개브 밸브 기어

Gab valve gear
캘버트 빔 엔진의 밸브 기어 개브가 해제되었습니다.
우측의 후크 로드는 편심기에 의해 구동됩니다.맞물리면 밸브 아버, 즉 사각형 샤프트를 앞뒤로 흔들게 됩니다.샤프트 뒤에 있는 벨크랭크는 수직 풀로드를 통해 밸브를 작동시킵니다.

개브 밸브 기어는 증기 엔진에 사용되는 밸브 기어의 초기 형태였다.가장 단순한 형태로 엔진을 정지하고 시동할 수 있습니다.증기 기관차에 주로 사용되는 이중 형태는 [1]후진하기 쉬웠다.

블리스 힐의 권선 엔진.빨간색 핸드휠은 스팀 스톱 밸브로, 엔진 운전자 앞에 있는 레버가 밸브 기어 개브를 해제합니다.

어원학

gab 또는 gabb라는 단어는 1724년에 옥스포드 영어 사전에 의해 기록된 단어 대 구어에서 유래했을 수 있으며, 아마도 중세에는 가십이나 잡담과 관련된 다른 형태에서 유래했을 것이다.OED는 또한 밸브 기어의 노치로서 증기 엔진의 개브(gabe)를 제공하는데, 개브(gabe)라는 단어에서 유래한 것일 수 있습니다.이것은 1792년의 [2]OED에서 인용되었다.OED는 또한 [3]1839년의 명백히 파생적인 개브리버를 인용한다.

오리진스

증기 엔진에 사용된 최초의 자동 밸브 기어 중 하나는 편심 밸브 기어였습니다.이로 인해 편심기가 엔진 크랭크축에 배치되고, 편심기는 스트랩과 긴 로드를 밸브의 작동 스핀들에 구동시킵니다.이것은 단순한 밸브 기어였지만, 장시간 연속적으로 한 방향으로만 작동하는 회전 엔진에 적합합니다.초기 제분소 엔진의 경우 이는 허용 가능했습니다.

개브 밸브 기어

가장 단순한 형태의 개브 밸브 기어 또는 '개브 클러치'는 밸브 로드의 단순한 노치로 밸브 스핀들에 걸었습니다.핸드 레버는 이 노치를 들어 올려 밸브 구동 장치를 해제하고 엔진을 즉시 정지시킵니다.

정지 엔진

기본적인 개브가 있는 느슨한 편심 후진 기어

와인딩 엔진과 같이 엔진을 정확하게 정지하고 시동해야 하는 경우에는 밸브 기어를 사용하여 이를 수행하는 것이 유용했습니다.이를 통해 엔진을 회전수보다 짧은 시간 내에 정지할 수 있으며, 증기 공급 장치에서 스로틀 또는 스톱 밸브를 사용하면 엔진이 서서히 느려지기 때문에 정밀도가 훨씬 떨어집니다.

갱도 케이지의 호이스트와 하강을 위해 갱도용 권선 엔진을 후진시켜야 했다.이 엔진은 슬립 편심 밸브 기어와 개브 클러치를 사용하여 시작되었습니다.편심기는 크랭크축에서 느슨하며 두 스톱 사이에서 자유롭게 회전할 수 있습니다.이러한 스톱은 편심기가 각 방향으로 엔진을 작동시키는 위치를 나타냅니다.개브가 해제되고 크랭크축이 정지되면 수동 레버를 사용하여 엔진 밸브를 역방향으로 구동하고, 편심도 반대 위치로 재설정합니다.이제 Gab이 다시 결합되고 엔진이 반대 방향으로 재시동될 수 있습니다.

기관차

최초의 증기 기관차가 개발되면서, 역행은 분명히 필요하게 되었다.Stephenson's Locomotion은 슬립-에센트릭스를[4] 사용했지만, 이는 곧 실용적이지 않은 것으로 여겨졌습니다. 왜냐하면 크랭크 차축이 차축과 크랭크축을 운반하는 역할을 하는 크랭크 차축에 접근할 수 없기 때문입니다.복제 로코모션을 위해 사용된 다소 교묘한 방법은 기관차가 자체 무게로 뒤로 굴러갈 수 있도록 하고, 자체 에센트릭스를 [4]재설정할 수 있도록 끝부분이 올라간 트랙에 이를 전시하는 것입니다.더 나은 해결책은 고정 에크트릭을 사용하는 것이지만, 그 중 2개(각 방향에 1개씩)를 제공하는 것이었습니다.필요한 편심 및 방향은 한 [5]번에 한 개브만 사용하여 선택되었습니다.

