الامارات 7 - خصائص القطار البخاري
القطار البخاري يتميز بعدة خصائص تجعله فريدًا عن وسائل النقل الأخرى، ومن أبرز هذه الخصائص:
مصادر الوقود: يعمل القطار البخاري عادةً على الفحم أو الزيت لتسخين المياه. يُخزن الفحم في القاطرة، حيث يقوم العمال بإدخاله يدويًا إلى صندوق النار، بينما تُنقل المياه بواسطة جهاز حاقن إلى خزان مخصص بجوار الفحم. عادةً ما يكون الفحم المستخدم من نوع الفحم البيتوميني.
أمان منخفض: يحتوي القطار البخاري على أوعية ضغط مرتفع تحتوي على كميات كبيرة من الطاقة. لذلك، فإن تسرب البخار أو انفجار هذه الأوعية قد يؤدي إلى خسائر فادحة في الأرواح. تختلف معايير الجودة من بلد إلى آخر، ولكن عادةً ما يتم تطبيق إجراءات قانونية صارمة، واختبارات متعددة، وتدريب العاملين لضمان مستوى سلامة عالٍ.
قدرة تحمل عالية: تتميز القطارات البخارية ببساطتها وقدرتها على تحمل الظروف الصعبة. كما أنها مكتفية ذاتيًا، حيث تحمل إمدادات المياه الخاصة بها اللازمة لتوليد البخار، بالإضافة إلى الفحم أو الزيت أو الخشب لتسخين المرجل.
سرعة منخفضة: عند إطلاق أول قاطرة بخارية بواسطة المهندس الإنجليزي ريتشارد تريفيثيك في عام 1804، كانت سرعتها أقل من 16.1 كم/ساعة.
مجالات الاستخدام: استخدمت القطارات البخارية لعدة عقود في مجالات متنوعة، مثل:
نقل البضائع بين المواقع.
نقل الأفراد بين المناطق، خصوصًا بين الريف والمدن.
نقل الجيوش والمعدات العسكرية.
آلية عمل القطار البخاري
يعمل القطار البخاري من خلال تسخين المياه، مما يحولها إلى بخار. يؤدي ذلك إلى ارتفاع الضغط داخل الخزان المائي، مما يجعل البخار يتمدد ويدفع المكابس المتصلة بالعجلات الدافعة، وبالتالي يحرك القطار.
فكرة محرك القطار البخاري
استندت فكرة محرك القطار البخاري إلى الأيوليل، وهو محرك بخاري بدائي صممه العالم هيرون الإسكندراني في القرن الأول الميلادي. كان الأيوليل عبارة عن كرة مجوفة متصلة بأنابيب تمزودها بالبخار، مما جعلها تتحرك وتدور.
أسباب توقف استخدام القطار البخاري
توقف العالم عن استخدام القطارات البخارية لعدة أسباب، منها:
الحاجة إلى صيانة مكلفة شهريًا، بما في ذلك صيانة المحركات.
استهلاكها الكبير للطاقة لضغط البخار.
ضرورة التوقف المستمر لتجديد الفحم والماء.
ارتفاع التكاليف الاقتصادية مقارنةً بالعائدات.
القطار البخاري يتميز بعدة خصائص تجعله فريدًا عن وسائل النقل الأخرى، ومن أبرز هذه الخصائص:
مصادر الوقود: يعمل القطار البخاري عادةً على الفحم أو الزيت لتسخين المياه. يُخزن الفحم في القاطرة، حيث يقوم العمال بإدخاله يدويًا إلى صندوق النار، بينما تُنقل المياه بواسطة جهاز حاقن إلى خزان مخصص بجوار الفحم. عادةً ما يكون الفحم المستخدم من نوع الفحم البيتوميني.
أمان منخفض: يحتوي القطار البخاري على أوعية ضغط مرتفع تحتوي على كميات كبيرة من الطاقة. لذلك، فإن تسرب البخار أو انفجار هذه الأوعية قد يؤدي إلى خسائر فادحة في الأرواح. تختلف معايير الجودة من بلد إلى آخر، ولكن عادةً ما يتم تطبيق إجراءات قانونية صارمة، واختبارات متعددة، وتدريب العاملين لضمان مستوى سلامة عالٍ.
قدرة تحمل عالية: تتميز القطارات البخارية ببساطتها وقدرتها على تحمل الظروف الصعبة. كما أنها مكتفية ذاتيًا، حيث تحمل إمدادات المياه الخاصة بها اللازمة لتوليد البخار، بالإضافة إلى الفحم أو الزيت أو الخشب لتسخين المرجل.
سرعة منخفضة: عند إطلاق أول قاطرة بخارية بواسطة المهندس الإنجليزي ريتشارد تريفيثيك في عام 1804، كانت سرعتها أقل من 16.1 كم/ساعة.
مجالات الاستخدام: استخدمت القطارات البخارية لعدة عقود في مجالات متنوعة، مثل:
نقل البضائع بين المواقع.
نقل الأفراد بين المناطق، خصوصًا بين الريف والمدن.
نقل الجيوش والمعدات العسكرية.
آلية عمل القطار البخاري
يعمل القطار البخاري من خلال تسخين المياه، مما يحولها إلى بخار. يؤدي ذلك إلى ارتفاع الضغط داخل الخزان المائي، مما يجعل البخار يتمدد ويدفع المكابس المتصلة بالعجلات الدافعة، وبالتالي يحرك القطار.
فكرة محرك القطار البخاري
استندت فكرة محرك القطار البخاري إلى الأيوليل، وهو محرك بخاري بدائي صممه العالم هيرون الإسكندراني في القرن الأول الميلادي. كان الأيوليل عبارة عن كرة مجوفة متصلة بأنابيب تمزودها بالبخار، مما جعلها تتحرك وتدور.
أسباب توقف استخدام القطار البخاري
توقف العالم عن استخدام القطارات البخارية لعدة أسباب، منها:
الحاجة إلى صيانة مكلفة شهريًا، بما في ذلك صيانة المحركات.
استهلاكها الكبير للطاقة لضغط البخار.
ضرورة التوقف المستمر لتجديد الفحم والماء.
ارتفاع التكاليف الاقتصادية مقارنةً بالعائدات.