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8 ボイラーT |
蒸気機関車の製作には乗り越えなければならない難関が多くあります。最難関のボイラーとその付属品の銀ロウ付けは700℃を超える高温との戦いです。 |
ボイラーの構造と付属品 ボイラーは実物の機関車と同じ形式の煙管式ボイラーと呼ばれるタイプで管胴の後部に箱型をした外火室,その内部に石炭を燃やす内火室があって,内火室から缶胴を貫いて煙管が煙室まで通じています。 内火室の周囲は平面なので強度を増すために外火室との間にステー(控)を入れる必要がありますが,周囲を水で囲む構造なので火室の外まわりの温度を低く(最大でも150℃程度に)抑えることが出来ます。 付属品としてボイラー本体に直接取付けるのは蒸気溜(スチーム・ドーム),加減弁(レギュレータ ・バルブ),水面計,安全弁,排水弁(ブローオフ・バルブ)で,蒸気配管を伸ばしてエンジン,通風器(ブロワー),圧力計,汽笛を接続します。 SSシリーズのボイラーの特徴ですが蒸気溜をボイラー後部の運転室内に設けて,加減弁を蒸気溜に直接取り付けています。 こうすることによって簡潔な構造になり,機関車のデザインを様々なタイプに変えることができます。 |
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ボイラー本体の製作![]() a 缶胴 b 煙管/径は2種 c 内火室板 (以上,銅製) d 煙室管板 eスロートプレート fファンデーションリング g 内火室管板 h 内火室後板 i 外火室後板 j クラウンステー k 蒸気溜取付座 (以上,砲金鋳物製) これらの部品を組み合わせネジやリベットを併用し,手順に従って銀ロウ付けをくり返しボイラーを完成させます。 ![]() ![]() ![]() 72 ボイラー本体 缶胴と外火室は径101mm,厚さ2mmの銅パイプを使用しています 。パイプは缶胴の接ぎ合わせがないので銀ロウ付けが少し楽になります。内火室と外火室との間には24本の補強ステーが入っています。 |
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ボイラーに直接取付ける付属品![]() 真鍮鋳物と砲金鋳物を銀ロウ付けした頑丈な造りで,蒸気分配箱(マニホルド)も兼ねています。蒸気溜から5方向に蒸気配管を伸ばします。 ●加減弁 (レギュレータバルブ)*1 運転室側面から指先だけを入れて操作できるレバー式の加減弁です。閉から全開まで,加減弁ハンドルの操作角度は約15度です。 73蒸気だめ(溜) 74加減弁 (部品数/6点) |
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●水面計![]() 取付金具とガラス管の軸が完全に一致していないとガラス管が割れるおそれがあります。軸の調整を慎重に行ないます。 75水面計(部品数/3点) 76焚口戸と取付金具(部品数/3点) 77排水弁 78安全弁 ![]() 扉は上にあげる縦開きの設計でしたが,部品配置を変えてスペースができたことと投炭は横開きの方が良さそうなので横開きにしました。 取付金具が圧力計の取付けも兼ねられることと,ボイラーにネジを切らず外火室後板のプラグの穴を利用できることも変更した理由です。 ●排水弁 ボイラーに取付ける弁にはすべて高圧がかかります。この弁も頑丈なニードルバルブ(既成品)です。 ボイラーの最も低い位置に取り付けて排水パイプは運転室の床下に長く伸ばします。排水時には排水口にホースを接続し容器に受けます。 ●安全弁 ステンレス球とバネを使ったポップ安全弁(既成品)と呼ばれる形式で,7kg/cm2に調整して2個取り付けます。 |
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蒸気配管と配管に接続する機器 ●スニフティング弁 ![]() ![]() これでシリンダー内の圧力は最低でも1気圧に保たれます。 全速走行中に加減弁を閉じるとピストンの運動は真空ポンプのように作用し給気管内は減圧します。この状態は煙室内の煤煙などがすべり弁のところから低圧になっているシリンダー内に侵入するおそれがあります。 また,ピストンは給気系統の気体を断熱膨張させるので管内の温度を下げ,給油(器)系統への影響も考えられます。弁はそれらへの対策です。 79スニフティング弁 80過熱管/左 81過熱管/右 82通風器弁 83蒸気配管/通風器 84汽笛弁(1)/ニードルバルブ 85汽笛弁(2)/レバー式 86圧力計と蒸気配管 ![]() 長さ55cm,径5mmの銅パイプを曲げ加工します。過熱管は左右2本に分けて火室内を通し,煙室内で再び1本にまとめます。 過熱管は高温の乾いた蒸気をエンジンに送る方法で,燃焼中の火室にパイプ(過熱管)を通すことで水蒸気を再加熱します。この過熱管は更に給気管70,蒸気室(スチームチェスト)26へと接続 されていきます。 ●通風器弁 通風器に蒸気を送る際に開く弁で,ニードルバルブ(既成品)です。 停車中などに弁を開き余剰の生蒸気を煙突から噴出します。これによって煙室内が減圧し,内火室の燃焼ガスが煙室方向に吸引され火床に新しい空気が供給されます。(この通風については煙室と煙突をご覧ください。) ●汽笛弁*3 一瞬の間だけ弁を開閉したり,音量を変えられる(=通過蒸気量を変える )ことが必要になります。そのため,ニードルバルブとバネ付きのレバー式の弁(いずれも既成品)を使います。(汽笛については汽笛104をご覧ください。) ●圧力計 運転中,後方の高い位置からも見易いように取付位置を低目にしました。圧力計の手前の配管が下に大きく曲がっているのは,ここに凝結した水を溜める目的です。 このライブ用圧力計の直径は3/4インチ≒19mmと小さく実用性よりはアクセサリーとして取り付けました。英国製なので表示目盛りは〔ポンド/インチ2〕の単位です。 |
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ライブスティームの製作 8 ボイラーT |
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