まさか石炭焚きの蒸気エンジンから学ばねばならんとは意表を衝かれましたが、未来の動力を考えるのにはそこまで遡っておさらいすることが、きっと有益でしょう。

　日露戦争前には、すでに「動力牽引車」は市中調弁が可能な商品だったことも、確認できますね。

　原題は『Farm Engines and How to Run Them: The Young Engineer’s Guide』で、著者クレジットは James H. Stephenson です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに深謝いたします。
　図版は略しました。
　以下、本篇です。（ノーチェックです）

*** プロジェクト グーテンベルク電子書籍「農場のエンジンとその運転方法: 若手エンジニア向けガイド」の開始 ***

トラクションエンジン。

農業用エンジンとその運転方法
若手エンジニアのためのガイド
シンプルで実用的なハンドブック。専門家とアマチュアの両方に、エンジンとボイラーのあらゆる部分を詳細に説明し、安全で経済的な管理のための完全な指示を提供します。また、エンジニアライセンスの試験でよく出題される数百の質問と回答、牽引とガソリン農業エンジンに特に注意を払った農業エンジンの経済性に関する章、および
脱穀成功の科学

による
ジェームズ・H・スティーブンソン
その他の専門エンジニア

ボイラーとエンジンのさまざまな部品、およびほぼすべての種類の牽引エンジンを示す多数の図解と、各メーカーの特徴的な点の簡単な説明が掲載されています。

奥付
シカゴ・フレデリック・J・ ドレイク
社

著作権 1903
FREDERICK J. DRAKE & CO.
シカゴ、イリノイ州、米国

序文
エンジンを購入します。
ボイラー。
シンプルなエンジン。
牽引エンジンボイラーの管理方法。
トラクションエンジンの管理方法。
道路上でのトラクションエンジンの取り扱い。
若手エンジニアのためのポイント。
若手エンジニアのためのポイント。—(続き)
若手エンジニアのためのポイント。—(続き)
農業用エンジンの経済的な運用。
農業用エンジンの経済的な運用。—(続き)
さまざまな種類のエンジン。
ガスとガソリンエンジン。
脱穀機の運転方法。
ライセンスを申請する際にエンジニアに尋ねられる質問。
さまざまなメーカーの牽引エンジン。
索引。
序文
本書は独創性を主張するものではありません。あらゆる情報源から最良のものを取り入れています。著者は、内容がよりシンプルかつ効果的に整理され、類似の書籍よりも多くの情報が詰め込まれていると確信しています。

プロの技術者が若い技術者向けの本を書く場合、初心者は彼らにとって日常茶飯事のような多くの用語に馴染みがないということを忘れがちである。本書の著者らは、その落とし穴を避けるよう努め、各用語は当然定義が必要となるように定義した。さらに、部品の説明と用語の定義は操作方法の説明に先行して記載している。著者らは、若い技術者は、何をすべきか、何をすべきでないかについて指示を受ける前に、自分のエンジンとその動作様式を十分理解しておくべきだと考えているからである。あまりに急に進めさせられると、混乱してしまう可能性が高い。第 3 章末のテスト問題は、これまでのページがどれだけ完璧にマスターされているかを示しており、学生はこれらの質問にすべて容易に答えられるようになるまで、先に進む準備ができていないということを示している。

質疑応答方式には、利点と限界があります。著者は、この方式が最も効果的に機能する場面でその方式を採用し、質問が役に立たず思考の進行を妨げるだけの場合には、直接的な物語形式の議論を採用しました。技術的な内容はほとんど触れていませんが、それはあくまでも実用上の目的のためだけです。著者は主にトラクションエンジンを念頭に置いていますが、本書の指示はあらゆる種類の蒸気機関に同様に適用できます。

出版社一同、原文と情報提供をいただいた各牽引エンジンおよび脱穀機メーカー 、特にThreshermen’s Review誌の「Farm Engine Economy」に掲載されたアイデア、J. I. Case Threshing Machine Co.の「The Science of Successful Threshing」における著作権使用許諾、そして著者にガソリンエンジンとその運転方法に関する貴重な個人情報を提供いただいたColumbus Machine Co.のマネージャーに感謝の意を表します。校正は、シカゴで25年にわたりエンジンとボイラー、特にボイラーの第一人者として知られるT. R. Butman氏に校正・修正していただきました。

若手エンジニアのためのガイド

第1章
エンジンを購入します。
今日、市場には数多くの優れた機関車が溢れており、競争は熾烈です。どの機関車メーカーも、粗悪な機関車を製造する余裕はありません。これは特にトラクション機関車において顕著です。様々なスタイルやタイプがあり、それぞれに長所があり、それぞれに優れた点があります。しかし、良い機関車があなたにとって全く価値がない場合もあります。また、機関車を購入する際に大きな間違いを犯す可能性も数多くあります。賢明な選択をするために、以下のポイントを参考にしてください。

1. エンジンの用途を検討してください。固定式エンジンの場合は、必要な作業、設置スペース、そして時間を節約できる便利な機能について検討してください。「時は金なり」、つまり「スペースも金なり」ということを忘れないでください。設置場所や使用目的に合わせて、最も便利なエンジンの種類を選びましょう。牽引用エンジンを購入する場合は、走行路面状況やエンジンの牽引性能も考慮してください。
2. 脱穀用の牽引エンジンを購入する場合、まず燃料について検討する必要があります。木材、石炭、藁のうち、どれが最も安価でしょうか？燃料の節約は、エンジンをより注意深く、より科学的に研究するほどの大きな目的ですか？他の条件が同じであれば、直噴式、火室式、 機関車用ボイラー、そして単純型エンジンが最適です。なぜなら、これらは操作が最も簡単だからです。これらは好条件下で最も経済的というわけではありませんが、戻り煙道式ボイラーと複合型エンジンは、科学的な方法で管理しなければ、節約できる燃料よりもはるかに多くの費用がかかります。実際、正しく管理しなければ、直噴式機関車用ボイラーと単純型エンジンよりも多くの燃料を無駄にしてしまうでしょう。
3. ボイラーのサイズを節約しようとせず、同時にエンジンも大きすぎるものにしないでください。6馬力のボイラーで十分な作業量であれば、8馬力のボイラーの方がより効率的で経済的です。なぜなら、常に過負荷状態にならないからです。エンジンはなるべく密集させないでください。同時に、いつ現在の容量よりも大きな容量が必要になるか、あるいは容量が不足することでどれだけの損失が発生するかは予測できません。もちろん、エンジンとボイラーを大きすぎるものにするのは避けるべきですが、予想される必要量よりも常に十分な余裕を持たせておく必要があります。
4. 機器を節約しようとしないでください。良いポンプ、良いインジェクター、良いヒーター、予備の蒸気ゲージ、すぐに使える予備の可溶栓、煙道拡張器、そしてビーダーを用意しておくべきです。また、ボイラー洗浄用の強力なポンプとホース、そして入手できる最高のオイルとグリースも必ず用意してください。「最高ではないものでも同じように良い」と言う人を決して信じてはいけません。もしあなたがそれがどれほど高価なものかを見抜くだけの知恵があれば、それは今まで試した中で最も高価なものになるでしょう。
5. 様々な目的に適したエンジンの選択について私からのアドバイスが欲しいのであれば、ポンプなど農場での小規模動力にはガソリン エンジンをぜひ選ぶようにと言うでしょう。始動が最も速く、運転ははるかに経済的で、管理が最も簡単です。小型蒸気エンジンの時代は過ぎ去り、二度と戻ることはありません。現在、この種のガソリン エンジンは、蒸気エンジン 1 台が製造されるごとに 10 台販売されています。脱穀などに牽引エンジンが必要な場合は、蒸気にこだわってください。ガソリン エンジンは、出力が安定しないため、坂を登るのにはあまり適していません。 同じ理由で、泥濘から抜け出すのにもあまり適しておらず、まだそのような目的に適していません。ポータブル ガソリン エンジンを使用することもできますが、出力は蒸気ほど安定せず、フライホイールが重いです。牽引用蒸気機関を選ぶ際には、直管式機関車ボイラーと単純機関は、理論的には還流煙道ボイラーと複式機関ほど経済的ではありませんが、多くの場合、実用上は経済的です。なぜなら、これらははるかに単純であり、他の機関のように故障する可能性が低いからです。何らかの理由で非常に高速な蒸気機関が必要な場合は、直立型蒸気機関をお選びください。燃料の節約が非常に重要で、それを確保するために必要な努力をする覚悟がある場合は、還流煙道ボイラーは良い投資となり、優れた複式機関も選択肢となるでしょう。大規模な設備を稼働させ、高出力で安定したエネルギーが必要な場合は、蒸気機関に固執してください。大型のガソリン機関はそれほど成功しておらず、決して安定しているとは言えません。このような場合、排気蒸気は暖房やその他の様々な用途に使用でき、最も経済的な効果が得られます。このような設備には、石積みに設置された水平管状ボイラーと複式機関（科学技術者がいる場合は後者）を選択してください。

一般的に、トラクション エンジンでは、スロットル、リバース レバー、ステアリング ホイール、摩擦クラッチ、独立ポンプ、インジェクターの配置の利便性を考慮します。これらはすべて、フットボードから簡単に手が届く範囲内にある必要があります。このような配置にすることで、素早い操作が必要なときに煩わしさが軽減され、損傷を防ぐことができます。

ボイラーは適切に設置する必要があります。機関車型ボイラーを使用する場合は、火室は大きく、火格子面積も広く、煙突の数は強制通風なしで良好な燃焼が行えるように十分である必要があります。還流煙道式ボイラーは、大きな主煙道、必要な厚さ5～16インチの材料、泥濘櫓、そしてボイラー清掃用の適切な位置に4～6個の手押し穴を備えていなければなりません。ボイラーの平均圧力は高めに設定する必要があります。高圧の方が低圧よりも経済的だからです。単純型エンジンの場合は 80ポンド、複式エンジンの場合は125ポンドが最低限必要です。

固定式エンジンは、その仕事に精通した石工によってしっかりとした基礎が構築され、明るく乾燥した部屋に設置される必要があります。暗い地下室や湿気の多い場所には決して設置しないでください。

すべての農業用牽引エンジンには摩擦クラッチが必要です。

第2章
ボイラー。
最初のボイラーは、煉瓦積みの錬鉄製の円筒を一つだけ備え、片方の端に火を焚く装置を備えていました。このボイラーは長年使用されましたが、蒸気の発生速度が非常に遅く、燃料の無駄も多かったです。

この点に関して最初に行われた改良は、ボイラー内部の全長にわたって煙道を設け、その一端で火を起こすというものでした。この煙道は完全に水で囲まれていました。

その後、煙室の端で合流する二つの煙道を持つボイラーが作られました。まず一方の煙道に燃料を供給し、次にもう一方の煙道に燃料を供給します。こうして、一方の煙道の清浄な熱が、共通の通路に流入するもう一方の煙を燃焼させるのです。

次のステップは、水が主煙突（ギャロウェイボイラー）を循環できるようにする円錐形のチューブを導入することでした。

図 1. ORR & SEMBOWER の標準水平ボイラー、フルアーチフロントセッティング付き。

これらすべての改良の目的は、より大きな伝熱面積を得ることでした。蒸気を迅速かつ経済的に生成するには、伝熱面積を可能な限り大きくする必要があります。

図2. GAAR、SCOTT & CO.社の機関車ボイラー。

しかし、ボイラーは扱いにくく、十分な水を運び、蒸気のための十分なスペースがなければならないという制限があります。

現在最も一般的に使用されている定置式ボイラーは円筒形で、シートの下のレンガ造りの炉で火が起こされ、ボイラーの長さに沿って走る火管を通って戻ります。（図1）

機関車用火管式ボイラー。
近代蒸気ボイラーの中で最も初期に実用化されたのは、特殊な火室を備えた機関車用火管式でした。図（図2）を見ると、ボイラーシリンダーには直径2～4インチの多数の管が穿孔されており、左側の大きな火室から水で満たされたボイラーシリンダーを通り、右側の煙室へと続いており、その上に煙突がそびえ立っています。

図3. フーバー火室。

火室の壁は二重構造になっており、水は火室全体と火管の周囲を自由に循環していることに気づくでしょう。火室の内壁は、図3に示すようにステーボルトによってしっかりと固定されており、火格子の位置も示されています。

図4. HUBER戻り煙突ボイラー。

戻り煙突タイプのボイラー。
戻り煙道型ボイラーは、中央に大きな煙道が設けられ、ボイラーシリンダーを貫通して前端の煙室まで伸びています。煙室は完全に閉じられています。煙は多数の細管を通って戻り、煙突はボイラー後部の火の真上にあります。ただし、ボイラー後部の火と煙道は、主煙道を通って前方へ、そして小さな戻り煙道を通って後方へ流れる以外には、連通していません。図4はこのタイプのボイラーを示していますが、戻り煙道は1本しか示されていません。実際の数は、図5 の断面図で確認できます 。

図5. HUBER戻り煙突ボイラーの断面図。

火は主煙道の一端に焚かれ、図に示すように、全体が水に囲まれています。炎と加熱されたガスの長い通路により、水は燃焼熱を最大限に吸収します。また、このボイラーには安全性の要素があり、水位が下がった場合、小さな煙道が最初に露出するため、火室ボイラーの大きなクラウンシートが露出した場合よりも損傷が少なくなります。このタイプのボイラーでは、この大きなクラウンシートが最初に露出します。

水管式ボイラー。
火管ボイラーと水管ボイラーの特別な違いは、前者では火が 管を通過するのに対し、後者では水が管内に位置し、火が管の周りを通過することです。

図6.フリーマン垂直ボイラー。

このタイプのボイラーには、水で満たされた上部シリンダー（または複数）が備えられています。上部シリンダーの前端または防火扉から、火格子の下方後方まで斜めに伸びる一連の細管は、 別のシリンダーまたはパイプで合流し、上部シリンダーのもう一方の端に接続されています。火の真上にある管の部分が最も高温になり、この部分の水は加熱されて上部シリンダーの前端まで上昇します。一方、残りの空間を満たすために、上部シリンダーの後端から後パイプを通してより冷たい水が引き込まれ、水管の下端まで下降し、そこから再び前端まで流れます。

このタイプのボイラーは伝熱面積が大きく、管径が細いため、壁が薄くても十分な強度を確保できます。このタイプのボイラーでは、流路に絞り込まれたセルがないため、高い循環自由度が重要です。ポータブルエンジンには適していません。

直立型または垂直型のボイラー。
直立型ボイラーは、ボイラーシリンダーが垂直に配置され、下端の火室で火が起こされ、その周囲を水ジャケットが囲み、燃焼の煙とガスが垂直の煙道を通って真上に上昇します。運搬する水の量は比較的少なく、蒸気空間も小さいですが、ボイラーが十分に高い場合は伝熱面積が比較的大きくなります。この形式のボイラーでは他のどのボイラーよりも早く蒸気を発生させることができ、定置式エンジンの場合は占有スペースが最小限で済みます。ほとんどの小型定置式エンジンはこの形式のボイラーを使用しており、広く使用されている直立型ボイラーを備えたトラクションエンジンもありますが、管の上部または蒸気端が過熱しやすく、漏れやすくなるという問題があります。また、底部の面積が非常に小さい水脚に泥やスケールが堆積してトラブルが発生することもよくあります。

ボイラーに関連して使用される用語の定義。
シェル— ボイラーの主要部分を形成する主な円筒形の鋼板。

ボイラーヘッド— ボイラーシリンダーの端。

チューブシート— ボイラーの両端に火管が挿入されるシート。

火室— ボイラーの一端にあるほぼ正方形の空間で、火が置かれる。通常は、四方を二重壁で囲まれ、この二重壁の二つのシェル間の空間は水で満たされている。すべての平面はステーボルトとクラウンバーでしっかりと固定されているが、円筒面は自己補強されている。

水脚— 火室の側面と下にある、水が通過する空間。

クラウンシート— ボイラー内の水の真下にある、火室の上部にある鋼板。このクラウンシートは高熱にさらされますが、水で覆われている限り、水が熱を伝導するため、金属がボイラー内の水よりも高温になることはありません。ただし、水で覆われておらず、蒸気のみで覆われている場合は、蒸気は水のように熱を伝導しないため、すぐに過熱されます。非常に高温になり、柔らかくなってたわむこともありますが、大きな危険性は、この過熱したクラウンシート近くの薄い水の層が突然大量の蒸気に変化して爆発を引き起こすことです。圧力がいくらか取り除かれると、この過熱された水が突然蒸気になって爆発を引き起こす可能性があり、たとえば安全弁が吹き飛びます (安全弁は圧力の一部を解放するため)。

煙室— ボイラーの火の反対側の端にある空間。機関車型ボイラーの場合は煙突に上がる前に、戻り型ボイラーの場合は小さな煙道を通る前に、煙が溜まる場所です。

蒸気ドーム— ボイラーシリンダー上部にあるドラムまたは突起で、蒸気が到達できる最高点を形成します。蒸気はこのドーム上部から配管を通してボイラーから取り出されます。この位置では、泡立ちやボイラーの振動によって蒸気が水と混ざる可能性が最も低いためです。通常の条件下でも、ドーム上部の蒸気は他の部分よりも乾燥しています。

マッドドラム— ボイラー底部にある円筒形の容器。上部の蒸気ドームに似ています が、深さはそれほど深くありません。水中の不純物がここに蓄積されるため、還流煙道ボイラーでは非常に役立ちます。機関車ボイラーでは、泥は火室の下の水脚に蓄積されます。

マンホール —ボイラー内部への大きな開口部で、人がそこを通って内部を掃除することができます。

ハンドホール— ボイラー内の様々な箇所にある小さな穴で、ホースのノズルを通して内部を清掃することができます。これらの開口部はすべて、マンホールプレートおよびハンドホールプレートと呼ばれる蒸気漏れ防止プレートでしっかりと覆う必要があります。

ボイラージャケット— 木材、石膏、毛髪、ぼろ布、フェルト、紙、アスベストなどからなる非伝導性の被覆材で、鋼鉄からの放射熱によってボイラー胴体が急激に冷却されるのを防ぎます。これらの材料は通常、鉄板でボイラーに固定されます。ジャケットとボイラー胴体の間に空気層を設けることで、ジャケットの効率が向上します。

蒸気ジャケット— エンジンシリンダーなどの周囲の空間で、内部が急速に冷えるのを防ぐために生蒸気で満たされる。

灰置き場— 火格子の真下の、灰が溜まる空間。

デッドプレート— 火床と同様に、火が載る鋼板のことですが、灰受けへの開口部はありません。デッドプレートは、冷気が火を通って煙道へ流れ込むのを防ぐために使用されることがあり、藁焚きボイラーでよく使用されます。石炭や薪を燃料とするボイラーでは、ほとんど使用しないでください。

格子表面- 格子バーが占める全体のスペース。通常は平方フィートで測定されます。

強制通風— 燃焼ガスの上昇する自然な性質以外の何らかの原因によって生じる通風。例えば、蒸気が煙突に逃げ込むことで生じる通風など。

伝熱面— 火の熱にさらされるボイラーの表面全体、または片側に水があり、もう一方に加熱された空気またはガスがある鋼鉄のシートまたはチューブの領域。

蒸気空間— 水面上の蒸気が占める空間の容積。

水空間— 蒸気の下の水が占める空間の容積。

ダイヤフラムプレート— 機関車のボイラーのドームに用いられる多孔板。蒸気供給管への水の流入を防ぐ。ドライパイプは小さな穴が開いた管で、ダイヤフラムプレート付きのドームからではなく、蒸気室から蒸気を取り出すために使用される。

ボイラーの付属品1
ボイラーの保守と管理について検討する前に、ボイラーの主要な作動付属装置について簡単に説明しておきましょう。これらの付属装置の性質と用途を十分に理解していなければ、ボイラーを安全かつ科学的に取り扱うことは不可能です。しかし、これらの付属装置について全く知らないままボイラーを扱う技術者もいます。彼らの無知は、多くの場合、自らの命だけでなく、他者の命も奪っています。

技師の第一の任務は、ボイラーに水が満たされているかどうかを確認することです。これは通常、ガラス製の水位計で確認します。

水位計とコック。

2ロッド水位計。

ガラス管の両端にはコックが付いています。これらのコックが開いていると、水は下側のコックからガラス管に入り、もう一方のコックから蒸気が出てきます。こうすることで、ゲージ内の水位はボイラー内の水位と同じになり、水はガラス管の下端より下がったり、上端より上に上がったりすることはありません。

下部ゲージコックの下には、蒸気圧がかかっているときにゲージから水を抜き、吹き飛ばすためのコックがもう一つあります。このコックを時々開けて、加熱された水や蒸気を吹き込むことで、技師は水位計への通路が詰まっていないことを常に確認できます。上部のコックを閉じて下部のコックを開けると、排水コックを吹き飛ばして下部への通路を空にすることができます。また、下部ゲージコックを閉じて上部のコックを開けると、排水コックを開いたときと同じように、蒸気室からの通路を空にしてテストすることができます。ガラスが割れた場合は、上部と下部の両方のゲージコックを直ちに閉じてください。

測定するか、コックを試してください。

ガラス製の水位計に加えて、ボイラー内の水位を確かめるためのトライコックがあります。これらは 2 個から 4 個必要です。これらはボイラーシートから直接開き、順番に開くことで、おおよその水位を知ることができます。1 つのコックはクラウンシートの高さ近く、または少し上に、もう 1 つは下部ゲージ コックの高さ、もう 1 つはゲージの中央、もう 1 つは上部ゲージの高さ、さらにもう 1 つは、おそらくもう少し高い位置にあります。ただし、水位線より上と下に 1 つずつあれば十分です。水位がコックの高さより上であれば、コックを開くと白い霧が吹き出します。コックが蒸気空間から開く場合は、コックを開くと青い蒸気が吹き出します。

ボイラー内の水位が適切なレベルにあることを確認するために、トライコックは時々開ける必要があります。ガラスゲージの動作には様々な要因が影響する可能性があるためです。トライコックはゲージコックと呼ばれることもあります。

コックを試してみてください。

蒸気ゲージ。
蒸気計は、ボイラー内で蒸気が及ぼす圧力（ポンド）を指針で示すように配置された精密な計器です。非常に重要であり、故障すると大きな損害を引き起こす可能性があります。

圧力計。

蒸気計は1849年、フランスのウジェーヌ・ブルドンによって発明されました。彼は、単純な曲線を描くように曲げられた平らな管の一端を固定すると、適切なバネ材で作られていれば、管内の水圧によって伸縮することを発見しました。自由端​​は時計仕掛けで針を動かします。

蒸気ゲージは、蒸気がチューブ内の水に作用し、水が蒸気によって置換されないようにサイフォンまたはチューブの結び目でボイラーに取り付けることが重要です。蒸気は過剰な熱でゲージチューブを膨張させ、ゲージの正しい動作を妨げる可能性があるためです。

蒸気計は頻繁に故障するため、定期的に点検する必要があります。適切な蒸気計が既に取り付けられているボイラーに蒸気計を取り付けると便利です。両方の計器が同じ値を示す場合、どちらも正確である可能性が高いです。

スチームゲージサイフォン。

フロントシリンダーコック。

自己診断機能付きの蒸気計もあります。圧力が全て遮断されると、指針は0に戻ります。その後、一連の重りを計器に吊るすと、指針が対応する数値を示します。主な変動原因は、指示針の緩みです。これは通常、圧力が遮断された状態で指針が正確に0に戻らない場合に発生します。

安全弁。
安全弁は、重り付きレバー2またはらせんバネ (トラクション エンジンの場合)、あるいは類似の装置によって固定された弁で、所定の蒸気圧力で噴出するようにねじなどで調整可能です。この圧力は通常、トラクション エンジンの場合、ボイラーの定格圧力 (110 ～ 130 ポンド) です。弁にはハンドルが付属しており、このハンドルで弁を開けて、正常に動作していることを確認するために時々開ける必要があります。弁が噴出する際、蒸気圧計が安全弁の設定圧力と一致していることを確認する必要があります。一致しない場合は、安全弁が自由に動作していないか、蒸気圧計が正確に表示していないかのどちらかです。

KUNKLE POP VALVE の断面図。

安全弁。

切り口はKunkle安全弁です。設定するには、ジャムナットを緩め、キーを圧力調整ネジに差し込みます。圧力を上げるには締め込み、下げるには緩めます。希望の圧力になったら、ジャム ナットを圧力調整ネジにしっかりと締め付けます。バルブの開閉を調整するには、やすりの先端をレギュレーターの歯に当てます。ボイラー圧力が高すぎてバルブが閉まる場合は、レギュレーターを左に動かします。圧力が低すぎる場合は、レギュレーターを右に動かします。

これは、バルブが吹き出し口にあるときに実行できます。

マーシュ独立蒸気ポンプの幻影。

他のタイプのバルブも同様の方法で管理され、正確な指示は常にメーカーから提供されます。

ボイラーに水を入れます。
ボイラーに水を満たす一般的な方法は 3 つあります。

まず、ボイラーを始動する前に、手または手動ポンプでボイラーに水を入れます。通常は注入プラグが付いていますが、これを取り外し、代わりに漏斗を取り付けます。水を入れる際に、ゲージコックの1つを開けて空気を抜きます。

ガラス製水位計で確認できるように、ボイラー内に十分な水量がある場合は、給水 プラグを元に戻してください。蒸気が出た後は、ポンプまたはインジェクターでボイラーに水を供給してください。

ボイラーポンプ。
トラクション エンジンで一般的に使用されるポンプには、独立ポンプとクロスヘッド ポンプの 2 種類があります。

独立ポンプは、実質的にポンプが接続された独立したエンジンです。2つのシリンダーがあり、1つは蒸気を受け取り、ピストンに力を伝えます。もう1つは水シリンダーで、プランジャーが作動して水を吸引し、蒸気シリンダー内の蒸気圧によって接続パイプを通ってボイラーに押し出します。

ストレートグローブバルブ。

アングルグローブバルブ。

全ての吸引ポンプは、供給タンクまたは井戸内の水面にかかる大気圧によって水を汲み上げます。この大気圧は1平方インチあたり約15ポンドで、高さ28～33フィート（約8.5～10.3メートル）の水柱を支えるのに十分な圧力です。33フィートとは、海面付近で理論上大気圧が支えられる水柱の高さです。高度が上がると大気圧は低下します。20フィート（約6.3メートル）または22フィート（約6.7メートル）を超える深さから水を汲み上げる場合、ポンプは十分に機能しません。

水は、プランジャーにかかる蒸気の圧力によってほぼ任意の高さまで押し上げることができます。また、水は深井戸ポンプによって深井戸から汲み上げられます。深井戸ポンプは、20 ～ 25 フィートの水を吸い上げ、プランジャーにかかる圧力によって残りの距離を押し上げます。

汲み上げられる水の量は、吸入管内のコックまたはグローブバルブによって調節されます。

クロスヘッドボイラーポンプは、エンジンのクロスヘッドに取り付けられたポンプです。エンジンピストンの力がポンプのプランジャーに伝達されます。

ポンプ部分は、独立型でもクロスヘッド型でもまったく同じように動作します。

このカットは、排出された蒸気を使用して汲み上げられた水を加熱する独立したポンプ (マーシュ ポンプ) を表します。

内部ネジ付きバルブ。

各ボイラー給水ポンプには少なくとも 2 つのチェック バルブが必要です。

チェックバルブは、通常、パイプ内に組み込まれた小さなスイングゲートバルブで、水が一方向に流れるときにバルブが自動的に開いて水を通過させ、水が反対方向に流れるとバルブが自動的にしっかりと閉じて水の通過を防ぐように配置されています。

スイングチェックバルブの断面図。

タンクまたは井戸からポンプシリンダーへ水を導く供給管には、逆止弁が1つあります。プランジャーを引き戻したり引き上げたりすると、ポンプシリンダー内に真空状態が生じ、外気圧によって水が供給管を通ってシリンダーへ押し出され、逆止弁が開いて水が通過します。プランジャーが戻ると逆止弁が閉じ、水はボイラーへの給水管へ押し出されます。

ケースヒーターの断面図。

通常、ポンプシリンダーとボイラーの間には、2 つのチェックバルブが設置されています。どちらもポンプから離れる方向、またはボイラーに向かう方向に開閉します。ボイラーに水が安定して流れるように、空気室が設けられています 。プランジャーの各ストロークごとに、空気室に水が部分的に充填されることがあります。水が流入すると、空気が圧縮され、膨張すると、水が給水管を通ってボイラーに一定の流れとして送り込まれます。ポンプシリンダーと空気室の間には、水がシリンダーに戻るのを防ぐためのチェックバルブが 1 つ設置されています。また、空気室とボイラーの間にも、蒸気圧によって空気室に逆流したり、ボイラーや温水器から水が逆流したりするのを防ぐためのチェックバルブが 1 つ設置されています。

ペンバーシーインジェクターの断面図。

米国自動注射器。

（アメリカンインジェクター社）

ポンプを正常に動作させるには、これら3つのチェックバルブすべてがスムーズに作動し、しっかりと閉まる必要があります。通常、チェックバルブはゴム製のフェーシングで閉じますが、時間の経過とともに摩耗し、 ヒンジに汚れが入り込むと、しっかりと閉まらなくなる可能性があります。チェックバルブはいつでも開けて点検することができ、摩耗がひどい場合は新しいものに交換できます。

温水蒸気は膨張し、真空状態の形成を妨げるため、冷水のみをうまく汲み上げることができます。そのため、供給源から水を吸い上げるための吸引力は発生しません。

ボイラー付近の給水管には、ボイラーが加圧されている際に逆止弁を遮断できるよう、必ずグローブバルブまたはコックを設置してください。 必要な場合を除き、コックは絶対に閉じないでください。

ポンプからの水は、ボイラーに入る前にヒーターを通過します。ヒーターは小さな円筒形で、内部にパイプコイルが入っています。ポンプからの給水管はこの内側のパイプコイルの一端に接続され、コイルの他端はボイラー本体に通じています。エンジンシリンダーからの排気蒸気はシリンダー内に取り込まれ、パイプコイルを迂回した後、煙突から排出されて通風を促進します。給水はこのヒーターを通過する際に、ボイラーに入る前にほぼ沸騰するまで加熱されるため、ボイラーを冷却する効果はありません。給水を加熱することで、約10%の省エネ効果が得られます。

自動注射器。

インジェクターは、給水タンクまたは井戸からボイラーへ水を送り込み、同時にボイラーの蒸気を利用して加熱するもう一つの手段です。 クロスヘッドポンプを使用する場合は、エンジン停止時には作動しないため、インジェクターは必須です。エンジンが停止し、ヒーター用の排気蒸気がない場合でも、ボイラーへ送水する前に水を加熱しておくことは、どのような場合でも有用です。

インジェクターには様々な種類がありますが、どれも実質的に同じ原理で動作します。ボイラーからの蒸気は、先細りのノズルを通って小さなチャンバーに導かれ、そのチャンバーには給水管が開口部として接続されています。この蒸気ノズルは強力な蒸気を噴射し、チャンバー内に部分的な真空状態を作り出し、そこに水を流入させます。蒸気はインジェクターに入る際に圧力が低下しているため、当然のことながら最初はボイラーに戻ることができず、オーバーフローから排出されます。しかし、水が流入すると、蒸気ジェットが水に衝突して凝縮します。同時に、蒸気ジェットは水と凝縮した蒸気をボイラーに向かって勢いよく運び、ボイラーの背圧を克服して加熱された水流をボイラーに送り込みます。インジェクターを正常に動作させるには、その部品を精密に調整する必要があり、蒸気圧が変化するため、始動にはある程度の工夫が必要です。通常、蒸気の全圧力がオンにされ、水供給用のコックが圧力に応じてさまざまな量で開かれます。

まず、逆止弁とボイラーの間のバルブを開き、給水が自由に流入できるようにします。次に、蒸気ドームの隣のバルブ、および蒸気供給管とインジェクターの間のその他のバルブを大きく開きます。最後に給水バルブを開きます。オーバーフローから水が出ている場合は、給水バルブを閉じ、再び開きます。このとき、適切な回転数だけ回してください。インジェクターは流入する水の量によって制御されます。

プレーンホイッスル。

あらゆるタイプのインジェクターを設定する際には、次の規則に従う必要があります。

すべての接続パイプを可能な限り真っ直ぐかつ短くします。

すべての接続パイプの内径は、インジェクターの対応する部分の穴の直径と同じかそれより大きくなければなりません。

給水源に汚れや木片などの異物が含まれている場合は、給水管の末端にストレーナーを設置する必要があります。必ずストレーナーを使用してください。ストレーナーの穴は、給水管の最小開口部と同じ大きさで、ストレーナーの開口部の総面積は給水面積（断面積）よりもはるかに大きくなければなりません。

蒸気はドームの最も高い部分から取り出す必要があります。そうすることで、ボイラーからの水が蒸気に混入するのを防ぐことができます。湿り蒸気は蒸気ノズルに溝や切れ目を入れます。エンジンにつながるパイプから蒸気を取り出すのは、パイプがかなり太い場合を除いて避けてください。

新しいインジェクターを使用する前に、ボイラーに取り付けた後、取り外して蒸気を吹き込むか、水を流して十分に洗浄することをお勧めします。これにより、使用中に鉛やスケールがインジェクター内に入るのを防ぐことができます。

インジェクターは可能な限り低く設定します。リフトが最小の場合に最もよく機能します。

エジェクターやジェットポンプは、蒸気の圧力で水を汲み上げて押し出す装置で、タンクへの充填などに利用されています。

爆破および吹き飛ばし装置。
トラクションエンジンには、ボイラーから煙突へとつながるバルブ付きの小管があります。バルブが開くと、煙突に吹き込まれた蒸気が真空状態を作り出し、通風を増加させます。送風管は火を起こす際にのみ使用され、蒸気圧が15ポンド程度に達するまでは効果がありません。

