Tiskane izdaje
Nič ne bi moglo biti dlje od resnice! Kljub temu da je parna lokomotiva videti nadvse robustna, je izdelana z neverjetno preciznostjo. Primer: na dlani je, da morajo biti njene osi vzporedne, pa vendar absolutnega nikjer ni mogoče doseči, neka toleranca mora biti. To je res, a ta znaša pri brezhibni lokomotivi vsega pol milimetra (!). Potrebni so izjemno natančni instrumenti, da je lokomotivo mogoče ne samo izdelati, ampak v okviru revizijskih popravil med njeno življenjsko dobo tudi usposabljati za obratovanje. Nekateri instrumenti so značilni izključno za parne lokomotive in danes vam želimo predstaviti prav posebnega med njimi: to je trojni tekočinski manometer.
Ta pripomoček z nekoliko zapletenim imenom se uporablja zgolj izjemoma, pri velikih predelavah lokomotive, zato je silno redek. Tisti, ki ga hranimo v našem muzeju, je še toliko bolj dragocen, ker je bil nekoč, davno tega izdelan v domači železniški delavnici, nato pa pozabljen in spet najden na podstrešju ljubljanske Sekcije za vleko. Preden razložimo njegovo funkcijo, moramo pojasniti nekaj osnovnih pojmov o delovanju parne lokomotive. Beseda sama pove, ta za svoje delovanje potrebuje paro, ki si jo sproti kuha v svojem kotlu. Tam, kjer je strojevodska hišica, je tudi peč, v kateri na vso moč gori.
Peč ima dvojne stene in je obdana z vodo, ki se spreminja v paro. Dodatno za uparjanje skrbijo številne cevi, ki jih obdaja voda in vodijo vroče dimne pline iz peči do dimnice, prostora pod dimnikom. Tam dim skozi dimnik odide na prosto.
Problem, ki ga je bilo nekoč treba rešiti, je bil, kako zagotoviti zadosti močan vlek, da bo ogenj dovolj dobro gorel. V običajnih razmerah se to doseže z dimnikom: čim višji dimnik, tem boljši vlek. Lokomotiv pa ni mogoče opremiti z dovolj visokimi dimniki, saj bi ne mogle skozi predore. No, ta problem je že daljnega leta 1829 rešil George Stephenson, ko je pripravljal svojo »Rocket« za tekmovanje lokomotiv na progi Liverpool−Manchester. Z uspehom bi dosegel, da bi na tej progi (ki je bila potem dograjena leto pozneje) uporabljali le še lokomotive in nobenih konjev več. Stephenson, mehanik z izjemnim občutkom za tehnične soodvisnosti, je ugotovil, da ima para, potem ko je opravila svoje delo v valjih parnega stroja, vendarle še nekaj energije. Njegovi tekmeci so to paro preprosto spustili na prosto, on pa jo je speljal v dimnik. Ko je para pri vsakem obratu koles štirikrat puhnila skozi dimnik, je v dimnici povzročala redkozračje, podtlak, ki je sesal dimne pline iz peči in jih vlekel s seboj na prosto. »Rocket« je izbojevala bleščečo zmago. Stephenson je dokazal svoj prav.
S primernim dimenzioniranjem izpušne šobe pihalnika je mogoče brez težav zagotoviti potreben vlek. Ta princip je ostal v rabi pri vseh lokomotivah, vse do današnjih dni.
Če si zdaj predstavljamo razporeditev podtlaka vzdolž lokomotivskega kotla, lahko seveda ugotovimo, da je največji v dimnici, potem pa se znižuje vzdolž kotla, kakor se mu pač zoperstavljajo ovire: kotelne cevi, rešetka s premogom v peči in lopute pepelnika. Zrak, potreben za gorenje, namreč lahko vstopa v peč le skozi rešetko od spodaj skozi pepelniške lopute. Te ovire, ti upori morajo biti uglašeni med seboj, da sistem pravilno deluje. In kako je to mogoče preveriti, na primer, pri lokomotivi, ki je doživela večje predelave in moramo zdaj vedeti, pri čem smo? Prav s trojnim tekočinskim manometrom, preprosto napravo, ki jo lahko izdela vsaka delavnica. Ta instrument se namesti v strojevodski hišici in njegove cevke se do sredine napolnijo z obarvano vodo. Od vsake cevke, ki je opremljena z ustrezno oznako, se spelje primerna gibka cev do treh strateških točk: do pepelnika, peči in dimnice. Na spodnji ilustraciji so zadevne cevke označene z modro barvo.
Ko lokomotiva vozi, je mogoče zelo dobro opazovati gibanje treh vodnih stolpcev, ki ustreza nivojem podtlaka v vseh treh točkah. Mogoče je ugotoviti, ali so kotelne cevi pravilno dimenzionirane, ali so rešetnice dovolj narazen oziroma skupaj, celo to, ali je premog pravilno razporejen po rešetki in ali so lopute pepelnika ravno prav odprte. Seveda je gibanje vode v cevkah najbolj živahno, kadar lokomotiva vozi na vso moč, na primer s težkim vlakom v klanec, ko pa na drugi strani hriba sama od sebe steče navzdol, strojevodja kajpak zapre paro in voda v cevkah manometra se umiri. Kotelni tlak znaša pri parnih lokomotivah praviloma od 13 do 16 barov, »protitlak« pare v pihalniku pa pri polni obremenitvi približno en bar.
Za tiste, ki jim je bolj domača elektrika kot historična termodinamika, lahko naše opazovanje ponazorimo s sistemom zaporednih uporov, ki pri danem toku vsak zase povzročijo padec napetosti, proporcionalen svoji vrednosti glede na druge upore. Vsi padci napetosti dajo sešteti seveda vrednost celotne pritisnjene napetosti na sponkah sistema, v našem primeru razliko med zračnim tlakom in podtlakom v dimnici. Z merilnimi instrumenti merimo napetosti med posameznimi točkami sistema in ničelnim potencialom, v našem primeru med posameznimi vrednostmi podtlaka in zračnim tlakom v okolici.
Spoštljivo torej lahko ugotovimo, da so naši dedki in pradedki tudi brez računalnikov nekaj vedeli in znali, da so prav tako obvladovali male skrivnosti velikih mojstrov. Verjeli so, da živijo v velikem času in počnejo pomembne stvari. Imeli so prav!
***
Mladen Bogić je ravnatelj Železniškega muzeja Slovenskih železnic.
