Lokomotif Nedir?

Lokomotif Nedir - Lokomotif Çeşitleri

Lokomotif, raylar üstünde bir vagon dizisini çekmede kullanılan buharla ya da bir motorlamakinedir Fransızca’daki locomotif sözünden türemiştir







Demiryolu sistemleri, 16 yüzyılda kurulmuş, ama vagonlar 1 kadar insan gücüyle çekilmiş, 1804’te, Wales bölgesi’nin (İngiltere) güney kesiminde, Richard Trevithick bir buharlı lokomotif geliştirmiştir Bu lokomotif dökme demirden yapılma bazı maden ocağı raylarını kırmışsa da, vagonların çekilmesinde buhar gücünden yararlanılabileceğini, bacadan çıkan egzoz buharının ateşi canlandırmak için kullanılması yoluyla buhar üretiminin hızlandırılabileceğini ve düzgün yüzeyli raylar üstünde yeralan düzgün yüzeyli tekerleklerin tahrik gücünü iletebileceğini kanıtlamış, o tarihten sonra lokomotifler sürekli geliştirilmiştir


Buharlı lokomotifler




Buharlı lokomotif, güçlü ve yalın bir makinedir Bir silindire giren buhar, genleşerek, pistonuSilindirin dönüş hareketi sırasında bir kapak açılarak, genleşmiş buharın buradan dışarı çıkmasın Pistonun hareketi, mekanik bağlantılar aracılığı lokomotifin ana tahrik tekerleğini


Trevithick lokomotifinin yapımını izleyen 25yıl içinde, kömür taşınan demiryollarında, sınırlı sayıda buharlı lokomotif başarıyla kullanıldı Bunda, Napolyon savaşlarının sonlarına doğru, yem fiyatlarındaki bu yükselişin de önemli etkisi oldu Dökme demirde yapılan Ievha yollar, buharlı lokomotifin ağırlığını çekecek güçte olmadıklarından, vagon tekerleklerini ne oturduğu L kesitli bu yolların yerini kısa bir süre sonra düz yüzeyli raylar ve flanşlı tekerlekler aldı
George Stephenson, 1814’te kendinden önceki tasarımcıların deneyimlerinden yararlanarak, düz yüzeyi raylar üstünde hareket eden lokomotifler yapmaya aşladı Daha önceki lokomotiflerin aşağı yukarı tümünde, silindirler dikey durumda yerleştiriliyor ve kısmen kazanın içine daldırılıyordu Stephenson ve Losh, 1815te tahrik gücünü pistondan ana tahrik tekerleğine dişli çarklarla iletmek yerine, ana tahrik tekerlekleri üs önde bulunan kranklar aracılığıyla, doğrudan doğruya silindirlerden iletme düşüncesinin patentini aldılar Tahrik gücünü dişli çarklarla ileten düzenek, özellikle büyük dişlerde aşınma ortaya çıktığında, sarsıntılı bir harekete neden oluyordu Gücü doğrudan silindirden ileten mekanizma, daha yalın olduğundan, tasarımcılara daha geniş bir serbestlik sağladı


Lokomotif kazanları da, eskiden yalın bir boru biçimindeyken, önce dönüşlü bir boru biçimine, sonra da birçok borunun bir arada bulunduğu ve böylece daha geniş bir ısıtma yüzeyi sağladığı borulu biçime dönüş Bu son biçimde, bir dizi boru, ocağın yandığı yanda ulunan benzer bir plakaya bağlanmıştı Silindirlerden gelen egzoz buharı, borulardan geçip dumanın çıktığı uçtan bacaya giderken bir patlamaya neden oluyor, öylece, lokomotifin hareket olduğu sırada ateşi canlı tutuyordu Lokomotif olduğu yerde dururken de, bir örük kullanılıyordu Liverpool and Manchester Şirketi'nin muhasebecisi Henry Booth, 1827’de, daha ileri bir gelişme olan çokborulu kazanın patentini aldı Stephenson da bu buluşu, Rocket adlı lokomotifinde kullandı (ama önce, bakır boruların bağlandığı uç plakalarındaki bağlantı bileziklerinin su sızdırmaması için, oldukça uzun denemeler yapması gerekmişti)