エンジンシリンダーからの排気ノズルも煙突に通じており、エンジンが稼働しているときは、排気蒸気で送風機を使用しなくても通風を維持するのに十分です。

ブローオフコックは、ボイラーの底に溜まった沈殿物を吹き飛ばしたり、泡立ちを防ぐために水面のスカムを吹き飛ばしたりするために使用されます。ボイラーを高圧でブローオフすることは絶対に避けてください。損傷する危険性が極めて高いためです。ブローオフを行う前に、ボイラーが少し冷めるのを待つことをお勧めします。

スパークアレスター。
牽引機関車は、木材や藁を燃料とする場合、通常、スパークアレスターが装備されています。石炭の火花は重く、火の粉の寿命も短いため、一部の機関車ではスパークアレスターは必要ありません。しかし、スパークアレスターを装着せずに木材や藁を燃料として機関車を運転すると、火災が発生する危険性が高くなります。

ダイヤモンドスパークアレスター。

スパークアレスターには様々な種類があります。最も一般的なのは、煙突の上部に設置される大型のスクリーンドームです。このスクリーンは、ブラシで清掃して常に清潔に保つ必要があります。そうでないと、エンジンの通風が阻害されます。

別の形式のスパークアレスターでは、煙を水に通過させることで、発生する可能性のあるすべての火花を効果的に消火します。

ダイヤモンドスパークアレスターは通風を妨げず、すべての火花がチューブを通って逆流し、水を蓄えたバケツに運ばれる構造になっています。図に示すように、逆円錐状の部分は鋼線布で作られており、煙とガスは排出しますが、火花は出ません。火花によって何かが燃える可能性はありません。煙突に排気するあらゆる蒸気機関に適合します。

1 特に断りのない限り、継手の断面図はオハイオ州シンシナティのLunkenheimer社製のものを示しています。 [戻る]

2 このタイプの安全弁は、スプリングバルブやポップバルブよりもはるかに危険であるとして、現在では完全に廃棄されています。 [戻る]

第3章
シンプルなエンジン。
エンジンは、蒸気圧を仕事に使える形に変換する発電所の一部です。厳密に言えば、エンジンは蒸気の発生とは全く関係がありません。蒸気の発生は、既に説明したボイラーでのみ行われます。

単純なシリンダーの図。

（J. I. Case Threshing Machine Co.）

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蒸気機関は1765年から1790年にかけてイギリスでジェームズ・ワットによって発明されました。彼は、現在の蒸気機関の基本部品のすべてを理解していました。しかし、セガン、エリクソン、スティーブンソン、フルトンをはじめとする多くの人々によって改良が進められました。

まず次のことを考えてみましょう。

蒸気シリンダー、その部品および接続部。
シリンダー本体は、滑らかな穴が開けられた鋳鉄の一枚板で構成されています。

シリンダーヘッドは、シリンダー本体の両端にボルトで固定された平らなディスクまたはキャップです。シリンダーヘッドは、エンジンフレームと一体となって鋳造される場合もあります。

ピストンはシリンダー内で往復運動する円板です。通常は中空の鋳物で、シリンダー内にしっかりと固定するために、その円周にはピストンリングが取り付けられています。ピストンリングはピストンよりもわずかに大きい直径で、シリンダー側面に対してバネのような役割を果たします。フォロワープレートとボルトは、ピストンヘッド上のピストンリングを覆い、固定します。

コネクティングロッドとクロスヘッド。

（J. I. Case Threshing Machine Co.）

ピストンロッドは錬鉄または鋼で作られ、一端がピストンにしっかりと固定されています。ピストンロッドはピストンからシリンダーヘッドを通り、蒸気密の「スタッフィングボックス」を通過します。ピストンロッドの一端はクロスヘッドに接続されています。

クロスヘッドはガイドの間で動作し、 上下にシューが付いています。これは実質的にジョイントであり、直線的な前後運動を回転運動に変換するために不可欠です。クロスヘッド自体は、片端にしっかりと固定されたピストンと同様に直線的に前後に動きます。もう片端にはコネクティングロッドが取り付けられており、 クロスヘッド内のベアリング（リストピンまたはクロスヘッドピンと呼ばれる）と連動します。

コネクティングロッドは錬鉄または鋼で作られており、一方の端はリスト ピンと呼ばれるベアリングで機能し、もう一方の端はクランク ピンと呼ばれるベアリングで機能します。

クランクは、コネクティングロッドからクランクシャフトへ動力を伝達する短いレバーです。クランクディスクと呼ばれる円盤状のものもあります。

クロスヘッド。

（J. I. Case Threshing Machine Co.）

さて、蒸気シリンダー自体に戻りましょう。

蒸気は蒸気ドームの頂部から伸びるパイプを通ってボイラーから排出され、スロットルバルブによって供給または遮断されます。スロットルバルブは通常、何らかのレバーハンドルで開閉されます。蒸気は蒸気箱へと送られます。蒸気箱は通常、シリンダーと同じ鋳物でできています。蒸気箱には蒸気箱カバーと呼ばれる蓋があり、しっかりとボルトで固定されています。

蒸気バルブは、通常単にバルブと呼ばれ、ピストンを前後に動かしながら、シリンダーの両端に交互に蒸気を送り込む役割を果たします。

バルブには多くの種類がありますが、最も単純なバルブ（図参照）はDバルブです。Dバルブは蒸気室の底部（ バルブシートと呼ばれる）を前後にスライドし、2つの蒸気ポートを交互に開閉します。 蒸気ポートは細長い通路で、蒸気はまず一方の ポートからシリンダーの一端へ、次にもう一方のポートからもう一端へ流れ込みます。排気蒸気もこれらのポートから排出されます。

現在検討中のタイプのエンジンの排気室は、バルブの下側にある開口部で、常に排気ポートに開いています。排気ポートは排気管に接続され、最終的には排気ノズルから機関車または牽引エンジンの煙突に排出されます。他のタイプのエンジンの場合は、凝縮器に排出されます。

バルブはバルブ ステムによって作動し、バルブ ステムはバルブ ステムスタッフィング ボックスを介して作動します。

もちろん、ピストンはシリンダーの全長にわたって動くわけではありません。そうしないと、シリンダー ヘッドにぶつかってしまいます。

クリアランスとは、ピストンがその方向のストロークの限界に達したときの、両端のシリンダー ヘッドとピストンの間の距離です。

ほとんどのエンジンでは、ピストンがいずれかの方向への動きの限界に達する直前にバルブがわずかに開くように設定されており、ピストンが戻る準備ができる前に蒸気が取り込まれます。この開きは通常 1/32 ～ 3/16 インチで、 リードと呼ばれます。ピストンがストロークの限界に達する前に取り込まれた蒸気がクッションを形成し、ピストンが衝撃なく、楽に静かに逆方向に動くのを助けます。もちろん、クッションはできる限り小さく、その目的を果たすものでなければなりません。そうでなければ、エンジンが停止しやすくなり、エネルギーが失われることになります。リードのないエンジンもあります。

バルブセッティングとは、バルブシート上でバルブの両端のリードが等しくなり、エンジンの要求を満たすようにバルブを調整することです。バルブの前後移動を短くすることで、リードを増減させることができます。これは通常、偏心装置またはバルブギアの交換によって行われます。

スライド バルブのラップとは、スライド バルブが移動の中間にあるときにポートの端を越えて伸びる距離のことです。

蒸気側のラップは外側ラップ、排気側のラップは内側ラップと呼ばれます。ラップの目的は、 蒸気を膨張作用させる利点を確保することです。ラップを設けることで、バルブは一方の蒸気ポートが開く前に、もう一方のポートが閉じます。これはピストンがストロークの終端に達する前、そしてもちろん排気ポートが開く前に行われます。こうして、ピストンを駆動するためにシリンダー内に送り込まれた蒸気は、短時間の間、入口も出口も閉ざされ、自身の膨張力によってピストンを駆動します。蒸気が排気口から排出される際には、圧力が大幅に低下し、無駄に消費される蒸気量が少なくなります。

ここで、

バルブギア。
バルブの開閉機構は、単にバルブを開閉するだけでなく、様々な機能を果たすため、やや複雑です。エンジンにリバースレバーがある場合、それはバルブギアを介して作動します。また、エンジンの回転速度を調整する調速機もバルブギアを介して作動する場合があります。したがって、バルブギアは非常に重要です。

最も単純なバルブギアは、その動作を固定された偏心装置に依存します。

偏心装置は、シーブと呼ばれる中央の円盤と 、その中心から片側にある主軸にキーで固定された部分と、その周囲を緩く滑る溝付きリングまたはストラップで構成されています。ストラップは通常、真鍮または摩擦抵抗の少ない金属で作られています。ストラップは2つの部品で構成されており、摩耗に応じて締め付けられるようにボルトで固定されています。

偏心ロッドはストラップにボルトで固定されるか、ストラップと一体化されており、このロッドの動きがバルブに伝達されます。

したがって、偏心装置は単なるディスククランクの一種に過ぎず、通常のクランクのようにシャフトの端に取り付ける必要がないことがわかります。

偏心シーブの中心とシャフトの中心の間の距離は、偏心のストロークまたは偏心度と呼ばれます。

偏心装置は通常、コネクティングロッドを通じてその力をバルブステムに伝え、バルブステムがバルブを動かします。

単純な偏心弁装置の最初の改良は

後進ギア。
蒸気バルブの動きを制御することは非常に望ましいことです。これにより、必要に応じてエンジンを反対方向に運転したり、蒸気の力を利用してエンジンを急速に停止したり、負荷が軽くボイラー内の蒸気圧が高いときに、エンジンを稼働させるのに必要な量の蒸気だけがシリンダーに流入するようにバルブの移動を調節したりすることができます。

逆転ギアにはさまざまな種類がありますが、まずは最も一般的で単純なギアの 1 つを検討してみましょう。

HUBER シングルエキセントリックリバース。

偏心シーブをシャフト上で、通常の動作でシャフトに固定されている位置と反対の位置にスライドさせることができれば、バルブの動作は逆転し、ピストンの前進端の前に蒸気が流れ、ピストンの動きが抑制されて、反対方向に動き始めます。

スティーブンソンが発明したリンクギアは、これを自然で簡単な方法で実現します。クランク シャフトには 2 つの偏心部品が互いに反対側に配置されており、それらのコネクティング ロッドはリンクと呼ばれる部品で終端し、このリンクを介して動きがバルブ ステムに伝達されます。リンクは湾曲したスライドで、一方の偏心部品が一方の端に、もう一方の偏心部品がもう一方の端に接続されて います。バルブに動きを伝達する リンクブロックは、一方の端からもう一方の端まで自由にスライドします。リンク ブロックが最初のロッドの端と反対側になるようにリンクを下げます。すると、バルブは対応する偏心部品によって動かされます。リンク ブロックがもう一方のロッドの端と反対側になるようにリンクを上げます。すると、バルブはもう一方の偏心部品によって動かされます。中間に死点があり、ブロックがここで停止すると、バルブはまったく動きません。中間のどのポイントでも、バルブの移動距離はそれに応じて短くなります。

バルブとリンクが逆になります。

これが完璧なリンクの理論的な効果です。しかし、死点は絶対的ではなく、リンクの動きは、リンクを上下させるロッドが取り付けられている点と、このロッドの長さによって変わります。フルギアでは、ブロックはリンクの端まで来ることはできず、この余分な距離はクリアランスと呼ばれます 。リンクの半径 は、駆動軸の中心からリンクの中心までの距離であり、リンクの曲線はその半径を持つ円です。半径の長さはかなり変わる可能性がありますが、吊り下げ点が重要です。リンクが中心で吊り下げられている場合、後部よりも前部のストロークで確実に早く蒸気を遮断します。通常、リンクはエンジンの運転に最も使用される点から吊り下げられます。

ウルフ逆止弁装置。

ウルフ式逆転装置は、偏心器を1つだけ使用しており、そのストラップにアームが鋳造され、そのアームの先端にはブロックが枢動接続されています。このブロックは枢動ガイド内をスライドし、その角度は 逆転レバーによって制御されます。偏心アームには偏心ロッドが接続されており、この偏心ロッドの動きは、単純型エンジンではロッカーアームを介して、複合型エンジンではスライド（図参照）を介してバルブロッドに伝達されます。

マイヤー式バルブ装置は、実際にはエンジンを逆転させるのではなく、主バルブの背面に取り付けられ、遮断を制御する追加のバルブによって蒸気の流入を制御します。主バルブは通常のDバルブと似ていますが、蒸気はバルブの両端からではなく、バルブを貫通するポートから流入します。これらのポートは、別個の偏心器によって制御されるライディングバルブの動きによって部分的に開閉されます。このライディングバルブを調速機に接続すれば、エンジンの速度を調節できます。また、リンクを追加することで、装置を可逆的にすることもできます。この方法の主な欠点は、バルブとシートの摩擦が大きすぎることです。

知事たち。
調速機とは、回転するボールなどによってシリンダーへの蒸気供給量を調整する機構です。エンジンの回転速度が増減すると、ボールなどの回転速度も増減します。このようにして、エンジンの回転速度は変化する負荷や条件に応じて調整されます。

水量調節器のバルブを示す断面図。

最も単純なタイプの調速機は、トラクション エンジンで一般的に使用されているもので、ワットが発明したものを改良しただけのものです。2 つのボールがスピンドルの周りを回転し、エンジンの速度が速いときに上昇し、遅いときに下降します。この上昇 と下降によって、スロットル バルブに似たバルブを開閉します。調速機ボールの上昇と下降によって開閉する調速機バルブの量は、通常、上部または側面のつまみねじ、またはハンドル ナットと呼ばれるもので調整されます。ハンドル ナットは通常、その真上にあるチェック ナットでしっかりと固定されており、チェック ナットはハンドル ナットにしっかりとねじ込まれます。調速機ボールへの動きは、ベルトと、計測歯車の機構で動作するバンド ホイールによって伝えられます。

このタイプの調速機にはかなりの摩擦があり、動作を維持するために多くのエネルギーが浪費されます。バルブステムまたはスピンドルは蒸気密のスタッフィングボックスを通過しますが、パッキンがきつすぎると固着する可能性があります。そして、このスタッフィングボックスから蒸気が漏れると、直ちに出力が低下します。

ピカリング水平ガバナー。

このような調速機は、スロットルバルブ調速機と呼ばれます。高級エンジンでは、この種の調速機に固有の問題は、調速機が蒸気供給管のバルブを制御するのではなく、蒸気バルブとそのギアを介した蒸気シリンダーへの蒸気の流入を制御するようにすることで克服されています。このようなエンジンは、「自動カットオフ」を備えていると言われています。調速機はリンクに取り付けられている場合もあれば、すでに説明したマイヤーギアのように別のバルブに取り付けられている場合もあります。通常、調速機はフライホイールに取り付けられているため、このタイプの調速機はフライホイール調速機と呼ばれます。自動カットオフ調速機は、スロットルバルブ調速機よりも 15 ～ 20 パーセント効率が高くなります。

クランク、シャフト、ジャーナル。
ピストンがピストンロッド、クロスヘッド、コネクティングロッドを介してクランクピンとクランクに、そしてシャフトに動力を伝える仕組みはすでに説明しました。

キー、ジブ、ストラップは、コネクティングロッドを最初にクロスヘッドのリストピンに、次にクランクのクランクピンに取り付けるための効果的な手段です。

ストラップは通常、2 つまたは 3 つの錬鉄または鋼をボルトで固定したもので 、ピンを緩く取り囲む 2 つの部分に分かれた真鍮を固定します。真鍮は完全には接合されておらず、摩耗したら締め付けることができます。これは、背面にキーが付いたギブによって行われます。キーは通常、打ち込まれるくさび、またはネジで、ギブの背面を圧迫して真鍮を一緒に押し付けます。その結果、ピストン ギアの長さは摩耗にもかかわらず均一に保たれ、短くなったり長くなったりしません。真鍮が摩耗して押し付けられている場合は、真鍮を取り外し、接合端の 4 つすべてを均等にやすりで削り、シムまたは薄い鉄板などを背面に置いて摩耗を均等にし、ピストン ギアが短くなったり変更されたりしないようにする必要があります。

コネクティングロッドとボックス。

（A. W. スティーブンス社）

クランクは、シャフトに取り付けられたシンプルなレバーで、シャフトを回転させます。一般的に使用されるクランクには2種類あります。サイドクランクは、シャフトを実質的に曲げることで動作します。また、 サイドクランクのバリエーションであるディスククランクは、レバーアームの先端ではなく、ディスクの円周に力が加わります。

クランクのボスは、シャフトを囲み、メインベアリングに突き当たる部分で、通常はクランクシャフトジャーナルの直径の約2倍の大きさです。 クランクのウェブは、シャフトとピンの間の部分です。

騒音のない回転を確保するには、クランクピンを非常に正確に回転させ、シャフトの方向と正確に平行にする必要があります。ピンまたはベアリングにかかる​​圧力が1平方インチあたり800ポンドを超えると、オイルは適切に潤滑できなくなります。したがって、ベアリング面は常に1平方インチあたり800ポンドを超える圧力がかからないように十分な大きさを確保する必要があります。適切な比率を確保するには、クランクピンの直径はシリンダーの内径の4分の1、長さはシリンダーの3分の1にする必要があります。

シャフトは錬鉄または鋼で作られており、クランクのねじり運動だけでなく、エンジンストロークによる曲げ力にも耐えなければなりません。曲げを防ぐため、シャフトはクランクのできるだけ近くにベアリングを設置する必要があります。

ジャーナルとは、軸受けとして機能するシャフトの部分です。メインベアリングは、台座、 ピローブロック、ジャーナルボックスとも呼ばれます。通常、真鍮などの摩擦抵抗の少ない素材で作られたボックスを鉄製の台座に収めた構造です。ピローブロックは通常、調整可能です。

フライホイール。
これはシャフトに取り付けられた重いホイールです。ピストンの可変動作を調整し、負荷が変動しても動きを均一に保つことを目的としています。慣性によってエネルギーを蓄え、ピストンが力や動力を加えなくなった後も、エンジンをしばらく稼働させることができます。

潤滑剤。
すべてのベアリングは、摩擦を可能な限り排除するために、常に効果的に潤滑されている必要があります。そうしないと、 エンジンの作動出力が大幅に低下します。さらに、完全かつ効果的な潤滑がないと、ベアリングが「切れる」、つまり不規則な溝などで摩耗し、エンジンを急速に損傷させてしまいます。

ベアリングは自動給油カップによって潤滑されます。給油カップはオイルまたはグリースを保持し、適切な穴を通じてベアリング上に均一に排出します。

「デトロイト」ゼロ ダブルコネクション ルブリケーター。

説明。

C1—本体またはオイルリザーバー。
C3—フィラープラグ。
C4—水バルブ。
C5—サイトフィードグラスを挿入するためのプラグ。
C6—サイトフィードドレインステム。
C7—調整弁。
C8—排水バルブ。
C9—蒸気バルブ。
C10—ユニオンナット。
C11—テールピース。
H—サイトフィードグラス。
視認式カップは、オイル滴がガラス管を通って下方に流れ落ちる様子を観察でき、また、エンジニアはカップ内のオイル量も確認できます。このようなカップは、クランクピン、クロスヘッド、そしてもちろんシリンダーを除く、エンジンのあらゆる部品に適しています。

クランクピンオイラーは、エンジンが作動しているときのみ、そしてエンジンの回転速度が速くなるにつれて、より速くオイルをベアリングに送り込むように配置されたオイルカップです。液体オイルを使用するタイプのオイルカップでは、オイルはディスクの下に溜まり、そこからシャンクを通ってベアリングへと通じる開口部が設けられています。エンジンの回転速度が上がると、遠心力によって オイルはカップの上部からベアリングへと押し上げられ、回転速度が速いほどクランクピンに送り込まれるオイルの量も増加します。

近年、硬質油やグリースが広く使用されるようになっています。グリースは圧縮カップに入れられ、カップ上部のディスクはバネと何らかのネジで押し下げられています。このネジを手で時々締めると、バネが自動的にグリースを押し下げます。

ガラス製オイルカップ。

理想的なグリースカップの断面図。

シリンダー潤滑装置は異なる原理で作られており、「シリンダーオイル」と呼ばれる全く異なる種類のオイルを使用します。目視確認式の自動給油装置は、オイルが一滴ずつ水の中を通過するように設計されており、ボイラーからシリンダーへと続く蒸気管に入る前に、ガラス越しにオイルが一滴ずつ見えるようになっています。オイルは蒸気と混ざり合い、蒸気室に入り、そこからシリンダーへと流れ込み、バルブとピストンを潤滑します。

オイルの排出は監視されるだけでなく、規制される可能性があり、切断を防ぐために十分なオイルがシリンダー内に流れていることを確認するための判断が必要です。

蒸気圧は両端で同じなので、油は水柱の重さによって蒸気に押し出されます 。寒い時期にエンジンを停止した際には、この凝縮水を排出するための小さなコックが付いています。また、すべてのコックが閉じている状態では、蒸気が冷たい油に作用して熱せられ、給油者が過負荷状態になることがあります。この過負荷を防ぐためにリリーフコックが付いていますが、給油者への給油時以外は少し開けておく必要があります。

エイコーンオイルポンプ。

オイラーには様々な種類があり、コックの配置もそれぞれ異なります。しかし、メーカーは必ずオイラーの仕組みを詳しく説明した図表と説明書を提供しています。現在では、同じ用途のオイルポンプもよく使用されています。

ディファレンシャルギア。
トラクションエンジンの駆動輪にエンジンを駆動させる歯車装置は重要です。もちろん、エンジンの動力を両方のトラクションホイールに伝達することが望ましいのですが、もし両方の後輪が固定ギアで固定されていたら、エンジンは直線から旋回できません。なぜなら、旋回する際には一方の車輪がもう一方の車輪よりも速く回転しなければならないからです。差動歯車装置、あるいは補償歯車装置は、必要に応じて両方の車輪を自由に動かし、一方がもう一方より先に回転できるようにする装置です。原理は歯車装置にラチェットが付いている場合とほぼ同じです。ラチェットに動力を与えて車輪を回転させると、何らかの理由で車輪がラチェットの力よりも速く回転する傾向があったとしても、車輪は自由に回転します。コーナーを曲がる際には、動力は一方の車輪にのみ伝達され、もう一方の車輪は、歯車装置によって動力が伝達される車輪よりも速く、あるいは遅く回転することが許されます。

デファレンシャルギアにはいくつかの形式があり、主に平歯車とベベル歯車の組み合わせが異なります。最もよく知られているものの一つは、図に示すように主駆動輪に4つの小さなベベルピニオンを配置したものです。ベベル歯車は主駆動 輪の両側でこれらのピニオンと連動します。一方の駆動輪が他方よりも速く動くと、これらのピニオンが回転して両側のギアを調整します。

HUBER スパー補正ギア。

AULTMAN & TAYLOR ベベル補正ギア。

クッション スプリングとベベル ピニオンを備えた差動ギア。

フリクションクラッチ。
エンジンの動力は通常、フライホイールの内側で作動する摩擦クラッチを介してトラクションホイールに伝達されます。（フライホイールの図面を参照）。トラクションホイールは、幅広の縁を持つ2つの大きな後輪で、 路面にしっかりと接地するための突起が付いています。トラクションエンジンには、泥や雪を除去するためのマッドシューと車輪洗浄装置も備わっています。

フリック社のトラクションエンジン。

「Eclipse」トラクション エンジンの平面図。特許取得済みのリバース ギアと駆動ピニオン用の摩擦クラッチの配置を示しています。

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ヒューズ付きプラグ。
可溶栓は単純なねじ式プラグで、中央がくり抜かれ、鋼や鉄よりも低い温度で溶ける他の金属が充填されています。このプラグは、 安全対策として機関車ボイラーのクラウン シート内に配置されています。火が非常に熱いときにクラウン シートに水がなくなると、可溶栓内の柔らかい金属が溶けて流れ出し、過熱された蒸気が火室に逃げて火を消し、ボイラーの温度を下げて爆発を回避します。州によっては、可溶栓が 法律で義務付けられており、クラウン シートのあるほぼすべてのボイラーに 1 つ取り付けられています。戻り煙突ボイラーやクラウン シートのないボイラー (垂直ボイラーなど) には、可溶栓がありません。可溶栓を有効に活用するには、月に 1 回は更新または交換する必要があります。

箱詰め。
ピストンロッドや蒸気バルブロッドなどの可動ロッドの周囲に蒸気を通さない接合部を作るための装置は、スタッフィングボックスと呼ばれます。通常、スタッフィングボックスはピストンロッドやバルブロッドに遊びを与え、蒸気が漏れないようにします。スタッフィングボックスは、ポンプのピストンや圧縮空気ピストンにも使用されることがあります。いずれの場合も、スタッフィングボックスは可動ロッドの周囲の環状空間で構成され、麻、綿、ゴムなどの柔軟な弾性材料を部分的に充填することができます。この充填物は、グランドと呼ばれるもので固定され、締め付けたり緩めたりできます。グランドは、シリンダーの外側のキャップをねじ込むことで、部分的に充填されたボックスに押し込まれます。スタッフィングボックスは、充填材が硬くなって機能しなくなり、蒸気が漏れたりロッドが切れたりするため、定期的に詰め直す必要があります。

シリンダーコック。
これらのコックは、蒸気の凝縮によって生じた水をシリンダーから排出するためのものです。エンジンの停止時および始動時には必ず開けてください。また、エンジン停止中は、特に寒冷地では水の凍結による損傷を防ぐため、開けたままにしてください。これらのコックへの注意は非常に重要です。

これらはポンプの周囲やその他の場所に設置された小さなコックで、内部の動作をテストするために使用されます。これにより、ポンプが正常に動作しているかどうかなどを確認することができます。

スチームインジケーター。
蒸気指示計は、蒸気シリンダーの両端に取り付けることができ、 ピストンの全ストロークにわたる蒸気圧力の特性を示します。リードが適切かどうか、クッションの程度などを明確に示します。蒸気の経済的な使用と分配、蒸気の膨張力などを研究する上で非常に重要です。

牽引エンジンおよびボイラーの付属品のリスト。
ケーストラクションエンジンに同梱されている真鍮などの部品のリストは、同様のトラクションエンジンやボイラーの参考として役立ちます。若い機関士は、新しいエンジンを素早く点検し、これらの部品の配置を一つ一つ確認する必要があります。これらの部品は、エンジンによって配置が異なります。

サイフォン付き蒸気ゲージ1個。
安全弁1個。
大型潤滑装置1個。
ポンプ用小型潤滑装置1個。
ガラスとロッドが付属したガラス水位計 1 個。
2ゲージコック。
1 笛を吹く。
1インジェクター完了。
ブローオフ用グローブバルブ1個。
クロスヘッド用圧縮グリースカップ1個。
クランクピン用グリースカップ1個。
リバースブロック用オイラー1個。
ガイド用ガラスオイル差し1個。
偏心ロッド用小型オイラー1個。
シリンダーコック 1個（1個はそのまま残します。）
ヒーターの排水用の止水栓 2 個。
ポンプのホース カップリング用止水栓 1 個。
ポンプ用ビブノーズコック1個。
スロットル用ペットコック1個。
ポンプの蒸気シリンダー用のペットコック2個。
ポンプの水シリンダー用のペットコック1個。
ポンプからの給水管用ペットコック1個。
インジェクターからの供給パイプ用のペットコック1個。
ガバナーベルト1個。
煙突クリーナー1個。
15 フィート 1 インチの吸引ホース。
5フィートの散水ホース。
吸引ホース用ストレーナー1個。
漏斗用ストレーナー1個。
インジェクター用の 4 フィート 6 インチのホース。
ポンプ用の5 フィート 6 インチのホース。
ホース用ニップル 2 個 (¾×2½ インチ)。
2¾インチのホースクランプ。
2 ½ インチ ホース ストレーナー。
ボイラーとエンジンに関するテスト問題
Q. 現代の定置式煙突ボイラーはどのように配置されていますか?

Q. 機関車型のボイラーはどのように違うのですか?

Q. 還流煙突ボイラーとは何ですか？

Q. 水管ボイラーとは何ですか？また、火管式ボイラーとどう違うのですか？

Q. 垂直ボイラーとは何ですか？また、その利点は何ですか？

Q. シェルとは何ですか？

Q. ボイラーヘッドとは何ですか？

Q. チューブシートとは何ですか?

Q. ファイアボックスとは何ですか？

Q.ウォーターレッグとは何ですか？

Q. クラウンシートとは何ですか？

Q. 煙室はどこにありますか？

Q. スチームドームの用途は何ですか?

Q. 泥太鼓は何のためにあるのですか？

Q. マンホールとハンドホールは何のためにあるのですか？

Q. ボイラージャケットとは何ですか？

Q. スチームジャケットとは何ですか？

Q. 灰置き場はどこですか？

Q. デッドプレートとは何ですか?

Q. 格子表面はどのように測定しますか?

Q. 強制徴募とは何ですか？

Q. 加熱面積はどのように測定しますか?

Q. スチームスペースとは何ですか？

Q.ウォータースペースとは何ですか？

Q. ダイヤフラムプレートとは何ですか？

Q. 新しいボイラーを担当するエンジニアの最初の義務は何ですか?

Q. 水位計と試栓は何のためにあるのですか？また、どのように設置されていますか？

Q. 蒸気ゲージとは何ですか？また、どのようにテストできますか？

Q. 安全弁とは何ですか？ エンジニアは安全弁に触れるべきでしょうか？ 蒸気ゲージを使ってどのように検査するのでしょうか？

Q. ボイラーに最初に水を入れるにはどうすればよいですか?

Q. 圧力がかかった状態ではどのように充填されますか?

Q. 独立ポンプとクロスヘッドポンプとは何ですか？

Q. チェックバルブとは何ですか? また、その用途は何ですか? どこにありますか?

Q. ヒーターとは何ですか？どのように機能しますか？

Q. インジェクターとは何ですか？その動作原理は何ですか？

Q. ブローオフコックはどこにありますか？どのように使用すればよいですか？

Q. スパークアレスターはどのような場合に使用すればよいですか?

Q. 蒸気機関を発明したのは誰ですか、いつですか?

Q. 蒸気機関の必須部品は何ですか?

Q. シリンダーとは何ですか？また、どのように使用しますか？

Q. ピストンとは何ですか？どのように機能しますか？ピストンリングですか？

Q. ピストンロッドとは何ですか？またどのように固定する必要がありますか？

Q. クロスヘッドとは何ですか？どのように動きますか？ガイドやウェイとは何ですか？シューとは何ですか？

Q. コネクティングロッドとは何ですか？リストピン？クランクピン？

Q. クランクとは何ですか？クランクシャフトですか？

Q. スロットルバルブはどこにありますか? また、それを開閉するとどのような効果がありますか?

Q. 蒸し箱は何のためにあるのですか？また、どこに置くのですか？

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Q. バルブはどのように動作し、どのような機能をどのように果たしますか?

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Q. エンジンを逆転させるにはどうすればよいですか?

