Parní stroje, parní turbíny, parní kotle

Předběžné sestavení parního stroje

Aby se strojírna přesvědčila, zdali jednotlivé součásti parního stroje zaujímají přiměřené místo v celku a zdali obrábění jich dělo se s ohledem na rozměry a funkci jiných s nimi se stýkajících a společně působících součástí, sestavuje se v každé strojírně parní stroj předběžně. Než se části stroje sestavují v celek, jest s výhodou přesvědčiti se přesným měřením o správnosti jednotlivých rozměrů. požadavek ten zdá se na první pohled zbytečným a snad i přemrštěným, ale zkušenost poučuje nás dosti často o pravém opaku. Rovněž jest s prospěchem, abychom se přesvědčili, dříve než se sestavováním se začne, o tom, zdali jsou všechny součástky stroje na místě, kteráž opatrnost jest naprosto nezbytná a předejde se mnohým nepříjemnostem a zbytečným průtahům. Veškeré součástky, které vyžadují přesného zapuštění u vzájemném styku, mají se pečlivě vyzkoušeti a po případě zabrousiti. Čítáme k nim křížovou hlavu, šoupátka, různé čepy a tyče k šoupátkům s příslušným vedením. Hlavně má se přihlížeti k tomu, aby křížová hlava přiléhala k vedení v přímovodu, ale aby se v něm nepohybovala těžce, šoupátka mají býti na dosedacích plochách jemně a správně obroušená, aby na celém styku úplně dosedala, ale po stranách měla poněkud volnost. Pokud se připouštěcích a vypouštěcích ventilů týče, mají i s příslušnými tyčemi dosedati dostředivě. Zabrušování jich má se díti za těch okolností, za jakých mají ve skutečnosti působiti, tudíž za tepla. Při předběžném sestavování neklade se rám přímo na zemi, nýbrž podkládá se trámci, které jednak poskytují ku práci přiměřeně zvýšenou polohu, jednak dodatečným podkládáním umožňují snadnějším způsobem docílení nezbytného vodorovného směru. Půda, na níž se předběžné ukládání rámu děje, rovněž i trámce, kterými se podkládání provádí, mají býti pevné, aby později snad, mezi prací, pod tíhou dosti značné hmoty nepovolovaly a výsledek dosud vykonaného sestavení nerušily. Na podložený rám, jehož plocha přímovodu jest úplně vodorovně pomocí vodní váhy uložená, našroubuje se parní válec. Po našroubování kontrolujeme, zdali vnitřní, opracovaná plocha souhlasí s přímovodem, v obou případech musí vodní váha ukazovati vodorovný směr. Další prací jest umístění zadního ložiska v udané vzdálenosti od ložiska klikového ve směru taktéž vodorovném. pomůckou při této práci jest přesně rozdělené měřítko a vodní váha. Mají-li obě ložiska stejný průměr, klade se měřítko přímo do pánví a odměří se nejen vzdálenost dle kóty nákresu, ale také pomocí vodní váhy vodorovný směr. Mají-li vak ložiska nestejný průměr, zjedná se vodorovný směr přiměřenou podložkou. Osa obou ložisek musí při přesném uložení tvořiti s osou parního válce pravý úhel, jehož konstrukce děje se následovně: Osou obou ložisek provlékne se tenký, na obou koncích dosti těžkým závažím zatížený motouz, jehož oba konce i se závažím kladou se přes stojánky. Totéž provede se jiným motouzem u parního válce a přímovodu. Oba motouzy procházejí osami příslušných částí, avšak stanovení těchto os jest dosti obtížné. Obyčejně provádí se tak, že se upevní do otvorů široká dřevěná příčka, na níž se měřením pomocí kružidla stanoví střed vývrtu, který se pak jemným nebozezem vyvrtá a povstalým otvorem se motouz provlékne. Také může se použít otvoru ucpávky, upevní-li se zadní víko parního válce, při čemž druhá část motouzu prochází otvorem křížové hlavy. Od bodu, v němž se oba motouzy kříží, při čemž mají se jen slabě dotýkati, naměří se přesně na jeden motouz tři, na druhý čtyři stejné díly jakékoliv velikosti. Bylo-li uložení obou ložisek a parního válce správně