Injan stêm

Oddi ar Wicipedia
Neidio i: llywio, chwilio
Locomotif 1802 Richard Trevithick: y Coalbrookdale
Rocket George Stephenson, 1829, enillydd 'Treialon Rainhill'
Locomotif Beyer-Garratt, Porthmadog; 2011

Math o beiriant a bwerir gan stêm neu ager yw injan stêm. Y defnydd mwyaf cyffredin ohoni yw mewn locomotif sy'n tynnu trên, ond gall hefyd gyfeirio at beiriant sefydlog.

Mae injan stêm yn beiriant tanio allanol, h.y. mae'r ffynhonnell gwres yn allanol ac yn annibynnol i'r mecanwaith. Caiff dŵr oddi fewn i'r injan ei wresogi drwy ddargludiad mewn bwyler, nes ei fod yn berwi ac yn troi'n stêm. Wrth droi'n stêm mae'r dŵr yn ehangu'n sylweddol, a gall greu gwaith mecanyddol wrth wthio yn erbyn piston neu lafnau tybin. Fel rheol caiff y stêm ei oeri i'w gyddwyso, a'i ailddefnyddio. Gellir llosgi tanwydd fel glo neu olew i greu'r gwres, neu mae modd defnyddio egni haul neu niwclear yn ogystal.

Trin[golygu]

Nid yw trin locomotif stêm yn debyg o gwbl i drin car. Os defnyddir injan stêm (neu unrhyw fath o beiriant ager) rhaid gwneud yn siŵr nad yw amhurdebau yn crynhoi yn y bwyler. Gall hyn ddigwydd oherwydd bod berwi dŵr i wneud stêm (sydd yn cael ei ddefnyddio yn y silindrau) yn gadael yr amhurdebau yn y bwyler.

Gellir carthu rhywfaint o'r amhurdebau trwy ollwng dŵr allan o'r bwyler trwy falfiau carthu ("blow down valves"). Hyd yn oed os gwneir hyn y mae'n rhaid, ar ôl defnyddio'r injan am hyn a hyn o amser (sy'n amrywio yn ôl gwaith yr injan ac ansawdd y dŵr a ddefnyddir ynddi), ddiffodd y tân a gwagu'r bwyler (gorau oll os caiff y bwyler oeri'n araf ac felly hepgor straen ynddo).

Wedi gwagio'r bwyler a (yn ddelfrydol) gadael iddo oeri'n ar adeg y mae'n rhaid agor caeadau neu blygiau a golchi tu mewn i'r bwyler yn drwyadl. Chwistrellir dŵr i wneud hyn, gan grafu gyda pholion tenau a bachog i gael y baw oddi ar y platiau (dylid defnyddio metel meddal i wneud y polion hyn rhag treulio safleoedd y plygiau neu gaeadau golchi). Trwy hyn, gellir arbed rhag i amhureddau casglu ar y platiau. Oni wneir hyn, gall y pydredd wedi'i gasglu nadu gwres rhag mynd trwy'r plât i'r dŵr, gyda'r plât ei hun felly yn gor-gynhesu ac o'r herwydd yn colli'r nerth i gynnal arbwysedd y stêm.

Oherwydd ei bod hi'n ofynnol i olchi'r bwyler ar adegau cyfyngir yr amser y mae'r injan ar gael i wneud ei gwaith ond gellir gohirio'r amser rhwng golchiadau'r bwyler trwy drin y dŵr gyda "ffisig" o ryw fath (er enghraifft, y driniaeth ACFI a ddefnyddir yn Ffrainc).

Wrth baratoi injan stêm at ei gwaith, mae'n rhaid rhoi olew yng nghymalau'r gêr falf, olew silindr yn y pwmp neu irwr sydd yn gyrru olew i'r silindrau. Wrth gwrs rhaid hefyd sicrhau fod y mwg flwch a'r tan flwch yn lân a chynnau tân yn y tan flwch.f

Wedi codi stêm a phrofi pethau fel y chwistrellau (injectors) sydd yn gyrru dŵr i'w bwyler rhaid paratoi ar gyfer tynnu trên. Wedi bachu'r injan i'r trên rhaid (os oes system frecio trwy'r trên) "creu'r brêc" naill ai trwy greu gofod rhannol yn y beipen trên (os defnyddir brêc gofod) neu trwy gywasgu aer ym mheipen aer y trên (os defnyddir brêc aer cywasgedig Westinghouse).

