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1763年,法国的技术军官古诺希望将蒸汽动力用于拉动兵工厂生产一种炮身由生铁铸成的沉重的大炮,1769年,古诺制成了他设想中的蒸汽动力车。不过它的速度才有每小时四千米,并且由于锅炉里的蒸汽用完了,蒸汽动力车走了大约15分钟就停了下来,但是这个伟大的尝试揭开了人类探索蒸汽机车的序幕。1804年英国的特里维西克制造出了在轨道上行驶的蒸汽机车。1814年斯蒂芬森制作的名为“布鲁克”号的机车开始运行,这台机车有两个汽缸、一只2.5米长的锅炉,有凸缘车轮防止打滑,它可以拉着8节矿车,载重30吨,以每小时6.4千米的速度前进,这是被认为成功的机车。运行时,煤矿上居民看到蒸汽机车的烟囱直往外喷火,就给它取了一个名字叫“火车”。1829年斯蒂芬森父子设计建造的,并在英国的蒸汽机车比赛中获奖的“火箭”号蒸汽机车,已经具有了现代蒸汽机车的基本构造特征。
蒸汽机车发展时期
1830年以后,美国以及其他一些国家先后开始制造蒸汽机车。这个时期机车动轮由二对或三对发展至四、五、六对。早使用二轴引导转向架是美国于1832年制造的 2-1-0式“乔纳森兄弟”号机车,大型机车还在动轮后面装有较小的从轮。借助于从轮,机车可装载一个较宽大、较重的火箱。
1884年瑞士人A.马利特发明关节式机车,牵引力大,并能顺利通过曲线。1888年建成。大的关节式机车是2-4 4-2式“大人物”号(图2),整备重量为543吨,锅炉压力为2.068兆帕(21.1千克力/厘米2),在时速120公里条件下,发挥出功率6000马力以上。
1875~1900年广泛地应用蒸汽两次膨胀原理,创造了复胀式机车,提高了机车热效率。1900~1920年由于采用蒸汽过热和给水加热等装置,机车的热效率、牵引力和功率又有提高。
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