yılında buhar kazanı olan buhar arabası yapmasıyla başlamıştır. Dikey duran bir silindir içeren bu arabanın hareketini pistona bağlı olan mil sağlıyordu. 1520 kg ağırlığında olan bu tasarım saatte 14,5 km hıza ulaşabiliyordu. Geliştirme çalışmaları sonucunda ilk lokomotifi yapan kişi olarak tarihe geçen Trevithick’in tasarımı saatte 6 km hızla 25 ton yük taşıyabiliyordu.

► Stephenson’un Lokomotifi;

Her buluşta olduğu gibi buharlı lokomotifler de icatlarından sonra zamanla gelişmeye başlamıştır. Roket adı verilen lokomotif için Stephenson oğluyla birlikte çok tüplü bir buhar kazanı icat etti. Roket, kendisinden sonra gelen modern buharlı lokomotiflerin öncüsü olmuştur. Bu makinelerde kazandaki suyu ısıtmak için yakıt kullanılıyor ve elde edilen buhar enerjiside pistonu hareket ettirmek için kullanılıyordu. Makinedeki vanalardan bazıları yüksek basınçlı buharı içeri almak ve harcanan eksozu dışarı atmak üzere tasarlanmıştı. Pistondaki doğrusal hareketler, tekerlekleri döndürmek için dairesel harekete dönüştürülüyordu.

Şekil 2: Roket Buharlı Lokomotifi

►İlginizi Çekebilir: Buhar ve Gaz Türbinleri Nasıl Çalısır?

Roket’i kendinden önceki buharlı makinelere göre daha ayrıcalıklı kılan özelliği ise özel tasarlanmış buhar kazanlarıydı. İlk buharlı makinelerde buhar kazanı alttan ateşle ısıtılarak buhar elde ediliyordu ancak bu yöntem çok verimsizdi. Stephenson ve oğlunun tasarladığı kazanda ise ayrı bir ateş kazanında yakıtın yanması ile elde edilen duman rendeden geçerek buhar kazanının tüplerine çekiliyor ve bu sıcak duman sayesinde buhar kazanında buhar elde ediliyordu.

Şekil 3: Roket'in silindir ve buhar vanasının görünümü

Buharlı lokomotiflerin sonrasında ise gelişen malzeme teknolojisi ve alternatif yakıtlar sayesinde dizel motorlu lokomotifler egemenliği eline almıştır. Özellikle 20. yy ortalarından itibarende gürültüsüz, ekonomik ve çevre dostu olmaları nedeniyle elektrikli lokomotifler kullanılmaya başlanmıştır.

Kaynak:

►egr.msu.edu
►Wikipedia