Parní stroje, parní turbíny, parní kotle

Základy a rám parního stroje

Každý stálý parní stroj musí býti uložen na pevném základě, po případě musí býti k základu připevněn. Hloubka základu závisí na váze stroje a na povaze půdy, na níž základ stavěti se má. Aby otřesy rámu parního stroje nepůsobily rušivě jak na okolí, tak i na chod a stabilitu stroje, musíme u půdy měkké voliti plochu základu větší, v případech pak zvláště důležitých podkládá se základ roštěm, jehož mezery se vypěchují betonem. U půdy bahnité se pod rošt zarážejí jehly. Čím těžší stroj, tím pevnějšího a většího základu potřebuje. Zdivo základu staví se buď z kamene, nebo z kamene a cihel, nebo pouze z cihel a za pojidlo užívá se dobré cementové malty. Dobrých služeb prokazuje v této příčině beton. Hloubka základz řídí se dle průměru parního válce, obyčejně brává se 5 až 6 průměrů. Na 1 metr kubický cihelného zdiva s cementovou maltou spotřebuje se 400 cihel, asi 360 l cementové malty, v níž jest 170 kg cementu, 150 kg písku a asi 40 kg vody. Mezera pro setrvačník prohlubuje se o 400 mm níže, než nejnižší místo věnce. Dříve, než se cihly zazdívají, kladou se do vody, aby se úplně napojily vodou. Opatřením tím zamezí se předčasné vysušení malty. Základy pro parní stroj stavívají se úplně odděleně od základů budovy, čímž se zabrání nebezpečnému chvění a otřásání zdiva stavení sousedního. Vyžaduje-li toho okolnosti, aby se základ pro parní stroj postavil na stávající již klenutí, podkládá se základ kaučukovými deskami, kteréž otřásání tlumí. Rám usnadňuje upevnění parního stroje na základu a poskytuje pevného a neměnitelného spojení parního válce s hřídelem. U velkých strojů nahražuje se jednolitý rám pevně spojenými jednotlivými součástkami. U malých strojů nachází se v rámu také vedení pro křížovou hlavu. U nejnovějších strojů užívá se vedení bajonetového, jaké spatřujeme na obraze ležatého parního stroje a které poskytuje při obrábění tu výhodu, že se může opracovati na soustruhu. Při vytáčení třeba dbáti toho, aby poslední nůž se pohyboval ve vedení ve směru k válci. Na straně k parnímu válci směřující vyvrtá se vedení o poznání menší, protože se tato část vyhřívá teplem parního válce a poněkud se roztahuje. Rám Corlissův či bajonetový má válec parní i ložisko podepřené, bajonetový rám Solzerův má nepodepřený válec. Oba nevyžadují příliš mohutného základu.

Bajonetový rám Corlissův bez parního válce znázorněn jest na obr. 2., 3. a 4. Jeden jeho konec opatřen jest flančí F, na níž se přišroubuje parní válec, tělo jeho jest válcovité a jedna strana válce jest prolomená ku snadnější obsluze křížové hlavy. Plochy třecí G1 a G2 pro hlavu křížovou poněkud vyčnívají nad vnitřní povrch prolomeného válce, takže při opracování není třeba opracovati celé nitro, nýbrž jen vyčnívající třecí plochy. Délka třecích ploch označena jest l, b jest jejich šířka, v celku tvoří oba rozměry dráhu křížové hlavy. Před i za touto dráhou jsou v rámovém válci prohloubená místa, do nichž stírá křížová hlava při pohybu olej. Délka dráhy třecích ploch ve válci rámovém jest o něco menší než dráha přížové hlavy, která na konci každého zdvihu třecí plochy o něco přebíhá. Děje se tak proto, aby křížová hlava nevyběhla na konci třecích ploch ostrou přečnívající hranou. Průměr válce rámového má u strojů menších tentýž průměr jako válec parní, u větších strojů bývá o jednu pětinu menší. Otvor D upraven jest pro mazničku, avšak zařízení toto hodí se jen pro stroje na pravo běžící, u nichž tlak na křížovou hlavu účinkuje dolů. Na rámový válec přiléhá bajonetový rám opatřeny ložiskem pro hřídel a na spodu nohou. U rámů větších bývá podpěr více, nebo celý rám spočívá na základu. Rámy se lijí ze železné litiny a váha jejich řídí se dle velikosti zdvihu pístu.