provedeno, musí křížením motouzu povstalý úhel býti pravým, o čemž se přesvědčíme, změříme-li vzdálenost obou koncových bodů příčným třetím motouzem, kteráž v tom případě musí se rovnati pěti dílům, dle známé poučky Pythagorovy. Jakýkoliv rozdíl ve změřené délce příčného motouzu svědčí o nesprávném uložení zadního ložiska a poskytuje mistru pokyn, aby jeho pošinutím chybu napravil. Udaný počet dílů 3, 4, 5 může doznati změny jednoduchým násobením, při čemž, aby výpočet byl správný, musí se násobiti týmž číslem všechny rozměry. Můžeme tedy místo 3, 4, 5 dílů naměřiti se stejným výsledkem 6, 8, 10 dílů. Po každém pošinutí zadního ložiska, jež se stalo za účelem zmíněné opravy, musí se díti měřítkem a vodní váhou opětná kontrola, pokud se týče vzájemné vzdálenosti obou ložisek i vodorovného uložení ložiska zadního. Nyní přikročí se k ukládání hřídele do ložisek, jež se děje s naraženou klikou. Obyčejně se klika při narážení na čelných plochách poněkud deformuje, jest tudíž záhodno nahodilou tuto chybu opraviti předem na soustruhu. I při nejpřesněji prováděném obrábění hřídele a ložisek vyskytují se vždy při předběžném uložení jeho do ložisek vady a nedostatky, které mají v zápětí zahřívání čepů i ložisek mezi chodem stroje, o čemž by obsluhovatelé strojů mohli podati více dokladů z vlastní zkušenosti, než by bylo strojírně milo. Hřídel má se v ložisku snadně a bez váznutí otáčeti a má všude úplně dosedati, při čemž není lhostejno, děje-li se zapouštění hřídele bez naklínovaného setrvačníku, neboť tento působí značnou svou tíhou na prohnutí hřídele, kteréž nezůstává bez škodlivého vlivu na stav čepů i ložisek mezi chodem stroje. Z této příčiny se ložiska před konečným ukládáním hřídele oškrabují. K tomu cíli se čepy hřídele natírají v oleji rozetřenou červenou hlinkou, a sice v nestejných vrstvách, na straně u setrvačníku více, směrem ku klice méně, povrch nátěru však musí ubývati stejnoměrně naznačeným směrem. Nátěr tento jest pouhou pomůckou, aby pracující, který ložiska oškrabuje, se mohl o stavu a postupu své práce přesvědčiti. Oškrabování děje se na krajích ložisek tak dlouho, až otisk nátěrem opatřených čepů uprostřed pánvic ložiska úplně zmizí. I zde po ukončeném oškrabování musí se mistr pravítkem a vodní váhou přesvědčiti o úplně vodorovné poloze ložisek. Po uložení hřídele s klikou do ložisek koná se měření, zda-li klika se otáčí v rovině rovnoběžné s osou parního válce a kolmé k ose hřídele. K tomu cíli otočíme kliku i s hřídelem do obou mrtvých poloh a zkoumáme, zda-li nenastala odchylka ve vzdálenosti svrchu uvedené roviny. Klika má i s hřídelem správný chod jen tehdy, je-li vzdálenost její od řečené roviny stále stejná. Další prací jest zapuštění čepu do kliky. Čep má v každé poloze kliky míti směr úplně vodorovný. Ke zjištění této polohy užívá se zvláštního trnu, zhotoveného z litiny železné. Železné nebo ocelové trny při vyrážení z kliky porušují snadno vnitřní strukturu a stávají se nepřesnými. Aby se trn při zarážení i vyrážení z kliky neporouchal, prohlubují se jeho konce a v prohloubená místa soustřeďují se tlaky nárazů. Trny zapouštějí se do kliky buď holé nebo se natírá konická jejich část slabě křídou. Dříve, než se čep umístí, zkouší se konický vývrt kliky zmíněným trnem, na jehož válcovitou část přikládá se v různých polohách kliky vodní váha tak dlouho, až klika v každé poloze ukazuje na trnu vodní váhou směr vodorovný. Nelze-li docíliti této polohy, není chyba v trnu, nýbrž v konickém otvoru. Ukazuje-li trn sklon k jedné straně, odstraní se z otvoru a tříhranným škrabadlem oškrabe se otvor na téže straně, kam se trn sklání, nahoře, na opačné straně otvoru pak