1830’dan sonra buharlı lokomotif, günümüzde bilinen biçimini aldı Silindirler, dumanın çıktığı uca ya yatay, ya da hafifçe eğik durumda yerleştiriliyor, ateşçinin yeriyse, ocağın yandığı uçta yeralıyordu


Silindirlerin ve dingillerin kazana bağlı olmaktan ya da kazanın tam altına yerleştirilmekten çıkmasıyla birlikte, çeşitli parçaları bir arada tutacak bir çerçevenin yapılması gerekti ilk kez İngiliz lokomotiflerinde kullanılan çubuk çerçeve, çok geçmeden ABD’de de uygulandı ve dövme demir yapımından, dökme çelik yapımına geçildi Silindirler, çerçevenin dışına monte ediliyordu İngiltere’deyse, çubuk çerçevenin yerini plaka çerçeve aldı Bunda, silindirler çerçevenin içinde yeralıyor ve çerçeveler için yaylı süspansiyonlar (sarmal ya da yaprak biçimli), dingilleri tutmak içinse dingil yatakları (yağlanmış yatak)bulunuyordu


1860’tan sonra çeliğin kazan yapımında kullanılma a başlanmasıyla, daha yüksek basınçlarda çalışma olanağı bulundu 19yy sonuna doğru, 12 bar basınç, lokomotiflerde yaygınlaştı; bileşik lokomotiflerdeyse, 3,8 bar basınç kullanılmaya başlandı Bu basınç, bu har çağında 17,2 bara çıktı 1890 yıllarında ekspres lokomotiflerinin silindirleri, 51 cm çapında ve 66cm strokunda yapıldı Daha sonraları ABD gibi ülkelerde silindir çapı 81 cm ye yükseldi ve hem lokomotifler, hem de vagonlar daha büyük yapılmaya başlandı


İlk lokomotifçilerde, akstan güç alarak çalışan pompalar vardı Ne var ki, bunlar, yalnızca motor işlerken çalışıyordu 1859’da enjektör bulundu Kazandan gelen ,buhar (ya da daha sonraları egzoz buharı), koni biçimli iri memeden (difüzör)fışkırarak, suyu, daha yüksek bir b asınçta bulunan kazana dolduruyordu Bir çekvalf (tek önde çalışan vana), buharı, kazanın içinde tutuyordu


Kuru buhar, ya kazanın tepesinden alınıp delikli bir boru içinde ya da kazanın tepesindeki bir noktadan alınıp buhar damı içinde toplanıyordu Bu kuru buhar, daha sonra bir regülatöre aktarılıyor ve regülatör, kuru buharın dağıtımını denetliyordu Buharlı lokomotiflerde ortaya çıkan en önemli gelişme, aşırı ısıtmanın kullanılmaya başlanması oldu
Bir gaz borusu aracılığıyla buharı önce ocağa, daha sonra da kazanın ön ucundaki bir toplayıcıya taşıyan eğimli boru, Wilhelm Schmidt tarafından bulundu ve başka mühendisler tarafından da kullanıldı Yakıtta, özellikle de suda elde edilen tasarruf, hemen kendini gösterdi Sözgelimi, 12 bar basınçta ve 188 °C sıcaklıkta ‘doymuş” buhar üretiliyordu; bu buhar, 93 C daha ısıtılarak, silindirlerde hızla genleşiyordu Böylece, 20 yüzyılda lokomotifler, %15 gibi kısa kesme zamanlarında bile yüksek hızlarda çalışabilecek hale geldi Çelik tekerlekler, fiberglas kazan kaplamaları, uzun adımlı piston supapları, dolaysız buhar geçitleri ve aşırı ısıtma gibi gelişmeler, buharlı lokomotif uygulamasının son aşamasına katkıda bulundu


