Parní stroj - od čerpání vody ze zatopených dolů po parní lokomotivy a lokomotiva 312.4

Kdo by neznal parní stroj - i když dávno jsou pryč doby kdy ráno vyjížděly vlaky tažené parní lokomotivou a odpoledne se vracely soupravy  s motorovou jednotkou. Použitelné využití parního stroje  ovšem začalo vodou v dolech.

rozcestník ČKD
ČKD Blansko
rozcestník parní stroj a parní lolomotiva
1. úvod
2. vývoj pístového parního stroje
Tomas Savery
Newcomenův atmosférický parní stroj
Wattův nízkotlaký kondenzační parní stroj
3. parní stroj a role tlaku v různých modifikacích (v obrazech)
4. parní stroj a parní lokomotivy - doba pionýrského cestování " Limerick o vlaku z Bílovic"
5. lokomotiva 312.4 - původně České západní dráhy
6. parní lokomotivy 534.0 pro hlavní železniční tah republiky Praha - Česká Třebová - Ostrava (a dále na východ)
7. silniční parní vozidla
Fardier a vapeur z roku 1771
Josef Božek
Goldsworthy Gurney
8. akumulátorová parní lokomotiva zauhlovací
9. parní těžní stroj firmy Breitfeld - Daněk pro stříbrné doly Březové hory Příbram
10. rozcestník metalurgie a těžba kovů + rozcestník doly Příbram
E. strojírenská energetika

Výrobci lokomotiv na území Českých zemí a později v Československu byla Škoda Plzeň - ještě významnějším výrobcem byla firma ČKD. S firmou ČKD bylo lze se setkat v řadě českých měst - ale nejvíce je značka ČKD spojena s hlavním městem Praha - ale významná byla například i ČKD Blansko. 

organizační struktura ČKD v nákresu

jinak koncernu ČKD je věnován příspěvek  Co se děje kolem elektřiny 16 ČKD - cívka, kondenzátor - předbíhání napětí a proudu - Blog iDNES.cz

rozcestník parní stroj a parní lokomotivy 

Parní  stroj - od čerpání vody ze zatopených dolů po parní lokomotivy a lokomotiva 312.4 (tento příspěvek)

Borsig Hannover a rozcestník němčina a Německo - Blog iDNES.cz

Hnědouhelné elektrárny a další průmysl v Porýní - Rhainmetall Düseldorf - Blog iDNES.cz

Střípky z železniční dopravy v Rumunsku, parní rychlíková lokomotiva řady 142 - Blog iDNES.cz

Železniční doprava Království SHS a Jugoslávie a parní lokomotiva řady 20 - Blog iDNES.cz

Lichtenštejnská parní dřevařská pila v Hanušovicích Chalupa v Kameničkách - rozcestník na téma časopis Domov a dřevostavby a stavební povolení - Blog iDNES.cz

odkazy vně

(29) Bezstarostné cestování po železnici - celý film (1937) - YouTube

soukromý atlas lokomotiv na FCB

https://www.facebook.com/media/set/?vanity=101341581569399&set=a.170522167984673

odkazy - strojírenství

Převody mechanické (kolo a pastorek) a elektrické (trafa) - vozy Mercedes a vojenství - Blog iDNES.cz

Návštěva staré tiskárny - části strojů a mechanismy - Blog iDNES.cz

odkazy - dráhy

železniční rozcestník 1 normální a široký rozchod  Přestupy mezi dálkovou a městskou dopravou - jízdní řády a dopravní architektura - Blog iDNES.cz

železniční rozcestník 2 úzký rozchod Úzkokolejkou do České Kanady a likérka Mariazell - rozcestník Rakousko - Blog iDNES.cz