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Q. フライホイールを装備する目的は何ですか？

Q. 潤滑装置にはどのような種類がありますか？硬質オイルやグリースはどこで使用できますか？シリンダーの潤滑に使用するオイルは、エンジンの他の部分に使用するオイルと同じですか？

Q. シリンダー潤滑装置はどのように機能しますか?

Q. デファレンシャルギアとは何ですか？また、何のために使用されますか？

Q. ヒュージブルプラグの用途は何ですか、またどのように配置されますか?

Q. スタッフィングボックスとは何ですか？また、どのように作られていますか？

Q. シリンダーコックとは何ですか？また、何に使用されますか？

Q. ペットコックとは何ですか？

Q. 蒸気インジケーターとは何ですか？

第4章
牽引エンジンボイラーの管理方法。
これまでの章で説明したように、若い技師はボイラーとエンジンのすべての部分を完全に理解していると仮定します。すべての点が十分にカバーされ、十分に理解されていることを確認するために、質問を何度か繰り返して解くことをお勧めします。

エンジンが良好な状態にあると仮定します。新品のエンジンで、ボイラー内の蒸気圧が20ポンド（約9kg）で、（負荷のない単独のエンジンで）スムーズに始動すれば、扱いやすく、トラブルもほとんどないエンジンだと判断できるでしょう。しかし、始動に50ポンド（約23kg）や60ポンド（約24kg）かかる場合は、どこかが固くなっている可能性があるため、注意深く見守る必要があります。ただし、エンジンを分解し始めてはいけません。分解すると、処理しきれないほど多くの部品が出てくる可能性があります。すべてのベアリングにオイルを十分に注ぎ、エンジンを始動してしばらく運転します。その後、どこかが熱くなっているかどうかを確認します。熱くなっている箇所があれば、一旦停止して少し緩め、再度始動します。それでも熱くなる場合は、前と同じように緩めます。ただし、一度に少しずつ緩めることを忘れないでください。ボックスやジャーナルは、締めすぎた場合と同じくらい、緩みすぎた場合にも熱くなります。もし熱いボックスを見つけたら、そのボックスにばかり気を取られず、他のベアリングにも注意を向けてください。

新しいエンジンの場合、シリンダー リングが少しきついため、エンジンを始動するのに高い蒸気圧が必要になりますが、これは問題ではありません。十分なオイルを差しておけば、1 日か 2 日で正常に動作するようになります。

新しいエンジンを始動する際に、輸送中に混入した石炭の残骸がボックス内に残っていることがトラブルの原因となることがあります。そのため、新しいエンジンを始動する前に、ボックスとオイル穴を徹底的に 清掃する必要があります。このため、エンジニアは常に綿のウエスかオイルを塗った布を用意しておく必要があります。

新しいエンジンは、完璧に作動する状態になるまでゆっくりと慎重に運転する必要があります。

正常に動作している古いエンジンで作業を開始する場合、上記の手順は必要ありませんが、メモしておくと便利です。

エンジンに問題がなければ、圧力を吹き出す点まで上げることができます。この圧力は 100 ～ 130 ポンドで、ほとんどの安全弁は工場出荷時にこの値に設定されています。新しい蒸気が飛び散るのは珍しいことではありません。蒸気が上がってきたら、安全レバーを引いて試してみるとよいでしょう。手を離して蒸気の噴出がすぐに止まれば、問題ありません。しかし、蒸気が噴き続ける場合は、バルブがチャンバー内で固着しています。通常は、レンチやハンマーで軽く叩くとすぐに止まりますが、蒸気が噴き続けても慌てないでください。ボイラー内に十分な水があり、そのことが分かっている限り、問題ありません。

ボイラーの始動。
ボイラーの爆発の危険は、ボイラー内に十分な水がないことがほとんどです。既に説明したように、ボイラーへの水は、まず注入プラグにある漏斗を通して手動で、または強制ポンプで満たします。点火前に、水位計のガラス面から水が3.5cmほど溜まっている必要があります。ボイラーや接続部に負担をかけないように、水はゆっくりと加熱してください。蒸気圧計で示される蒸気圧が10～15ポンドになったら、送風機を使用して通風量を増やすことができます。

水がガラスの上端より上になると、シリンダーヘッドが破損する可能性があります。また、水がガラスの底より下になると、ボイラーが爆発する可能性があります。

しかし、ガラスゲージは頼りにできません。様々な要因によって動作が妨げられる可能性があるからです。誰かがうっかりゲージコックを閉めてしまうと、ガラスの水位は適切な高さに保たれていても、ボイラー内の水位は大きく異なってしまいます。

適切に製造されたボイラーには、2～4個のトライコックが付属しており、1つは適正水位線の下、もう1つは適正水位線の上です。トライコックが3個以上の場合は、適切な位置に分散して配置されます。

ボイラーに圧力がかかったら、下のトライコックを開けてください。水が出るはずです。白い霧のように見えるので、すぐに分かります。次に上のトライコックを開けてください。蒸気が出ますが、これは青い色をしています。

トライコックは必ず頻繁に使用してください。これは、ガラスがいつあなたを欺くかわからないからというだけでなく、使用しないと石灰や泥で詰まってしまい、必要な時に使えなくなってしまうからです。

水位計を適切な状態に保つためにも、以下の方法で頻繁に吹き飛ばしを行う必要があります。上部のゲージコックを閉じ、下部の排水コックを開きます。こうすることで、水と蒸気が水位計の下部コックから吹き出し、コックが開いていることがわかります。また、蓄積し始めた石灰や泥も排出されます。数秒間蒸気を逃がした後、下部のゲージコックを閉じ、上部のゲージコックを開き、ほぼ同時に吹き飛ばします。次に排水コックを閉じ、両方のゲージコックを開きます。水位が適切なレベルに達すると、水位が下がり、水位計が信頼性が高く、良好な作動状態にあることが確認できます。このちょっとした作業は、エンジンを運転する毎日行う必要があります。そうすれば、ボイラーに十分な水があると思っていなくても、実際に十分な水があることがわかります。ボイラーに水があることを常に把握している機関士は 、爆発を起こす可能性は低くなります。特に、ゲージに水が入っているという理由だけで朝に火をつけたりしないようにしましょう。ボイラーの中に水が入っていることを知っておく必要があります。

さて、ポンプとボイラーが正常に作動していて、ポンプへの供給パイプのグローブバルブを開いたまま、ホースをタンクに入れたままにしておくと、翌朝エンジンのところへ来るとボイラーがほぼ水で満たされていることに気づくでしょう。誰かがエンジンをいじったのではないかと思うかもしれません。しかし、実際には、蒸気が凝縮して真空状態になり、大気圧の影響で水が流入したのです。これは、 プランジャーが上昇してポンプ内に真空状態が作られ、水が吸引ポンプに流れ込むのと同じです。逆止弁はボイラーからの水の流出を防ぐために設置されていますが、水の流入を防ぐものはありません。

ボイラーの製造材料の不良以外で爆発を引き起こす唯一の原因は、安全弁の欠陥や蒸気計の不完全なために蒸気圧が高くなりすぎることです。蒸気計は様々な原因で故障する可能性があり、安全弁も同様です。両方の状態を確認するには、片方をもう片方で頻繁にテストする必要があります。安全弁のレバーは定期的に操作し、弁がスムーズに開閉することを確認してください。また、安全弁が吹き飛んだ場合は、蒸気計が安全弁が設定された圧力を示しているかどうかを確認してください。

エンジンに問題がなければ、そのままにしておきましょう。
エンジニアの中には、ここのナットを緩めたり、 あちらのボックスを締めたり、あれこれ調整したり、あれこれ変えたりと、いつものように作業を続けている人がいます。エンジンに異常がない時は、完全に故障するまで作業を続けます。その結果、ほとんどの場合、彼らはトラブルに見舞われます。エンジンが正常に動いている時は、そのままにしておきましょう。ただ座って見ているだけでは、給料をもらっていないなどと考えてはいけません。どうしても作業しなければならない場合は、油をつけた布で拭き、磨き続けましょう。そうすることで、本当に問題があるかどうかが分かります。熟練したエンジニアは、耳を大きく開いてエンジンの異音に反応し、熟練した手でエンジンを点検します。異常があれば、すぐに明らかになります。一方、常に油をつけた布でエンジンを拭いて清潔に保たないエンジニアは、必ず何かを見落とし、最終的にはオーナーが修理に多額の費用を負担することになるでしょう。

私たちが知っているある年配のエンジニア3はこう言っています。「エンジンをかけながら注意深く見守るエンジニアを見ると、 優秀なエンジニアにはもう一つ称賛に値する特徴があることがわかります。それは、エンジンを停止すると、油のついた雑巾を手に取ってエンジンを丁寧に点検し、作動しているすべての部分を拭き、触れるすべての箇所を注意深く観察または確認することです。ナットが緩んでいれば、彼はそれを見つけます。ベアリングが熱くなっていれば、彼はそれを見つけます。エンジンのどの部分でも切れていれば、彼はそれを見つけます。彼はレンチの代わりに油のついた雑巾を手に取ります。自分の仕事を理解し、それに気を配るエンジニアは、用事がなければレンチを手に取ることはありません。」

この同じエンジニアは、さらに素晴らしいアドバイスを続けます。彼はこう言います。

「さて、もしあなたのエンジンが不規則に回転する場合、つまり、あなたが望むよりも高い速度まで回転し、その後回転が落ちる場合、あなたはおそらくすぐに『ああ、何が問題か分かった、それは調速機だ』と言うでしょう。そうだと仮定しましょう。どうしますか? すぐにエンジンを止めて、いじくり回しますか? いいえ、やめてください。スロットル バルブの近くにいて、調速機を注意深く観察してください。調速機のステムから目を離さないでください。エンジンが速度を上げ始めると、ステムがスタッフィング ボックスを通って下がり、停止して 1 か所で動かなくなります。エンジンが通常の速度以下に減速すると、ステムが緩んで急速に上昇し、エンジンが再び勢いよく動き出します。これでトラブルの場所が分かりました。問題は、小さな真鍮のロッド、つまり調速機のステムの周りのスタッフィング ボックス内にあります。パッキンが乾燥しているので、それを緩めてオイルを塗布すれば、新しいパッキンを詰め直すまでトラブルを解消できる可能性があります。この目的には、ろうそくの芯が最適です。

しかし、調速機が私が説明した通りに動作せず、ステムがボックス内で完全に自由でスムーズに動いているように見えても、調速機が依然として異常な動きをし、始動して数秒間高速回転した後、突然減速してエンジンが再び動き出すような場合は、調速機ベルトに異常がないか確認してください。もし異常がない場合は、一旦停止してホイールが緩んでいないか確認することをお勧めします。小さなベルトホイールか、小さな歯車のいずれかが緩んでいる可能性があります。これらに異常がない場合は、調速機が駆動するクランクシャフトのスプールを調べてください。 おそらく緩んでいる箇所が見つかるでしょう。エンジンをある程度長期間運転していれば、必ずこれらの箇所のどこかに問題が見つかるはずです。しかし、新しいエンジンの場合は、調速機バルブがバルブチャンバー内で少し固くなっている場合があります。その場合は、バルブを取り外し、エメリーペーパーを使ってバルブの粗い突起を削り取る必要があるかもしれません。エメリーペーパーが手に入る場合は、このバルブにヤスリは絶対に使用しないでください。常にエメリーペーパーを用意しておくことをお勧めします。持って行って。きっと役に立つよ。」

これは、エンジンに何らかのトラブルが発生した場合に有効なアドバイスです。問題箇所をよく観察し、問題をよく考え、エンジンを停止する前に問題箇所を特定できるかどうか確認してください。問題箇所が見つかり、それがわかれば、すぐに修正することができ、時間を無駄にすることもありません。同時に、最終的に正しい解決策が見つかるかもしれないという思い込みで、あらゆる解決策を手当たり次第に試してエンジンを壊してしまうこともありません。正しい箇所にたどり着くまでに、他にも6つほどの間違いを犯してしまい、元の状態に戻すのに半日かかる可能性が高いのです。

使用されている調速機にはさまざまなタイプがあるため、すべてに適用できる正確な調整手順を示すことは不可能ですが、ウォーターズ調速機 (脱穀エンジンで広く使用されているもの) に適用される次の提案は、すべてに適用できる一般的な方法を示すものとなります。

調速機のステムの上部には小さな真鍮ナットが 2 つあり、1 つはサム ナットで、もう 1 つは緩いジャム ナットです。速度を上げるには、ジャム ナットを緩めてからサム ナットをゆっくり回し、その間エンジンの動きを常に監視します。必要な速度が得られたら、指でできるだけきつく締めます (レンチは使用しません)。速度を下げるには、ジャム ナットを前と同じように緩め、数回転させてからサム ナットを回し、速度が必要な速度に達するまで回します。サム ナットが前と同じようにしっかり締まったら、サム ナットを回します。いずれの場合も、サム ナットを回すときにステムを押し下げないように十分注意してください。ステムを押し下げると、 手を離したときよりもエンジンの回転が少し遅くなります。

スロットルを開けてもエンジンが始動しない場合は、調速機のステムがしっかりと締められていないか確認してください。これは通常、輸送中の安全のためにねじ止めされている新しいエンジンの場合に発生します。

ボイラー用の水。
水の供給ほど、常に注意を払い、手入れを怠ると大きな問題を引き起こす可能性のあるものはありません。硬水の井戸水はボイラー内部を石灰で覆い、蒸気出力を著しく低下させます。パイプやコックなどを詰まらせることは言うまでもありません。同時に、（理論上は）完全に純粋な雨水にも、少量の酸やアルカリが含まれていることが分かっており、鉄鋼を腐食させ、同様の損傷を与えます。

しかし、技術者は使える水は使わなければなりません。注文通りに作らせることはできませんが、状況に応じて井戸、小川、貯水槽、あるいは道路脇の溝から水を汲まなければなりません。技術者にとって重要なのは、最高の水を手に入れることではなく、手に入る水を最大限に活用することです。もちろん、選ぶという選択肢があるのであれば、常に最良で最も純粋な水を選びます。

まず第一に、泥水や小枝、葉などが混入する可能性のある水路にはすべてストレーナーを設置する必要があります。小枝や葉がバルブに入り込むと、それらを取り除くのにかかる時間と手間は、ストレーナーの費用の10倍にもなります。

水が雨水で、ボイラーが新しい場合は、鉄に軽いコーティングを施して酸やアルカリによる腐食から保護するために、少量の石灰を入れるとよいでしょう。

水が硬水の場合は、何らかの化合物または塩化アンモニウムを使用してください。水は様々な物質が溶け込んでいるため硬水化するため、具体的な方法はありません。適切な化合物または化学物質は、対処したい特定の物質に適したものです。ある老技師は、 化合物は一切使用せず、毎朝帽子一杯のジャガイモをボイラーに入れることを勧めています。

掃除の1、2日前に雨水を使うのは、あらゆるスケールを除去するのに世界で最も効果的な方法の一つです。あらゆる点で化合物に打ち勝ちます。硬水の悪影響に対する自然療法と言えるでしょう。

しかし、重要なのはボイラーを徹底的に、そして頻繁に清掃することです。絶対に石灰が鉄に焼き付かないようにしてください。石灰が厚くなると鉄や鋼は必ず焦げ、石灰が固まって除去するのがほぼ不可能になります。しかし、ボイラーを頻繁に清掃すれば、そのような事態は起こりません。

圧力が15～20ポンドを超えないときに、ボイラー底部の泥槽または火室のバルブを開けることで、泥や沈殿物を吹き飛ばすことができます。この圧力であれば、ボイラー全体に散布された石灰の多くを吹き飛ばすことができます。しかし、それだけでは十分ではありません。水質に応じて、ボイラー内部をホースと強制ポンプでこすり落とし、徹底的に洗浄する必要があります。

ボイラーを清掃する際は、必ず可溶栓の上部から石灰をすべて削り取るように注意してください。

ポンプ。
ポンプをうまく制御するためには、若い技術者は既に述べたようにポンプの構造を徹底的に理解する必要があります。また、大気圧、揚力、強制力の理論についてもある程度理解しておく必要があります。

まず、コックまたはグローブ バルブ (どちらを使用していても) が、ボイラーとポンプの間、およびポンプと給水の間で開いていることを確認します。ボイラーの隣にあるグローブ バルブは、ボイラーのチェック バルブを検査する場合以外は、絶対に閉じてはいけません。次に、上部の 2 つの水平チェック バルブの間にある小さなペット コックを開きます。チェック バルブが正常に機能し、水が一方向にのみ流れるようになっていることを確認します。チェック バルブからはっきりとした鋭いカチッという音が聞こえれば、ポンプが正常に動作している確かな証拠です。カチッという音が聞こえない場合は、棒 か鉛筆の一方の端を歯で挟み、もう一方の端をバルブに当て、指を耳に詰めると、まるで大ハンマーで叩いたかのようにはっきりとバルブの動きが聞こえます。

水平チェックバルブの間にある小さな排水コックは、ポンプの始動時にポンプ内の温水を排出するために使用されます。ポンプは温水が入っていると正常に動作しないためです。また、寒い天候でポンプを停止する際には、凍結による損傷を防ぐためにすべての水を排出するために使用されます。このコックは、ポンプの動作テストにも役立ちます。始動時は、このコックを開いたままにすることができます。排水コックから水が流れ出ていれば、ポンプは正常に動作しています。その後、排水コックを閉じてください。ボイラーに水が正しく供給されているかどうか不明な場合は、この排水コックを開いて冷水が自由に流れるかどうかを確認してください。冷水が流れ出れば、すべて正常に動作しています。温水が出ている場合は、何か問題がある可能性があります。また、ポンプをテストするには、2つのチェックバルブに手を当てます。冷たければポンプは正常です。熱はボイラーから供給されるため、温水や蒸気がボイラーからポンプに戻ることは決して許されません。そのため、ポンプが熱い場合は、何か問題がある可能性があります。

ボイラー横の止水栓は、グローブバルブよりも明らかに優れています。なぜなら、開いているかどうかは一目見ただけでわかるからです。グローブバルブは手で回す必要があります。トラブルの多くは、ボイラー横のバルブやコックをうっかり閉じてしまうことで発生します。そうなると当然、ボイラーに水が入らなくなり、水はどこかに排出されなければならないため、ポンプが壊れる可能性があります。閉じたボイラーコックやバルブにポンプが接触すると、必ずどこかの部品が破裂します。

ポンプが突然動かなくなったり停止したりした場合は、まずタンクに水が入っているかどうかを確認してください。水が入っている場合は、ポンプ室内に空気が入り込んでいる可能性があります。空気はスタッフィングボックスを通してしか入りません。その場合は、ポンププランジャーのスタッフィングボックスナットを少し締め直してください。これでポンプが正常に始動するようになれば、原因が特定できたことになります。しかし、できるだけ早くスタッフィングボックスを詰め直す必要があります。

スタッフィングボックスに問題がなければ、給水 ホースを調べてください。ストレーナーに何か詰まりがないか確認し、水が吸い込まれているかどうかを確認してください。水が吸い込まれてから再び押し出される場合は（吸引パイプに軽く手をかざすと確認できます）、最初のチェックバルブに問題がある可能性があります。おそらく、棒や石が入り込んでいて、閉まらなくなっているのでしょう。

吸引力がない場合、2番目のチェックバルブを確認してください。チェックバルブの下に何かが詰まって閉まりを妨げている場合、プランジャーを引き戻すとすぐに水がポンプ室に戻ってしまいます。

小さな排水コックを開ければ、問題が 2 番目のチェックバルブにあるのか、温水チェックバルブにあるのかをいつでも判別できます。そこからお湯が流れる場合は、温水チェックバルブが故障していることがわかります。また、冷水しか流れない場合は、温水チェックバルブに問題がないとほぼ確信できます。温水チェックバルブに何らかの問題があると思われる場合は、チェックバルブに触れる前に、ボイラー横の止水コックまたはバルブを閉じてください。蒸気圧がかかっているときに温水チェックバルブを改ざんするのは非常に危険です。噴出する蒸気やお湯で重度の火傷を負う恐れがあるからです。同時に、ポンプを始動する前に、ボイラー横の止水コックまたはバルブが再び開いていることを確認してください。

チェックバルブが下に何かある以外に機能しない理由としては、バルブチャンバー内の粗い場所やバルブ上に小さな突起があるために、バルブがチャンバー内で固着することがあります。レンチで軽く叩くと、この問題が解決する場合があります。これが機能しない場合は、古い技術者4が提案した次の計画を試してみてください。「バルブを取り外し、板に約 1/2 インチの深さで、バルブを回すのに十分な大きさの穴を開けます。この穴に少量の金剛砂を落とします。金剛砂がない場合は、砥石で砂を削り取ります。砥石がない場合は、穴に細かい砂または砂利を入れ、その上にバルブを置き、バルブにブレースを付けて数分間勢いよく回します。これですべての粗さが取り除かれます。」

長期間の使用によりバルブにバリが生じることがありますが、上記の処理により新品同様になります。

インジェクター。
全てのインジェクターは、揚程、蒸気圧、水温などの条件に大きく影響されます。インジェクターは温水をうまく利用できないか、全く利用できない場合もあります。揚程が大きくなると、始動に必要な蒸気圧は高くなり、同時にインジェクターが作動する最高蒸気圧は大幅に低下します。温水の揚水にも同じことが当てはまります。温度が高いほど、始動に必要な蒸気圧は高くなり、最大蒸気圧として使用できる蒸気圧は低くなります。

経済性のためには、適切なサイズのインジェクターを使用することが重要です。新しいインジェクターを購入する前に、まずボイラーに必要な水量を調べ、必要な容量に近いインジェクターを購入してください。もちろん、インジェクターの最大容量は、必要な容量よりも常に大きいものでなければなりません。

給水温度が低温の場合、優れたインジェクターは蒸気圧25ポンドから始動し、2フィートの揚程で150ポンドまで作動します。揚程が8フィートの場合、30ポンドから始動し、130ポンドまで作動します。給水温度が華氏100度（摂氏約38度）に加熱された場合、2フィートの揚程で26ポンドから始動し、120ポンドまで作動します。8フィートの揚程の場合は、33ポンドから始動し、100ポンドまで作動します。これらの数値はシングルチューブインジェクターに当てはまります。ダブルチューブインジェクターは、上記と同じ条件下で、14ポンドから250ポンド、および15ポンドから210ポンドまで作動します。ただし、ダブルチューブインジェクターは農業用エンジンではあまり使用されていません。

インジェクターはボイラーに近づきすぎて加熱されないように注意してください。加熱すると作動しなくなります。過熱した場合は、布で覆って水を吸い取った後、外側から冷水をかけ、冷却する必要があります。インジェクターが冷えていて、蒸気圧と揚程に問題がないにもかかわらず作動しない場合は、どこかに障害があると考えられます。ボイラーからの蒸気を止め、 キャップまたはプラグナットを外した後、細いワイヤーをコーンバルブまたはシリンダーバルブに通してください。

インジェクターの始動には、常にある程度のスキルが必要であり、機種によっても異なります。蒸気バルブを操作することで始動するものもあれば、まず蒸気を供給し、その後、供給バルブを素早く短くひねって適切な量の水を供給するものもあります。始動させるには、適切な回転数になるまで、しばしばある程度の忍耐力が必要です。

もちろん、すべてのジョイントが気密であることを確認する必要があります。そうでないと、インジェクターはどのような状況でも動作しません。

ポンプが使用できる場所では、インジェクターは蒸気の無駄遣いとなるため、絶対に使用しないでください。インジェクターは緊急時や、エンジン停止時にボイラーに水を注入する目的で使用します。

インジェクターには潤滑装置は必要ありません。

ヒーター。
ヒーターの構造については既に説明しました。ヒーターには2つの逆止弁があり、1つはポンプ側、もう1つはボイラー側にそれぞれ開いています。排気蒸気はヒーター室に入る時点で通常215～220度の温度になっており、通過する過程で水を沸点近くまで、あるいは沸点近くまで加熱します。インジェクターは水をほぼ同温度まで加熱します。

ヒーターはほとんどメンテナンスを必要とせず、チェックバルブが故障することはほとんどありません。

エンジン運転中はポンプを使用し、エンジン停止中はインジェクターを使用します。ポンプの方が経済的ですが、エンジン停止中は排気蒸気がヒーター内の水を加熱するのに十分ではありません。ボイラーに冷水を送り込むと、圧力が急激に低下し、ボイラーを損傷する可能性があります。

経済的な発射。
火の管理は蒸気機関の運転において最も重要な要素の一つです。火の管理は、最も重要な二つの要素、すなわち蒸気を素早く発生させ、 あらゆる条件下で一定の圧力を維持すること、そして燃料消費の効率性に大きく左右されます。最も経済的な方法で火を管理する技術者は、火に無関心であったり科学的でない技術者よりも、雇用主に支払うべき賃金を節約できるでしょう。したがって、若い技術者は火の管理に細心の注意を払うべきです。

まず、石炭を使った燃焼について考えてみましょう。専門技術者は皆、「薄い」火を推奨しています。つまり、火格子全体に約10cmの厚さの薄い炭層を作るということです。炭層に穴や死角があってはなりません。もし穴や死角があると、冷たい空気が煙道に流れ込み、ボイラーを冷やしてしまうからです。

最も効果的な着火方法は、小さな手持ちシャベルで石炭を少しずつ火全体に散らすことです。また、火床の手前に新鮮な燃料を少し山盛りにしておき、火床に火がついたらそれを押し戻すという方法もあります。この方法をうまく使うにはある程度の練習と技術が必要です。初心者の方は、小さなシャベル一杯分の石炭を火全体に散らすことをお勧めします。塊の石炭はすべて均一な大きさに砕いてください。人の拳よりも大きい石炭は火室に入れないでください。

火かき棒を火の上で使うことは滅多にありません。なぜなら、火かき棒でかき混ぜるほど石炭の火を消す力の強いものはないからです。下の火格子全体が十分に赤くなっている場合は、下の火かき棒は必要ありません。火格子が燃え残った灰で覆われた場合は、慎重に、しかし完全に取り除き、上から火かき棒でクリンカー（炭）を持ち上げてください。その際、燃えている炭で穴を塞ぐように注意してください。

炭を使用する場合は、火にかける前に湿らせておく必要があります。

火が少し勢いよく燃えている場合は、通風口を閉じてください。ただし、火自体には触れないでください。緊急時にすぐに火を確認する必要がある場合は、決して水をかけず、新しい燃料をたっぷりと注ぎ込んでください。新しい燃料は、最初は必ず火力を弱めます。すべての通風口をしっかりと閉じておけば、しばらくの間、火力はかなり弱まります。

火災を確認する際には、 急激な冷却はほぼ確実にボイラーに亀裂を生じさせることを覚えておく必要があります。爆発の危険がある場合は、火を完全に消し止める必要があるかもしれません。しかし、いかなる場合でも冷水をかけてはいけません。火を消した後は、すべての扉とダンパーを閉じてください。

木で焼く。
防火扉は常にできる限り閉めておいてください。そうしないと、冷たい空気が入って火が消えてボイラーが壊れてしまいます。

薪を使った燃焼は、多くの点で石炭を使った燃焼と正反対です。火室は常に薪で満たしておかなければなりません。薪は適度な大きさに切ってあらゆる方向から投入し、燃え尽きたら新しい薪を前方に投入します。そうすることで、新しい薪に火がつき、ボイラーの近くに押し戻す前に燃える準備が整います。また、火かき棒でかき混ぜると、薪火がよくなることがよくあります。薪は石炭よりも灰が少なく、火格子に少し積もっても大した害にはなりません。生木は冷たい空気に触れすぎて燃えないことがあります。その場合は、薪をできるだけ隙間なく詰め込み、空気が通る隙間を残しておきます。また、薪火、特に生木を使った火は、常に高温に保たなければなりません。なぜなら、薪が下に落ちてしまうと、突然燃えなくなってしまうからです。

わらで焼く。
藁で燃焼させる場合、火口に常に藁を詰めておき、火の上に冷たい空気が入らないようにすることが重要です。藁をあまり速く押し込まず、フォークで少量ずつ均等に押し込んでください。時々フォークをひっくり返して火の中に入れ、火の高さを一定に保つとよいでしょう。灰は灰受け箱の後ろに溜まっても構いませんが、通風を確保するために前方に 15 インチの隙間を空けておいてください。レンガのアーチは、火室の側面の開口部から見ることができ、そこから白い炎が絶え間なく噴き出しているのが見えます。藁を押し込みすぎると、炎が消えてしまいます。炎は決して消えてはいけません。湿った藁が煙道の端に 付着した場合は、側面のドアから火かき棒でこすり取ってください。煙道は 1 日に 1 回きれいに掃除してください。通風は常に白熱を発生させるのに十分な強さに保たれていなければなりません。他に方法がない場合は、排気管に小さなノズルを使用しても構いません。しかし、エンジンに逆圧がかかるため、可能な限り避けるべきです。ボイラーの前端を低い地面に置かないでください。機関車用火室ボイラーの場合は、エンジンは水平、または前端を高くする必要があります。還流煙道ボイラーの場合は、常に水平を保つように注意してください。わらを燃やす場合は、煙突の火花スクリーンが詰まらないように特に注意してください。

灰の採掘場。
石炭を燃やす場合、灰をきれいにしておくことが非常に重要です。熱い燃え殻が火格子と同じくらいの高さの灰の山に落ちて、火格子が短時間で過熱し、変形して台無しにしてしまうからです。

対照的に、木やわらの場合、非常に熱い燃えさしが火格子の下に落ちることはなく、火の最も熱い部分が火格子より少し上にあるため、灰が積もると役に立つことが多く、害になることはほとんどありません。

火を起こす。
完全に冷えたボイラーでも、蒸気を発生させるには30分から1時間ほどかかると覚悟しておく必要があります。金属は熱や冷気によって大きく膨張したり収縮したりするので、急激な熱を加えるとボイラーはすぐに壊れてしまいます。そのため、エンジンの経済性を保つためには、徐々に温度を下げたり上げたりする必要があります。

まずボイラー内に水があるかどうかを確認します。

松の焚き付け材で勢いよく火を起こし、状況に応じて石炭または木材を少しずつくべ、火格子全体に火を広げて、すべての部分が燃えさしの炭で覆われるようにします。

15ポンドまたは20ポンドの蒸気が溜まったら、 送風機を始動させます。既に説明したように、送風機はボイラーの蒸気室から煙突へと伸びるノズルと玉形弁を備えたパイプです。蒸気の力で煙突内の空気が押し出され、真空状態になります。この真空状態は、ボイラーの管を通って火室から吹き込む高温ガスによってすぐに満たされます。15ポンド未満の蒸気で送風機を使用しても、送風機の能力が不足し、生成される蒸気とほぼ同量の蒸気が吸い出され、効果が得られません。

エンジンが作動しているときは、排気蒸気だけで火を勢いよく燃え上がらせることができるため、送風機が必要になることはほとんどありません。もしそうでない場合は、何か問題があると判断すべきです。しかし、エンジンが作動しているときでも送風機が必要な場合もあります。例えば、負荷が非常に軽く、蒸気の使用量も少ない場合、排気だけでは火を燃やし続けることができないことがあります。特に燃料が乏しい場合は、その傾向が顕著になります。そのような場合は、送風機をごく弱く回してください。ただし、送風機なしでも問題ない場合は、蒸気を無駄にしていることを忘れないでください。

送風機のノズルが石灰で詰まっていないか、また蒸気が煙突の片側に向いてその力が無駄にならないように時々点検してください。

また、ドラフトが強すぎると燃料が消費され、蒸気がほとんど生成されないので注意してください。

煙。
石炭の煙は、燃えていない炭素に他なりません。煙が多ければ多いほど、同じ量の燃料から得られる熱は少なくなります。機関車から常に大量の黒煙が立ち上るのは、機関士にとって非常に悪い兆候です。それは、機関士が火の始末を知らないことを示しています。彼は、火格子の下に灰をほとんど残さず、薄く熱い火を起こすという、既に与えられた指示に従っていません。その代わりに、一度に大量の石炭をシャベルでくべ、火室の扉まで石炭をくべています。彼の燃料は常に煙を出し、すぐに煙道が詰まり、得られる蒸気の量が減ってしまいます。もし彼が、 一度に小さな手シャベル一杯の石炭をくべ、石炭くずを取り除いたり、火格子の下の燃えた灰を掃除したりする以外はめったに火をくべず、灰置き場に灰が残らないようにしながら、非常に「薄く」、しかし非常に熱く火を保っていたなら、新しい石炭をくべたときにはほんの少しの黒い煙が出るだけで、その後煙はすぐに消え、煙突はきれいに燃えて煤で詰まることもなかったでしょう。

しかし、特に小さな煙突は、良質の煙突クリーナーでしっかりと清掃することが重要です。煤が蓄積すると、鋼材への熱伝導が阻害され、ボイラーの加熱能力が低下します。蒸気送風機で煙突を清掃することは、煙突にペースト状の物質を形成し、煙突の性能を著しく損なうため、決してお勧めできません。

スパークス。
石炭であれば、機関車から飛び散る火花による火災の危険性は低いです。飛び散る火花は重く、消えやすいので、藁の山に落ちても燃えません。しかし、風の強い日に機関車を高出力で運転する場合、特に機関車直結ボイラーの場合は、石炭であっても注意が必要です。

木材の場合は全く異なりますが、藁も同様です。木材や藁の火花は常に危険であり、スパークアレスターを使用せずに脱穀機を運転してはいけません。

石炭を使用すると、石炭が燃え尽きてしまい、薪で作業を終えるよう求められることがあります。そのような場合、火起こし器のない薪で点火することの危険性を十分かつ率直に伝えるのは技師の義務であり、所有者から十分な警告を受けた上で指示があった場合にのみ作業を進めるべきです。その場合、すべての責任は技師から所有者に移ります。

ヒューズ付きプラグ。
注意深い技師は、週に一度ボイラー内部の溶栓表面に付着したスケールを落とし 、月に一度新しい溶栓を取り付ける以外、溶栓に手を加える機会はまずありません。溶栓は、不注意による事故を防ぐための予防措置として設置されているに過ぎません。溶栓を溶断させる技師は、まさにその事実によって不注意な人物とみなされ、仕事を得るのがますます困難になるはずです。

すでに説明したように、可溶栓は比較的低温で溶ける金属が中心部に充填された栓です。水に覆われている限り、水が金属から熱を奪い、一定温度以上に上昇するのを防ぐため、どんなに熱を加えても可溶栓は溶けません。しかし、可溶栓が水に覆われなくなると、つまりボイラー内の水位が危険線を下回ると、可溶栓内の金属が溶けて穴が開き、そこから蒸気が火室に吹き込み、火を消します。しかし、可溶栓の上部が水垢で厚く覆われていると、この安全対策は機能せず、ボイラーが爆発する可能性があります。いずれにせよ、可溶栓は頼りにできるものではありません。

同時に、優秀な技術者はあらゆる予防措置を講じます。その一つとして、プラグの上部を常に清潔に保つことが挙げられます。また、ボイラーのプラグが溶けてしまった場合に備えて、予備のプラグを準備し、合成金属を充填しておきます。そして、できるだけ早く古いプラグを補充します。これは、熱い金属がプラグを貫通するのを防ぐために、片方の端に少量の湿らせた粘土を入れ、プラグのもう一方の端に溶けた金属を流し込むことで行うことができます。冷めたら、しっかりと押し固めます。

漏れている煙突。
煙突からの漏れのよくある原因の一つは、防火扉を開けっ放しにすることです。そうすると、加熱された煙突に冷気の流れが流れ込み、煙突やボイラーの他の部品が急激に収縮してしまいます。どんなに優れたボイラーでも、加熱された内部に冷気の流れが当たると、やがて壊れてしまう可能性があります。一度や二度では問題ありませんが、 防火扉を継続的に開けっ放しにすると、最終的には必ず悪影響を及ぼします。

もちろん、新しいボイラーの煙道から漏れが生じた場合、それはボイラーメーカーの責任です。管が小さすぎて、管板の穴を適切に埋めることができなかったのです。しかし、ボイラーを1シーズンほど運転した後に煙道から漏れが生じ始めた場合、それは技術者の不注意が原因である可能性が高いです。火を熱しすぎたのかもしれません。火室の扉を開けたままにしていたのかもしれません。ボイラーの運転圧力が高すぎたのかもしれません。ボイラーが熱くなりすぎている時に吹き消してしまったのかもしれません。火室にまだ火が残っているのに吹き消してしまったのかもしれません。管板の内側に石灰が固着して過熱してしまったのかもしれません。また、ボイラー内の水位が低い時に冷水を注入したり、熱いボイラーに冷水を注いだりすることでも、煙道から漏れが生じることがあります。技術者の中には、ボイラーを清掃するために吹き消した後、急いで作業に取り掛かろうと、金属が熱いうちに水を補充してしまう人もいます。煙突はボイラーの外殻よりも薄く、冷えるのが早いため、これに耐えることができません。そのため、煙突はボイラーの残りの部分よりもずっと早く収縮し、どこかが緩んでしまうことになります。

一度煙突から水漏れが始まると、修理するまで水漏れが止まる可能性は低く、1 つの煙突から他の煙突にも水漏れが発生します。

さて、漏れている煙突はどうしたらいいでしょうか?

