Co to jest drążek sprzęgający?

Znany również jako drążek boczny, drążek sprzęgający służy do łączenia ze sobą kół napędowych lokomotywy. Pręty sprzęgające są najczęściej spotykane w lokomotywach parowych, gdzie moc musi być przekazywana na wiele kół napędowych. Lokomotywy parowe mają dwa tłoki, po jednym z każdej strony lokomotywy. Ponieważ na każdy rząd kół napędowych przypada tylko jeden tłok, tłok dostarcza energię tylko bezpośrednio do jednego z wielu kół napędowych. Drążki sprzęgające pomagają rozłożyć i przenieść tę moc na wszystkie koła napędowe.

Pierwszą lokomotywą, w której zastosowano drążek sprzęgający, była Locomotion No. 1, zbudowana w 1825 roku przez Roberta Stephensona and Company. Sama lokomotywa składała się z parowozu belkowego, w którym do połączenia silnika belkowego z jego kołami napędowymi zastosowano drążek sprzęgający. Był to ogromny postęp w technologii lokomotyw w tamtym czasie, ponieważ większość lokomotyw wykorzystywała łańcuchy do przenoszenia mocy. W latach 1930. XX wieku w drążkach sprzęgających nastąpił kolejny postęp, gdy zastosowano łożyska wałeczkowe w celu zmniejszenia tarcia.

Drążki sprzęgające odgrywają bardzo podobną rolę do korbowodów występujących w większości silników tłokowych. Część koła, w której drążek łączący łączy się z samym kołem, jest przesunięta w środku, co powoduje ruch mimośrodowy. Ten mimośrodowy ruch jest niezbędny do obracania wszystkich pozostałych kół w systemie, ponieważ pręty sprzęgające połączone w martwym punkcie każdego koła nie byłyby w stanie przenieść żadnej mocy. Ze względu na siłę przenoszoną z tłoka lokomotywy na koła i drążek sprzęgający, prawie wszystkie koła lokomotywy wyposażone są w przeciwwagi. Są one bardzo podobne do tych, które można znaleźć na wale korbowym, gdzie drgania wywołane ruchem mimośrodowym korbowodu są równoważone i regulowane przez ciężarek po przeciwnej stronie korby.

Jedną z wad lokomotyw, które wykorzystują pręty sprzęgające do przenoszenia mocy, jest nierównowaga pędów. Tłoki, zębatki zaworów i korbowody, które napędzają koła, prawie zawsze mają ruch poziomy. Ponieważ drążek sprzęgający porusza się zarówno w poziomie, jak iw pionie, gdy koło się obraca, pęd jest niezrównoważony. Chociaż przeciwwagi pomagają zmniejszyć dotkliwość nierównowagi, nie można ich całkowicie wyeliminować. Może to skutkować czymś znanym jako „młotkowanie”, gdzie niesamowity pęd z ruchu kół w górę może spowodować, że lokomotywa momentalnie wyskoczy z główki szyny.