železniční rozcestník 3 užitková vozidla Sněhový pluh KSP 411 / LPO 411 S - a hornictví uhlí a energetika - trojpříspěvek - Blog iDNES.cz

lanovky a ozubnicové železnice horské a lanové dráhy v Čechách a blízkém zahraničí - Blog iDNES.cz

výtahy Cesty elektrické energie 4 - místní rozvody elektrické energie, výtahy, Vlněna Svitávka - Blog iDNES.cz

... A JELIKOŽ ENERGIE PRO POHON PARNÍHO STROJE JE OBVYKLE DODÁVÁNA Z UHLÍ

následují

odkazy - hornictví, těžba uhlí

železniční rozcestník 3 užitková vozidla Sněhový pluh KSP 411 / LPO 411 S - a hornictví uhlí a energetika - trojpříspěvek - Blog iDNES.cz

Hnědouhelné elektrárny a další průmysl v Porýní - Rhainmetall Düseldorf - Blog iDNES.cz

1. úvod

Asi nejznámější využití parního stroje je na lokomotivách, pak parnících, značné množství stacionárních parních strojů zůstáválo poněkud ukryto v továrních halách poblíž komínů.

kuriozity

model parního stroje 

parní stroj z plechovky

(dva odstavce níže víceméně převzaty z Wikipedie s úpravami)

Vynález parního stroje obvykle připisován skotskému vynálezci Jamesi Wattovi, který ho popsal v roce 1765. Ve skutečnosti Watt „pouze“ významně zdokonalil stroje Thomase Saveryho a Thomase Newcomena. Jednalo se o stroje založené na principu přeměny vody při stálém zahříváním  v parním kotli - kdy se voda přetvoří ve vodní páru a následném rozpínání syté páry v pracovním válci tohoto parního stroje - a posléze kondenzaci páry - čili zkapalnění zpět na vodu opět pro parní kotel. Jelikož  parní stroje první generace  byly zpravidla  určeny k čerpání vody - strojní práce byla směrována  k vytvoření podtlaku -  který se využíval  k čerpání vody.

Čerpací  parní motory
Prvním komerčním parním zařízením bylo vodní čerpadlo vyvinuté v roce 1698 Thomasem Saverym.  Použil kondenzační páru k vytvoření vakua, které zvedá vodu zespodu a pak použilo tlak páry, aby ji zvýšilo. Malé motory byly efektivní, i když větší modely byly problematické. Měly velmi omezenou výšku výtahu a dokonce značnou náchylnost k k výbuchům kotle. Saveryho motor byl používán v dolech, a dále v  čerpacích stanicích dodávajících vodu pro vodní kola mlýnského typu pohánějících  textilní stroje - v lokalitách bez použitelných přirozených vodních toků.  Saveryho motor byl nízkonákladový. Bento de Moura Portugal zavedl zlepšení Saveryho konstrukce, "aby byla schopna pracovat sama", jak popsal John Smeaton ve Filozofických transakcích publikovaných v roce 1751. Vyráběl se až do konce 18. století. Poslední Saveryho parní motor v provozu zaznamenán  v roce 1820. 

přichází průmyslová revoluce 

Průmyslová revoluce nebyla jen o strojích a práci v továrnách. Znamenala také hluboké změny ve všech společenských vztazích a šíření nových myšlenek založených na vědě, logice a rozumu.

2. vývoj pístového parního stroje

2.1 Tomas Savery (využil vynálezů Denise Papina) - zkonstruoval konstrukčně jednoduché parní ćerpadlo na čerpání zátopové vody dolů (do té doby se voda musela ponejprv odvést směrem dolů - teprve pak dopravit nahoru na povrch).

2.2  Newcomenův atmosférický parní stroj

Thomas Newcomen sestrojil poněkud pokročilejśí čerpadlo již z pístem pohybujícím se ve válci - který byl ovšem otevřený. Hlavním pracovním tlakem byl vnější atmosférický tlak - který se přetlačoval s tlakem páry z vnitřní strany pístu. Jakmile tlak páry dosáhl maxima - a píst se dostal na vrchol úvratě - otevřel se chladič ze studenou vodou - kterým se válec ochladil - pára zkondenzovala na vodu a vrátila se do parního kotle nad topeništěm.