漏れている煙突を修理するには、煙道拡張器とコーキング ツール、そして軽いハンマーが必要です。小柄な人であれば、ろうそくを手に持って火室のドアからこっそりと入ることができます。まず、綿布で煙道と煙道シートの端をきれいにします。次に、拡張器を漏れている煙道に押し込み、肩部分を煙道の端にしっかりと押し付けます。次に、テーパー ピンを打ち込みます。押し込みすぎないように十分注意してください。煙道を広げすぎると、煙道シートに負担がかかり、他の煙道からも漏れてしまいます。自分の判断で慎重に作業を進めてください。下手な作業でボイラーを壊すより、2、3 回試してみる方がよいでしょう。 初心者の手には、プロッサーよりもローラー 拡張器の方が適しています。チューブは、漏れを止めるのに十分なだけ拡張する必要があります。それ以上拡張すると、損傷を引き起こすだけです。

煙突が十分に拡張されたと思ったら、ピンを横から軽く叩いて緩めます。次に、エキスパンダーを1/4回転させて、再びピンを打ち込みます。ピンを緩めながら、エキスパンダーが完全に回転するまで続けます。

最後にエキスパンダーを取り外し、コーキングツールを使って端をビードで塞ぎます。ただし、ビードを塞ぐ前に、漏れのある煙突をすべて拡張しておくことをお勧めします。

ビーディングは、ガイドまたはゲージを煙道内に設置し、煙道の端を煙道シートに軽く叩きつけることで行います。煙道シートや煙道を傷つけないよう、強く叩いたり、重いハンマーを使ったりしないでください。各煙道の端をゆっくりと慎重に回してください。作業を徹底的かつ慎重に行えば、煙道は問題なく機能します。ただし、蒸気を噴射する前にボイラーの点検を行い、すべての漏れが止まっていることを確認してください。特にひどい漏れがあった場合は、必ず点検してください。

ボイラーの点検には様々な方法があります。水道設備が近くにある場合は、ボイラーを消火栓に接続し、ボイラーに水を張った後、消火栓の圧力をかけます。その後、コーキングされた煙突を注意深く点検し、水漏れが見られた場合は、ビーダーで水が止まるまで軽く押します。十分な圧力の水道設備がない場合は、油圧ポンプまたは強力な加圧ポンプを使用できます。

ボイラーの試験に必要な圧力は、安全弁が吹き出す圧力、例えば110～130ポンド程度です。これで十分でしょう。

現場で消火栓や強制ポンプが手元にない場合は、次の方法でボイラーをテストできます。安全弁を取り外し、安全弁の開口部からボイラーに水を満杯にします。その後、安全弁を元の位置に戻します。ボイラー内のあらゆる空間が水で満たされ、すべての開口部がしっかりと閉じられていることを確認してください。その後、ボイラーに戻り、火室の下、またはボイラーの胴体の下で藁の束を燃やします。そうすることで、ある時点で水が わずかに温まります。これにより圧力が発生します。安全弁が完全な状態であれば、安全弁から水が漏れ始めたらすぐに、煙道が十分に密閉されているかどうかがわかります。

水は数度しか加熱されておらず、圧力は冷水圧です。しかし、氷点下5度以内では水は膨張力を持たなくなるため、極寒の天候ではこの方法は使用できません。

上記の方法はボイラーの安全性を検査するためのものではなく、煙突の漏れを検査するためのものです。ボイラーの検査をご希望の場合は、専門家にご依頼いただくことをお勧めします。

3 J. H. Maggard氏（『Rough and Tumble Engineering』の著者）には、この章で多くの貴重な提案をいただいた。 [戻る]

4 J. H. マガード [戻る]

第5章
トラクションエンジンの管理方法。
トラクションエンジンは通常、最もシンプルなタイプのエンジンです。そうでなければ、高度な専門知識を持つエンジニアによる操作が必要となり、農家や脱穀業者にとってはコストがかかりすぎます。そのため、トラクションエンジンの製造業者は、部品点数を最小限に抑え、耐久性とシンプルさを重視してエンジンを製造します。しかし、最もシンプルなエンジンであっても、適切に操作するにはある程度の頭脳が必要です。特に、最小限のコストで最大限の性能を引き出そうとする場合はなおさらです。

エンジンが完璧な状態であれば、すべてのベアリングが適切に潤滑されていること、そして自動給油装置が正常に作動していることを確認するだけで十分です。しかし、エンジンを一定期間使用すると、摩耗が生じます。摩耗はまずジャーナル、ボックス、バルブに現れます。これらを調整することは、優れたエンジニアの第一の義務です。これらを正確に調整するには熟練した技術が必要です。そして、真のエンジニアとは、まさにこの熟練した技術を身につけた人なのです。

最初に注意を払う必要があるのは、クロスヘッドとクランクボックス、あるいは真鍮でしょう。クランクボックスとピンが最初に摩耗する可能性が高いですが、クロスヘッドとクランクボックスはどちらも非常によく似ているため、一方について述べたことは他方にも当てはまります。

リストボックスは2つの部分に分かれています。新品のエンジンでは、これらの部分は完全には接合されていません。間には1/8インチほどの隙間があります。ほとんどの農業用エンジンでは、くさび形のキーでリストボックスまで持ち上げられます。ボックスが摩耗するにつれて、このキーを少しずつ押し込み、ピンにしっかりと固定されるようにします。ただし、締めすぎないようにしてください。

鍵を差し込み、箱が摩耗するにつれて締め付けを強め、ついには箱と箱がぴったりとくっつくまで続けます。 そうなると、この方法では何もできなくなります。

真鍮が摩耗して、無理に近づけることができなくなったら、真鍮を外し、接合部をヤスリで削ります。両端から1/16インチ削ります。丁寧に作業し、端が完全に揃うようにしてください。この作業が終わると、摩耗のためにさらに1/8インチの余裕ができます。

さて、よく考えてみると、リストボックスが摩耗し、くさび形のキーが押し込まれると、ピットマン（またはピストンアーム）は、ピストンから最も遠いボックスの半分が摩耗した分だけ伸びることがわかります。真鍮が接触する部分では、その長さは1/16インチになります。

さて、もし端をヤスリで削り、ボックスが摩耗して再びくっつくようになったら、ピットマンは8分の1インチ短くなります。そしてすぐにシリンダー内のピストンのクリアランスがずれ、エンジンがゴボゴボと音を立て始めます。いずれにせよ、シリンダーの片方の端のクリアランスは1/16インチまたは8分の1インチ小さくなり、もう片方の端のクリアランスは1/16インチまたは8分の1インチ大きくなります。こうなると、エンジンが正常に動作していないことがわかります。

これを修正するには、クロスヘッドボックスまたはクランクボックスの真鍮をヤスリで削る際に、ピストンから最も遠い真鍮の裏側に、摩耗を均等にするのに十分な量の充填材を入れます。つまり、1/16インチ削るごとに1/16インチずつ充填材を入れます。この充填材は、一般的にシムと呼ばれる平らな錫片または銅板で、この作業はシミングと呼ばれます。ボックスの前半部分については、テーパーキーによってボックスが適切な位置に上がるため、シムは必要ありません。

テーパーキーやウェッジを使ってボックスを締め付ける際は、強く押し込みすぎないよう細心の注意を払わなければなりません。多くのエンジニアは、これがエンジンの「ノッキング」に対する確実な解決策だと考えており、ノッキング音が聞こえるたびにクランクボックスのキーを押し込みます。しかし、ノッキング音は、 フライホイールの緩みなど、他の原因で発生する場合が多いのです。耳で聞いても、エンジンのどの部分からノック音が聞こえても、クランクボックスから聞こえてしまうことがよくあります。キーを強く、かつ頻繁に押し込みすぎると、エンジンを壊してしまいます。

キーを締める際は、まずキーを固定しているセットスクリューを緩めます。次に、キーをきつく締めたと感じるまで押し込みます。そして、再び押し込み、今度は拳でできる限り押し込みます。このように、ピンを一度きつく押し込んでから再び緩めた後、拳を使うことで、キーがきつく締めすぎてボックスが熱くなるのを防ぐことができます。

エンジンノックの原因は何ですか。
エンジンのどこかが緩んでいることを示す最も一般的な兆候は、「ノッキング」と呼ばれるものです。部品が少しでも摩耗したり、ホイールなどが少しでも緩んだりすると、エンジンはノッキングを起こし始めます。

エンジンがノッキングを起こしたり、激しく回転したりし始めたら、ノッキングの発生箇所を正確に特定するのがエンジニアの義務です。推測で判断してはいけません。問題を綿密に調査し、ノッキングの発生箇所を特定した上で、初めて修理に取り掛かることができます。一度に複数の部品を調整してはいけません。

前述の通り、ノックは通常、どこかに緩みがあることが原因です。主軸のジャーナルが緩み、ノッキングの原因となる場合があります。ジャーナルはセットボルトとジャムナットで固定されており、ナットを締めるだけで締め付けられます。しかし、ナットを少し回すだけでボックスがきつく締まり、すぐに熱を持ち始めることがあります。このようなボックスを締める際は、締めすぎないように細心の注意を払う必要があります。ボックスが切れ始めたら、取り外して徹底的に清掃してください。

ノッキングは、偏心ヨークの緩みが原因である可能性があります。ヨークの2つの半分の間にはパッキンがあり、締め付けるにはこのパッキンを薄く取り除く必要があります。ただし、取り除きすぎると偏心ヨークが固着して滑り始めるため、注意が必要です。

ノッキングのもう一つの原因は、クロスヘッド内でピストンロッドが緩んでいることです 。ピストンロッドがクロスヘッドにキーで固定されている場合は、ナットで固定されている場合よりも緩みにくくなります。しかし、キーが緩み続ける場合は、新しいキーに交換することをお勧めします。

ピストンロッドがクロスヘッドにしっかりと固定されていないと、大きな亀裂が生じる可能性があります。わずかな力でピストンがクロスヘッドから完全に抜けてしまい、片方または両方のシリンダーヘッドが破損する危険性があります。ナットを使用している場合は、ナットが外れた場合も同様の危険があります。そのため、注意深く監視する必要があります。キーやナットの緩みがすぐにわかるように、耳を慣らしておくのが最善の方法です。

ノッキングのもう一つの原因は、ガイド内のクロスヘッドの緩みです。通常は摩耗を吸収する手段が講じられていますが、そうでない場合は、ガイドを取り外してヤスリで削るか、かんなで削りましょう。クロスヘッドシューとの摩耗が滑らかになるように、ガイドが均一に保たれるように注意してください。

フライホイールが少しでも緩んでいれば、ノッキングが発生し、その位置を見つけるのにかなり苦労するでしょう。一見しっかり固定されているように見えても、キーがシャフトの溝に対して少しでも狭すぎると、エンジンがひどく揺れてしまいます。これは「リード」が多すぎる場合とよく似ています。

鉛。
「リード」とは何かについてはすでに説明しました。リードとは、エンジンが死点にあるときに、バルブによって蒸気シリンダーの両端のポートがどれだけ開いているかを指します。リードを確認するには、蒸気室のカバーを外し、エンジンを各死点に順番に配置する必要があります。一方のリードがもう一方のリードよりも大きい場合は、バルブを調整してリードを均等化する必要があります。一般的に、エンジンは均等化されている場合、適切なリード量で調整されます。適切なリード量は、エンジンとポートの開口部によって異なります。ポートの開口部が長く狭い場合、ポートが短く広い場合よりもリードは明らかに小さくなります。

リードが不足すると、シリンダーに十分な蒸気が供給されず、クッションとして機能せず、エンジンはノッキングを起こします。リードが多すぎると、エンジンの回転速度が 低下し、本来の仕事を果たせなくなります。リードを最初から調整するのは決して容易な作業ではありません。

シンプルなバルブの設定方法。
バルブを設定するには、エンジンを死点にしなければなりません。これは目視では正確に行うことはできません。ある老技師5 が、死点を正確に見つけるための次の指示を与えています。彼はこう言っています。「まず、『トラム』を用意してください。これは 1/4 インチの鉄の棒で、長さは約 18 インチで、一方の端が 2 インチ曲がって鋭角になっています。両端を尖らせます。フライホイールの表面近くに硬い木のブロックを固定し、トラムのまっすぐな端をブロックの特定の位置に置いたときに、フック状の端がフライホイールの頂上に届くようにします。ブロックはしっかりと固定し、トラムは常にブロックのまったく同じ点で接触する必要があります。

「さあ、死点を見つける準備ができました。この際、フライホイールを常に同じ方向に回すことを忘れないでください。」

エンジンを死点のほぼ1つに届くまで動かしますが、完全には到達させません。クロスヘッドとガイドにはっきりとした印を付けます。また、フライホイールにも回り込み、トラムのまっすぐな端を木のブロックの所定の位置に置き、フライホイールのクラウンまたは面の中心に印を付けます。次に、エンジンを中心を過ぎた位置まで回し、クロスヘッドの印がガイドの線と再び正確に一致し、1本の直線になる位置まで回転させます。再びトラムを前と同じように置き、フライホイールのクラウンにもう一つ印を付けます。デバイダを使用して、フライホイールに付けた2つの印の正確な中心を見つけ、この点をセンターポンチではっきりと印を付けます。次に、フライホイールを、トラムのまっすぐな端を木のブロックの所定の位置に置き、フック状の端がこの点に接触する位置まで動かします。これで死点の1つが得られます。

「エンジンを裏返し、同じようにしてもう一方の死点を探してください。」

次に、エンジンをデッドセンターの 1 つに設定し、蒸気室のカバーを取り外して、バルブの設定に進みます。

エンジンメーカーがバルブに適切な量のリードを最初から与えていると仮定すれば、両端のリードを均等にするだけで十分であるという理論に基づいて作業を進めることができます。1/16インチなど、都合の良いリードを想定し、バルブをその値に設定します。次にエンジンを裏返し、反対側のリードが同じかどうかを確認します。同じであれば、バルブは正しく設定されています。反対側のリードが小さい場合は、両端のリードは1/16インチ未満である必要があると結論付け、均等化を進めます。これを行うには、開いたスペースに小さな木のくさびを差し込み、くさびが両端でちょうど同じ距離まで入るまでバルブを少しずつ動かします。そうすれば、片方の端のリードがもう片方の端と同じであることがわかります。くさびを金属に押し付けるための印を付けるか、鉛筆でバルブのシートに印を付けます。

バルブは、偏心部品をシャフトに固定しているセット スクリューを緩めて設定します。このスクリューを緩めると、バルブを自由に動かすことができます。正しく設定されたら、スクリューを締めます。シャフトと偏心部品を同時に削り込むように冷間ノミをセットし、ハンマーで強く叩いて偏心部品とシャフトの両方に印を付けると、シャフト上の偏心部品の相対位置を恒久的にマークできます。将来、偏心部品が滑った場合はいつでも、偏心部品の印をシャフトの印に合わせるだけでバルブを設定できます。多くのエンジンでは、製造時にこのような印が付けられており、偏心部品が緩んだ場合にバルブを設定しやすくなっています。

これらの指示は、単一偏心エンジンのバルブの設定にのみ適用されます。

ダブル偏心エンジンのバルブの設定方法。
リバーシブル エンジンまたは二重偏心エンジンでバルブを設定する場合、リンクによって混乱が生じる可能性があり、 エンジンが他の方向に動作するように設定されているときに、バルブを一方向に動作するように設定しようとする可能性があります。

このようなエンジンのバルブは、シングルエキセントリックエンジンと全く同じです。エンジンを前進させるには、リバースレバーをセットします。次に、シングルエキセントリックエンジンと全く同じようにバルブをセットします。セットしたら、エキセントリックネジを締めて仮止めし、リバースレバーをエンジンを後進させるようにセットします。次に、エンジンをデッドセンターに置き、両端のバルブに問題がないか確認します。問題がなければ、正しくセットされていると判断できます。そして、前と同じように両方のエキセントリックに印を付けながら、エキセントリックネジを締めます。

すでに述べたように、ほとんどのエンジンは工場でマークされているため、バルブを設定するのは難しいことではありません。偏心部品を回して、そのマークがシャフトのマークと一致するようにするだけで済みます。

排気音を聞けば、両端のリードが同じかどうかは簡単にわかります。片方のリードがもう片方よりも長い場合は、バルブが正しく設定されていません。

偏心弁またはバルブの滑り。
偏心輪が少しでも滑ると、エンジンが停止したり、異常な動きをしたりする可能性があります。そのため、シャフトと偏心輪の跡を注意深く観察し、グリースや汚れはすべて拭き取って、簡単に確認できるようにしておきましょう。そして、ジャムナットを時々少し締め直してください。

エンジンの動きがおかしいのに、偏心装置に問題がない場合は、蒸気室のバルブを確認してください。バルブステムがバルブから緩んでいると、トラブルの原因となります。バルブステムはナットで固定されている場合はナットが外れてしまう可能性があります。また、バルブがクランプとピンで固定されている場合はピンが緩んでしまう可能性があります。どちらの場合も、エンジンの動きが鈍くなり、突然停止する可能性があります。

シリンダー蒸気コックの使用。
蒸気シリンダーのコックを使ってテストするのは比較的簡単です。まず、 両方のコックを開き、エンジンを前方中央に置き、少量の蒸気を流します。前方のコックから蒸気が噴出すれば、シリンダーは正常と判断できます。次に、エンジンを後方中央に回し、蒸気を流します。後方のコックからも同じように蒸気が噴出するはずです。少し耳を澄ませば、両端から蒸気の噴出が同じかどうかが分かります。次に、エンジンを逆回転させ、両方の中央に正しく置き、片方のコックから同時に同じ強さで蒸気が噴出するかどうかを確認します。

両方のコックから同時に蒸気が噴出する場合、または片方のコックの片方の中心からは蒸気が噴出するが、もう片方のコックの対応する中心からは蒸気が噴出しない場合は、何か問題がある可能性があります。バルブが正常に機能していないということです。

まず偏心装置を見て、問題がないかどうか確認しましょう。もし問題がなければ、まず蒸気を全て止めて蒸気室を開けましょう。もしエンジンが反対側の中心にある時に、片方のコックからは蒸気が噴き出すのに、もう片方のコックからは蒸気が噴き出さないという問題であれば、おそらくバルブがバルブロッドに緩んでいることが分かるでしょう。

もし両方のコックから同時に蒸気が噴き出しているのが問題だとしたら、シリンダーリングの漏れか、バルブのシートが切れているという結論に至ります。一見しただけではどちらなのか判断するのは少し難しいでしょう。いずれにせよ、これはパワーロスと蒸気と燃料の無駄を意味するため、良くないことです。どこに問題があるのか​​を正確に判断するには、エンジンを前傾させてからシリンダーヘッドを取り外す必要があります。スロットルから少量の蒸気を吹き込んでみてください。蒸気がリングの周りを吹き抜ける場合は、リングに問題があります。しかし、バルブポートを吹き抜ける場合は、バルブとバルブシートに問題があります。

リングが漏れている場合は、自動調整式の場合は新しいリングセットを入手する必要があります。スプリング式や調整式の場合は、ご自身で調整できます。ただし、現在では後者のタイプのリングを使用しているエンジンは少ないため、新しいリングセットが必要になる可能性があります。

問題がバルブおよびバルブ シートにある場合は、バルブを取り外し、シートをかんなで削って、バルブをシートに取り付ける必要があります。この作業は、必ず 、このような作業に十分な装備を備えた熟練した整備士が行う必要があります。初心者が行うと、ほぼ確実に間違った作業をしてしまいます。バルブ シートとバルブは、厚さ 1/8 インチ、サイズが約 3 x 4 インチの平らな非常に硬い鋼鉄片を使用して削り落とす必要があります。削り落とすエッジは完全にまっすぐでなければなりません。これは時間のかかる退屈な作業であり、片側を少しでも削りすぎると、完璧な適合が妨げられます。バルブとバルブ シートの両方を均等に削り落とす必要があります。初心者は、エメリーを使用してバルブを再設置しようとすることがあります。これは非常に危険であり、エメリーが鉄の細孔に入り込んで切断を引き起こすため、バルブを確実に台無しにします。

潤滑。
良質のオイルと質の悪いオイルの違い、そしてオイルとグリースの使い方に関する知識は、エンジニアにとって最も重要なものです。

まず、潤滑の理論について少し触れておきましょう。オイルまたはグリースは、ジャーナルとそのピンまたはシャフトの間にライニングを形成します。これは、2つの金属片が接触するすべての箇所において、わずかな摩擦のないクッションとして機能します。

オイルがベアリングとシャフトまたはピンの間に留まるためには、両方の金属片にしっかりと密着している必要があり、密着しているほど効果的です。オイルが軽いと、ベアリングに作用する力によってオイルが押し出され、金属片がくっついてしまいます。くっつくとすぐに摩耗が始まり、時には非常に急速に摩耗します。これを「カッティング」と呼びます。ベアリングに少量の砂や砂利が入り込むと、特にグリースが塗布されていない場合は、摩耗が著しく促進されます。

例えば、ガソリンや灯油は油ですが、非常に軽いためジャーナルに付着せず、潤滑剤としては役に立ちません。良質の潤滑油は、コストを上げずにかさを増やすために無価値な油を混ぜた安価な油よりも少し高価です。高価な油は、実際に役立つ割合が高いため、最終的には実際にはコストが低くなります 。優秀なエンジニアは、契約書に良質の油を供給することを明記しているでしょう。

エンジンには 2 種類のオイルが必要です。1 つはクランク、ピン、クロスヘッド、ジャーナルなどのベアリング用で、もう 1 つは蒸気シリンダーを潤滑するための全く異なる種類のオイルです。

蒸気シリンダーは適切に潤滑されることが極めて重要ですが、直接潤滑することはできません。オイルは蒸気とともにバルブとシリンダーに送り込まれます。さらに、蒸気の熱は、90ポンドの圧力で約175℃、125ポンドの圧力で約160℃に達するため、質の悪いオイルはすぐに効力を失ってしまいます。良質なシリンダーオイルとは、この高温下でもシリンダーとバルブシートに密着し、持続性のあるものでなければなりません。

リンクリバースは、その目的において最も優れた装置の一つです。しかし、バルブに良質のオイルを塗布しないと、正常に動作しません。バルブが少しでも乾いたり、質の悪いオイルが本来の機能を果たさなかったりすると、リンクが飛び跳ねたり、振動したりし始めます。そのため、メーカーは、多くの点で劣る他の種類のリバースギアを代替として採用していますが、この反論には耳を傾けません。良質のオイルを使用し、オイラーも正常に動作しているのに、リンクリバースが振動し始めたら、バルブかギアに何らかの問題があると考えられます。

優秀なエンジニアは、シリンダーの音を聴くだけで、すべてが正常に機能しているかどうかを判断できるよう、耳を鍛え上げます。例えば、シリンダーの両端からの排気音は、はっきりと聞こえますが、同じで均等であるべきです。片方の排気音がもう片方の排気音よりも小さい場合、シリンダーの片方の端の方がもう片方よりも多くの仕事をしていることがわかります。また、わずかな緩みやオイル不足も、独特の音で分かります。

シリンダーにはシリンダーオイルが必要ですが、クランク、クロスヘッド、ジャーナルにはエンジンオイル、またはハードグリースが必要です。ハードグリースの使用は急速に増加しており、強くお勧めします。良質の自動スプリンググリースカップを使用すれば、ハードグリースは一般的なオイルよりもベアリングの発熱をはるかに抑えます。同時に、 ハードグリースを使用すれば、エンジンを清潔に保つのもはるかに容易になります。

ベテラン技術者6 が、グリース カップが取り付けられていないボックスにグリース カップを取り付ける方法について、次のように説明しています。「ジャーナルを取り外し、ゴグ (削りくず) を用意して、ボックスの端から約 1/8 インチ離れた角から、ボックスを横切るようにきれいな溝を切ります。次に、反対側の角から始めて、前と同じようにボックス中央の最初の溝を横切ります。ボックスの両半分に同じ溝を切ります。ただし、どちらかの端を切り落とすとグリースがボックスから漏れて無駄になるので注意してください。ボックス内のシムまたはパッキングは、ボックスの両端でジャーナルに接触するように切断する必要がありますが、中央またはこれら 2 点の間は切断しないでください。こうすることで、上部のボックスをしっかりと押し下げたときに、ここにグリース用の別のリザーバーが形成されます。ボックスの中央にカップ用のタップが直接切られていない場合は、タップが切られた場所から、既に切られている溝に別の溝を切る必要があります。このように準備し、内部を丁寧に磨いた箱は、良質のグリースを使用すれば、ほとんど手入れを必要としません。」

ホットボックス。
箱が少しでも熱くなった場合、それはオイル不足か、あるいは他の何らかの理由で金属が摩耗している兆候です。

もちろん、最初にすべきことは、ボックスに良質のオイルまたはグリースがたっぷり入っているかどうかを確認することです。

それでもボックスが冷えない場合は、分解して徹底的に清掃してください。次に、良質のオイルを混ぜた白鉛をジャーナルに塗布します。鉛缶やベアリングに汚れや砂利が入らないように細心の注意を払ってください。

オイルカップまたはグリースカップを交換すると、ボックスはすぐに冷えます。

フリクションクラッチ。
現在、ほぼすべてのトラクションエンジンには、エンジンと推進装置を連結するための摩擦クラッチが装備されています。このクラッチには通常、摩耗に合わせて調整可能な木製のシューが備えられており、便利な場所に設置されたレバーでクラッチを作動させます。

A. W. STEVENS CO. フリクションクラッチ。

エンジンをかける前に、クラッチシューが正しく調整されていることを確認してください。両方のクラッチシューが同時に摩擦ホイールに接触するように細心の注意を払ってください。片方のクラッチシューがもう片方よりも先に摩擦ホイールに接触すると、クラッチが滑ってしまう可能性があります。

シューは、レバーを完全に後ろに引くのが少し難しくなるように設定する必要があります。

例えば、ルメリーエンジンのシューを調整するには、まず摩擦材を差し込みます。次に、摩擦材のスリーブとシューを繋ぐトグルの上部にあるナットを緩め、シューの下側のナットを締めて、シューをホイールに押し付けます。両方のシューがバンドホイールに均等かつ正確に同時に噛み合うように、慎重に調整する必要があります。

摩擦クラッチを使用するには、まずエンジンを始動し、スロットルを徐々に全開にします。エンジンが通常の回転数に達したら、クラッチをゆっくりと踏み込み、ギアが完全に噛み合うまで踏み込みます。そうすることで、エンジンはゆっくりとスムーズに始動し、ガタツキを感じません。

摩擦クラッチを備えたトラクションエンジンには、クラッチが破損したり、クラッチの一部が機能しなくなったり、坂道を登る際にクラッチが保持しにくくなったりした場合など、必要に応じて強固な接続を確保するためのピンも備えられています。このピンは、バンドホイールのスポークの1つに開けられた穴に差し込み、摩擦ホイールの同様の開口部に差し込むことができる、シンプルな丸型または四角型のピンです。車輪を外すためにピンを取り外す際は、ピンを穴 に差し込んだままにせず、完全に取り外す必要があります。ピンが穴に差し込まれたまま放置すると、機械の他の部分に引っかかってしまう可能性があります。

AULTMAN & TAYLOR フリクションクラッチ。

その他の提案。
スロットルバルブを急激に開けすぎると駆動ベルトが外れてしまうので注意してください。また、水をかき混ぜて蒸気と一緒に通過させ、「プライミング」と呼ばれる状態を開始させることもできます。

停止するときは必ずシリンダーコックを開き、シリンダーからすべての水が排出されていることを確認してください。また、始動するときはシリンダーコックが開いていることを確認し、蒸気が入ったらすぐにコックを閉じてください。

灰を取り除くときは、必ずバケツに水を入れて準備してください。そうしないと、終わりのない被害をもたらす火災が発生する可能性があります。

ボイラーの水が少なくなり、 タンクの水位が上がるのを待っている場合、「もう少し続けられる」と考えずに、すぐにエンジンを停止してください。爆発の危険を冒してエンジニアとしての評判を落とし、雇用主に多大な損害を与えるよりも、少しの時間を無駄にする方が賢明です。

ボイラー内の水が少ないときは、ポンプを始動しないでください。

排気ノズルが石灰で詰まっていないことを確認し、ヒーターからボイラーに水が入るパイプが石灰で詰まっていないことを確認してください。石灰が詰まっていると、ヒーターのパイプが破裂したり、チェックバルブが壊れたりするおそれがあります。

エンジンを寒い天候の中に放置する場合は、必ず水をすべて排出してください。また、放置するときは必ずエンジンをカバーしてください。

スロットルに漏れがある状態でエンジンを切断しないでください。

蒸気圧を一定に保ち、10 ～ 15 ポンド以上変化させないでください。

古いボイラーを稼働させるよう指示された場合は、触れる前に徹底的にテストしてください。

スタックヤードを通過する前に必ずダンパーを閉じてください。

橋を渡る前に必ず橋を調べてください。

急な坂を下る時は止まらないでください。

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第6章
道路上でのトラクションエンジンの取り扱い。
トラクションエンジンを道路上で操作するのは、ちょっとしたコツが必要です。初心者は、まず間違いなく溝に落ちてしまったり、坂道や砂地、泥沼にはまってしまったりするでしょう。そのため、トラクションエンジンを道路上で操作する際には、ある程度の注意が必要です。

まず第一に、スロットルを勢いよく開けたり、リバースレバーを勢いよく倒したりしてはいけません。エンジンの操作は慎重に、そして思慮深く行いましょう。自分が何をしたいのか、どのように行うのかを事前に明確にしておきましょう。トラクションエンジンは牛に似ています。あまりに速く走らせると、止まって向きを変えてしまいます。ゆっくりと安定して動いている時にこそ、エンジンは最高のパフォーマンスを発揮します。急いでもほとんど効果はありません。

機関士が最初に学ぶべきことは、スロットルの操作です。機関車が仕事をしている時はスロットルを全開にする必要があります。しかし、走行中、旋回中、後退中などは、機関士は常にスロットルから手を離さず、機関車が特定の仕事を行うのに必要な蒸気量を正確に判断しなければなりません。初心者は、スロットルをゆっくりと開け、必要な時間をかけ、誰にも急がせられないようにすることで、この感覚を最もよく理解できるでしょう。

機関士はスロットルの操作を習得するにつれ、徐々にそれに自信を持つようになる。いわば、動物の脈動を感じ取り、決してミスをしない。そのような機関士は常に余裕のある力を持ち、力を無駄にすることは決してない。そして、少しの力でも、多すぎるよりはるかに良いことに気づくのだ。

次に習得すべきはハンドル操作です。ハンドル操作には独特のコツがあり、練習で習得しなければなりません。若いエンジニアの多くはハンドルを回しすぎてしまいます。エンジンをゆっくり回せば、ハンドルをゆっくり回す時間ができ、やりたいことを正確に達成できます。急ぐと、おそらく作業を 最初からやり直さなければならなくなり、結局、急がなかった場合よりもはるかに多くの時間を無駄にしてしまうでしょう。

常に機関車の前輪から目を離さず、荷物の進み具合を確認するために振り返らないでください。前輪をうまく操作すれば、荷物は自然に進んでいきます。前輪があなたの進むべき方向を決めているからです。

特に急旋回をするときは、ゆっくりと進んでください。そうすれば、エンジンの制御を失う心配もなく、自分も荷物も溝に落ちてしまうことはありません。

穴に落ちる。
トラクションエンジンは非常に重いため、道路上のどんな柔らかい場所でも必ず見つけてしまうため、遅かれ早かれ道路の穴にはまってしまうことは間違いありません。

穴から抜け出すには、まず第一に最善の判断を下さなければならないことに注意してください。

まず、駆動輪が何もせずに回転しないように注意してください。駆動輪があなたの助けにならないまま回転し続けるほど、状況は悪化します。

まず最初に考えるべきことは、駆動輪が登れるもの、つかまれるものを用意することです。太いチェーンを下に敷くのがおそらく最適でしょう。しかし、道路上ではたいていチェーンが手元にありません。その場合は、できることをしなければなりません。古い干し草や藁が役に立ちますし、古いレールや古い木材でもいいでしょう。

無理に引き抜こうとするよりも、車輪が何かにつかまるように工夫することに時間を費やしましょう。車輪がしっかりしていれば、エンジンは何の問題もなく動き出します。そして、始動前に車輪の修理を中途半端にしないでください。蒸気を少し加える前に、両方の車輪がしっかり固定されていることを確認してください。最初に試す際にこれを確実にすれば、最終的には時間を節約できます。片方の車輪を修理してもう片方の車輪を修理しないと、もう片方の車輪が準備できないうちに始動してしまい、片方の車輪をダメにしてしまう可能性があります。

エンジンが回らない場所にいるなら、あなたはまさに立ち往生です。荷物を軽くするか、脱出口を掘る必要があります。

悪い橋。
牽引機関車は非常に重いため、橋を渡る際には細心の注意が必要です。橋の床が摩耗していたり​​、板が腐っていたり、穴があいていたりする恐れがある場合は、安全対策を講じずにその橋を渡らないでください。

最善の予防策は、長さ 16 フィート、中央部の厚さ 3 インチ、両端が 2 インチに細くなる板を数枚携行することです。また、長さ 8 フィート、厚さ 2 インチの板も数枚携行します。後者は暗渠用や長い橋の補助用です。

見た目の悪い橋に差し掛かる前に、機関車が走行する車輪の組ごとに板を1枚ずつ敷いてください。橋を渡る際に、機関車が板の端から落ちたり、端を越えて橋の床に落ちたりしないよう、細心の注意を払ってください。1組の板が短すぎる場合は、もう1組の板を使用してください。

もう一つの賢明な予防策は、良質で丈夫な麻ロープを50フィート持参し、不安定な橋に差し掛かったら、このロープの全長を使ってセパレーターをエンジンに取り付けることです。こうすることで、エンジンが橋を渡った後にセパレーターの重量がエンジンにかかるようになります。

悪い橋はゆっくり渡りましょう。急いでも何も得られません。特に急な動きや飛び出しは避けるべきです。

砂の斑点。
砂の道は荷物を引っ張るのに非常に困難な道です。

まず第一に、砂の上では急がないでください。急ぐと車輪の接地面が崩れ、そのまま転落してしまう可能性があります。

第二に、エンジンをできるだけ安定させ、まっすぐに保ちましょう。そうすれば、両輪のベアリングは常に同じになり、均一な状態になります。滑っても滑りにくくなります。砂地を「小刻みに」走ろうとしても無駄です。ゆっくり、着実に、そして均一に走るのが鉄則です。

砂の中で車輪が滑ってしまったら、わらや干し草、 特に古い干し草を束ねると、車輪を安定させるのに最適です。

ヒルズ。
坂を登る際には、これまでずっとお伝えしてきたアドバイスを心に留めてください。「ゆっくり進みましょう」。蒸気機関車で坂を急ぎすぎても何も得られません。蒸気機関車は、力を少しずつ、着実かつ均等に加えることで、最も力を発揮します。

おそらく摩擦クラッチを装備していると思いますが、坂道を登る前に、クラッチが正常に機能していることを確認してください。すでに説明したように、クラッチは微調整する必要があります。急な坂道に差し掛かったら、ギアピンをタイトピンにするか、丘陵地帯では完全にタイトピンにするのが良いでしょう。

摩擦クラッチが初めて使われ始めた頃、セールスマンなどはよくこんなことを勧めていました（ここではっきり言いますが、これは良くないアドバイスです）。彼らは、エンジンがなかなか乗り越えられないような障害物に遭遇した時は、摩擦クラッチをロードホイールから切り離し、エンジンを空転させて十分な速度で走らせ、その後突然摩擦クラッチをかけて障害物を乗り越えろ、と言っていました。

これは確かに障害を乗り越える一つの方法だが、優秀な技術者なら、エンジンを壊すような危険を冒してまでそのようなことをする人はいないだろう。そのような処置によってエンジンの一部がひどく損傷するだろうし、もしこれをシーズンを通して定期的に行えば、シーズンの終わりにはエンジンの価値はほとんどなくなってしまうだろう。

第7章
若手エンジニアのためのポイント。
質問と回答。
ボイラー。
Q. ボイラーに水を供給するにはどうすればいいですか?