최초의 기관차 개브 기어는 나란히 두 개의 '열린' 개브를 사용했으며, 각각은 잠재적으로 같은 핀에 걸 수 있었다.양쪽 개브가 동시에 맞물린 경우 막히게 되어 밸브 로드가 손상될 수 있습니다.덜컹거리는 기관차의 발판에 서스펜션이 없고 선반이 좋지 않은 것은 기관사의 실수나 느슨한 말씨가 실수로 맞물려 고장이 난 것으로 알려져 있다.개브는 정지해 있는 엔진과 달리 운전자와 멀리 떨어져 있기 때문에 핀과 결합할 수 있도록 넓은 V자 모양의 턱이 제공되었습니다.

X-gab 기어
상부 위치는 중립에 있고 하부 위치는 전진 및 후진 기어에 있습니다.

더 나은 해결책은 단일 양면 개브를 사용하는 것이었다.이것들은 처음에는 X자형이었고 두 개의 연결 [5]핀 사이에 놓여 있었다.X-gabs 또한 일반적으로 반전되어 Gab이 밸브 스핀들에 배치되고 핀이 편심 로드에 대신 연결되었습니다.이제 Gab은 수직으로 움직이지 않고 핀을 위아래로 움직여서 맞물리게 되었습니다.이것은 짧은 세로 막대로 양쪽 핀을 접합함으로써 이루어졌습니다.운전석 후진[note 1] 레버가 이 바의 중심을 움직였고, 따라서 핀이 한 번에 하나씩 X-gab의 반대 면에 결합되었습니다.이 밸브 기어는 로켓과 같은 1830년대 초 스티븐슨의 기관차에 사용되었다.

1830년대에 스티븐슨의 기관차에 사용된 또 다른 메커니즘은 '커플 개브'[6][7]였다.수동 개방 개브와 같이 두 개의 개방 개브가 사용되었지만, 이 경우 둘 다 하나의 후진 레버에 의해 자동으로 작동되었다.하나는 벨크랭크에 의해 작동되었고, 다른 하나는 이것으로부터 역방향 링크를 통해 작동되었기 때문에 하나가 맞물렸을 때 다른 하나는 이미 들어 올려졌다.

개브 밸브 기어의 최종 형태는 '닫힌' 개브였다.X-gab과 같이, 이것은 커플링된 갑옷이었습니다. 하지만 이 경우 그들은 안쪽으로 향했고 그들 사이에 하나의 핀이 있었습니다.다시 한번, 개브는 에크트릭에 의해 구동되었고 핀은 밸브 스핀들을 구동했다.

개발

일반적으로 일정한 부하에서 작동하는 엔진에서만 필요했지만, 정지 상태의 엔진에서는 확장 작업이 이미 인정되었습니다.증기 공급을 조기에 차단함으로써 피스톤에 대한 작업을 수행하는 동안 실린더 내의 증기가 팽창할 수 있었다.이를 통해 석탄과 물 [note 2]소비의 효율성을 크게 절감할 수 있었습니다.1844년 스티븐슨의 패턴 제작자인 윌리엄 윌리엄스는 닫힌 개브를 곡선 링크로 만들어 이동 내내 핀을 촘촘히 끼우면 밸브 기어가 중간 위치에 놓일 수 있고, 이 또한 확장 작업을 가능하게 한다는 놀라운 발명품을 만들었습니다.이 기어는 유명한 스티븐슨 링크 [5]기어의 기원이었다.

메모들

Wikimedia Commons에는 Gab 밸브 기어와 관련된 미디어가 있습니다.
  1. ^ 이러한 단일 레버 제어가 사용된 것은 이번이 처음이었다.
  2. ^ 이 시기의 철도 기관차에서, 물 소비량 감소로 인해 허용되는 추가 범위는 석탄 절약량보다 훨씬 더 가치가 있었습니다.

레퍼런스

  1. ^ Snell, J.B. (1971). Railways: Mechanical Engineering. Longman.
  2. ^ Specif. Kellys 특허(1792) No. 1879.8 '캐치 레버의 칼집 또는 틈새 제거'
  3. ^ Robinson, R.S. (1839). Nautical Steam Engineering. p. 97.
  4. ^ a b Semmens & Goldfinch (2003), 페이지 111. 오류:: Goldfinch 2003 (
  5. ^ a b c Semmens, P.W.B.; Goldfinch, A.J. (2003) [2000]. How Steam Locomotives Really Work. Oxford: Oxford University Press. p. 112. ISBN 978-0-19-860782-3.
  6. ^ Snell, J.B. (1964). Early Railways. Weidenfeld & Nicolson.
  7. ^ Wood, Nicholas (1838). A Practical Treatise on Rail-Roads.