Velkou nevýhodou tohoto motoru byly teplotní výkyvy - pracovní válec se během krátkého intervalu zahříval a ochlazoval. Řadu těchto nevýhod v zápětí odstranil James Watt.

2.3 Wattův nízkotlaký kondenzační parní stroj

Změny - vnější kondenzátor odstranil extrermní tepelné výkyvy v pracovním válci, pracovní válec již uzavřené konstrukce - ovšem motor nadále nízkotlaký - roli pracovního atmosférického tlaku jako u předchozího Newcomanova atmosférického parního stroje převzal vzduch s běžným tlakem (v původní verzi toho textu poněkud nepřesně označen jako vakuum)  - a při stačování se tak na této straně pístu  vytvářel protitlak vůči tlaku páry. Za hlavní pracovní tlak u Wattova nízkotlakého parního stroje je tedy možno považovat protitlak stačovaného vzduchu..

PRO NÍZKOTLAKÝ WATTŮV PARNÍ STROJ BYL TAPICKÝ WAHADLOVÝ VZHLED

parní stroj a tlak -  atmosférický, uzavřený nízkotlaký a vyskotlaký

2.4 vysokotlaký parní stroj

Možná je možno si povšimnout - že činnost parní stroje trochu připomíná dvoudobý spalovací motor. Vysokotlaký parní stroj se dvoudobému spalovacímu motoru podobá nejvíce.

Za hlavní pracovní fázi je možno považovat fázi číslo jedna - tedy výbuch - kdy hraje hlavní roli již tlak páry. Protitlak stačovaného vzduchu na opačné straně pístu bez přívodu páry  má již méně významnou roli  - stejně jako druhá  pracovní doba stroje  - což je podobně jako u spalovacího motoru výfuk.

Dále je možno si povšimnout - že na rozdíl od spalovacího motoru je pracovní tlak oboustranný - tak na píst shora (původně atmosférický u Newcomenových otevřených válců, později stlačovaný vzduch) a tak zdola - tlak páry.

Na rozdíl od Wattova motoru v systému vymizel kondenzátor (páry z válce zpět na vodu).

Alespoň dvě jména vynálezců - či zlepšovatelů -  John Van Reimsdijk a Ewing 1894.

3. parní stroj a role tlaku v různých modifikacích (v obrazech)

atmosférický motor (atmosférický tlak versus tlak páry)

nízkotlaký parní stroj (protitlak stlačovaného vzduchu versus tlak páry)

vysokotlaký parní stroj (tlak páry versus protitlak stĺačovaného vzduchu)

Jinak pístový parní stroj má řadu dalších modifikací - zmíněn může být jednoduchý reakční parní strojek na principu velikonočního vajíčka - nebo naopak parní turbína - kde rovněž hraje svou roli  tlak páry.

4. parní stroj a parní lokomotivy

Co se týče parních lokomotiv tak alespoň stručné zmíněny kopule na kotli parní lokomotivy. Kopule nejobvyklejšího tvaru je parní dóm - kde se upravuje parametry páry  (z tzv. mokré páry na horkou páru). Parní dómy mohou být dva. Jinak vyvýšenina více protáhlá na kotli je zásobník písku (písečník, s výhradami možno použít i označení písečný dóm) - který je v určitých situacích popouštěn na železniční trať za účelem zvýšení adheze.

/dílčí úpravy na základě poznámek/

5. lokomotiva 312.4 - původně České západní dráhy

Praha - Smíchov (původní nádraží)
Při projektování železnice z Plzně do Prahy bylo nutné vyřešit otázku, jak bude tato trať zaústěna do Prahy. Původní návrh byl zavést trať z Plzně do nádraží státní dráhy (dnešního Masarykova). K tomu ale nedošlo, a tak bylo výchozí nádraží České západní dráhy postaveno na Smíchově.