A. ポンプまたはインジェクターを連続的に作動させ、必要な量の水だけを供給しながら、一定の水流で蒸気を供給します。これにより、ボイラー内の水位が均一に保たれ、最も均一かつ完璧な蒸気が生成されます。

Q. ボイラーではなぜ純水を使用する必要があるのですか?

A. 不純な水、つまり硬水は、ボイラーの煙道やプレートにスケールを形成し、熱伝導を阻害します。そのため、炉の熱がボイラーの煙道やプレートを通り抜けて水に伝わりにくくなり、ボイラーはいわゆる「硬水ボイラー」の状態になります。

Q. スケールの形成を防ぐには何をする必要がありますか?

A. まず、スケールの形成を防ぐ、またはスケール形成物質を洗い流しやすい柔らかい粉末として沈殿させる化合物を使用してください。給水に溶かした重曹の使用が推奨されますが、重曹の使用には細心の注意が必要です。一度に多量に使用しすぎるとボイラー内で泡が発生する可能性があるためです。化合物を使用するだけでなく、手動ホースと強制ポンプを使用してボイラーを頻繁に定期的に洗浄し、特に洗浄前には1～2日間雨水に浸漬させてください。雨水は、どんな化合物よりも硬いスケールを柔らかくし、落とす効果があります。

Q. ボイラーはどのくらいの頻度で掃除する必要がありますか?

A. 必要に応じて、作業内容や水の状態に応じて適切な頻度で行ってください。 ボイラーを毎日少しずつブローダウンするのであれば、通常は週に一度で十分です。水質が比較的良い場合は、月に一度で十分です。水が濁っている場合は、1日に2～3回、ブローオフ機能を使って一度に約1ゲージ分ずつボイラーをブローダウンしてください。

Q. 表面ブローオフはどのくらいの時間開いたままにしておく必要がありますか?

A. ほんの数秒で、1分以上かかることはめったにありません。表面からの噴出によって、水面に生じたスカムや、スカムとともに浮上するその他の不純物が除去されます。

Q. ボイラーを吹き飛ばして掃除するにはどうすればいいですか？

A. 圧力が下がったら、ボイラー底部のブローオフバルブを開き、水位計から水が見えなくなるまで、または約5cmほど水位が下がるまで、1分未満で水を噴出させます。それ以上噴出させると、熱と燃料の無駄になります。

Q. 高圧の蒸気でボイラーを吹き飛ばすと、どんな害がありますか?

A. ボイラー内の圧力が高い間は熱が高すぎて、ボイラー内部のスケールが焼き付き、後から除去するのが非常に困難になります。ボイラーをブローすると、スケールは大部分が柔らかくなり、ホースと強制ポンプで洗い流すことができます。

Q. 熱いボイラーに冷たい水を入れてはいけないのはなぜですか?

A. 冷水はボイラーを部分的に収縮させ、しかも急激に収縮するため、全体に大きな負担がかかります。こうして煙突からの漏れが生じ、ボイラーの寿命が大幅に短くなります。原則として、ボイラーへの給水は、金属と水の温度がほぼ同じになった時点で行う必要があります。

Q. ボイラーを清掃した後、マンホールとマンホールプレートはどのように交換すればよいですか?

A. プレートとボイラーは、穴をまたぐヨークにボルトを通すことで固定されています。しかし、蒸気や水の侵入を防ぐには、プレートとボイラーの接合部全体にパッキンを装着する必要があります。最適なパッキンは、 軸受け面にぴったり合う大きさのリング状に切断したシート状のゴムです。麻や綿のパッキンも使用できますが、ダマがなく、油に浸したものを使用してください。必要以上に使用しないでください。また、プレートとボイラーの軸受けがきれいで滑らかで、古いパッキンがすべて削り取られていることを確認してください。パッキンとしては、ゴムに次いで鉛丹を染み込ませたろうそくの芯が最適です。

Q. ボイラーを管理するエンジニアの主な職務は何ですか?

A. まず、すべてのゲージ、継手、作動部品が正常に機能しているかどうかを確認します。ゲージ コックを試して、水が適切な高さにあることを確認します。安全弁が機能しているかどうかを確認するために時々試します。水漏れがないか、部品に錆や摩耗がないことを確認します。摩耗が見られる場合は部品を交換します。チェック バルブを頻繁に検査して、ボイラーから水がバルブから漏れていないことを確認します。スケールおよびスケールによるパイプの詰まりに対する予防措置を講じます。そして、火を均一に、きれいに、経済的に保ちます。

Q. ガラス水位計が割れてしまったらどうすればいいですか？

A. 熱湯で火傷をしないよう、上下のゲージコックを閉めてください。まず下側のコックから閉めてください。新しいガラスを入れたら、すぐにゲージコックを閉めてください。まず下側のコック（水コック）を、次に上側のコック（蒸気コック）を閉めてください。ガラスゲージがなくても作業は可能ですが、ゲージコックを使用するか、数分ごとにコックを回して、水位が高すぎず低すぎず、適切な高さになっていることを確認してください。

Q. ガラスゲージで問題ないのに、なぜゲージコックを使う必要があるのですか？

A. まず、そうでなければガラスゲージが正常であることを確信できないからです。次に、頻繁に使用しないとスケールが付着して、ガラスゲージに事故が発生した場合に使用できなくなる可能性があります。

Q. ゲージコックが漏れた場合はどうすればいいですか?

A. ボイラーが冷えるまでは何もする必要はありません。漏れがシートにある場合は、シートを取り外して研磨し、再度取り付けてください。 漏れがコックをボイラーにねじ込む部分にある場合は、もう1回転締め付けて、問題が解決するかどうかを確認してください。問題が解決しない場合は、おそらく新しいゲージコックを購入する必要があるでしょう。

Q. 蒸気圧力がかかっているときにゲージコックを締めてはいけないのはなぜですか?

A. コックが破裂し、ご自身や他人に重傷を負わせる可能性があります。ボイラーに蒸気圧がかかっている間は、ボイラーの継手を決して触らないようにしてください。非常に危険です。

ボイラーの使用中に、ゲージコックが誤って折れてしまうことがあります。そのような事故が発生した場合は、通風口を閉めて新しい燃料か灰で火を覆い、火を消してください。エンジンを止め、穴から水を噴出させて蒸気だけが出るまで待ちます。その後、長いホワイトウッドやポプラ、あるいは松の棒（長さ6～8フィート）の片方の端を穴の大きさに合わせて削り、穴を塞いでみてください。蒸気が止まったら、棒をボイラーの近くで切断し、栓をしっかりと押し込みます。必要であれば、新しいコックを取り付けるまで、この状態でボイラーを使い続けることができます。

Q. ゲージコックが詰まった場合はどうすればいいですか？

A. 蒸気圧を下げてから前部を取り外し、通路に細いワイヤーを通し、スケールや沈殿物がすべて除去されるまでワイヤーを前後に動かします。

Q. 蒸気ゲージが故障した場合はどうすればいいですか？

A. 蒸気計が正常に動作しない、または動作していないと思われる場合は、安全弁から蒸気が噴き出すまで蒸気を流してテストすることができます。蒸気計が安全弁が開く設定圧力を示さず、安全弁に問題がないと判断できる場合は、蒸気計に何らかの問題があると結論付けることができます。その場合は、新しい蒸気計を交換するか、予備の蒸気計が手元にない場合は、蒸気計が 修理されるまでボイラーとエンジンを停止してください。蒸気計の指針が緩んでいる場合は、指針を調整するだけで修理できる場合もあります。また、正常な蒸気計が付いている別のボイラーに取り付けてテストすることもできます。蒸気計がない状態でボイラーを運転することは、安全弁の状態によっては極めて危険です。蒸気計の精度が少しでも変化した場合は、すぐに修理してください。最近では、古い蒸気計を修理するよりも、新しい蒸気計を交換する方がほとんどの場合安価です。

Q. ポンプが作動しなくなったらどうすればいいですか?

A. インジェクターを使用します。

Q. インジェクターがない場合はどうすればいいですか？

A. 直ちにエンジンを停止し、湿った灰で火を消します。特に、水がガラスゲージの底より下にならないように注意してください。次に、ポンプを点検します。まず、プランジャーから空気が漏れていないか確認します。問題がなければ、前述のように小さな排水コックを使って上部のチェックバルブを点検します。バルブが摩耗して漏れている可能性があるためです。次に、チェックバルブに問題がなければ、供給パイプを点検します。ストレーナーを確認し、ポンプを作動させた際に吸引が行われるかどうかなどを確認します。吸引ホースのどこかに漏れがあり、空気が入り込む可能性があります。あるいは、ホースが弱くなって大気の圧力で潰れているか、あるいは吸引パイプのライニングが破れたり緩んだりしている可能性があります。吸引パイプに少しでも漏れがあると、ポンプの働きが悪くなります。古い配管は必ず問題を引き起こすため、使用しないでください。最後に、吐出パイプを点検します。ボイラーの隣にあるコックまたはバルブを閉じ、ボイラーのチェックバルブを点検します。パイプに石灰が付着していないか確認してください。必要であれば、パイプを外し、硬いワイヤーで清掃してください。ここまですべて問題がなければ、ボイラーを冷まし、水を吹き飛ばし、チェックバルブとボイラーの間のパイプを外し、ボイラーへの配管を徹底的に清掃してください。配管の詰まりは、ヒーター内の水の加熱によって生じた石灰の堆積が原因です。この原因による詰まりは徐々に進行し、 ポンプからボイラーへ供給される水が徐々に少なくなり、最終的には全く流れなくなります。このことから、トラブルの原因を推測できるでしょう。

Q. 水位計との通信を常に石灰のない状態に保つにはどうすればよいですか?

A. 下部の排水コックから吹き飛ばします。まず上部のコックを閉じ、数秒間吹き飛ばします。水は下部のコックを通ります。次に下部のコックを閉じ、上部のコックを開きます。蒸気が上部のコックと排水コックを数秒間吹き飛ばします。これを毎日、あるいはもっと頻繁に行えば、問題なく使用できます。

Q. 何らかの理由で水が少なくなった場合は、どうすればいいですか?

A. 全てのダンパーをしっかりと閉めて隙間風を防ぎ、新鮮な燃料か灰で火を消してください（危険度が高い場合は湿った灰が最適です）。その後、ボイラーが冷めてから新鮮な水を入れてください。火を消しておくことは、火を引いたり捨てたりするよりも効果的です。なぜなら、どちらも一瞬火力を上昇させ、その熱で爆発を引き起こす可能性があるからです。火に冷水をかけるのは非常に危険であり、決して賢明ではありません。また、安全弁を開けないでください。安全弁を開けると、過熱した水の圧力がいくらか解放され、突然蒸気となって爆発を引き起こす可能性があります。

Q. このような状況では、エンジンを停止しますか?

A. いいえ。蒸気の流出を急に止めると爆発を引き起こす可能性があります。火を囲んだり覆ったりして、できるだけ早く効果的に火力を確かめてください。

Q. 給水を開始しないのはなぜですか?

A. ボイラーのクラウンシートが過熱しているため、冷水が当たると爆発の恐れがあります。ポンプやインジェクターが作動している場合は、そのまま運転しても問題ありません。ボイラーの温度が下がると、徐々に水が補充されます。このような状況では、水位が低いのはボイラーの過熱が原因です。

Q. ヒューズプラグは水位低下による災害を回避できないのでしょうか?

A. そうなるかもしれませんし、そうでないかもしれません。上部が石灰で覆われて使えなくなる可能性があります。常に、可溶栓がないかのように行動してください。万が一、爆発を回避できれば感謝するかもしれませんが、私たちが提案したような手段を講じて爆発を回避する方が、エンジニアの評判を高める上ではるかに良いでしょう。

Q. 安全弁は爆発に対する安全装置ではないのですか?

A. いいえ、特定の条件下でのみ機能します。水が十分にあるときは、安全弁はボイラー内に過度の圧力が蓄積されるのを防ぎます。しかし、水が少なくなると、安全弁が圧力の一部を解放し、過熱した水が突然蒸気となって爆発し、瞬時に大きく膨張することで、爆発を早める可能性があります。

Q. ボイラーを使用していないときは、水をボイラー内に残しておいた方が良いですか?

A. ボイラーを長期間放置する場合は、錆、スケールの形成、沈殿物の硬化などを防ぐために、ボイラーを抜いて清掃することをお勧めします。

Q. 格子バーが壊れたり外れたりした場合はどうすればいいですか?

A. 予備の火格子棒を常に手元に用意し、代わりに入れておく必要があります。もしない場合は、開口部にぴったりの形に切った硬い木の棒を差し込んで隙間を埋めることができます。この木を灰で覆ってから火を点けると、数時間で燃え尽きます。火格子に大きな穴が開いていると、冷気が炉内に入り込み、石炭が下に落ちてしまうため、火を維持するのは非常に困難です。

ロッカータイプの火格子の場合は、平らな鉄片を成形して開口部を埋めることができます。この鉄片は火格子の揺れを妨げずに差し込むことができます。あるいは、灰が十分に付着していれば、従来通り木で開口部を埋めることもできます。もちろん、 木を使うことで火格子の揺れを防ぐことができますが、掃除には必ず火かき棒を使用してください。

Q. エンジニアはなぜボイラーを熱い火で始動したり、蒸気を維持するのに必要な温度以上に火を熱したりしてはいけないのですか?

A. どちらもシートの反りや煙道の漏れの原因となります。これは、高温下ではボイラーの一部の部品が他の部品よりも急速に膨張するためです。同様の理由で、ボイラーに急激な冷水（冷水または火室扉からの冷気）が加わると、一部の部品が他の部品よりも急速に収縮し、ボイラーが損傷する原因となります。

Q. ボイラーに水を供給するにはどうすればいいですか?

A. 一定の流れで継続的に水を流してください。水をヒーターに規則的に、そして徐々に通すことによってのみ、排気蒸気の熱効果を最大限に得ることができます。一度に大量の水をボイラーに送り込むと、排気蒸気だけでは十分な加熱効果が得られません。また、ボイラーが満水状態で給水を停止すると、ヒーター内の排気蒸気は全く機能しないため、無駄になってしまいます。さらに、不規則に水を供給すると必然的に温度変化が生じ、ボイラーに悪影響を与えます。

いかなる場合でも、蒸気圧がかかっている状態でネジを締めたり、ボイラーをコーキングしたりしないでください。何かが緩んでいると、顔面に噴き出し、悲惨な結果を招く可能性があります。

Q. ボイラーの煙突が漏れた場合、一般の人でも締めることはできますか？

A. 慎重に作業すれば可能です。詳細は前述の17ページをご覧ください。煙突を過度に拡張しないように細心の注意を払ってください。拡張しすぎると他の煙突が緩み、当初よりも漏れが拡大する可能性があります。ボイラー内部の小さな漏れは特に危険ではありませんが、 ボイラーの出力を低下させ、火を消してしまう可能性があるため、できるだけ早く修理する必要があります。また、技術者の見栄えも悪くなります。

Q. 煙突はどのように掃除すればよいですか?

A. 蒸気送風機を使用する人もいますが、より良い方法は、煙道を埋めるだけの特許取得済みのスクレーパーの 1 つを使用して金属を削り取ることです。スクレーパーを棒に取り付けて、煙道の全長にわたって数回往復させると、非常に効果的です。

Q. 汚れた煙突はどんな害をもたらしますか?

A. 煙突が汚れると、2つの問題が生じます。煙突が小さくなると、火がうまく燃えなくなります。同じ量の熱でも、非伝導体である煤や灰の層を通過するのがはるかに難しくなるため、仕事量ははるかに少なくなります。

Q. スロットルが壊れたらどうしますか?

A. リバースレバーを使用します。

第8章
若手エンジニアのためのポイント。—(続き)
質問と回答。
エンジン。
Q. 新しいエンジンで最初にすべきことは何ですか?

A. ベンジンまたはテレピン油を染み込ませた綿布か柔らかい布で、すべての光沢のある部分をきれいに拭き取ります。次に、すべてのベアリング、ボックス、オイル穴をきれいにします。ポンプをお持ちの場合は、まず空気流のある強制ポンプを使用して、次に油を含んだ布で内側を拭いてきれいにします。作業を徹底的に行うために、必要に応じて針金も使用します。エンジンを組み立てる前に、このように動作部分をきれいにしておかないと、砂利がベアリングに入り込み、ベアリングが切れる原因になります。組み立て済みの部品は分解する必要はありませんが、特にオイル穴や輸送中に汚れが付着する可能性のあるその他の場所など、手が届く範囲はすべてき​​れいにしてください。

オイル穴をきれいに掃除したら、オイルカップを拭いて所定の位置に置き、レンチでねじ込みます。

Q. どのようなオイルを使えばいいですか？

A. シリンダーにはシリンダーオイルのみ、ベアリングにはラードオイル、そしてエンジンにハードグリースカップが付属している場合はクロスヘッドとクランク用のハードグリースを使用してください。シリンダーオイルの代替として唯一有効なのは、純粋な牛脂です。市販の獣脂は酸を含んでいるため、絶対に使用しないでください。

Q. 継手は手だけでねじ込むことができますか?

A. いいえ。すべての継手はレンチでしっかりと締める必要があります。

Q. すべての部品が取り付けられたら、エンジンを始動する前に何をする必要がありますか?

A. 火室の火格子が正しく取り付けられていて問題がないことを確認し、次に 水位計で 1 インチから 1 インチ半を示すまでボイラーにきれいな水を入れます。火を起こし、ボイラー内の圧力が 10 ポンドまたは 15 ポンドになるまでゆっくり燃やします。次に送風機をオンにして上昇気流を起こします。その間に、すべてのオイル カップにオイルを入れ、ギアにグリースを塗り、すべてのコックを開閉して正常に動作するか確認します。エンジンを数回回転させて正常に動作するか確認します。両方のシリンダー コックを開いた状態で、エンジンを動かさずにコックから蒸気が見える程度の蒸気をシリンダー内に送り込みます。次にエンジンをゆっくり回転させ、エンジンの死点で停止させて、蒸気が一度に一方のシリンダー コックからのみ出ているか、正しいシリンダー コックから出ているか確認します。エンジンを後進させて同じテストを行います。また、シリンダー オイラーが正しく取り付けられていて、操作の準備ができているか確認します。ポンプが正常で所定の位置にあり、給水管のバルブと供給管のバルブが開いていることを確認します。

このようにエンジンを点検することで、すべてがしっかりと締め付けられ、正常に機能しているかどうか、そして理解していない部品を見落としていないかどうかを確認できます。理解できない部品や部品がある場合は、作業を進める前にすべてを把握しておきましょう。

乾いた薪で火を起こしたら、火床全体に火が行き渡るまで、少しずつ燃料を足していきます。火力調節はダンパーだけで行い、火が熱くなりすぎても火室の扉を開けないでください。

Q. エンジンはどのように始動すればいいですか？

A. 25～40ポンドの圧力がかかったら、スロットルバルブを少し開け、シリンダーコックも開けておきます。最初は冷たいシリンダー内で蒸気が凝縮しますが、この水分は排出する必要があります。クランクがデッドセンターになっていないことを確認し、エンジンを始動させるのに十分な量の蒸気を供給します。エンジンが温まり、コックから乾いた蒸気だけが出始めたら、シリンダーコックを閉じ、スロットルを徐々に全開になるまで開き、エンジンが最高速度に達するまで待ちます。

Q. エンジンの回転速度はどのように制御されますか？

A. 調速機です。調速機は主軸につながるベルトによって作動します 。調速機は精密な装置なので、注意深く監視する必要があります。調速機は軸上を自由に上下に動き、蒸気漏れがあってはいけません。もし安定して動作しない場合は、エンジンを停止し、1～2分ほど様子を見て、どこに問題があるのか​​を確認した後、調整してください。

Q. ホットボックスはありますか？

A. ベアリングがすべてきれいで、オイルが十分に供給されていれば、問題はありません。しかし、新しいエンジンを始動する際は、時々エンジンを停止し、すべてのベアリングに手を触れて点検してください。偏心軸、リンクピン、クロスヘッド、クランクピンも忘れずに点検してください。熱を持っている場合は、ボックスを少し緩めてください。ただし、一度に少しずつ緩めてください。ノッキング音やガタガタ音がする場合は、緩めすぎです。締め直してください。

Q. 水の供給に関しては何をしなければなりませんか?

A. エンジンを始動し、問題がないことを確認したら、エンジンのタンクに水を注ぎ、インジェクターを始動してください。インジェクターの始動には多少時間がかかる場合があります。前述の指示、および使用するインジェクターの種類に応じた指示に注意深く従ってください。特に、給水管を通ってボイラーに水が流入するコックが開いていることを確認してください。

Q. エンジンにポンプとインジェクターの両方が必要なのはなぜですか?

A. ポンプは、排気蒸気の熱を利用して給水を加熱し、インジェクターは生蒸気で給水を加熱するため、最も経済的です。ただし、エンジンが停止しているときにも、ボイラー内の水を加熱された水で満たすために、インジェクターも必要です。クロスヘッドポンプを使用する場合、もちろん、エンジンが停止しているときには作動しません。また、独立したポンプの場合、エンジンが停止しているときには排気蒸気がほとんどまたは全くないため、ヒーターは水を加熱しません。ボイラーに入る前に水を加熱する独立したポンプ（マーシュポンプ）があり 、エンジンが停止しているときにはインジェクターの代わりにこれを使用できます。

Q. 次にテストすることは何ですか?

A. 後進機構。リバースレバーを後ろに倒し、エンジンが反対方向にも同じようにスムーズに回転するかどうかを確認します。これを数回繰り返して、後進機構が正常に機能していることを確認してください。

Q. トラクションエンジンセットは道路上でどのように走行するのですか?

A. 現在、ほとんどのトラクションエンジンには摩擦クラッチが採用されています。エンジンが全速力で回転している時に、クラッチレバーを握り、クラッチをゆっくりとバンドホイールに押し付けます。最初は少し滑りますが、徐々にギアが噛み合い、エンジンが動き出します。片方の手でクラッチレバーを握り、もう片方の手でステアリングホイールを操作します。クラッチレバーから手を離さなければ、何か問題が発生した場合でも、即座に前進を停止できます。エンジンが路上に出ると、クラッチレバーが所定の位置にセットされ、エンジンは全速力で回転します。これでステアリング操作に集中できます。

Q. エンジンに摩擦クラッチがない場合はどうすればいいですか？

A. エンジンを停止し、リバースレバーを中央のノッチに入れます。次に、スパーピニオンをギアに差し込み、スロットルバルブを大きく開きます。これでリバースレバーでエンジンを制御できるようになります。レバーを少し前に出し、少し戻します。これを繰り返し、エンジンが徐々に始動するまで続けます。十分に走行したら、リバースレバーを最後のノッチに入れ、ステアリング操作に集中してください。

Q. トラクションエンジンはどのように操縦すればよいですか?

A. いずれの場合も、スロットルとエンジンの舵取りは同一人物が行うべきです。操舵の技術は練習によって身に付きます。唯一のルールは、ゆっくり進むこと、そしていかなる状況においてもエンジンを急に動かさないことです。優れた操舵は、目で距離を測り、感覚でパワーを測る自然な能力に大きく依存します。優れたエンジニアは、優れた目、優れた耳、そして優れた触覚（そう言えるならば）を備えていなければなりません。どれかが欠けていれば、成功は不確実です。

Q. 道路上でのエンジンの取り扱い方を教えてください。

A. 平坦でまっすぐな道であれば、特に路面が固く、穴が開いていなければ、エンジンの操縦に特に困難はありません。しかし、最初の坂道に差し掛かると、トラブルが始まります。

坂を登る前に、ボイラー内の水がガラスゲージで5cm以上溜まっていないことを確認してください。水が多すぎると、勾配によってエンジンの片側に流れ落ち、蒸気シリンダーに入り込む可能性があります。水が多すぎる場合は、下部のブローオフコックから少し吹き飛ばしてください。

坂を下る際は、一瞬たりともエンジンを止めないでください。前方に飛び散る水によって、クラウンシートが露出してしまいます。また、エンジンの振動が止まると、クラウンシートの上に水が流れ続け、可溶性プラグが飛び散り、遅延と費用が発生します。

水平時以外では絶対にエンジンを停止しないようにしてください。

坂を下る前に、スロットルで蒸気を止め、摩擦ブレーキでエンジンを制御します。ブレーキがない場合は、スロットルを完全に閉じずに、後進レバーを中央の位置、または速度を制御できる程度まで戻します。ただし、下り坂で蒸気を使用する必要はほとんどありません。また、摩擦ブレーキがなくてもスロットルが閉じている場合は、シリンダー内に空気ブレーキを形成するように後進レバーを操作することができます。

できるだけ早く丘の底まで降りてください。

坂を下る前に、ダンパーを閉め、火室の扉を常にしっかりと閉めておくことをお勧めします。火が熱くならないように、新鮮な燃料で火を覆いましょう。

ただし、水を低くした以上、それ以上下げると問題が発生する可能性があるため、ポンプまたはインジェクターは作動させておく必要があります。

坂を登るときは、まさにその逆を行ってください。つまり、蒸気圧を上げながら、火を勢いよく熱く保ちます。そして、逆転レバーを最後の一段まで押し込み、エンジンに 蒸気を全開にしてください。そうしないと、エンジンがスタックする可能性があります。停止すると、火管の前端が過熱する可能性があります。速く走るよりもゆっくり走る方が、スタックする可能性は低くなります。摩擦クラッチで速度を調節してください。

第9章
若手エンジニアのためのポイント。—(続き)
その他
Q. フォーミングとは何ですか？

A. この言葉は、水が大きな泡や泡となって上昇する様子を表すのに使われます。ガラスゲージ内の水が上下したり、泡立ったりすることで、この現象に気付くでしょう。これは、ボイラー内の沈殿物、または給水管内のグリースやその他の不純物が原因です。ボイラーを振ると泡立ち始めることもありますが、明らかな原因もなく泡立ち始めることもあります。このような場合は、蒸気が水面の厚い層を通り抜けようとしていることが原因です。

Q. 泡立ちを防ぐにはどうすればいいですか？

A. スロットルを少し回して水が沈殿するのを待つことで、確認することができます。一般的には、表面ブローオフを頻繁に使用してスカムを除去することで、この現象を予防できます。もちろん、水は可能な限り清浄に保つ必要があり、特にアルカリ性の水は避けてください。

Q. プライミングとは何ですか？

A. プライミングは発泡とは異なりますが、発泡によって引き起こされることがよくあります。プライミングとは、蒸気とともに水が蒸気シリンダーに流入することです。プライミングは発泡以外にも様々な原因で発生します。ボイラーが比較的きれいな状態でもプライミングが発生することがあります。突然の高熱の火災によってプライミングが発生することもあります。プライミングは蒸気圧の低下後に発生することもあります。多くの場合、ボイラーの容量不足、特に蒸気スペースの不足や循環不良が原因です。

Q. プライミングはどうやって検出できるのですか?

A. 蒸気シリンダー内でカチッという音がします。ゲージ内の水位も激しく上下します。排気口からも水が噴き出します。

Q. プライミングの適切な対処法は何ですか?

A. ボイラーの容量不足が原因の場合は、新しいボイラーを購入する以外に方法はありません。それ以外の場合は、安全に実施できる場合はボイラー内の水量を減らすか、蒸気ドーム内の別の場所から蒸気を取り出すか、ドームがない場合は先端に穴を開けた長い乾式管を使用することで改善できる場合があります。

蒸気管をもっと大きくすれば改善するかもしれません。あるいは、最上列の煙突を取り外すことで改善できるかもしれません。

シリンダーリングやバルブの漏れも原因となる可能性があります。いずれの場合も、これらの部品は蒸気漏れしないように気密にする必要があります。排気ノズルがグリースや沈殿物で詰まっている場合は、清掃してください。

小さな蒸気ポートを備えたトラクションエンジンは、強制速度ですぐに始動します。

Q. 火を消すにはどうしたらいいですか?

A. 火をできるだけ火室の奥に寄せ、きめの細かい炭か乾燥した灰で覆います。火格子はできるだけ大きく開けておき、空気が火の上を通過できるようにします。ダンパーはしっかりと閉めてください。夜間に火を消すことでボイラーを暖かく保ち、朝早く蒸気を発生させることができます。

Q. 寒い天候で、火を止めた状態でボイラー内に水が残っている場合、どのような予防措置を講じるべきですか?

A. ガラス水位計のコックは閉じ、下部の排水コックは開けてください。露出したゲージ内の水が凍結する恐れがあります。同様に、蒸気シリンダーとポンプの排水コックもすべて開けてください。

Q. 冬季保管のためにトラクションエンジンをどのように準備すればよいですか?

A. まず、ボイラーとエンジンの外側を徹底的に洗浄し、粘着性の油やグリースをすべて取り除きます。次に、ボイラーと煙突の外側にアスファルト塗料を塗るか、ランプブラックと亜麻仁油を塗るか、とにかくグリースを少し塗ってください。

ボイラーの外側は熱いうちに掃除すると、柔らかいうちにグリースなどが簡単に落ちます。

外側の清掃が終わったら、低圧で水を吹き出し、通常の方法でハンドホールとマンホールのプレートを取り外し、スケールや堆積物をすべて削り取って内部を徹底的に清掃します。

ボイラー内部の洗浄が終わったら、水をほぼ満たし、上から黒い油をバケツ一杯注ぎます。そして、下部の排出口から水を排出します。水が流れ落ちるにつれて、ボイラーの側面に油膜が広がります。

ゲージコック、チェックバルブ、安全弁など、すべての真鍮製継手を取り外す必要があります。水が入っている可能性のあるすべての配管を外し、水が残っていないことを確認してください。すべてのスタッフィングボックスを開けてパッキンを取り外してください。パッキンは周囲の部品を錆びさせる原因となります。

最後に、火室と煙道の内部を掃除し、灰受けの内側と外側全体にしっかりとペンキを塗ります。

シリンダーの内部に十分にグリースを塗る必要があります。これはシリンダーヘッドを取り外すことで行うことができます。

煙突の上部が天候の影響を受けないように覆われていることを確認してください。

すべての真鍮製の付属品は慎重に梱包し、乾燥した場所に保管してください。

エンジンを設置するときに少し注意を払うと、次のシーズンにエンジンを取り外すときに 2 倍の時間を節約でき、さらにエンジンの寿命中に多くのお金を節約できます。

Q. ベルトのお手入れはどうしたらいいですか？

A. まず、ベルトにほこりや汚れが付かないようにしてください。

ベルトに過度の負荷をかけないでください。

油やグリースが垂れないように注意してください。

ベルトに粘着性またはペースト状のグリースを絶対に塗らないでください。

動物油やグリースがゴムベルトに付着しないようにしてください。ゴムの寿命が短くなります。

木目または毛の面を滑車の横に通すと、滑りにくくなり、滑りにくくなります。

ゴムベルトの劣化は、黒鉛とリサージを同量ずつ混ぜ、煮沸した油と適量の漆を混ぜた ものを塗ることで大幅に改善されます。この混合物は、剥がれやすい部分に塗るのに最適です。