dole. Při oškrabování otvoru musí býti dbáno toho, aby se odstranění zbytečné vrstvy z otvoru nedělo jednostranně, tj., aby později vložený čep nespočíval v otvoru pouze na několika místech, nýbrž aby celým povrchem konického konce dosedal na celý povrch konického vývrtu. Proto oškrabování neomezuje se pouze na chybná místa, nýbrž musí se přiměřeně srovnati celý povrch otvoru. K oškrabování užívá se zvláštních škrabadel, která však nesmějí být nahrazena starým trojhranným pilníkem. Obyčejně hotoví se z dobré nástrojové oceli o hraně asi 30 mm a dlouhé v celkové délce asi půl metru. Po dokončené úpravě otvoru v klice, kdy\trn v každé poloze kliky ukazuje správně vodorovnou polohu, zapouští se čep do otvoru mírným zabroušením. Pokud se zabroušení a úpravy čepu klikového týče, užívá se tam, kde není po ruce jiných pomůcek, následujícího způsobu. Čep neopracuje se úplně celý, nýbrž jen jeho konická část, která se zapustí do otvoru kliky a utáhne klínem. Zapouštěním za předchozího oškrabování otvoru a zabrušování čepu, pošine se osa čepu, ze kteréž příčiny nebyla vyčnívající, válcová část čepu úplně opracovaná, aby dodatečným opracováním čepu na soustruhu docílilo se novén a správné osy, která by v každé poloze kliky úplně vyhovovala. K novému utáčení válcové části čepu jest třeba nových středů, které se po odstranění původních, od předešlého utáčení zbývajících, důlčíkem označí, čemuž předchází v nedostatku středících přístrojů přesné měření. Po stanovení přesných středů se čep z otvoru opět vyjímá a úplně na základě nové osy opracuje. Takto upravený čep vyhovuje po zapuštění a zaklínování úplně všem požadavkům. Při této příležitosti upraví se zároveň i otvor pro mazání ložiska čepu. Křížová hlava postrádá dosud konického otvoru pro zapuštění pístnice a otvoru pro klín. U velikých strojů musí být předem označeno místo na náboji hlavy křížové, v němž se uložená pístnice s nábojem stýká. K tomu cíli vpraví se píst s pístnicí do parního válce, přišroubují se obě víka, upraví se ucpávka, aby pístnice s pístem měla oporu ve vedení, načež se křížová hlava, před tím rovněž do přímovodu uložená, pošine k pístnici a označí se kruh, v němž se konec pístnice s nábojem křížové hlavy stýká. Za příčinou kontroly šine se pístnice s pístem na rúzná místa parního válce a kontroluje se, zda-li na náboji křížové hlavy označený kruh se kryje ve všech případech s kruhem původním. V nepříznivém případě musí se chyba buď v přímovodu nebo lépe v parním válci opraviti a pak teprve přikročí se k vyvrtání otvoru v náboji a otvoru pro klín. U strojů menších vrtá se otvor do náboje křížové hlavy dle kotovaného nákresu. Velké opatrnosti vyžaduje stanovení délky pístnice, na níž má značný vliv přebíhání pružných kroužků pístu, jehož velikost dlužno stanoviti v prvé řadě. K tomu cíli změříme přesně šířku pružných kroužků, přičteme k ní velikost zdvihu a od součtu odečteme vnitřní délku válce mezi víky. Zbytek nám udává velikost předstihu pro oba konce, z něhož polovička, která nemá býti větší než 1.5 mm, náleží každému konci válce, ale pro každý konec vystačí úplně i 1 mm. K další práci jest třeba poskytnouti, za účelem přesného měření, pístnici pevnou oporu v předním víku parního válce. Oporou touto jest víko ucpávky, které po utažení šroubů poskytuje nám východisko, pomocí něhož můžeme na pístnici učiniti znamení, svědčící o přiměřeném uložení nejen pístu, ale i pístnice. Po ustavení víka ucpávky pošineme píst k vnějšímu konci parního válce tak, aby pružný kroužek přebíhal o výše vypočtený obnos. Ustavení pístnice v této poloze označíme nádrhem na pístnici těsně u konce víka ucpávky. Za příčinou snadnějšího ovládání