Kazandan gelen buhar, başka amaçlarla da kullanılıyordu Çekiş gücünü artırma amacıyla, akıtma yerine, 1887’de sürtünme kuvvetini artıran buharla “kumlanma” kullanılmaya başlandı Ana frenler, makineden el de edilen bir vakumla ya da bir buhar pompasının sağ ladığı basınçlı havayla çalıştırıldı Ayrıca, borularla vagonlara taşınan buharla ısıtma sağlanıyor ve buharlı dinamolardan (jeneratör) elektrik ışığı elde ediliyordu

Sınıflandırma

Buharlı lokomotifler, tekerleklerinin sayısına göre sınıflandırılır Manevra istasyonlarında kullanılan küçük lokomotiflerin dışında, bütün modern buharlı lokomotiflerin ön tekerlekleri, bir mille, bojiye ya da vagon şasisine bağlanır Bu tekerlekler, lokomotifin virajları almasını sağlar Arkadaki tekerleklerse, ocağın ağırlığının taşınmasına yardım eder ABD’de standart lokomotifler, yıllar boyu 4-4-0 tipindeydi; yani 4 tane ön tekerlekleri ve 4 tahrik tekerlekleri vardı; arka t yoktu Ayrılık Savaşı’nda kullanılan General adlı ünlü lokomotif de bu türdendi

Daha sonra, Mikado tipi 2-8-2 sınıfından yük lokomotifi ortaya çıktı


Avrupa’daysa, sınıflandırma yapmak için, tekerleklerin yerine, dingillerin sayısı belirtilir ve tahrik tekerleklere sayı yerine harf verilir Böylece, sözgelimi ABD’nde 2-6-2 sınıfından bir lokomotif, Almanya’da 1D1 diye sınıflandırılır


Büyük buharlı lokomotifler eklemlidir Bunlarda, iki grup tahrik tekerleği ve silindir, aynı kazandan beslenir Lokomotifin virajları dönmesi için, tahrik tekerleği grupları bir eklemle ayrılır Buharlı lokomotifler oldukça dayanıklı ve güçlüdür Ama artık yerlerini, elektrikli lokomotifler, özellikle de dizel lokomotifler almıştır Isıl yitimler ve yakıtın bütünüyle yakılamaması nedeniyle, buharlı lokomotiflerin verimi, genellikle % 6’nın üstüne çıkamaz

Dizel lokomotifler

Dizel lokomotifler çoğunlukla,dizel elektrik tahrikli lokomotiflerdir Bunlarda bir dizel motoru,Bir dinamoyu çevirerek elektrik üretir; Bu elektrik tahrik tekerleklerini çeviren elektrik motorunu çalıştırmak için kullanılırHareket genellikle dişlinin çevrilmesiyle iletilir İlk dizel lokomotif 1913teII Dünya Savaşından sonraysa,demiryollarının elektriklenmesinin ekonomik olmadığı yerlerde,dizel lokomotifler bütünüyle buharlı lokomotiflerin yerini almıştır Dizel lokomotifleri,elektriği kendileri ürettikler için tahrik motorları dalgalı değil, doğru akımlıdır

TCDD'de Diesel Lokomotif Serileri Kullanımda Olanlar

• DE 24000 Anahat Lokomotifi
• DE 22000 Anahat Lokomotifi
• DE 33000 Anahat Lokomotifi

Elektrikli lokomotifler

Elektrik gücüyle çalışan ilk lokomotif, 1834te yapıldı Ama, ilk elektrikli lokomotifler, bataryaylaşarj edilmeleri gerekiyordu

Günümüzdeki elektrikli trenler, Kendi elektrik kaynaklarını kendileri taşımazlar; yani elektriği ya üstlerinde yeralan elektrik tellerinden ya da altlarında yeralan üçüncü bir raydan alırlar
TCDD kullanımda olan elektrikli lokomotifler

• E 40000
• E 43000 Toshiba
• E 52500 Koncar