Q. ベルトの正しい結び方は何ですか？

A. まず、適切な定規で両端を直角にし、きれいに切り落とします。真ん中から紐を通し始め、滑車側で紐を交差させないようにします。滑車側では、紐はベルトの長さに合わせてまっすぐに通します。

ベルトの穴は、できれば楕円形のポンチで開けてください。長径はベルトの長さと一致させるようにしてください。ベルトの両端に2列の穴を開け、各列の穴が前の列の穴と交互にジグザグになるようにします。3インチのベルトの場合は、両端に2列ずつ、計4つの穴を開けます。6インチのベルトの場合は、両端に7つの穴を開け、端に近い列に4つの穴を開けます。

ベルトの長さを正確に測るのが難しい場合は、片方の滑車の中心からもう片方の滑車の中心まで直線を測ります。それぞれの滑車の直径の半分を足し、それに3¼ (3.1416) を掛けます。この値に中心間の距離の2倍を足すと、ベルトの全長が得られます。

ベルトはほんの少したるんだ方が最適に機能します。

ゴムベルトの縫い目側は外側、つまりプーリーから離れた位置に配置する必要があります。

ベルトが滑る場合は、内側に煮沸した亜麻仁油か石鹸を塗ってください。

綿ベルトは、走行中にプーリー側を通常の塗料で塗装し、その後に柔らかいオイルまたはグリースを塗布することで保護できます。

ベルトが滑る場合は、プーリー側に少量のオイルまたは石鹸を塗ってください。

Q. ベルトの容量はどのように変わりますか?

A. 幅と速度に比例します。幅を2倍にすると、搬送能力も2倍になります。また、一定の制限内で速度を2倍にすると、搬送能力も2倍になります。ベルトの速度は毎分5,000フィート（約1500メートル）を超えてはなりません。4インチ（約10cm）のベルト1本は、2インチ（約2cm）のベルト2本と同じ搬送能力になります。

Q. ピストンロッドとバルブロッドは、蒸気が周囲から漏れないようにどのように梱包されていますか?

A. 詰め物箱に詰める方法。詰め物は、ランプの芯、麻、石鹸石など、ある程度の弾力性を持つ素材、あるいは特定の特許製剤でできています。詰め物はグランドと呼ばれる部品によって固定されており、詰め物箱の蓋を締めると、グランドが締め付けられて固定されます。

Q. スタッフィングボックスをどのように再梱包しますか?

A. まずキャップとグランドを取り外し、適切な工具を使って古いパッキンをすべて取り除きます。ヤスリなどの粗い工具はロッドを傷つける可能性があるため、使用しないでください。ロッドの滑らかな表面に傷が付くと、蒸気漏れや過負荷の原因となります。

特許取得済みのパッキングを使用する場合は、必要なリングを作るのに十分な長さのものを切断してください。リングは、スタッフィングボックス内を一周するのにちょうど良い長さにする必要があります。長すぎると、両端が押しつぶされて凹凸が生じるため、しっかりと締めることができません。短すぎると、両端が合わず蒸気漏れが発生します。両端を斜めに切断し、直角ではなく重ね継ぎになるようにしてください。スタッフィングボックスにパッキングを充填したら、グランドを所定の位置に置き、しっかりと締め付けます。その後、ナットを少し緩めます。通常、蒸気によってパッキングが膨張するためです。スタッフィングボックスは、蒸気漏れが起こらない程度に緩めてください。蒸気漏れがある場合は、ボックスをもう少し強く締め付けてください。それでも漏れる場合は、無理に締め付けずに、ボックスを詰め直してください。ピストンロッドまたはバルブ蒸気に対してスタッフィングボックスがきつすぎると、エンジンに過負荷がかかり、ロッドに溝ができて損傷する可能性があります。

麻のパッキングを使用する場合は、繊維をまっすぐに引き抜き、結び目や塊をすべて取り除きます。繊維を数本撚り合わせて3本の紐を作り、この3本の紐を編み込み、油かグリースを染み込ませます。詰め物箱が十分に満たされるまでロッドに巻き付け、グランドを元に戻し、元通りに締めます。

ポンプの水ピストン用のスタッフィングボックスは上記のように梱包できますが、オイルやグリースはほとんど必要ありません。

詰め物を箱に詰め込みすぎないでください。詰めすぎるとロッドにひだができ、ロッドがダメになってしまいます。

パッキンは常に清潔な場所に保管し、しっかりと覆い、ほこりが入らないようにしてください。ほこりや砂利によってロッドが切れる恐れがあります。

第10章
農業用エンジンの経済的な運用。
農場のエンジンをトラブルなく動かすことができるのは、素晴らしいことです。毎日すべてがスムーズに動き、エンジンがきれいに見え、必要なパワーを常に発揮できれば、それは素晴らしいことです。エンジニアリングの細部にまで気を配る前に、まずはこれができなければなりません。

常にトラブルを回避できるようになると、おそらく、エンジンをより少ない燃料で、より効率的に稼働させる方法を学ぶ準備が整っているでしょう。その方向へ進むには、私たちのような優秀な人材でさえ、学ぶべきことは無限にあります。一般的な農業用エンジンでは、石炭エネルギーのわずか4%しか実際に節約され、仕事に利用されていません。残りは、一部はボイラーで、大部分はエンジンで失われています。ですから、節約できる素晴らしいチャンスがあることがわかります。

失われたエネルギーはどこへ行くのかと問われたら、大部分は煙突から煙や未使用の燃料となって消えていく、と一般的に答えるかもしれません。一部は熱としてボイラーから放射され、ボイラー内の蒸気に何ら影響を与えることなく失われます。一部は蒸気シリンダーへ送られる際に蒸気が冷却される際に失われます。一部は各ストローク後のシリンダー自体の冷却時に失われます。一部は蒸気バルブの背面にかかる圧力によって失われ、エンジン内で克服するためにかなりのエネルギーを必要とする摩擦を引き起こします。一部はベアリングやスタッフィングボックスなどの摩擦によって失われます。これらの各ポイントで、技術者が方法を知っていれば、経済的なエネルギーを節約できます。ここではいくつかの提案をします。

蒸気動力の理論。
経済は科学的な問題であるため、 熱、蒸気、そして動力伝達の理論についてある程度の知識がなければ、賢明に研究することはできません。以降のページには技術的な内容は一切ありません。理論が平易な言葉で説明されれば、賢明な人なら誰でも、特定の状況において自分が何をすべきかを自ら理解できるでしょう。

まず、科学理論に従って熱を定義または説明しましょう。科学者は、すべての物質は分子と呼ばれる小さな粒子でできていると考えています。分子は非常に小さいため、これまで目にしたことはありません。それぞれの分子は、原子と呼ばれるさらに小さな粒子でできています。原子より小さいものはなく、約 65 種類の原子があり、これらは元素と呼ばれます。または、1 種類の原子のみでできている物質はすべて元素と呼ばれます。したがって、鉄は元素であり、亜鉛、水素、酸素なども元素です。しかし、水のような物質は元素ではなく化合物です。その分子は 1 個の酸素原子と 2 個の水素原子が結合してできているからです。木材は、さまざまな方法で結合した多くの異なる種類の原子でできています。空気は化合物ではなく、酸素、窒素、および他のいくつかの物質が少量ずつ混ざったものです。

空気が混合物であり、化合物ではない理由は興味深いもので、次の論点につながります。化合物を形成するには、2種類の異なる原子が互いに引力を持つ必要があります。酸素と窒素の間には引力はありませんが、酸素と炭素の間には大きな引力があり、機会があれば、長い間離れ離れになっていた恋人のように、二人は駆け寄ってきます。無煙炭はほぼ純粋な炭素です。木炭も同様です。軟炭は炭素で構成されており、他の様々な物質が結合しており、その一つが水素です。これは興味深く重要なことです。なぜなら、軟炭でボイラーを点火すると奇妙な現象が起こるからです。水は酸素と水素が結合したものであることは既に述べました。軟炭が燃焼すると、炭素が酸素と結合するだけでなく、水素も酸素と結合して水、つまり蒸気を形成します。ボイラーが冷えている間、水や蒸気は煙の中に凝縮します。これは、蒸気の充満した部屋で冷たい皿が蒸気の空気から水分を凝縮し、汗をかくのと同じです。

科学者たちは、2つか3つの原子が 互いに引力によってくっついて分子を形成すると仮定しています。これらの分子はさらにくっついて液体や固体を形成します。くっついているほど、物質は硬くなります。同時に、これらの分子は多少緩く、常に前後に動いています。鉄のような固体ではほとんど動きません。しかし、鉄に電流を流すと、分子は奇妙な動きをします。水のような液体では、分子は非常に緩くくっついており、簡単に引き離される可能性があります。空気や蒸気などの気体では、分子は完全に分離しており、常に離れようとしています。

科学者によれば、熱とは分子の往復運動に他なりません。鉄片を高温の炉で加熱すると、分子はどんどん離れ、鉄はどんどん柔らかくなり、ついには液体になります。水のような液体を加熱すると、分子はどんどん離れ、いわゆる沸騰、つまり蒸気に変わります。蒸気になると、分子は完全に分解され、非常に速く前後に運動するため、互いを押し広げようとする性質が生じます。この押し広げる性質が蒸気圧の原因です。また、蒸気が膨張する理由も説明できます。

熱とは、分子が前後に運動することです。分子が動く範囲は3つに分かれており、小さい範囲では固体、次の範囲では液体、そして3番目の範囲では蒸気などの気体になります。熱の影響を受ける物質のこれらの3つの状態は、非常に明確かつ明確です。固体が液体に変わる点は融点と呼ばれます。氷の融点は華氏32度（摂氏約14度）です。氷が気体に変わる点は沸点と呼ばれます。水の場合は華氏212度（摂氏約11度）です。熱の一般的な性質は、物質を押し広げる、つまり膨張することです。そして、熱が奪われると、物質は収縮します。

蒸気ボイラーを考えてみましょう。いくつかの種類の原子は、酸素と炭素のように、強い引力で接近する性質があることを学びました。空気は酸素で満たされ、石炭や木材は炭素で満たされています。ある温度まで上昇し、 分子が十分に緩んで、付着しているものから引き剥がせるようになると、分子は恐ろしい勢いで接近し、周囲の分子はこれまで以上に速く振動します。つまり、熱が放出されるのです。

もう一つ重要なことは、固体が液体に、あるいは液体が気体に変化するとき、分子を常に一定の距離に保つために、ある程度の熱を吸収しなければならないということです。この熱は潜熱と呼ばれます。なぜなら、温度計には現れず、何かを膨張させることもなく、仕事もしないからです。単に分子を一定の距離に保つ役割を果たしているだけです。

エネルギーがどのように失われるか。
ここで、エネルギーがどのように失われるかを見てみましょう。まず、火室に入る空気は酸素だけでなく窒素も含んでいます。窒素は邪魔になるだけで、火から熱を奪い、煙突へと運びます。

また、空気が炭層を十分容易に通り抜けられない場合、あるいは空気が十分でなく、炭素原子などが適切な数の酸素原子を見つけることができない場合には、一部の炭素原子は引きちぎられて酸素と結合し、結合する酸素のない残りの炭素原子は、黒煙となって煙突から漂って行きます。また、炭素と酸素はある一定の温度以下では結合できませんが、新しい燃料が火に投げ込まれると、火は冷たいため、多くの炭素原子は一度解けた後、酸素原子を見つける機会を得る前に再び冷やされ、こうして同様に漂って行って失われます。

もし煙を加熱し、十分な酸素を混合することができれば、遊離炭素は依然として燃焼して熱を発生させ、燃料の節約につながります。このため煙を消費するボイラーが生まれ、2つのボイラーを配置して、一方のボイラーを燃焼させている間に、もう一方のボイラーの熱が遊離炭素を捉え、逃げる前に燃焼させるという仕組みが生まれました。

つまり、次の点が挙げられます。

1. 炭素原子1つ1つが酸素原子1つと結合するには、十分な酸素または空気が炉内に取り込まれなければなりません 。つまり、十分な通風を確保し、空気が石炭やその他の燃料を通過する機会を確保する必要があります。
2. 炭素と酸素が結合できるよう、燃料は常に十分に高温に保たれなければなりません。一度に冷たい燃料を大量に投入すると、熱が経済的に許容できる温度まで下がり、濃い煙が出てしまいます。
3. 煙が熱い炭層や高温の燃焼室を通過できる場合、煙に含まれる炭素は燃焼する可能性があります。これは、燃料を少しずつ火室の前方に配置することを示唆しています。そうすることで、煙は熱い炭層を通過し、不要な炭素が燃焼するようになります。新しい燃料が加熱されると、さらに後方に押し出される可能性があります。

実用的な観点から見ると、これらの点は、空気が石炭や木材を通過するのを妨げるデッドプレートを炉内に設けないこと、空気が容易に通過できるように火を弱くすること、煙が燃える可能性のある場所に新鮮な燃料を置くこと、一度に大量の新鮮な燃料を投入して炉を冷やさないことを意味します。

（後ほど、発射に関するヒントをもっと紹介します。）

熱がどのように分散されるか。
熱とは、分子が高速で行ったり来たり移動する現象だと説明しました。加熱された分子が鉄のような固体にぶつかると、分子が動き出し、ある分子が次の分子を叩き、それが繰り返されます。まるで群衆の中で一人の人を押すと、その人も次の人を押し、そしてまた別の人が押す、というように、この繰り返しが繰り返され、ついには反対側にも伝わります。このように、熱は鉄を通過し、反対側に伝わります。これを「伝導」と呼びます。

宇宙空間全体は、熱や光などを伝達する物質、いわゆるエーテルで満たされていると考えられています。鉄板の分子が加熱、あるいは振動すると、その振動は空気、つまりエーテルを介して伝わります。これを「放射」と呼びます。熱は固体や液体を介して「伝導」され、気体を介して「放射」されます。

さて、物質には熱伝導しやすいものと、非常に伝導しにくいものが あります。鉄は良導体ですが、ボイラーの煙道に付着した炭素や煤、そしてボイラー内部に付着した石灰やスケールなどは、熱伝導性が非常に低いです。そのため、熱は鉄と鋼鉄を通り抜けてボイラー内の水へと素早く容易に伝わり、炉の熱の大部分がボイラー内の水に伝わります。ボイラーが古くなり、煤で詰まり、石灰で覆われていると、熱は容易に伝わりにくくなり、煙突で熱が逃げてしまいます。煙突から排出される空気は非常に高温になり、その余分な熱は失われます。

鉄は優れた放熱材でもあります。そのため、ボイラーの外殻が空気にさらされると、大量の熱が空間に逃げて失われてしまいます。そこで、石灰や木材など、いわゆる非伝導体が必要になります。

経済的な観点から言えば、ボイラーの外殻は絶縁体で覆うべきです。定置式ボイラーの場合はレンガ積み、牽引式ボイラーの場合は木材、石膏、毛髪などで被覆します。蒸気管は、大気中を通過する場合はフェルトで覆い、蒸気シリンダーにも被覆が必要です。

同時に、すべてのすすとスケールを徹底的に除去する必要があります。

蒸気の特性。
すでに述べたように、蒸気は気体です。海の水や空の空気が青いのと同じように、蒸気もわずかに青みがかっています。

蒸気と水蒸気を区別する必要があります。蒸気は空気中に漂う小さな水の粒子です。空気を構成する分子に付着しているか、小さな水滴となってそこに漂っているように見えます。空気中に漂う水は、もちろん静止した水です。その分子は、水蒸気のような真の気体の分子のような動きをしません。さらに、水蒸気は潜熱を吸収し、膨張力を持っていますが、水蒸気には潜熱も膨張力もありません。つまり、水蒸気は死んでいて生命がないのに対し、水蒸気は生きていて、仕事をするためのエネルギーに満ちているのです。

蒸気が蒸気と混ざると、それは邪魔になるだけです。それは運ばれなければならない一種の重荷であり、 蒸気が混ざることで蒸気の力は減少します。

沸騰した水を通して泡立つ蒸気は、ある程度の量の蒸気を吸収します。このような蒸気は「湿り蒸気」と呼ばれます。蒸気がなくなった蒸気は「乾き蒸気」と呼ばれます。乾き蒸気こそが最も優れた働きをし、すべてのエンジニアが求めているものです。

水は空気中では非常に高いところまで舞い上がり、雲を形成しますが、蒸気中ではあまり上昇しません。ボイラー内の水面から一定の高さまで達すると、蒸気は地表付近よりもはるかに乾燥します。このため、蒸気ドームが考案されました。蒸気をボイラー内の水面からできるだけ高い位置で取り出すことで、可能な限り乾燥した状態を保つためです。また、「ドライチューブ」も考案されました。これは、蒸気が多数の小さな穴を通過できるようにすることで、ある程度の水分の侵入を防ぐ役割を果たします。

しかし、いわゆる過熱状態になるまでは、蒸気には多かれ少なかれ水分が含まれています。これは、蒸気を炉の高温部に通すことで実現できます。高温部で加えられた熱によって、蒸気中の水分がすべて蒸気に変化し、完全に乾燥した蒸気が得られます。

しかし、蒸気が冷たいパイプ、あるいは輻射冷却されたパイプ、あるいは冷たいシリンダー、あるいは輻射冷却されたシリンダーを通過すると、蒸気の一部は水に変化し、いわゆる凝縮します。つまり、同じ問題が再び発生します。

蒸気とともにシリンダー内に大量の水分が流入することを「プライミング」と呼びます。この場合、水の死重量が大きくなりすぎて、蒸気力の大部分が失われます。

STEAM の拡張パワーを活用する方法。
蒸気中の分子は常に互いに離れようとし続けていると述べました。空気中で自由に動いていれば、すぐに散らばってしまいます。しかし、ボイラーやシリンダーの中に閉じ込められていると、分子はあらゆる方向に押し出され、「圧力」を形成するだけです。

蒸気がシリンダーに送り込まれると、その背後にはボイラーに蓄積された圧力が集中するため、当然のことながら、ピストンに強い圧力がかかります。ボイラーの圧力を切っても、シリンダー内の蒸気には依然として膨張する自然な傾向があります。ピストンが端から端まで移動するにつれてシリンダー内の空間が広くなるため、当然のことながら、蒸気の膨張力はだんだん小さくなります。しかし、少しでも役立つことはあります。この小さくなった膨張力がピストンに及ぼす圧力は、非常に大きなエネルギーの節約になります。もし、ストロークの全長さにわたってピストンにボイラーの全圧力がかかったままになり、その後すぐに排気ポートが開かれると、蒸気のこの膨張エネルギーはすべて失われます。蒸気は排気ノズルを通って煙突に逃げ、消えてしまいます。おそらく蒸気はすぐには排出できず、ピストンが戻りストロークを開始したときにシリンダーに背圧をかけ、エンジンの出力を低下させる可能性があります。

これを防ぐために、熟練した技師はいわゆるリバースレバーを「ノッチアップ」させます。リバースレバーはバルブの開閉を制御します。レバーが最後のノッチにあるとき、バルブは最大限に動きます。レバーが中央のノッチにあるとき、バルブは全く動きません。つまり、蒸気はシリンダーに流れ込むことができません。反対側では、レバーはバルブを徐々に反対方向に動かし、エンジンを逆回転させます。

当然のことながら、一方の方向からもう一方の方向への変化は徐々に行われるため、バルブの動きは徐々に短くなり、それに応じて蒸気がシリンダー内に流入する時間も短くなります。バルブが最大ストロークに達すると、おそらくストロークの4分の3の間、蒸気がシリンダー内に流入します。最後の4分の1は、蒸気の膨張力によって仕事が行われます。

レバーを半分の位置にすると、バルブの移動が変化し、ピストンのストロークの半分の間だけ蒸気がシリンダー内に入るようになり、残りのストローク中の作業は蒸気の膨張力によって行われます。

レバーを中央のノッチの隣のノッチ、つまり 1/4 ノッチに設定すると、蒸気は ピストンの 1/4 ストロークの間だけシリンダーに入り、作業は蒸気の膨張力によって 3/4 ストロークの間に行われます。

当然のことながら、蒸気が膨張すればするほど、蒸気が行える仕事量は少なくなります。しかし、排気口から蒸気が排出される際には、運び去られて失われる圧力はごくわずかです。

したがって、経済的な機関士は、機関の負荷が軽い場合には、逆回転レバーを使って機関の出力を上げ、それに応じて蒸気の消費量を減らし、燃料を節約します。しかし、負荷が異常に重い場合には、ボイラー内の圧力を最大限まで使用しなければならず、無駄が生じてしまいます。

複合エンジン。
複合エンジンは、蒸気シリンダーの配置であり、最初のシリンダーから排出された蒸気を高圧のシリンダーから別のシリンダーに送り込むことで、常に蒸気の膨張力を節約します。この 2 番目のシリンダーでは、純粋に蒸気の膨張力によってより多くの作業が行われます。

この図は、高圧シリンダーと低圧シリンダーの 2 つのシリンダーを持つ複合エンジンの断面図を示しています。低圧シリンダーは高圧シリンダーよりもはるかに大きく、両シリンダーの間にはセンターヘッドと呼ばれる 1 枚のプレートがあり、同じピストン ロッドに各シリンダーに 1 つずつ、計 2 つのピストンが取り付けられています。蒸気室はボイラーから蒸気を受け取るのではなく、高圧シリンダーの排気から蒸気を受け取ります。ボイラーからの蒸気は二重バルブのチャンバーに入り、そこから高圧シリンダーのポートへと送られます。戻り行程で排気蒸気は蒸気室に逃げ、そこから低圧シリンダーへと送られます。1 つのバルブが別のバルブの後ろに重なっている場合もありますが、最も単純な形式の複合エンジンは 1 つの二重バルブで構成され、1 回の動作で両方のシリンダーのポートを開閉します。

ウルフタンデムシリンダー。

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理論上、複式エンジンは 真の経済性をもたらすはずです。しかし実際には、これに反する要因が数多く存在します。もちろん、蒸気圧がもともと低ければ、排気で失われる圧力は小さくなります。しかし、蒸気圧が非常に高い場合は、 低圧シリンダーでの節約効果は比較的大きくなります。もし低圧でも同等の仕事をこなせるのであれば、複式エンジンの性能を最大限に引き出すために圧力を異常に高く保つのは、実用上無駄なことです。

複式シリンダーの節約効果を実感するには、エンジンがある程度の大きさである必要があります。今日では、ほぼすべての大型エンジンは複式シリンダーを採用しており、小型エンジンは単式シリンダーを採用しています。

もう一つ考慮すべき点は、複合エンジンはより複雑で、管理が難しいということです。そして、何らかの不利な条件によって損失が発生した場合、複合エンジンでは単純エンジンよりも比例して大きな損失が発生します。こうした理由やその他の理由から、複合エンジンは牽引用途では単純エンジンよりもあまり使用されてきました。熟練した有能な技術者が科学的な方法でエンジンを管理すれば、単純エンジンよりも複合エンジンの方がより多くの成果を得られる可能性が高いでしょう。これは特に燃料価格が高い地域で当てはまります。燃料が安く、技術者が未熟であれば、複合エンジンは経済性に欠けるでしょう。

摩擦。
水分子は蒸気や水分として蒸気中にくっつく傾向があることを見てきました。密接に接触するすべての分子は、多かれ少なかれくっつく傾向があり、これを摩擦と呼びます。蒸気は蒸気管を通過する際、管の側面との摩擦によってある程度流れが止められます。摩擦は熱を発生させ、これは何らかのエネルギー源から熱が奪われたことを意味します。蒸気の摩擦は蒸気のエネルギーを減少させます。

同様に、空気に逆らって動くフライホイールは、空気の粒子を進路から追い出す必要があるだけでなく、空気との摩擦も受けます。エンジンの可動部品では、金属同士が接触することで摩擦が生じます。金属同士が非常に強く押し付けられると、それほど強く押し付けられていない場合よりも固着しやすくなるからです。鉄は、 柔らかい状態でハンマーで叩くなど、強く押し付けられると、実際にはしっかりと溶接されてしまいます。

蒸気シリンダー内では、蒸気の侵入を防ぐためにパッキンリングがシリンダー壁に強く押し付けられるため、大きな摩擦が生じます。また、Dバルブとそのシート間にも大きな摩擦が生じます。これは、バルブ背面に高い蒸気圧がかかるためです。さらに、バルブとピストンの両方のスタッフィングボックスにも摩擦が生じます。さらに、すべてのベアリングにも摩擦が生じます。

摩擦を減らす方法は様々です。最も明白な方法は、すべての部品をできるだけ噛み込まないように調整することです。スタッフィングボックスは蒸気漏れを防ぐのに必要な程度までしか締め付けません。ピストンリングも同様です。ジャーナルボックスは、衝撃を防ぐのに必要な程度まで締め付けますが、それ以上締め付けません。適切な調整を行うには、多大な忍耐力と鋭い観察力、そして判断力が必要です。

エンジン製造業者は、ボックスに減摩金属を使用することで、できるだけ摩擦を減らそうとします。鉄と鋼は強度があるため、シャフトやギアなどに使用しなければなりません。しかし、互いにくっつく金属もあり、鉄と鋼の場合は、互いに押し付けても鉄または鋼同士よりもくっつきにくいです。これらの金属は多かれ少なかれ柔らかいですが、ボックスやジャーナル ベアリングに使用できます。これらは減摩金属と呼ばれます。実用上最も硬いのは真鍮で、摩耗が激しい場合に真鍮が使用されます。摩耗が少ない場合は、ボックスに銅、スズ、亜鉛などのさまざまな合金を使用できます。これらの合金の 1 つがバビット金属で、メインのジャーナル ボックスによく使用されます。

これらの摩擦防止金属はすべて急速に摩耗するため、簡単に調整または交換できるように配置する必要があります。

しかし、摩擦防止に最も効果的なのはオイルです。

油は、分子が鉄や鋼などの金属にしっかりとくっついているように見える一方で、非常に滑らかに互いに転がり合う という点で特異な性質を持っています。理想的な潤滑剤は、ジャーナルにしっかりと密着し、周囲に一種のクッションを形成し、油分子が金属ボックスの分子と接触するのを防ぐものです。この場合、すべての摩擦は油分子間で発生し、その摩擦は最小限に抑えられます。

同じ原理がボールベアリングの機構にも応用されています。ジャーナルとボックスの間を多数の小さなボールが転がり、2つの金属が互いに接触するのを防ぎます。球体であるボールは互いに一点でしか接触しないため、固着が発生する可能性のある空間は最小限に抑えられます。

ご存知の通り、オイルには大きな違いがあります。ガソリンや灯油のように蒸発しやすいものもあり、すぐに消えてしまいます。また、ジャーナルにしっかりと密着しないオイルもあり、簡単に外れて金属同士がくっついてしまいます。そこで必要なのは、硬くならず、常にベアリング間に優れたクッション性を持つ、重くて粘り気のあるオイルです。

蒸気シリンダーに直接注油することはできませんが、油は蒸気中に運ばれて蒸気室とシリンダーに送られます。良質なシリンダー油は高温に耐えられるものでなければなりません。蒸気中で容易に拡散する一方で、蒸気シリンダーの壁とバルブシートにしっかりと付着し、潤滑状態を維持する必要があります。金属に付着した後は、蒸気の熱によって蒸発して失われてしまわないようにする必要があります。

繰り返しになりますが、シリンダーオイルには金属を腐食させる可能性のある酸が含まれていてはなりません。ほぼすべての動物性脂肪には、そのような酸が含まれています。そのため、獣脂などは鉄や鋼を腐食させる可能性のある場所に置いてはいけません。エンジンには、ラードと牛脂のみの使用が適しています。

トラクションギアの潤滑に関しては、別の問題が浮上します。グリースが固まるとギアに付着して切削を妨げますが、同時に砂や砂利にも同様に付着し、歯車の間に入り込んで切削を悪化させる可能性があります。そのため、一部の エンジニアは、汚れがあまり付着しないオイルをギアに使用することを推奨しています。

蒸気の圧力によってバルブがシートに接触する摩擦は、その摩擦を軽減するための多くの発明を生み出しました。その中で最も顕著なものは、「バランスバルブ」と呼ばれるものです。複動機関では、蒸気圧がバルブの両側から得られるため、バルブはシートに接触する力がはるかに軽くなります。実に軽いため、下り坂や軽負荷運転時など、蒸気圧が低い場合には、プランジャーピストンを使用してバルブをシートにしっかりと固定する必要があります。

ポペットバルブはDバルブの過度の摩擦を回避するために考案されましたが、ある程度のエネルギー損失が伝達されるため、実際の節約効果は必ずしも理論値に匹敵するわけではありません。大型の定置式エンジンでは、コーリスエンジンに使用されているようなロータリーバルブやその他の形式のバルブが一般的に使用されていますが、農業用エンジンには複雑すぎます。農業用エンジンは可能な限りシンプルで、故障の可能性を最小限に抑える必要があります。

第11章
農業用エンジンの経済的な運用。—(続き)
実用的なポイント。
農業用エンジンの経済性に関する最初の実践的なポイントは、エンジンとボイラーの各部品が適切なバランスをとっている場合にのみ、最高の作業が可能になるということです。出力が作業量を上回ると損失が生じます。火格子面積が大きすぎると冷たい空気が燃料を通り抜けて完全燃焼が妨げられ、火格子面積が小さすぎると十分な空気が入りません。ボイラーの蒸気出力が大きすぎると、本来であれば節約できたはずの熱が放射されてしまいます。ボイラーの露出面積が1フィートでも無駄になるからです。ボイラーの蒸気出力が作業量に対して低すぎると、ボイラーに強制的に仕事をさせるために余分な燃料が必要になり、強制的に仕事をさせると比較的大きな損失、つまり無駄が生じます。エンジンとボイラーは適切なバランスで製造するだけでなく、期待される作業量に適したバランス感覚で購入する必要があることがわかります。これには、優れた判断力と、馬力で仕事を測定するためのある程度の経験が必要です。

火格子の表面と燃料。
平均的なサイズのトラクションエンジンの場合、火室の火格子面積は1馬力あたり3分の2平方フィート以上必要です。エンジンの馬力が小さい場合は、それに比例してより大きな火格子面積が必要になります。馬力が大きい場合は、火格子面積は比例してはるかに小さくても構いません。7×8×200回転、圧力100ポンドのエンジンボイラーの場合、火格子面積は6平方フィート以上、できれば7平方フィート以上必要です。トラクションエンジンでは、エンジンがかさばらないよう、火格子面積を可能な限り小さくする傾向があります。

火格子の表面積を十分に大きくする必要があるもう一つの理由は、強制通風が有害であるということです。強制通風は、燃焼生成物や高温ガスが完全燃焼する前に、特にガスの熱がボイラー表面に吸収される前に、煙突を通って宇宙空間に排出される傾向があります。したがって、広い火格子表面と適度な通風が最も経済的です。

しかし、通風は他の要素にも左右されます。大量の細かい燃料を火に投げ込むと、空気は自然には通り抜けることができないため、無理やり通さなければなりません。これは無駄につながります。そのため、火は可能な限り開放型であるべきです。石炭は火格子に薄く敷き詰め、薪は十分な空気層ができるように投入します。藁は、投入と同時に完全に燃え尽きるように投入します。小さめの石炭や細かい石炭よりも、適度な大きさの石炭の方が適しています。石炭に含まれる塵埃は通風を妨げます。優れた火起こし技師は、無理な通風をできるだけ少なくするように燃料を選び、火を操ります。

麦わら燃焼エンジンでは、通風口が麦わら煙突のすぐ下にある場合、煙突を炉内に約15cmほど延長することで、良好な空気循環が得られます。これにより、空気の流入箇所で麦わらが詰まるのを防ぎ、空気が燃料に容易に到達できるようになるため、燃焼がより完全になります。

石炭を燃焼させる際には、新鮮な燃料を前方に置き、煙が燃えている石炭の上を通過するようにすることで、より完全な燃焼を実現することを既に提案しました。そして、石炭に十分に火がついたら、それを火格子の他の部分に押し戻します。この方法には別の利点もあります。通常、最初の加熱で純粋な石炭とクリンカーを形成する鉱物物質が分離し、ほとんどのクリンカーが火格子の一点に集まるからです。この一点に集まるクリンカーは簡単に取り除くことができ、火格子全体に散らばっている場合のように石炭の燃焼を著しく妨げることはありません。前方のクリンカーは、火かき棒を火室の奥に引っ掛け、上方および前方に引き抜くことで簡単に取り除くことができます。クリンカーは 大きな塊になって出てくることが多く、簡単に取り除くことができます。

火格子を掃除するのに最適なタイミングは、火が勢いよく燃えている時です。そうすれば蒸気が下がってしまうこともありません。火をかき混ぜてもあまり効果はありません。まず、クリンカーが砕けて、火格子のバーに付着し、最終的にバーを歪ませてしまうことがあります。火をかき混ぜないと、クリンカーが大きな塊となって飛び散ってしまうことがあります。また、火をかき混ぜると、石炭が詰まったりコークス化したりしやすくなり、あらゆる箇所で均一かつ規則的に燃焼するのを妨げます。

発生可能な最高の熱は黄熱です。十分な黄熱がある場合、強制通風は熱を奪い、無駄を生じさせるだけです。燃焼をさらに加速させることはありません。赤熱の場合、通風を強めれば温度は上昇します。炎が黄色になるまで燃焼は完了しません。しかし、通風が弱く、十分な時間があれば、赤熱はほぼ同等の効果を発揮しますが、加熱されたガスをボイラーの加熱面の広い範囲に運ぶことはできません。火格子面が非常に広い場合、赤熱は非常に効果的です。強制通風や、黄色点を超えて加熱しようとするよりも、確実に効果的です。

ボイラー加熱面。
炉の熱は、加熱されたガスがボイラーの表面に触れたときにのみ作用します。鉄は熱を水に伝導し、水は沸点まで加熱されて蒸気になります。

ボイラーが吸収する熱量は、露出面積と露出時間に正比例します。ボイラーの伝熱面積が小さく、通風が強制的に行われてガスが急速に通過する場合、ガスは熱をあまり伝達する機会がありません。