odstraníme nyní píst s pístnicí a otočíme kliku na níž jest zakloubená ojnice s křížovou hlavou do obou mrtvých poloh a změříme rozdíly mezi volným koncem náboje křížové hlavy a koncem víka ucpávky pro každou z obou poloh kliky, při čemž menší obnos udává největší sblížení se konce náboje křížové hlavy s víkem ucpávky ve víku parního válce, kdežto druhý, větší obnos jest o délku kliky či meziosí větší. Vyňatou pístnici i s pístem uložíme stranou vodorovně, nadrhnutým znamením vzhůru a naměříme od tohoto znamení na pístnici, směrem od pístu, výše uvedený menší rozdíl a označíme ho opět nádrhem. Nově nadrhnuté označení udává místo, kam až musí sahati konec náboje křížové hlavy. Za příčinou kontroly můžeme od původního nádrhu nanésti na pístnici směrem k pístu délku zdvihu. Bylo-li správně měřeno, musí se vzdálenost mezi tímto bodem a místem označeným pro umístění náboje hlavy křížové rovnati výše stanovenému většímu rozdílu mezi ucpávkou parního válce a koncem náboje hlavy křížové, při zevní poloze kliky v mrtvé poloze. Kdyby se vyskytla i nepatrná jen odchylka, musí býti pátráno po příčině a to i vtom případě, kdyby rozměry tyto značněji se lišily od kot v nákresu uvedených. Aby mezi chodem stroje nenarážel píst na víka parního válce, učiníme při této příležitosti příslušná měření. Po vpravení pístu i s pístnicí do parního válce a upevnění obou vík, pošineme píst těsně až k oběma víkům a na pístnici označíme nádrhem místo, jaké zaujala pístnice vzhledem k poloze dříve již k podobnému účelu upotřebeného víka ucpávky. Rozdíl mezi novými nádrhy na pístnici a mezi již dříve učiněnými, udává nám volnou mezeru mezi pístem a oběma víky parního válce. Při této příležitosti budiž podotknuto, že mezery mezi pístem a víky parního válce nejsou stejné, ale přebíhání pružných kroužků pístu musí býti na obou koncích stejné. Délka mezery mezi víkem a pístem mění se velikostí zdvihu, obnáší při zdvihu 200 mm 4 mm, při zdvihu 400 mm 4,5 mm, při 600 mm 5 mm, při 800 mm 6 mm a při 1000 mm 7 mm. Jsou-li čelné plochy pístu a vnitřní strany vík opracovány, brává se délka menší. Chceme-li zjistiti umístění křížové hlavy za mrtvé polohy kliky, učiníme tak následovně. Klika spojená s ojnicí a křížovou hlavou uvede se v mrtvou polohu, kterou přiměřeným způsobem označíme na hřídeli nebo na jiné válcovité části stroje, jež jest s hřídelem pevně spojena, načež část tuto pošineme vzhůru tak, aby konec křížové hlavy vykonal malou dráhu asi 10 mm. Výkon tento opakuje se od původního znamení opačným směrem a v obou případech označíme na hřídeli způsobenou odchylku. Rozpůlíme-li vzdálenost obou zevních znamení na hřídeli, označuje dělící bod přesně místo mrtvé polohy. Mrtvou polohu kliky stanovíme předem známým šinutím hřídele. Nachází-li se klika v mrtvé poloze, zůstává křížová hlava při mírném natočení hřídele bez pohnutí. Práce u této partie strojové končí zapuštěním pístnice do křížové hlavy a upevnění klínem a nastává neméně obtížně sestavování a úprava rozvodu parního. Zde jest třeba nejen mezi prací, nýbrž i po ukončení a při zkouškách přesných záznamů o postavení částí rozvodu, které poskytují vždy dobrého vodítka při zkouškách s indikátorem. Při značné různosti parních rozvodů jest třeba rozličného postupu práce a jest tudíž s výhodou, začneme-li s nejjednodušším způsobem rozvodu s plochými šoupátky. Plochy šoupátek i úprava jednotlivých kanálů byly provedeny předem v dílně dle nákresu, zde jedná se pouze o uložení jednotlivých součástí, aby vzájemný jejich poměr účelně působil. K tomu cíli nadrhne se nádrhem umístění kanálů rozvodných na spodní plochu šoupátka, při čemž střed sedla označí se na šoupátku důlčíkem, a