Nádražní budova se začala stavět až v únoru 1862, při zahájení provozu ještě nebyla dokončena. Cestující jedoucí od Plzně směrem na Olomouc museli použít dostavníku, náklady bylo třeba převážet povozy.

Po Masarykově nádraží (dobově Nádraží Státní dráhy, či Státní nádraží) druhá nejstarší pražská železniční stanice, neslynula nějakou mimořádnou architektonickou krásou. Dokumentovala však svojí prostorovou dispozicí požadavky, kladené na velké nádraží poloviny devatenáctého století. Těmi bylo především důsledné oddělení vlaků odjezdových od příjezdových. Dnes něco nepochopitelného, mělo však ve své době vysvětlení v tehdy panujících praktikách odbavování a hlavně kontroly cestujících.

Právě tady leží základ smíchovského „dualismu“. Ano, původní smíchovské nádraží – opět shodně s dnešním Masarykovým nádražím - se sestávalo ze dvou oddělených budov. Mohutnější, vysunutá k západu, obdélníková hmota se dvěma dvoupatrovými věžovými stavbami na koncích, sloužila jako budova odjezdová. Proto bychom tu nalezli poměrně rozlehlou dvoranu, kterou se vstupovalo na peron krytý přístřeškem. Příjezdová budova, situovaná blíže k Praze, poskytovala cestujícím krytý peron po celé délce. Podlouhle tvarovanou stavbu doplňovala věž s hodinami.

Tohle všechno na Smíchově sloužilo od roku 1862 pod názvem PRAHA (ČESKÁ ZÁPADNÍ DRÁHA). To byl oficiální název nádraží, doplněný pochopitelně německou verzí Prag B.W.B. Až s rokem 1895 přichází označení SMÍCHOV, v roce 1909 změněné na Smíchov Státní nádraží. Od roku 1920 pak sídlí Smíchov v titulu nepřetržitě, doplněný v roce 1941 nezbytnou Prahou.

6. parní lokomotivy 534.0 pro hlavní železniční tah republiky Praha - Česká Třebová - Ostrava (a dále na východ)

Po vzniku republiky se změnila orientace hlavních dopravních směrů se severojižního směru spíše na směr od západu na východ jako spojnice oblastí s těžbou uhlí a středisek hutnictví a těžkého průmyslu.

Výroba parních lokomotiv nadále pokračovala v ČKD Praha a továrně Škoda Plzeň.

staniceChoceň a lokomotiva 543.0

7. silniční parní vozidla

Joseph Cugnott

Nicolas Joseph Cugnot [nikola žozef kyňo] (26. února 1725 – 2. října 1804) byl francouzský vynálezce a dělostřelecký důstojník. Bývá pokládán za vynálezce prvního samostatně se pohybujícího mechanického vozidla, jiní tento titul připisují vlámskému misionáři v Číně Ferdinandu Verbiestovi, který měl první „automobil“ na světě vyrobit okolo roku 1672, ovšem jen jako funkční model.

Fardier a vapeur z roku 1771

Cugnot se narodil 26. února 1725 v obci Void v Lotrinsku ve Francii a vyučil se inženýrem. Své pokusy vyvinout vůz na parní pohon určený pro přepravu děl pro francouzskou armádu začal v roce 1765.Jeho vozidlo také vychází z pojízdného děla - místo oje pro koně je parní stroj - čímž vlastně vznikla tříkolkas -  Roku 1769 sestavil malý model tříkolového vozu, který pojmenoval fardier a vapeur (parní vůz).

O rok později vyrobil verzi fardieru s použitelnými rozměry. Vůz se podobal normálnímu potahu s koňmi ale měl tři kola (vpředu jedno a vzadu dvě) a tam, kde normálně jsou koně (tedy před předním kolem), byl parní motor. Poháněno bylo samozřejmě přední kolo, které bylo kvůli uložení motoru přetížené. Proto byl vůz označen za nestabilní, což byl závažný nedostatek, protože fardier měl být schopný jet do prudkých kopců a pohybovat se v terénu. Vůz vážil 2,5 tuny a uvezl 4 tuny.