また伝熱面が大きすぎて全て利用できない場合は、利用されていない部分が放熱面となり、ボイラーの効率が悪くなります。

実務上、ボイラーに必要な伝熱面積は1 馬力あたり12～15平方フィートであることが分かっています。伝熱面積を計算する際には、加熱されたガスが接触するすべての面積を計算します。

蒸気生成における加熱面に関するもう一つの点は、水を蒸気に変えるのと同等の熱にさらされる面だけが効果的であるということです。150ポンドの圧力がかかると、水が蒸気に変わる温度は357度（華氏）となり、357度未満のガスは、輻射を妨げる以外、加熱面に影響を与えません。したがって、還流煙道ボイラーでは、加熱されたガスは煙突から排出される前に冷却されてしまうことが多く、蒸気生成には役立ちません。しかし、149ポンドの圧力下では、357度をわずかに下回る熱で水を蒸気に変えることができます。この熱は仕事として作用しますが、熱は失われます。

大きな伝熱面の経済性に関するもう一つの現実的な点は、製造コストが高く、移動が面倒なことです。大型ボイラーを搭載したトラクションエンジンを移動させるコストは、燃料費の節約額を上回る可能性があります。そのため、道路の種類と燃料費を考慮し、適切なバランスを取る必要があります。

しかし、ある外形寸法で20馬力のボイラーは、同じサイズで10馬力しか出ないボイラーよりも経済的と言えるかもしれません。エンジンを選択する際には、与えられた寸法に対してより高い馬力を持つほど、燃料と水の両方の節約になります。

伝熱面積の価値は、熱が透過する材質と、熱が透過する速度にも左右されます。煤や水垢は熱をゆっくりと透過しますが、それらが蓄積すると、一定の燃料消費量に対してボイラーの蒸気出力が大幅に低下することを既に指摘しました。また、鉄や鋼が薄ければ薄いほど、熱の透過性も高くなります。したがって、薄い煙道は火室の側面よりも熱伝導率が高いと言えます。長い煙道は短い煙道よりも熱伝導率が高く、煤などの蓄積が少なく、 ボイラーがガスの熱を吸収する時間が長くなります。

繰り返しになりますが、伝熱面は十分に高い温度のガスに曝されている場合にのみ価値があります。一部のボイラーでは、高温ガスが最も速く上部の煙突から吸い込まれ、下部の煙突には十分な熱が行き渡らない傾向があります。これは損失につながります。熱が最大限の効果を発揮するには、均等に分配される必要があるからです。

上部の煙突から熱が急速に奪われるのを防ぐために、上部の煙突の真上の煙室にバッフル プレートを配置し、上部の煙突に大量の通風が及ばないようにすることができます。

排気ノズルの位置が低すぎると、下部の煙突からの通風が上部の煙突からの通風よりも強くなる可能性があります。この問題は、排気口にパイプを取り付けて煙突内のより高い位置に配置することで解決できます。

膨張と凝縮。
蒸気の膨張力がストロークの半分または 4 分の 3 の間に作用する機会が得られるように逆レバーを接続すると、経済性が向上することをすでに指摘しました。

この方法から生じる難点の一つは、ボイラーの圧力が最大ではない場合、シリンダー壁が急速に冷却されることです。シリンダー内の結露は実用上の問題であり、可能な限り対処し、克服する必要があります。

高速回転にはある程度のメリットがあります。クッションを適切に使用することで、凝縮もいくらか軽減されます。蒸気や空気などの気体は圧縮時に熱を放出し、このクッション内の熱がシリンダーの温度を維持するからです。しかし、クッションの背圧によってエンジンの運動エネルギーが減少するため、この効果はそれほど長く持続しません。

リードとクリアランス。
クリアランスが大きすぎると、高温の蒸気が溜まる無駄なスペースが大きくなり、エンジンの出力が低下します。一方、クリアランスが小さすぎると、エンジンの振動が発生します。

同様に、リードが大きすぎても小さすぎてもエンジンの出力が低下します。適切なリード量は条件によって異なります。高速エンジンは低速エンジンよりも高い回転数を必要とします。エンジンが特定の回転数に調整されている場合は、回転数の変化が損失につながるため、常にその回転数を維持する必要があります。エンジンのクリアランスが大きいほど、必要なリードは大きくなります。また、バルブの動きが速いほど、必要なリードは少なくなります。大型エンジンが軽い負荷しか引いておらず、カットオフを短くする機会がない場合、偏心ディスクを少し回転させてリードを少し増やすだけで、ある程度の燃費向上効果が得られることがあります。

カットオフは可能な限り急激に行う必要があります。カットオフが完了する前に圧力を下げる際に緩やかなカットオフを行うと、エンジンの出力が低下します。

排気。
ピストンが戻り始める前にシリンダーからの排気が開始されない場合、バルブの開きが遅いため、背圧が発生します。排気はバルブの動きが遅いほど早く、またエンジンの回転速度に比例して早く開始する必要があります。回転速度が速いほど、蒸気が排出される時間が短くなるためです。したがって、低速用に排気が配置されているエンジンは、背圧による損失なしに高速運転することはできません。

蒸気を膨張的に使用する場合、当然のことながら、背圧と蒸気の力の相対的な比率は大きくなります。したがって、蒸気を膨張的に使用する場合は背圧を最小限に抑える必要があり、これは特に複式エンジンにおいて当てはまります。背圧には多くの要因が影響するため、理論上予想されるほどの経済性で複式エンジンを使用するのが難しい理由の一つとなっています。

また、煙突の排気ノズルが小さいと、背圧に影響します。ノズルが小さいほど、一定量の蒸気で発生する通風は大きくなりますが、排気蒸気が容易に排出されないため、背圧も大きくなります。そのため、排気ノズルは状況が 許す限り大きくする必要があります。エンジニアがエンジンの牽引力をテストする際によく使う方法は、火がついた状態で数分間排気ノズルを完全に取り外すことです。節約された背圧はすぐにエンジンの牽引力に現れ、誰もが驚くことでしょう。もちろん、ノズルを外したまま長時間火を燃やし続けることはできません。自然通風は強制通風よりも優れていることは既に述べました。ここにもう一つ理由があります。

リーク。
漏れは常に電力の無駄を引き起こします。ボイラー付近では漏れが目視できることが多いですが、ピストンやバルブの漏れは見落とされがちです。

バルブがシート端から少ししか移動しない場合、移動した部分が摩耗しますが、残りの部分は摩耗せず、肩状になります。このような肩状になると、ほぼ確実にバルブの漏れが発生し、摩擦が増加し、エンジンの経済性が損なわれます。

同様に、ピストンがシリンダー内部の蒸気密部を完全に越えない場合、シリンダーの一部を摩耗させ、両端に肩を残します。常にこの状態を保ちつつ十分なクリアランスを確保するために、カウンターボアが考案されました。優れたエンジンはすべて、ピストンが各ストロークの終わりに蒸気密部をわずかに越えるように、両端の穴が大きく開けられています。もちろん、蒸気が少しでも通過するほど深くまでピストンが越えてはなりません。

現在では、セルフセッティングピストンリングが一般的に使用されています。このリングは、自身の張力によって所定の位置に保持されます。重ね合わせ部では必ず多少の漏れが生じます。最適な重ね合わせは、斜めの接合部ではなく、破損した接合部である可能性が高いです。さらに、リングは摩耗するにつれて、重ね合わせ部の真反対側の箇所で最も厚くなければ、緩んでしまう傾向があります。これは、重ね合わせによって失われた張力を補う必要がある箇所だからです。

第12章
さまざまな種類のエンジン。
文房具。
これまで、農業用牽引エンジンの一般的な形式についてのみ説明してきました。これは、ある特定の例外、つまり可変のカットオフを備えた逆回転式エンジンを除けば、ほぼ常に最も単純な種類のエンジンです。一方、定置式エンジンは、様々な構成の変更が可能な条件下で動作し、運転の経済性やその他の望ましい特性が得られます。ここで、いくつかの異なる種類の定置式エンジンについて簡単に説明します。

D. JUNE & CO. の固定式 4 バルブ エンジン。

スロットルおよび自動カットオフタイプ。
機関車は、スロットル機関車と自動遮断機関車の2種類に分けられます。スロットル機関車は、 機関士が手動でスロットルを操作するか、調速機が専用のスロットル調速弁を操作することで、ボイラーからの蒸気供給を遮断することで機関車の速度を制御します。鉄道機関車はスロットル機関車であり、調速機は備えていません。速度は機関士がスロットル弁を操作することで制御されます。牽引機関車は通常、調速機を備えたスロットル機関車です。

自動遮断エンジンは、バルブに接続された調速機によって速度を制御し、蒸気がシリンダーに入る時間を短縮することで速度を制御します。これは、蒸気の膨張力を活かす機会が与えられるという点で大きな利点です。一方、スロットルエンジンでは蒸気が単に遮断されるだけです。この点については、「農業用エンジンの経済性」の項で詳しく説明しました。自動遮断エンジンは、最も経済的なエンジンです。

牽引エンジンの場合、調速機は通常ボール型ですが、固定エンジンの場合はフライホイール内に改良型の調速機も配置され、バルブ装置の要件に応じてさまざまな方法で動作します。

コーリスエンジン。
コーリスエンジンは現在ではよく知られており、多くのメーカーによって製造されています。定置型エンジンの中で最も経済的なエンジンの一つと考えられていますが、牽引用途には使用できません。複動式エンジンとして、またコンデンサーと組み合わせて使用​​することも可能です。ただし、バルブの開閉速度が十分ではないため、高速エンジンとして使用することはできません。

コーリスエンジンの特徴は、バルブの配置にあります。1つではなく4つのバルブを備え、半回転式です。これらのバルブは、他のタイプに比べて幅が広く短いポートを開閉するために前後に揺れる小さな長いシリンダーで構成されています。シリンダーの両端には、通常、蒸気を吸入するためのクリアランススペースに通じるバルブが1つずつあります。シリンダーの下には、排気用のバルブが2つあります。これらの排気バルブは、凝縮した水をシリンダーから排出します。さらに、シリンダーから排出される蒸気は 吸入時よりもはるかに低温であるため、排気は常に蒸気ポートを冷却します。同じポートを排気と吸入に使用すると、新鮮な蒸気は冷却されたポートを通過する必要があり、凝縮を引き起こします。コーリスエンジンでは、排気が蒸気ポートを冷却する機会がないため、凝縮が軽減されます。これにより、大幅な経済性が実現されます。

また、コーリス弁は蒸気圧による摩擦がほとんどないため、弁座から持ち上げられた瞬間から自由に作動します。弁は調速機によって制御され、自動遮断エンジンを構成します。

コーリス型機関車フレームは、トラクションエンジンでよく使用され、クロスヘッドに凸型シュー、そして凹型レールまたはガイドを採用しています。機関車用では、クロスヘッドは4つの角型ガイドに沿ってスライドします。

高速エンジン。
高速エンジンとは、ピストンの回転速度ではなく、ピストンの往復運動速度が速いエンジンのことです。回転速度とピストンの往復運動速度には差があります。高速エンジンは、電灯用の発電機を駆動するために必要になったため、使用されるようになりました。高速エンジンがなければ、作動軸の速度を上げるために中間ギアを使用する必要があります。高速エンジンでは、この中間ギアは不要です。

エンジンの出力は回転数だけでなく、シリンダー容量やサイズにも比例して変化するため、一般的に10馬力のエンジンは、回転数を2倍にできれば20馬力のエンジンになります。つまり、高速エンジンは非常に小型でコンパクトであり、製造に必要な金属量も少なくて済みます。そのため、馬力あたりのコストは大幅に安くなるはずです。

高速エンジンは、部品の調整を除いて、低速エンジンと本質的な違いはありません。高い蒸気圧を使用する必要があります。長く狭いバルブポートを使用することで、ピストンが逆方向に動き始め、戻りを素早く始動させるために必要な動力が必要とされるストローク開始時に、全蒸気圧を素早く供給することができます。 半回転式のコーリスバルブは幅が狭すぎて素早く開くことができないため、スライドバルブを使用する必要があります。コーリスバルブのように4つのバルブを使用する高速エンジンもいくつかあります。スライドバルブの摩擦は通常、何らかの方法で「バランス」が取られています。バルブ上部に「圧力板」を設置して蒸気がバルブ上部に侵入して押し下げるのを防ぐか、バルブ下部に蒸気を流して狭いストリップ上を滑らせることで「バランス」が取られます。この場合、上部の圧力は下部の支持面の小ささに比例して減少するため、支持面が非常に小さい場合は上部の圧力もそれに応じて小さくなり、おそらくバルブを所定の位置に維持できる程度でしょう。自動遮断装置はほぼ常に使用されます。高速エンジンは毎分900回転に達することもありますが、一般的には600回転です。多くの点で経済的です。

結露あり、結露なし。
トラクションエンジンでは、煙突を短くする必要があるため、排気ガスを煙突で利用して通風を促進します。定置式エンジンには通常、レンガ造りのボイラーと高い煙突を持つ炉が備えられており、これらがすべての通風を作り出します。つまり、トラクションエンジンで無駄に消費される加熱ガスが、通風を促進するために利用されているのです。

そうなると、何らかの方法で排気蒸気のエネルギーを節約することが望ましいことになります。このエネルギーの一部は給水の加熱に使用できますが、その量はごくわずかです。

さて、排気蒸気が大気中に放出されるとき、大気圧を克服しなければなりません。大気圧は 1 平方インチあたり約 15 ポンドで、そもそも大きすぎます。この圧力は、排気蒸気を凝縮器に送り込むことで軽減できます。凝縮器では、冷水などの噴霧によって蒸気が瞬間的に凝縮され、真空状態が作られます。すると、理論的には排気蒸気に背圧はかかりません。しかし実際には完全な真空状態は作れず、1 平方インチあたり 2 ～ 3 ポンドの背圧がかかります。凝縮器を使用すると、ピストンの戻り行程で約 12 ポンドの背圧がピストンのヘッドから取り除かれ、かなりの 節約になります。しかし、凝縮器を稼働させるには膨大な量の水が必要で、一定の電力を節約するには、ボイラーで同じ電力を生成するために必要な水の 20 倍もの水が必要です。そのため、凝縮器は水が安価な場所でのみ使用されます。

複合語と交差複合語。
複合エンジンがもたらす経済性については既に説明しました。このエンジンでは、大きな低圧シリンダーが 小さな高圧シリンダーからの排気によって作動します。図の断面図では、低圧シリンダーが高圧シリンダーと一直線に並んでおり、1本のピストンロッドが両方のピストンを連結しています。この配置は「タンデム」と呼ばれます。低圧シリンダーは高圧シリンダーの横、または離れた場所に配置され、別のピストンとコネクティングロッドを作動させる場合もあります。蒸気室を使用して排気蒸気を貯蔵し、2つのシリンダーのカットオフを調整することで、低圧シリンダーのクランクと高圧シリンダーのクランクが90度の角度になり、死点がなくなります。

ウルフコンパウンド。

非常に高圧の蒸気を使用する場合、低圧シリンダーからの排気を利用して3つ目のシリンダーを作動させ、さらにそのシリンダーからの排気を利用して4つ目のシリンダーを作動させることがあります。このように構成されたエンジンは、三段膨張エンジン、四段膨張エンジン、あるいは多重膨張エンジンと呼ばれます。

複合エンジンの価値を最大限に活用した場合の実質的な節約率は10～20%です。小型エンジンでは複合エンジン化されることは稀ですが、大型エンジンではほぼ常に複合エンジン化されています。

第13章
ガスとガソリンエンジン。
ガス エンジンとガソリン エンジン (一方がガソリンから必要なガスを生成するのに対し、もう一方は一般的な照明用ガスを使用するという点を除けばまったく同じで、一部の部品を再調整することで同じエンジンでガスとガソリンのどちらでも使用できます) は、蒸気とはまったく異なる原理で動作します。 構造は蒸気エンジンとほぼ同じですが、動力はシリンダー内で空気と混合したガスの爆発によって得られます。 蒸気によって供給される一定の圧力ではなく、通常は 4 ストロークまたは 2 回転に 1 回、ピストンの一端に突然の圧力が加わります。 1 ストロークでガソリンを吸い込み、2 ストローク目でガソリンを圧縮し、3 ストローク目で爆発の効果を受け取り (これが唯一の動力ストロークです)、4 ストローク目で燃焼したガスを押し出して新しい燃料を吸入する準備を行います。このように広い間隔でシリンダーに力が与えられるため、エンジンを安定させるには特別に重いフライホイールが必要になります。少なくとも 1 回転ごとにストロークを与えることができるダブルシリンダー エンジンの方がさらに優れており、フライホイールの重量を一定以上にできない場合は不可欠です。

ポンプ、飼料粉砕、撹拌などに必要な低馬力の場合、ガスエンジンは小型蒸気エンジンよりもはるかに便利で、運転コストもはるかに低いため、数年以内にガスエンジンが小型蒸気エンジンに完全に取って代わると言っても過言ではありません。実際、ガスエンジンの発見により、蒸気工学の進歩が大型蒸気エンジンにもたらしたのと同じ経済性が小型エンジンにも実現可能になりました。しかしながら、コーリス エンジン、三段膨張装置、凝縮器、そして小型エンジンでは実現できないその他の装置を備えた大型蒸気機関に対して、ガスエンジンはほとんど、あるいは全く進歩していません。

蒸気エンジンとガスエンジンの比較。
経験豊富な農業用エンジン製造業者が作成した以下の点は、農場での一般的な使用において、ガス エンジンが蒸気エンジンよりも優れている点を明確に示しています。

まず第一に、農家は原則として短時間、しかも少量の電力しか使用しません。蒸気機関を設置し、1、2時間電力を供給したい場合、エンジンを始動させる前にボイラーの下で火を起こし、蒸気を発生させる必要があります。これには少なくとも1時間かかります。運転が終わる頃には、火は十分に出て蒸気圧も十分ですが、それを使用する必要はなく、火を消し、蒸気圧を下げる必要があります。これは水、時間、燃料の大きな無駄を伴います。ガソリン機関であれば、いつでも準備が整っており、作業を始めようと決心してから数分以内に作業を開始できます。また、半日も電力線で必要な電力を待つ必要もありません。これに加え、オハイオ州など一部の州では、10馬力以上の機関を操作する者は蒸気技師免許の所持を法律で義務付けています。これはガソリン機関には適用されません。

さらに、ガソリンエンジンはトラクションエンジンと同様に持ち運びやすく、トラクションエンジンのあらゆる用途に加え、年間を通して一般的な農業用途にも活用できます。わずかな費用で、干し草の揚重、水の汲み上げ、トウモロコシの殻むき、木材の製材、そして最近の発明品を使えば耕起にも活用できます。ガソリンエンジンは、農場において、人員と馬のチームを増員するのと同じくらいの威力を発揮します。

ガソリン エンジンは、1 馬力につき 1 時間あたり 1 パイントのガソリンで稼働でき、作業が完了すると燃料の消費はなくなり、寒い天候でウォーター ジャケットの水を抜く場合を除いて、エンジンを安心して放置できます。農業用の蒸気エンジンは、1 馬力につき 1 時間あたり少なくとも 4 ポンドの石炭を必要とし、ほとんどの場合、 火を起こすために必要な燃料の量と、農夫が動力を使い終わった後に燃え残った燃料を考慮すると、その 2 倍になります。お住まいの地域の原油ガソリンの価格と石炭の価格を知っていれば、ガソリン エンジンを使用した場合の正確な経済性を簡単に計算できます。燃料の経済性の問題には、水を汲み上げたり運んだりするための労力やコストが加わる場合があります。

農家にとって蒸気プラントの導入が有利に働く可能性があるのは、酪農場を経営していて、乳製品製造機械の洗浄に蒸気と温水が必要な場合くらいでしょう。ジャケットからの温水は約175度に保たれており、さらに高い温度が必要な場合はエンジンの排気ガスで加熱することで、この問題はほぼ解決できます。近い将来、ガソリンエンジンを導入するまでは、農家はもはや時代遅れだとは思わなくなるでしょう。

ガソリンに慣れていない人は、ガソリンエンジンは蒸気エンジンと同じくらい安全なのかと疑問に思うかもしれません。しかし実際には、ガソリンエンジンは蒸気エンジンよりもはるかに安全で、熟練した技術者の運転を必要としません。ガソリンタンクは通常、建物の外に設置されるため、爆発の危険性は最小限に抑えられます。危険に遭遇する可能性があるのは、エンジンを始動するとき、近くのバーナーが点火しているときに供給タンクに燃料を補給するときなどです。ガソリンエンジンは一度始動し、ガソリンを供給すれば、何時間も放置しても危険はなく、調整も必要ありません。

蒸気機関には、熟練した人が常にエンジンを監視していない限り、常に危険が伴います。水位が少しでも低ければ爆発の危険があり、水位が少しでも高ければエンジンのシリンダーヘッドが破損する可能性があります。数分ごとに火を補給し、火格子を掃除する必要があります。蒸気機関には常に何らかの対策が必要です。

ガソリンエンジンのもう一つの大きな節約点は、作業員の時間を節約できることです。ガソリンエンジンを操作する人は、トウモロコシ脱穀機や飼料チョッパーなどの機械への給餌といった他の作業に、ほぼ全ての時間を費やしている可能性があります。

特殊なタイプのガスエンジンでは、同じように灯油を使用することもできます。

ガス エンジンで必要なさまざまな種類の燃料の量は、ローパーによって次のように比較されています。

照明用ガス、1馬力当たり1時間あたり17〜20立方フィート。

ピッツバーグの天然ガス、わずか11立方フィート。

ストーブガソリンとも呼ばれる 74° ガソリン、1/10 ガロン。

精製石油、1ガロンの10分の1。

石炭を使用するガス生産プラントがガスを供給する場合、大型エンジンでは 1 馬力あたり 1 ポンドの石炭で十分です。

ガスまたはガソリンエンジンの説明。
ガスエンジンは、シリンダーとピストン、ピストンロッド、クロスヘッド、コネクティングロッド、クランク、フライホイールで構成されており、蒸気エンジンで使用されるものと非常によく似ています。

ガスバルブ、排気バルブ、そしてガスバルブに接続された自動作動式エアバルブがあります。ガスバルブと排気バルブは、メインシャフトから作動するレバーアームまたはカムによって作動します。これらのアームまたはカムは、スパイラルギアなどによって配置され、メインシャフトが2回転するごとに1回作動します。このようなエンジンは「4サイクル」（ピストンの4ストロークごとに1回のパワーストロークを意味する）と呼ばれ、以下のように動作します。

ピストンが前進すると、空気バルブと燃料バルブが同時に開閉します。ピストンが前進を開始すると同時に開き始め、ピストンが前進ストロークを完了すると閉じます。この動きにより、ガスと空気が同時にシリンダーに吸い込まれます。シリンダーが戻る際、前進ストローク中に吸い込んだ空気を再びシリンダー中央まで圧縮します。オットーエンジン内の混合気は、約 70 ポンド/平方インチまで圧縮されます。次に点火が起こり、混合気が爆発して動力を生み出します。クランクが再び前進中心に達すると、ピストンはポートを開き、そこから燃焼ガスの大部分が排出されます。ピストンが戻ると、 排気バルブが開き、ピストンは残りの燃焼ガスを排出します。クランクが後中心に達する頃には排気バルブは閉じており、エンジンは 2 回転、つまり 4 ストローク を完了し、次の燃料の吸入準備が整います 。 バルブを開閉する機能を果たすサイド シャフトは、コロンバス エンジン内で一対のスパイラル ギアによって動作し、クランク シャフトの 2 回転に対して 1 回転します。

フェアバンクス・モース社のガソリンエンジン。

Aはエンジンシリンダー、Hは建物の外、地下に設置されたガソリン供給タンク、Iは空気吸引管、Eはガソリンポンプ、Oはガソリンタンクからの吸引管、NはポンプEからリザーバーPへとつながるパイプ、Qは点火管、Rは煙突周囲の管、Tはブンゼンバーナーの加熱管への燃料供給タンクです。

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ガスエンジンは様々な方法で制御されます。一つの方法は、蒸気エンジンのウォーターズ式調速機に似たボール調速機を取り付けることです。回転数が高すぎるとボールが飛び出し、バルブが閉じるか半開きになり、燃料供給が遮断されます。エンジンは4ストロークに1回しか燃料を吸入しないため、調速機が作動するまでに長い時間がかかるため、蒸気エンジンのように制御を厳密に行うことはできません。

別のタイプの調速機は、排気ポートを開き、開いた状態を維持することで作動します。ピストンは排気ポートから空気のみを吸い込みますが、ガスは吸い込みません。これは「ヒット・オア・ミス」調速機と呼ばれます。1回のパワーストロークが完全に失われます。

シリンダー内の爆発によって発生する熱は非常に高く、3,000度に達するとも言われています。このような高熱は、シリンダーの潤滑油やピストンの作動油をすぐに破壊し、ピストンパッキンも破壊してしまいます。この熱を抑えるため、シリンダーにはウォータージャケットが備えられており、シリンダーの周囲に水流を循環させて冷却しています。

ガスを使用する場合、ガスはゴム製のバッグを通過し、均一な供給を助けます。ガスは、エンジンのスロットルバルブに似たバルブからエンジンに供給されます。

ガソリンも同様のバルブ、つまりスロットルで噴射されます。ガソリンはガス化されている必要はなく、スプレー状にシリンダー内に吸い込まれます。エンジンが始動すると、絶え間ない爆発によってシリンダー内で高熱が発生し、シリンダー内に入ったガソリンはすぐにガスに変わります。ガソリンの供給タンクは建物の外、または離れた場所に設置され、給油口より下に設置されます。小型ポンプで小さな箱または供給タンクにガソリンが汲み上げられます。供給タンクにはオーバーフロー管が付いており、余分なガソリンを供給タンクに戻します。ガソリン箱または供給タンクでは、円錐形の容器にガソリンが一定の高さまで満たされており、その高さは 調整可能です。この円錐容器の内容物はすべて、空気とともにシリンダー内に吸い込まれます。容器内のガソリン量を調整することで、シリンダー内のガソリン供給量を、与えられた作業量に必要な量に調整できます。コロンバス エンジンでは、オーバーフロー レギュレーターを上下にねじ込むことによってこの調整が行われます。

シリンダー内の充填物を点火して爆発させる方法は2つあります。1つはガソリントーチまたはガストーチと呼ばれるものです。シリンダーの上部には中空のピンまたはパイプが固定されています。このピンまたはパイプの上部は、ブンゼン型のガソリンランプまたはガスランプにまで達し、そこで赤熱します。ピストンの後退ストロークによってシリンダー内のガスと空気が圧縮されると、混合気の一部がこのパイプまたはチューブに押し上げられ、加熱された部分と接触してシリンダー内の残りの充填物と共に爆発します。もちろん、このチューブは燃焼ガスで満たされており、爆発性の混合気が加熱部分に到達する前に圧縮される必要があります。ピストンがシリンダーの最大容量まで圧縮するまで、理論上爆発は起こりません。したがって、チューブの長さは、使用するエンジンの要件に合わせて適切に調整する必要があります。

もう一つの方法は、バッテリーからの電気火花を利用する方法です。プラチナなどの物質でできた2つの電極をシリンダーの圧縮端に配置します。この火花は、電極を適切なタイミングで十分に近づけることで発生させることもできますが、より実用的で一般的な方法は、ピストンが圧縮された電荷を圧縮し、戻ろうとするまさにその瞬間に、ギアによって作動するレバーを使って電流を急激に遮断することです。電気火花は、安全で扱いやすいため、間違いなく最も望ましい点火方法ですが、常に正常に機能させるには電気と電気接続に関するある程度の知識が必要です。

ガスおよびガソリンエンジンの操作。
ガスエンジンやガソリンエンジンの運転は、ボイラーのメンテナンスを除けば、実質的には蒸気エンジンと同じです 。エンジン自体のメンテナンスもほぼ同じですが、ガソリンエンジンやガスエンジンのベアリングは比較的大きいため、それほど頻繁に調整する必要はありません。メーカーによっては、ガスエンジンは全くメンテナンスが必要ないと主張するところもあります。しかし、そのような考えに固執する人は、すぐにエンジンを壊してしまうでしょう。ガソリンエンジンを良好な状態に保ち、最高の性能を発揮させ、できるだけ長く使い続けるためには、最善のメンテナンスを行う必要があります。

この種のエンジンは、蒸気機関と同様に注油と清掃が必要です。すべてのベアリングに潤滑油を塗布し、汚れを付着させないように注意する必要があります。ピストンとシリンダーの潤滑状態も十分に注意する必要があります。さらに、技師はすべてのバルブが完全に密閉されていることを確認する必要があり、少しでも漏れがある場合は取り外して清掃する必要があります。通常、バルブシートはシリンダーとは別に鋳造されているため、摩耗した場合は取り外して研磨することができます。

また、シリンダーが熱くなりすぎないようにウォータージャケットも適切に管理する必要があります。

ガソリンエンジンの始動。
ガソリンエンジンやガスエンジン、特にガソリンエンジンを始動させるのは、ちょっとしたコツが必要です。ある程度の技術を習得しないと、トラブルに見舞われます。これは、エンジンが動いていない時はシリンダーが冷えているため、ガソリンが容易にガス化しないという事実に起因します。せいぜい充填したガソリンの一部しかガス化できず、シリンダーが非常に冷えている場合は、シリンダーが温まるまで充填したガソリンは全く爆発しません。

エンジンを始動する準備をする際は、まずシリンダーヘッドをシリンダーに固定しているナットまたはスタッドがしっかりと締まっていることを確認してください。シリンダーの加熱と冷却によってナットまたはスタッドが緩む可能性があります。次に、ハンドオイル缶ですべてのベアリングにオイルを塗り、外側のグリースを丁寧に拭き取ってください。

すべての準備が完了したら、ガソリンポンプを操作して給油パイプから空気を抜き、リザーバーを満たします。

まず、ピストンが最大限後退するようにエンジンを回し、空気が押し戻されるのを防ぐために 排気口を開いたままにするか、シリンダー上部のプライミング カップのコックを開きます。

ガソリンのプライミングが必要な場合は、コックをシリンダーに閉じた後、プライミング カップにガソリンを注ぐ必要があります。ガソリンを冷たい流れのままシリンダーに流し込むだけでは意味がありません。ガソリンは噴霧する必要があります。排気口を開いたままにして、プライミング用のガソリンを通常の供給パイプとバルブから吸入する場合は、排気口を閉じ、スロットルをエンジン製造元が指定したポイントまで開ける必要があります。

点火装置は作動準備が整っているものとします。ホットチューブを使用する場合は、チューブが熱くなっている必要があります。電気点火装置を使用する場合は、点火バーがパチンと折れる位置にある必要があります。これにより、充填物が圧縮された際に回路が閉じて火花が発生します。

準備が整ったら、ガソリンを供給するコックを開き、同時にエンジンを回転させてシリンダー内にガソリンを吸入させます。プライミングコックが開いている場合は、シリンダーにガソリンが充填され、ピストンが圧縮に戻る準備ができたらすぐに、手動で閉じてください。通常の給油方法を使用する場合は、自動バルブが自動的に閉じます。

フライホイールをピストンの中心まで戻して、ピストンがチャージを圧縮するようにします。フライホイールを手に持ち、ピストンを2、3回急激に押し戻し、チャージを圧縮します。この圧縮を繰り返すことで少量の熱が発生し、シリンダー内部が温まります。シリンダーが非常に冷えている場合は、点火できるまでこの圧縮を繰り返すことができます。この予備圧縮を行う際、ピストンは死点近くまで持っていくことができますが、完全には持っていきません。最後に死点を越えさせ、越えた瞬間に電気点火バーをパチンと鳴らします。爆発音が鳴ればエンジンが始動します。

ホットチューブを使用する場合、フライホイールを毎回急激に回転させ、ピストンが死点を通過するようにします。完全圧縮後に爆発が起こるためです。爆発が起こらない場合は、フライホイールを再び回転させて、ピストンが 死点を急激に通過するまで持ち上げます。圧縮が繰り返されるたびにシリンダーが少しずつ温まり、最終的に爆発が起こり、エンジンが始動します。

寒い天候では、暖かい天候よりも始動に必要なガソリンの量が多くなるため、始動時のガソリン供給量を調整する必要があります。さらに、エンジンが始動し始めるとシリンダーが温まり、より多くのガソリンが蒸発するため、必要なガソリン量は少なくなります。その場合は、スロットルを回して供給量を減らすことができます。

エンジンを始動すると、ウォーター ジャケットが作動状態になり、シリンダーの潤滑が適切に行われていることが確認できるはずです。

上記のエンジン始動方法は、特に寒冷地では必ずしもうまくいかないため、「セルフスターター」と呼ばれるものが使用されます。セルフスターターはエンジンによって配置が異なりますが、基本的な原理は同じです。まず、空気とガソリンを吸引ではなく、シリンダー内に送り込みます。ガソリンは圧縮空気タンクによって強制的に送り込まれる場合もあります。エンジンをシリンダーのバックセンターを少し過ぎたあたりまで回転させ、そのストロークが通常の爆発ストロークであることを確認します。これは、バルブカムまたはシャフトを見ればわかります。電気点火装置を使用する場合は、手で爆発するようにセットします。チューブ点火装置を使用する場合は、シリンダー内に雷管を配置し、手で爆発させることができるスナップマッチの頭で装填します。片手でフライホイールを持ち、ピストンがバックセンターを少し過ぎたあたりで、ポンプを操作するか圧縮タンク内の空気をシリンダーの圧縮端まで充填し、フライホイールを通してピストンに強い圧力がかかるまで続けます。その後、点火装置または起爆装置をパチンと鳴らし、エンジンを停止します。スロットルバルブが開いていない場合は、すぐに開けてください。