Postup práce při úpravě rámu jeví se takto: Nejprve se opracuje na soustruhu vnitřní bajonetové vedení pro křížovou hlavu a flanč pro připojení parního válce, na zevním obvodu i zevní kruhový věnec. Ohoblují se plochy ložiska i jeho víka, jakož i případné roviny na zadním povrchu bajonetového vedení. Vyvrtá se otvor v těle a víku pro pánve ložiska, načež se postranní drážky pro pánve vyfrézují. Konečně vyvrtají se otvory ve flanči, pro šrouby ve víku a těle ložiska, otvor ve víku pro mazničku a otvory pro umístění ochranného zařízení. Zámečník pak zapustí šrouby a provede menší opravy. Často se stává, že u rámů jednotlivých na některém místě povstanou trhliny, nebo že rám na některém místě praskne. Tím ovšem je celý stroj vážně ohrožen, ale přece není vždy třeba, aby celý rám byl vyměněn za nový. Velmi často dostačuje přiměřená oprava, k níž se užije spojky a šroubů, nebo obruče či pásu a šroubů, při čemž béřeme šroubů vždy jen tolik, kolik jest nevyhnutelně třeba. Větším počtem otvorů pro šrouby seslabuje se zbytečně okolí poškozeného místa. Nespočívá-li rám celým spodkem na základě, nýbrž jest podepřen na některých místech opěrami a zlomí-li se místo nepodepřené, napraví se škoda nejen způsobem výše vylíčeným, ale místo takové se ještě opatří podpěrou. Rám zakotví se na zděný základ kotevními šrouby, které dle jakosti zdiva mají různou úpravu. Krátké šrouby zapouštějí se do základů z tesaného kamene a sice do otvorů na spodu širších, při čemž vrchní otvor musí míti takovou světlost, aby spodní, na hranách nasekaná jehlancová část šroubu vrchním otvorem prošla. Bedlivě umístěný šroub upevní se v základu sírou, olovem nebo i jinou hmotou. U zdiva cihlového užívá se kotevních desek, které se zazdívají a o něž se hlavice šroubů opírají. Aby hlavice šroubů mohly se o desky opírati, opatřují se tyto podélnými otvory, kterými prochází podélná hlavice šroubu, jež se po zapuštění otočí o 90 stupňů. Délka desek opěrných rovná se osmi průměrům šroubu, šířka její pěti průměrům, délka otvoru v desce obnáší dva průměry, šířka jeho 1,1 průměru. Příslušná k těmto rozměrům délka hlavice šroubu rovná se 1,8 průměru, výška její 0,7 průměru. Otvory ve zdivu pro šrouby mají míti takovou světlost, aby šroub jimi při zapuštění pohodlně mohl procházeti. U základů pro veliké stroje parní ze zdiva z tesaných kamenů upevňuje se rám na základ šrouby se závitem na obou koncích, z nichž spodní se našroubuje do lité 200 mm silné, otvorem a závitem opatřené desky, k níž musí spodem býti volný přístup, jehož dociluje se zvláštními kanály ve zdivu. Zakotvené toto má tu výhodu, že vrchní konce šroubů mohou se ustaviti pohodlně do stejné výšky. Zmíněné kanály pro základní šrouby budují se teprve, když základ pod nimi byl vyzděn nejméně asi na pět vrstev. Zapuštěné šrouby kotevní se neutahují úplně a zalití jich děje se buď kolem vrchního konce do mírné hloubky, jejíž dno utvoří se z cídící vlny, při čemž prostor pod ucpávkou nechá se prázdný, nebo se dutina kolem celého šroubu vyplní zásypem pískovým, jenž se během krátké doby slehne a zůstavuje nahoře prázdné místo. Vrchní konce se oblévají cementem. Při každém zakotvení