Josef Božek

Roku 1782  ve slezské vesnici Biery (dnes Polsko) do mlynářské rodiny Božků narodil syn Josef. Vyznačoval se značnou hloubavostí a kutilstvím. Během studií na gymnáziu v Těšíně sestrojil desítky složitých modelů mechanismů. V roce 1803 začal studovat matematiku a mechaniku v Brně, ale již roku následujícího zamířil do Prahy. Cestu absolvoval pěšky, což v té době nebylo zas až tak nic neobvyklého, vzpomeňme třeba F. L. Věka, který podobně putoval na trase Praha - Dobruška.

V Praze se jako chudý student přírodních a technických věd na filosofické fakultě Univerzity Karlovy živil opravou hodin všech rozměrů a vychováváním dětí jednoho hraběte. Zanedlouho však přijal profesora F. J. Gerstnera, který mu na základě referencí nabídl místo mechanika ve školních dílnách nově ustaveného Polytechnického ústavu Království českého v Praze. 
 
Božkovo srdce zaplesalo radostí, když hrabě a technik Jiří F. A. Buquoy přivezl do Prahy nesestavený polotovar Wattova parního stroje. Božek ho dal zanedlouho dohromady a rozchodil. Další nevelké parní stroje v tom období už stavěl sám a nainstaloval do silničního parovozu a menší říční lodě. Parovůz úspěšně předvedl v pražské Stromovce v září 1815 a o necelé dva roky později pořádal společnou exhibici parovozu na stejném místě a parolodi na vltavském rameni poblíž. Přišla však průtrž mračen, nastalý chaos využil neznámý zlodějíček a ukradl kasu s vybraným vstupným nemalého finančního objemu díky hojné účasti diváků.

Znechucený a zadlužený Josef Božek své parní stroje v náhlém pohnutí mysli rozmlátil. V dalším profesním životě se jimi zabýval minimálně a to pouze těmi stacionárními, ale spíš se věnoval jiným odvětvím mechaniky.

Goldsworthy Gurney

Goldsworthy Gurney (1793 – 1875)byl anglický vynálezce, který postavil technicky úspěšné parní vozy půl století před nástupem automobilů poháněných benzínem.

Gurney získal vzdělání pro lékařskou kariéru a praktikoval jako chirurg ve Wadebridge a Londýně, ale brzy obrátil svou pozornost k řešení praktických vědeckých problémů; Vynalezl parní trysku, oxyvodíkovou foukačku a hudební nástroj skládající se ze sklenic hraných jako klavír.

Po úspěchu parní lokomotivy George Stephensona v roce 1829 se Gurney rozhodl postavit párou poháněné silniční vozidlo. V kočáře, který postavil, jel z Londýna do Bathu a vracel se rychlostí 24 km (15 mil) za hodinu; Fungoval tak dobře, že postavil několik dalších a zřídil osobní veřejnou dopravu. Proti jeho parním omnibusům  se okamžitě projevila jistá nevůle mezi provozovateli koňských povozů. Gurneyho vozidla nebyla příliš těžká (1 1/2 až 2 1/2 tuny). Gurney byl pasován na rytíře v roce 1863 a psal se pak Sir Goldsworthy Gurney, ovšem v důsledku zcela jiného technického vynálezu - a to zlepšení osvětlení a větrání Dolní sněmovny.

Ještě k Wattově parnímu stroji...

Pro Wattův parní stroj byly typické dvě pracovní komory nad sebou - šoupátková komora a pracovní válec s pístem.