i směr kanálů může se na šoupátku vyznačiti jemnými body pomocí důlčíku. Zmíněná označení provedou se také po straně šoupátka, děje se tak i za příčinou usnadnění kontroly při umisťování šoupátka nebo později při žádoucí opravě. Za příčinou stanovení délky táhla naklínuje se předběžně výstředník a spojí se se šoupátkem. Otáčením kliky zjistí se, zdali se střed šoupátka odchyluje od středu sedla o stejné délky na pravo a na levo a neděje-li se tak prodlužuje nebo zkracuje se tyč šoupátková tak dlouho, až v této příčině jest zjednán souhlas a vzdálenost od středu šoupátka ku středu výstředníku rovná se vzdálenosti od středu hřídele ku středu sedla. Při další práci uvolní se výstředník, klika ustaví se v mrtvé poloze a uvolněný výstředník natočí se tak na hřídeli, aby patka šoupátka s ním spojeného uvolnila přední připouštěcí kanál o předstih. Výstředník se předběžně opět naklínuje a klika otočí se do druhé mrtvé polohy. Je-li předstih druhé patky šoupátka u zadního připouštěcího kanálu tentýž jako u prvního, jest uložení šoupátka správné, výstředník může se v přítomné poloze pevně naklínovati a délky tyče šoupátkové a výstředníkové ustáliti. Rovněž zjistí se také velikost vnitřního krytí patek a zaznamenává se pro pozdější potřebu. Ustavuje-li se rozvod se dvojím šoupátkem, počínáme si při šoupátku základním tak, jako v předchozím případě při šoupátku jednoduchém. Pokud se týče šoupátka expansivního, počínáme si takto: Výstředník šoupátka základního (rozdělovacího) vypneme z vedení a ustavíme střed šoupátka na střed sedla. Druhý výstředník - expansivní - zaklínuje se předběžně na úhel předstihu v nákresu vyznačený, a nebylo-li v nákresu v této příčině učiněno záznamu, postavíme výstředník proti klice, čímž docílíme 90 stupňů úhlu předstihu. Klika uvede se střídavě do obou mrtvých poloh a dálka tyče šoupátka expansivního upraví se tak, aby střed jeho v obou mrtvých polohách odchyloval se od středu šoupátka rozdělovacího o tutéž část, jež se rovná výstřednosti. Po spojení výstředníku prvého se šoupátkem základním uvede se tyč šoupátka expansivního ve spojení s regulátorem, při čemž se regulátor podepřením objímky pošine do nejvyšší polohy. V tomto nastavení umožňuje šoupátko nejmenší stupeň plnění, dle údajů v nákrese obsažených. Ustavení šoupátka pro nejvyšší stupeň náplně děje se při regulátoru spuštěném na nejmenší míru, při čemž přední patka šoupátka expansivního má uzavírati úplně příslušný kanál parní. Úprava tato opakuje se u zadní patky téhož šoupátka. Ve středním postavení má páka regulátoru tvořiti s táhlem úhel 90 stupňů. Abychom si umožnili pozorování, na kterém místě parního válce se kdykoliv píst nachází, rozdělíme si délku zdvihu na přímovodu na deset stejných dílů, z nichž každý značí 10 % předstihu. Pokud se týče rozvodů ventilových, usnadněna jest úloha větším počtem orgánů rozvodných. Ventil připouštěcí otevřen jest o zevní předstih za mrtvé polohy kliky. Při úpravě ventilového rozvodu má býti dbáno toho, ve které poloze kliky začíná přívod páry ventilem připouštěcím. Velikost zevního předstihu řídí se dle komprese a škodlivého prostoru a dle počtu obrátek za minutu. Přístroje na odvádění kondensované vody jakož i přístroje mazací mají se hned při předběžném sestavování stroje kontrolovati, nejen pokud se výkonnosti týče, ale také, aby počet jich byl úplný. Po skončení sestavování stroje ve strojírně dlužno dbáti při rozebírání opatrnosti, aby některá z částí se ohnutím nebo potlučením nepoškodila. Veškeré obnažené části stroje se před zabalením otřou a natírají horkou směsí ze dvou dílů loje a jednoho dílu suché plavené křídy, kterýž nátěr je chrání před rezem.