pomocí šroubů musíme vždy dbáti toho, aby později třeba nutná demontáž dala se provésti snadno a bez ztráty materiálu a času. Rám klade s na základ z tesaného kamene bezprostředně, spodek rámu musí v tomto případě býti bedlivě ohoblován a povrch kamenného zdiva tak opracován, aby tvořil rovinu úplně vodorovnou. Jeví-li rám po uložení na zdivo nesprávnou polohu, kterouž snadno poznáme pomocí libelly přiložené na ohoblovaná místa na vrchní straně rámu, musí se chyba napraviti na zdivu, ale v nižádném případě není dovoleno montérům, aby chybu vyrovnávali podkládáním rámu. Po konečném uložení upevní se rám k základu šrouby, při čemž se šrouby pod ložiskem hřídele utáhnou dokonale, pod přímovodem a parním válcem však jen mírně. Poslední opatření děje se za tím účelem, aby stroj mohl samočinně vyrovnati roztažení způsobené teplem. Ač působení lineární roztažnosti vyvozené teplem jest v malém rozměru dosti nepatrné, přece při delším rámu vytvoří činitele, s nimiž radno předem účtovati. Při základech ze zdiva cihelného nebo betonového děje se ukládání rámu nikoli bezprostředně, nýbrž pomocí železných podpěr, nebo, není-li jiného vyhnutí, pomocí plochých klínků z tvrdého dřeva. I prken z tvrdého dříví možno užíti bez nebezpečí, při čemž případné odchylky vyrovnávají se železnými plochými klínky, asi 70 mm šířky, které se do prkna zarážejí. Aby se rám jednostranně nenapínal, podkládá se každý otvor pro kotevní šroub ze dvou stran. Je-li rám na podpěrách uložen a dokonale vyrovnán, zbývá jen zkusiti, zdali polohu tuto podrží i po utažení šroubů kotevních. K tomu cíli se šrouby mírně utáhnou a zkouší se znovu, zdali se zám nevzpříčil, což snadno se provede libellou přiloženou na ohoblovaná místa. S kladením rámu na základ může se začíti teprve, až když jest základ usazen a nabyl přiměřené zralosti, což trvá asi týden. Uložený a bedlivě vyvážený rám spojuje se s cihelným nebo betonovým základem cementovou maltou, která se pod rám na volná místa utvořená podloženou podpěrou, nalévá. Výška mezery obnáší 20 mm. Aby malta cementová se neroztékala, utvoří se kolem rámu asi 20 cm vysoká hliněná hráz. Před naléváním malty se veškeré plochy, které s maltou přicházejí ve styk, vodou zavlaží. U menších strojů děje se nalévání řídké malty třemi otvory. V nalévání se ustane, až malta dosáhne výše 25 mm nad nejspodnější hranu rámu. Schnutí a tvrdnutí cementu trvá několik dnů, načež se hliněná hráz odstraní a kraje uhladí. Místo cementové malty užívá se také betonu k vyplnění prostoru mezi rámem a základem. Beton k témuž účelu připravuje se z jednoho dílu portlandského cementu a tří dílů jemného štěrku, nejlépe drobných zbytků při výrobě štěrku křemenného nabytých, které se za sucha s cementem promísí, pak vodou navlhčí a konečně lopatou bedlivě promíchají. Beton se pod rám pěchuje stejnoměrně, aby však na opačné straně neunikal, opatří se tato strana latí, při čemž se ucpou dřevem všechny otvory v rámu. Veškeré práce jak s cementem tak i s betonem podnikané mají se prováděti rychle, jelikož cement rychle tvrdne. Je-li třeba pod ložiskem hřídele umístiti jímky na olej, děje se tak před cementováním nebo betonováním rámu.