Šoupátková komora - posuvný pohyb šoupátka vždy střídavě otevíral a uzavíral jeden průduch k válci - takže na píst střídavě působil tlak páry z jedné - či druhé strany - zatímco na opačné straně se uvolnila propusť pro výfuk - k vypouštěné páře se ještě přidala pára ze šoupátkové komory.

a opět lokomotivy

8. akumulátorová parní lokomotiva zauhlovací

ČKD 1435 CS 40A akumulátorová parní lokomotiva do prostředí s nebezpečím výbuchu

Tento ojedinělý druh lokomotiv se používal
v závodech s nebezpečím požáru nebo výbuchu.
V letech 1948 a 1950 bylo dodáno celkem 11 parních akumulačních lokomotiv shodných s
lokomotivou vyrobenou v roce 1944.

Dvě lokomotivy se exportovaly do Bulharska a Polska,
devět jich zůstalo v Československu. Lokomotivy měly tři spřažené nápravy a plnící tlak 40 atm.

Provedením budky a celkovým vzhledem stále ještě připomínaly parní lokomotivu, až na umístění válců pod budkou.
Akumulační nejspíše ve smyslu, že v závodech fungovala pára ze zásobních válců.

Tento ojedinělý druh lokomotiv se používal v závodech s nebezpečím požáru nebo výbuchu. V letech 1948 a 1950 bylo dodáno celkem 11 parních akumulačních lokomotiv shodných s lokomotivou vyrobenou v roce 1944. Dvě lokomotivy se exportovaly do Bulharska a Polska, devět jich zůstalo v Československu. Lokomotivy měly tři spřažené nápravy a plnící tlak 40 atm. Provedením budky a celkovým vzhledem stále ještě připomínaly parní lokomotivu, až na umístění válců pod budkou.

9. Příbram - Březové hory - doly na stříbro a olovo

parní těžní stroj firmy Breitfeld Daňek

10. rozcestník metalurgie a těžba kovů + rozcestník doly Příbram

železo Železo z Moravy - v okolí Adamova a na Blanensku, metalurgie Plutonie - Blog iDNES.cz

železo, baryt, měď, zlato (a sůl) Jeden den jízdy koňmo k moři/ bitva o Polsko / Baltští Prusové / bronz a zlato - Blog iDNES.cz

hliník Lopeník - rozhledna mezi Moravou a Slovenskem - příroda a dějiny / metalurgie hliníku - Blog iDNES.cz

olovo Halič a severní Slovensko 1997, zapomenutý etnograf Haliče - Blog iDNES.cz

stříbro Parní  stroj - od čerpání vody ze zatopených dolů po parní lokomotivy a lokomotiva 312.4 (tento příspěvek)

doly Příbram - těžba stříbra a olova Parní  stroj - od čerpání vody ze zatopených dolů po parní lokomotivy a lokomotiva 312.4 (tento příspěvek)

doly Příbram - těžba uranu Dolování uranu Příbram a Dolní Rožínka / Jaderná elektrárna Dukovany a Temelín  - Blog iDNES.cz

rozcestník ČKD
ČKD Blansko
rozcestník parní stroj a parní lolomotiva
1. úvod
2. vývoj pístového parního stroje
Tomas Savery
Newcomenův atmosférický parní stroj
Wattův nízkotlaký kondenzační parní stroj
3. parní stroj a role tlaku v různých modifikacích (v obrazech)
4. parní stroj a parní lokomotivy - doba pionýrského cestování " Limerick o vlaku z Bílovic"
5. lokomotiva 312.4 - původně České západní dráhy
6. parní lokomotivy 534.0 pro hlavní železniční tah republiky Praha - Česká Třebová - Ostrava (a dále na východ)
7. silniční parní vozidla
Fardier a vapeur z roku 1771
Josef Božek
Goldsworthy Gurney
8. akumulátorová parní lokomotiva zauhlovací
9. parní těžní stroj firmy Breitfeld - Daněk pro stříbrné doly Březové hory Příbram
10. rozcestník metalurgie a těžba kovů + rozcestník doly Příbram
E. strojírenská energetika