Gwaith y taniwr ydyw trin y bwyler a gweithio o dan oruchwyliaeth y gyrrwr. Y nod yw rhofio glo mewn dull fel nad oes tyllau yn gadael i aer oer gymryd ffordd hawdd trwy'r tân a mynd ymlaen i oeri'r platiau yn lle helpu'r glo i losgi. Dylid felly osgoi tyllau yng ngwely y tân a hefyd osgoi rhofio gymaint o lo mewn un man fod y tân yn cael ei dagu.

Rhaid i'r taniwr hefyd sicrhau fod dŵr yn cael ei chwistrellu i'r bwyler i gymryd lle'r ager a ddefnyddid yr yrru'r injan. Ar bob injan stêm ceir o un neu ddau wydr dŵr (erstalwm defnyddid feisiau profi ond nid yw'r rhain yn cael eu defnyddio'n aml erbyn hyn). Rhaid cadw lefel y dŵr o fewn rhychwant y gwydr, canys os yw corun y tan flwch yn colli haen o ddŵr y perygl yw y bydd y platiau yn cael eu gor-gynhesu. Defnyddir plygiau plwm ar y rhan fwyaf o injans (er nid yw hyn yn gyffredin yn yr Unol Daleithiau). Os collir haen o ddŵr uwchben corun y tan flwch yna fe dodda'r plwg a gadael stêm i mewn i'r tan flwch i rybuddio fod rhywbeth o'i le. Rhaid wedyn ddiffodd neu daflu'r tân. Oni wneir hyn byd y plât y corun yn meddalhau a bydd arwbwysedd y stêm yn peri iddo ddod oddi ar y staes gyda chanlyniad ffrwydrol.

Os gadewir i lefel y dŵr fynd yn rhy uchel y mae perygl i dŵr ynghyd â stêm fynd drwy'r brif beipen stêm i'r falfiau a silindrau. Gan nad ydyw dŵr yn goddef cael ei wasgu i'r un raddfa a nwy fel stêm y perygl felly ydyw naill ai chwythu caead oddi ar silindr neu blygu rhoden gyswllt. Gall hyn ddigwydd trwy ewyn yn ffurfio ar wyneb y dŵr. Y gair am hyn yw "preimio".

Trwy fod yn gelfydd wrth gyflenwi dŵr a glo i'r bwyler gellir cael llawer mwy o egni allan o'r injan dros dro nag a fedrir dros y cyfnod hir. Er enghraifft, os bydd allt serth ond cymharol fer i'w chael yn ystod y daith bydd y taniwr yn adeiladu tân fawr a gwneud yn siŵr fod lefel y dŵr yn y bwyler yn uchel. Wrth ddringo'r allt - ac felly angen llawer o ynni - ni fydd yn cyflenwi dŵr nac yn rhoi glo ar y tân ond bydd yn gadael i'r injan "fyw ar ei bloneg" am gyfnod. Dyma wir grefft tanio injan stêm, sef medru rhagweld pa bryd y bydd angen yr ymdrech fwyaf a pharatoi amdani.

O safbwynt gyrru injan stêm, y mae gan y gyrrwr nifer o bethau i'w cadw mewn golwg gan gynnwys cadw golwg ar waith y taniwr, rheoli llifiad yr ager o'r bwyler i silindrau, cyweirio y modd y mae'r falfiau yn torri llifiad yr ager i'r silindr ac yn y blaen. Pwrpas y ger falf (sef y casgliad o rodiau ac ati a welir o flaen yr olwynion neu o fewn y ffrâm, ydyw nid yn unig penodi y cyfeiriad y bydd yr injan yn symud ynddo ond hefyd pa faint o ager a ddefnyddir. Wrth gychwyn, ni fydd mewnlifiad y stêm i mewn i'r silindr yn cael ei dorri'n gynnar (er mwyn yr ymdrech fwyaf) ond wrth i'r injan gyflymu bydd y toriad yn cael yn osod yn gynt, fel bod y stêm yn ymchwyddo wrth wthio'r piston.

Os bydd lle i gredu fod dŵr yn y silindrau (er enghraifft ar gychwyn pan fydd ager yn troi'n ddŵr wrth gysylltu â'r silindr oer, neu os daw dŵr drosodd gyda'r ager o'r bwyler), y mae'n rhaid agor y feis gollwng dŵr sydd yng ngwaelod y silindrau (gweler uchod).