技術は、フライホイールを片手で、または片手と足で操作し、もう一方の手で点火装置などを操作することにかかっています。フライホイールが始動したときに巻き込まれないよう注意が必要です。足をホイールのアームに通してはいけません。必要なときだけホイールを親指の付け根で支えます。そうすれば、フライホイールが突然始動しても、 足を持ち運んだり、機関士のバランスを崩したりすることなく、親指から滑り落ちるだけです。慣れるまでは、誰かにフライホイールを管理してもらい、自分はガソリンの供給や点火装置などを管理するのが良いでしょう。慣れれば、15馬力までのガソリンエンジンであれば、一人で簡単に始動できるようになります。

ガソリンエンジンが動かなくなったらどうすればいいですか。
質問と回答。
Q. エンジンが突然停止したらどうしますか？

A. まず、ガソリンの供給に問題がないか、タンクにガソリンが十分入っているか、供給パイプにガソリンが満タンになっているか、ガソリンポンプが作動しているか、そしてバルブが正常に機能しているかを確認してください。供給リザーバーに汚れが付着しているか、そこから伸びるパイプが詰まっている可能性があります。ここまですべて問題なければ、バルブがスムーズに動くか、良質なオイルの不足や質の悪いオイルの使用によってバルブが固着していないかを確認してください。バルブを数回上げて、スムーズに動くか確認してください。エアバルブがガソリンバルブのスリーブにしっかりと固定されていないか、注意深く確認してください。

Q. ピストンがシリンダー内で固着する原因は何でしょうか？

A. 適切に潤滑されていなかったか、または過熱したために膨張した可能性があります。

Q. ガソリンエンジンのボックスは熱くなる可能性はありますか?

A. はい、ただし蒸気機関ほど可能性は高くありません。蒸気機関と同じように注意深く見守る必要があります。エンジンが止まった場合は、手で数回回して、どこかに引っかかっておらず、スムーズに動くことを確認してください。

Q. 電気点火装置は故障しやすいですか？

A. はい。シリンダー側のワイヤーを片方緩めてもう片方のワイヤーに触れさせ、その間に火花が飛ぶかどうか確認することでテストできます。火花が出ない場合は、バッテリーに問題があります。

Q. バッテリーはどのように接続すればよいですか?

A. 配線は、1番のカーボンから 2番の銅へ、2番のカーボンから3番の銅へ、といった具合に、必ず銅からカーボンへ配線し、カーボンからカーボンへ、あるいは銅から銅へ配線しないでください。最後のカーボンからスパークコイルへ、コイルからスイッチへ、そしてスイッチからエンジンのコネクタの1つへ配線します。1番の銅からエンジンのもう1つのコネクタへ配線します。配線の際は、他の金属と接続する箇所のワイヤの端を必ずきれいに研磨し、表面を明るくしてください。

Q. バッテリーを適切に保つためにどのような予防措置を講じればよいでしょうか?

A. セル間の接続は数日ごとに変更できます。1番セルを3番セルに、3番セルを5番セルに、というように交互に接続しますが、シリンダーの1つの接続部から最初の銅線へ、そのセルのカーボンから次のセルの銅線へ、というように、シリンダーへの回路が完了するまで、常に1本の線で接続してください。エンジンを始動していないときは、ショートを防ぐため、必ずスイッチを切ってください。バッテリーが初期状態で弱い場合は、電流が十分に流れるまで、エンジンで30分間ワイヤーを一緒に固定してください。

Q. シリンダー内のイグナイターにトラブルが起きる可能性はありますか？

A. あります。おそらく、のぞき穴を作るために取り外し可能なプラグが付いているでしょう。この穴に目を近づけないでください。ガソリンが漏れ出し、火花が散ると爆発して目を潰す可能性があります。必ず穴から30センチほど離してください。問題がなく、近くにガソリンがない状態で火花を見る練習をしておきましょう。そうすれば、万が一のトラブルの際に、正しい位置から火花を見ることができます。いずれにせよ、点火装置をパチンと鳴らす前に、必ずガスを抜いて、火花が正常に出るか確認してください。

Q. 火花が出ない場合はどうすればいいですか？

A. プラチナポイントを清掃します。スイッチを取り外し、厚さ1/8インチ、幅1/2インチの松材を切り、ポイント間をこすります。摩耗を補うために、カムを少し押し出す必要があるかもしれません。

Q. 視力を危険にさらさずにのぞき穴を覗くにはどうすればよいですか?

A. 鏡を使う。

Q. ホットチューブが動作しなくなった場合は、どうすればよいですか?

A. 大気や圧力などの条件は大きく変化するため、チューブの長さを必ずしも正確に決定できるとは限りません。通常の長さのチューブがうまく機能しない場合は、少し長くしたり短くしたりしてみてください。ただし、1.5インチ（約3.7cm）を超える長さの差は避けてください。

Q. ガスを使用する場合、ガス供給を妨げるものは何ですか?

A. ガス管に水が溜まっている。これは、ガス管の排水が適切に行われていない場合に必ず発生する現象で、特に寒い時期には結露が発生しやすい。水が溜まっている場合は、管を分解して吹き飛ばし、必要に応じて最も低い箇所に排水栓を取り付ける必要がある。

Q. バルブにどのような問題が発生する可能性がありますか?

A. 時間が経つと座席は摩耗するので、取り外して小麦粉かエメリーで磨く必要があります。

Q. ガソリン エンジンのシリンダーは、流水でできるだけ冷たく保つ必要がありますか?

A. いいえ。手で触れる程度、つまり約100度（摂氏約45度）にする必要があります。これより低い温度ではガソリンがうまくガス化しません。タンクを使用すれば、タンク内の循環によって適切な温度に保たれます。水は175度（摂氏約60度）に保たれ、温水暖房に利用できます。排気ガスも高温なので、温水ヒーターに巻き付けたパイプを通して暖房に利用することもできます。

Q. 給水ジョイントから水漏れする恐れはありますか？

A. はい。シリンダーは高温になるため、給水ジョイントが緩む可能性があります。給水ジョイントは、厚さ2.5～40cmの油浸アスベストシートでパッキングするのが最適です。新しいパッキングを取り付ける際は、必ず古いパッキングを徹底的に洗浄してください。

Q. ベアリングが摩耗した場合、どのように再調整すればよいですか?

A. 通常、ベアリングを調整するためのライナーが付いています。クランクボックスでは、蒸気機関と同様にキーを締めて調整します。

Q. 通常の爆発の後に排気管で大きな爆発音が聞こえたら、警戒すべきでしょうか?

A. いいえ。すべてのガスエンジンまたはガソリンエンジンは、時折爆発を起こしますが、無害です。エンジンに供給されるガスまたはガソリンが爆発性混合気を形成するのに不十分な場合、エンジンは爆発を逃し、燃焼ガスが排気管に流れ込む可能性があります。このような混合気が2～3回蓄積されると爆発が発生し、ポートから高温の​​炎となって噴き出す燃焼ガスが、先に排出された燃焼ガスを爆発させます。バッテリーのトラブルなどにより、エンジンが通常の爆発を逃した場合も、同様の状態が発生します。

Q. 排気管が爆発したらどうすればいいですか？

A. 排気が煙状になるまで燃料を噴射してください。そうすれば、燃料が十分以上あることがわかります。それでも爆発が続く場合は、点火装置の火花が弱すぎるか、発生していないと考えられます。

Q. 寒い天候ではどのような予防措置を講じる必要がありますか?

A. ジャケット内の水は慎重に排出する必要があります。

Q. 一般的な蒸気エンジンのシリンダーオイルはガソリンエンジンにも使えますか?

A. いいえ。熱が非常に高いため、特別な高品質の鉱物油しか使えません。動物性脂肪を含む油は役に立たないどころか、むしろ有害です。

Q. 最高のパワーを発揮するために適切な量のガスまたはガソリンがエンジンに供給されているかどうかはどうすればわかりますか?

A. 煙が出ない範囲で、できるだけ多く点火してください。煙が出る混合気よりも、煙が出ない混合気の方が良いでしょう。

Q. シリンダー内にガスが入っていると思われる理由がある場合、シリンダーを始動してみる必要がありますか?

A. いいえ。必要に応じて排気口を開いたまま、手でエンジンを数回回転させてガスを完全に抜いてください。

Q. バッテリーは充電せずにどれくらい動作しますか?

A. 期間は様々ですが、通常は3～4ヶ月以上はかかりません。

Q. 電気ベルをエンジンバッテリーに接続しても問題ないでしょうか?

A. もちろんです。絶対にしないでください。

Q. エンジンが動かない場合、どのような点が問題になると考えられますか?

A. 圧縮、点火、ガス供給、バルブの 4 つ以下。

第14章
脱穀機の運転方法。
脱穀機は大型ではあるものの、比較的単純な機械で、通常は凹面になっている他の歯と噛み合う歯を持つ円筒（この主要部分が穀物と籾殻を分離する）、穀物を籾殻から分離するための回転ファンと篩、そして藁を運び出すスタッカーのようなもので構成されています。一般的なスタッカーは、長い箱の中に無数に並んだスラットを使って藁を運び出すだけですが、いわゆる「ウィンドスタッカー」は、藁を太いパイプを通して吹き出す空気圧式の装置です。このスタッカーには、一般的なスタッカーよりも藁を完璧に制御できるという利点があります。穀物と藁の分離方法はメーカーによって様々で、一般的にはエプロン式、振動式、撹拌式の3つのタイプがあります。

J. I. ケース分離機 (撹拌型) の出荷時に内部に梱包されている以下の部品リストは、あらゆるタイプの分離機に関連する参考として役立ちます。

2つのホッパーアーム（右と左）
1 ホッパー底部、
1 ホッパーロッド（サムナット付き）
2つの給餌テーブル、
2 フィードテーブル脚、
2 バンドカッタースタンドとボルト、
1 大型クランクシャフト、
1223 T.プーリーと1154 T.ボックス付き穀物オーガー1個
1 尾鉱オーガー、
エレベーターの蛇口1個、
エレベーターシェイクアーム1個、完了、
1 わら置き用の魚の背をセットする。
エレベータープーリー1台、529トン、
1 ビータープーリー、6インチ 1254 T.、または 4 インチ 1255 T.、
1 エレベーター駆動プーリー 1673 T.、
1 穀物オーガーを駆動するためのクランクプーリー 1605 T.、
1 クランクを駆動するためのシリンダープーリー 4インチ 973 T.、または 6インチ 1085 T.、
ファン1347 T.、1348 T.、または1633 T.を駆動するための1つのシリンダープーリー、
ファンプーリー1個、1244 T.、または1231 T.、
ベルト締め具1個、プーリー付き
ベルトリール1個、5016 T.、または1642 T.、クランクとボルト付き、
4 靴ふるい、
4本のシューロッド（ナットとワッシャー付き）
1 コンベア延長部、
鉄板テールボード1枚、
2 尾板鋳物 1654 T.、1655 T.
これらに加えてスタッカーの部品もあります。

各メーカーは部品の組み立てに必要なすべての指示を提供しているので、セパレーターは動作状態にあると想定します。

新しい機械は、穀物を脱穀する前に、設置して数時間運転してください。オイルボックスは丁寧に清掃し、オイル穴から汚れ、燃え殻、塗料などをすべて取り除いてください。シリンダー、ビーター、クランクボックスのグリースカップは、硬質オイルを充填した後、しっかりと締め付けてください。機械の他の部品には適度に薄いオイルを使用します。ベルトを取り付ける前に、機械を手で数回回転させ、部品が緩んでいないことを確認してください。ストローラックとコンベア上の機械内部を点検してください。

まず、ベルトをエンジンに接続し、シリンダーを少しの間だけ運転します。必要に応じてグリースカップのラグを締め、ボックスが熱くならないことを確認します。締め付けプーリーを取り外し、オイルチャンバーを清掃し、スピンドルに十分なオイルを注ぎます。次に、各ベアリングに順番にオイルを注ぎ、オイルホールがきれいで、プーリーまたはジャーナルがスムーズに動くことを確認します。その後、ベルトを1本ずつ装着し、スタッカーベルトのプーリーにオイルを塗布してから装着します。特に、どのベルトが交差しているかに注意してください。通常はメインベルトとスタッカーベルトです。ストローを正しい方向に動かすために、機械がどの方向に回転する必要があるかを確認すれば、それが分かります。

機械を初めて運転する際の注油は特に重要です。ベアリングは、しばらく使用した後よりも少し荒れていて、熱くなりやすいためです。 シャフトに注油すると、動きによってオイルが表面全体に行き渡りやすくなります。

篩、コンケーブ、チェックボード、ブラインドは、脱穀する穀物の種類に合わせて調整する必要があります。調整が完了すると、機械は脱穀の準備が整います。

設定セパレーター。
機械は左右完全に安定し、水平を保つことが重要です。ただし、片側が多少高くなったり低くなったりしても、それほど問題にはなりません。左右の水平が完璧でないと、木目が片側に寄ってしまう傾向があります。水準器を使用してください。

撹拌機セパレーターの断面図。

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地面の凹凸に合わせて、片方または複数の車輪を穴に差し込み、後輪はしっかりと固定します。 正確な水平と作業しやすい位置を確保するために、可能な限り正確に穴をあけてください。機械を所定の位置に引き上げ、問題がないことを確認してからエンジンを切り離してください。適切な水平を確保するために穴を掘り直す必要がある場合は、機械をエンジンで引き抜き、再びエンジンで戻してください。機械の前方が高くなっている場合は、エンジンまたはタイヤを外した後、前輪を固定し、片方の前ともう片方の後ろを掘り、タンをまっすぐに引っ張ることで簡単に水平にすることができます。

ベルト牽引機が前進するのを防ぐため、右後輪をブロックしてください。適切なブロックを常に携帯し、すぐに使えるようにしてください。

穴から出たり、柔らかい地面から始動する場合、前車軸を締め付けると、まっすぐ引っ張る場合に比べて始動に必要な力は半分になります。

機械を設置する際、位置を選べる場合は、藁が風の方向とほぼ一致するように、かつ少し斜めに傾けて設置してください。そうすることで、エンジンから発生する埃や煙が作業員や藁の山から遠ざかります。この位置であれば、薪を使用する際の火災の危険性が低くなります。

シリンダー。
シリンダーには、凹面と呼ばれる部分で固定歯と連動する数列の歯が配置されています。これらの歯をすべてしっかりと締め、シリンダーが左右に動かないようにすることが重要です。新しい機械では歯が緩みやすいので、頻繁に締め直す必要があります。各ナットに少量の塩水をつけると少し錆びて、所定の位置に留まるようになります。シリンダーが端の方向に 1/16 インチでも滑ると、歯は片側では凹面に非常に近づき、反対側では非常に遠ざかります。歯が近い場所では穀物が割れ、歯が広い場所では穀物を脱穀したり取り出さずに麦わらが通り抜けてしまいます。したがって、シリンダーとその歯が真っすぐに安定して動作することが重要です。歯が少しでも曲がっている場合は、まっすぐにする必要があります。

シリンダーの速度は重要です。シリンダーのプーリーは機械の他の部分に動力を与えるため、この動きが一定以上でなければ、作業がうまくいかないからです。シリンダープーリーの通常の速度は毎分1,075回転で、最大1,150回転です。

シリンダーの端面を調節する機構が常に備わっており、歯が中央に来るようになっています。必要に応じて慎重に調整してください。加熱を防ぐためのエンドプレイは約1/64インチです。シリンダーの歯がわらをコンケーブに運び、コンケーブが脱穀を行うことを覚えておいてください。

凹面。
凹面は脱穀する穀物の種類に合わせて調整します。凹面を調整する際は、数回持ち上げて落とし、粉塵を払い落とします。一部の分離機では、シリンダーの歯と凹面の間に木片を挟むと、シリンダーを手でゆっくりと回した際に凹面が持ち上がります。

コンケーブには 2 列から 6 列の歯があり、通常、列数は調整可能または変更可能です。オート麦は 2 列で脱穀しますが、亜麻やチモシーでは 6 列が必要です。小麦や大麦では、通常 4 列が使用されます。歯列とブランクの配置が重要です。4 列を使用する場合、通常、1 列は後方に、1 列は前方に、ブランクは中央に配置します。麦わらが乾燥して脆い場合は、ブランクを前方に配置することでシリンダーに「引き」を与えることができます。常に歯をできるだけ少なくし、できるだけ低くして脱穀をきれいにします。必要以上に多くの歯を必要以上に高く設定すると麦わらが切断され、大量の切断された麦わらがふるいに入り込み、これにも余分な力が必要になります。場合によっては、1 列の歯を取り外して、1 列、3 列、または 5 列を使用することもできます。七面鳥の小麦のような特に扱いにくい穀物の場合は、波形の歯を持つコンケーブを、3 列ずつ最大 9 列まで使用できます。波型の歯はアルファルファの栽培が多い地域で使用されます。

ビーターとチェックボード。
シリンダーが穀物を籾殻と藁から分離した後も、穀物を分離する必要があります。脱穀機の中には、シリンダーの下と後ろに格子が付いているものもあります。いずれにしても、ビーターは重い穀物を下方へと押しやり、チェックボードは穀物が藁の上に乗って後方に流れて分離する機会を奪うのを防ぎます。穀物が非常に重い場合や水分が多い場合は、藁がシリンダーに張り付いて遠くまで運ばれてしまう傾向があります。そのような場合は、ビーターを調整してスペースを広げ、チェックボードを上げて藁が後方に自由に通過できるようにします。

ストローラック。
ストローラックとコンベアは、振動運動によってストローと穀物を後方へ運び、穀物を振り落とします。効率よく作業を行うには、ストローラックが1分間に十分な振動数、例えば230回で動く必要があります。クランクシャフトの速度計が振動数を最もよく示します。脱穀機のこの部分には細心の注意を払わなければなりません。さもないと、大量の穀物がストローに巻き込まれてしまいます。ストローの切断が少ないほど、この部分の作業効率は向上します。そのため、コンケーブの歯数は可能な限り少なくする必要があります。

クランクボックスとピットマンは、振動が発生しないように調整する必要があります。後部の振動アームが下がりすぎると、死点より下になり、破損しやすくなり、いずれにせよ激しい振動と回転不良を引き起こします。これを防ぐには、クランクボックスと支柱の間に革を挟んで前方に移動するか、その他の方法で調整する必要があります。問題の原因がピットマンの摩耗によるものであれば、ピットマンの端に革を挟むなどしてピットマンを長くするか、新しいピットマンを取り付ける必要があります。

ファン。
ファンで起こりやすい主な問題は、穀物が吹き飛ばされてしまうことです。これを防ぐために、通常はブラインドが 設置されており、機械の運転中に調整することで、穀物が吹き飛ばされるのを防ぐことができます。同時に、穀物をきれいにすることも重要なので、調整は極端にしすぎないようにしてください。

風の強い日は、ブラインドの片側をもう片側よりも長く閉めるようにしてください。ファンの速度は、地域の状況に合わせて調整する必要があります。

穀物が耐えられるだけの量の送風を行うべきであり、籾殻が送風をある程度抑制するため、大量の送風には少量の送風よりも多くの風が必要となる。

穀物オーガーの上の風板が曲がらないように注意し、風の最も強い部分がふるいの中央あたりにくるように調整する必要があります。

ふるい。
通常、穀物を搬送するコンベアシーブと、穀物を徹底的に選別するために必要なシューシーブが1つずつあります。穀物の種類に応じて異なる種類のシーブが用意されており、メッシュなど、これらのシーブの適切な選択と調整が極めて重要です。

結果は、ふるいの設置方法、脱穀機への投入速度、あるいは脱穀機が実際に行っている作業量によって大きく左右されます。最良の判断基準は、自分自身や他の脱穀機作業者の綿密な観察と経験です。

コンベア延長。
これは、粗い籾殻をコンベアシーブからスタッカーへ運ぶ役割を果たします。コンベアシーブは、良質の籾殻をすべて通過させるのに十分な粗さが必要です。延長部へ運ばれた籾殻は、尾鉱とともにシリンダーに戻される必要があるためです。これは、多くの無駄な作業を意味します。延長部は取り外し可能ですが、機械を始動する前に必ずしっかりと締め付けてください。しっかりと締め付けられていることを確認してください。

必要に応じて、穀物を篩にかけることがあります。篩は篩とは異なり、目が細かく、穀物は通過せずに塵や小さな籾殻を通過させます。篩から出たかすは 地面に落ちます。すべての篩は目詰まりしやすく、目詰まりすると穀物や風が妨げられます。必要な場合以外は使用しないことが望ましいですが、使用する場合は頻繁に清掃する必要があります。

鉱滓エレベーター。
尾鉱は通常、チェーンで作動するエレベーターによってシリンダーに戻されます。このチェーンは、外れない程度にしっかりと締め付けつつ、絡まってしまうほど強く締め付けないようにする必要があります。

チェーンをエレベーターに入れるには、ロープに重りを結び、エレベーターの下部に落とします。チェーンをロープに固定し、上部にいる人がチェーンを引き上げながら、下部にいる別の人がチェーンを送り込みます。チェーンが上部まで引き上げられたら、ロープをエレベーターの上部に落とし、下部でチェーンをスプロケット上で調整した後、ロープを使ってチェーンを引き下ろします。下部にいる人は、チェーンを引き下げながらチェーンを送り込み続け、チェーンがエレベーターにまっすぐ入るようにします。チェーンが引き抜かれたら、下部のスプロケットに引っ掛けて調整し、上部のネジで締め付けます。チェーンを手で一周させて、よじれがないことを確認します。

尾鉱は小さく、軽い籾殻や粗粒の穀物はほとんど含まれていない必要があります。これは篩の働きを示す良い指標です。良質の穀物が多く通過している場合は、尾鉱オーガーの延長部を経由してコンベア篩を通り抜けていないか、シュー篩を通り抜けていないかを確認してください。篩が適切でない場合は、メーカーの指示に従って、様々な方法で調整することができます。

尾鉱に混入した穀物はシリンダー内で割れやすく、また尾鉱に含まれる籾殻が多すぎるとシリンダーを詰まらせます。あらゆる理由から、尾鉱は可能な限り少なく抑える必要があります。

セルフフィーダー。
自動給穀装置は、穀束の帯を切断し、穀物をシリンダーに自動的に送り込むように設計されている。 穀物の過剰な投入を防ぐための調速機が備えられており、通常は状況に応じてプーリーを交換すれば、低速または高速で穀物を供給できる。新しい調速機を始動させる際には、摩擦プーリーと帯の内側の塗装を剥がし、摩擦輪の表面に少量の油を塗布する必要がある。脱穀機が完全に脱穀動作を開始するまでキャリアを始動させてはならない。これを防ぐため、キャリアの上に数枚の穀束を載せておく。ナイフアームは、帯を切断する穀束の大きさと穀物の状態に合わせて上下に調整する必要がある。

クランクとキャリアシャフトボックスには定期的にオイルを差す必要がありますが、摩擦バンドは一度滑らかになったらオイルを差す必要はありません。

ウィンドスタッカー。
ウィンドスタッカーは、ハンドホイール等によりスイングするように構成され、また、自動的にスイングするように構成されていてもよい。

スタッカーを自動移動に設定しているときは、手動移動装置を使用しないよう十分注意してください。スタッカーを停止させるクラッチが付いています。自動移動用のベルトを外した方が便利な場合もあります。

各種滑車を使用することでスタッカーの速度を変えることができますが、わらの性質に応じて必要な作業を行うのに必要な速度を超えて運転しないでください。それ以上の速度で運転すると、エンジンの運転コストが増加し、経済性が低下します。

ウィンドスタッカーを取り付けた状態で機械を移動させる場合、機械が移動する前にウィンドスタッカーがサポート内に収まっていることを注意深く確認する必要があります。

デッキ下のキャンバスカーテンは、わらをホッパーに送り込む際に使用されますが、硬いライ麦わらが通過する際にカーテンの強度を保つため、下端に木片を固定する必要があるかもしれません。ファンとジャックシャフトのベアリングには硬質油を、ベベルギアには軸グリースを棒で塗布して十分に潤滑しておく必要があります。自動装置のその他のベアリングとウォームギアには軟質油を塗布してください。

付属のスタッカーは操作が簡単で、自動旋回装置を使用せずに手動で旋回させたい場合は、自動ギアを取り外すことができます。独立型スタッカーもほぼ同様の方法で操作できます。

添付ファイル。
計量機、袋詰め機、ハイローダーは通常、分離機と併用されます。操作は簡単で、機種やメーカーによって異なります。

ベルト。
脱穀機の管理において、ベルトの手入れは最も重要な要素の一つであり、成功の鍵はベルトの適切な保管状態に大きく左右されます。当然のことながら、毛側はバンドホイールの次にくるようにしてください。かつてはこの点について技術者の間で意見の相違がありましたが、現在ではこの方がベルトの摩耗が早く、摩擦も良くなることが決定的に証明されています。これは単純に、毛側よりも肉側の方が柔軟性が高く、外側にある方が滑車の形状によく適合するからです。毛側が最も外側にあると、滑車を周回する際に多少なりとも伸びてしまい、やがて亀裂が生じます。ゴムベルトは、縫い目が外側になるように巻く必要があります。

革ベルトが硬くなったら、ニートフットオイルで柔らかくしてください。柔軟なベルトは、硬いベルトよりもかなり多くの力を伝達できると言われています。

プーリーは一直線上に保たれなければ、ベルトが滑り落ちてしまいます。プーリーが一直線上にあると、ベルトは最も張力のかかる部分で作動する傾向があります。そのため、プーリーは通常、中央部分が太く作られており、これを「クラウニング」と呼びます。

セパレーターのベルトは毎日点検し、紐が摩耗している場合はすぐに交換してください。こうすることで、作業中にベルトが切れて時間が無駄になることを防ぐことができます。脱穀作業員の中には、万が一ベルトが切れた場合に備えて予備のベルトを携帯している人もおり、そうすることでコストを節約できると主張しています。

ベルト紐は、重いほど強くなるわけではありません。重くて扱いにくいと、滑車を回るときに負担がかかり 、すぐに切れてしまいます。ベルトを紐で結ぶ理想的な方法は、ベルトの他の部分とできる限り同じようにして、滑車をスムーズに通過できるようにすることです。ベルトの端は、定規と小さなポンチを使用して直角に切ります。穴は等間隔に開け、外側の穴は破れてしまうほど端に近づけないようにします。原則として、ベルトの 1 インチごとに穴を開けますが、革ベルトの場合は、破れてしまうことなく、端から 1/4 インチほど離して開けることができます。他の条件が同じであれば、穴が端に近いほど、ベルトが滑車をより簡単に通過できるので、より効果的です。破れてしまう主な危険は、穴と穴の間にあります。

スタッカーウェブベルトは、両端を折り返し、ベルトの残りの部分に対して直角に平らに結ぶことで結ぶことができます。ゴムまたは綿のベルトで、アイドラープーリーやタイトナープーリーを通過せず、両面が滑らかでなければならない場合は、この方法で結ぶことができます。この結ぶ方法は、ベルト紐が摩耗にさらされず、プーリーを通過する際に負担がかからないため、他のベルトに比べて2～3倍長持ちします。

革ベルトの一般的な結び方は、滑車側で紐をまっすぐにし、ベルトの進行方向と同じ方向に通し、外側で両方向に斜めに交差させることです。ベルト駆動用のビーターとクランク、そして巻き取りスタッカーのように、ベルトが両側の滑車上を走行する場合、紐をベルトの端から反対側の隣接する穴まで交差させることで、両側で同じ形に見えるヒンジ結びを作ることができます。これにより、ベルトはどちらの方向にも同じように曲がります。

紐を締める最良の方法は、ベルトを切断した後に次の紐通し穴が来る位置に穴を開け、その穴に紐を通した後、端を回して再び通し、通した端を短く切り落とすことです。この穴は紐をしっかりと固定できる程度の大きさでなければならず、次に紐通し穴が必要になった際に紐通し穴として使えるように注意する必要があります。

新しいベルトはかなり伸びるので、 ベルトの伸びがなくなるまで紐の端を短く切ってはいけません。

ベルトは濡れると縮むため、再び装着する前に紐を緩める必要があります。ベルトがきつく締められると、シャフトの端が折れてしまうことが知られており、常に不要な摩擦を引き起こします。

綿やガンディのベルトは、穴を開けて紐を結ぶのではなく、先の尖った錐で穴を開ける必要があります。穴を開けると糸が切れてベルトが弱くなるからです。

良いフィーダーになる方法。
優れた給餌者になるには、一朝一夕で身につくものではありません。束はシリンダーキャップにしっかりと押し付け、平らな束は端を下にして、シリンダーが上から束を受け止めるようにします。束を広げるのは難しくなく、高速脱穀では、束を両側から供給できます。それぞれの束はそれぞれの側面にしっかりと寄せておき、シリンダーは幅いっぱいに詰めた状態を保ちます。優れた給餌者は、ストローキャリアに均一にストローを敷き詰め、スタッカー、尾鉱、穀物エレベーターを監視し、何か問題が発生した瞬間に察知します。

無駄。
脱穀機は穀物の粒をすべて取り除くことはできませんが、操作時の注意と判断によってのみ最良の結果が得られます。

穀物の損失を誇張するのは簡単です。なぜなら、ほんのわずかな穀物の流れがわらの中に流れ込むのを見れば、1日に1ブッシェルにも満たない量であっても、莫大な量に見えるからです。1ブッシェルには実質的に100万粒の小麦粒、つまり600握り分の小麦粒が含まれています。たとえ毎分1握り分が無駄になったとしても、仕事を早く終わらせることで得られる節約分を相殺するには十分ではありません。

もちろん、無駄には注意が必要であり、多すぎる場合はチェックする必要があります。まず、穀物がわらに混ざって持ち去られているのか、それともシューシーブに無駄があるのか​​を判断します。

コンベアふるいに廃棄物が入っている場合は、籾殻をひとつかみ取ってください。穀物が見つかった場合は、ふるいの目が適切かどうかを確認してください。速度が速すぎると、穀物が 混入してしまいます。コンベアふるいの歯が多すぎると、コンベアふるいが処理できる以上の籾殻を運ばなければなりません。送風が強すぎて穀物が混入してしまう可能性があるので、ブラインドを調整して、小麦をきれいにし、ふるいに何も付着しないように、送風が十分でないようにします。それでも穀物が混入する場合は、コンベアふるいを調整して、作業が開きやすくなるようにすることができますが、シューふるいに過度の負荷をかけないように注意してください。風板が曲がって穀物の一部がファンに入り、機械から一緒に投げ出されないように注意してください。

穀物が藁から完全に分離されていない場合は、シリンダーの「スラッギング」（送り不良による）が原因である可能性があり、動作が不安定になっています。また、クランクの回転速度が十分でないことも原因の可能性があります。穀物が藁の上に積み重ならないように、チェックボードはできるだけ低く調整する必要があります。シリンダーと凹型歯が適切に調整されているかを確認し、藁を切断することなく、穀物全体を脱穀してください。シリンダーで脱穀されなかった穂が、風力スタッカーのファンによって脱穀されてしまう場合があり、その場合はシリンダーの不完全性ではなく、分離部分に問題があると考えられます。

穀物は毎分約1マイル（約1.6キロメートル）の速度でシリンダーを通過します。ビーターはこれを毎分1,500フィート（約450メートル）に減速します。チェックボードを通過した後、麦わらは毎分約36フィート（約10メートル）の速度で移動します。この3つの異なる速度で、麦わらは機械の全長17フィート（約4.7メートル）を約25秒で通過します。問題は、麦わらが通過している間、穀物の流れを止めることです。明らかに、わずかな損失は避けられません。そして、節約しようとしても、必ず限界があります。各自が自分で判断しなければなりません。

シリンダーのバランスをとる。
円筒は、どの位置でも静止するようにバランスをとる必要があります。大まかに言えば、のこぎり台に置いた2枚の定規の上にジャーナルを置くことで、円筒のバランスをとることができます。円筒をゆっくりと前後に転がし、止まるたびに一番上のバーにチョークで印を付けます。同じバーが 3回連続して出てくる場合は、おそらく軽いため、チョークで印を付けた位置の中央の帯の下にくさびを打ち込みます。円筒がどの位置でも静止するまで、実験を続けます。

プーリーのカバー。
これは簡単にできますが、革がきつく締まっていないとすぐに剥がれてしまうので注意が必要です。

円筒滑車を覆うには、古いカバーの残りを取り外し、釘を抜き、必要に応じてくさびを交換します。滑車の面より少し幅広で、周囲を囲むのに十分な長さの約 10 cm の良質な革片を選択します。革片を水に約 1 時間浸します。革片の端を四角に切り、くさびに釘で留めます。釘は、ちょうど固定できる長さにします。木片 2 枚とボルト 2 本で作ったクランプを革に取り付け、円筒が回転しないようにブロックします。2 つの短いレバーを使ってクランプをこじ開け、革を伸ばします。次のくさびに釘を留め、クランプと釘を順に移動させて各くさびに留め、最後に最初のくさびに再び釘で留めてから切断します。端を滑車の縁と同じ高さに切り取ります。

リベットカバーにも同じ方法を使用できます。

セパレーターのお手入れ。
良質な分離機は10年は持つはずですが、多くの機械は10年もの間、その2倍も長く使われています。シーズンが終わったら、機械は徹底的に清掃し、乾燥した場所に保管してください。機械についた汚れは湿気を閉じ込めるため、冬の間も稼働させておくと分離機が故障してしまいます。また、木材の腐敗やふるい、鉄部品の錆の原因にもなります。

セパレーターには少なくとも2年に1回は、最高級のコーチニスをしっかりと塗布する必要があります。ニスを塗る前に、ベンジンでグリースや油脂をすべて拭き取り、塗装が明るくなっていることを確認してください。

シーズンの初めには、機械を徹底的にオーバーホールし、シリンダーの歯に不具合があれば新しい歯を、スタッカーウェブまたはストローラックのスラットも必要に応じて新しい歯に交換してください。摩耗したボックスは取り外しまたはバビット交換し、コンベアとシューの偏心装置が 摩耗している場合は交換してください。ナットを締め直し、緩んだボルトは交換し、ナットは常に固定されていることを確認してください。シーズン中は、すべてのセパレーターをキャンバスで覆ってください。きっと効果があります。

脱穀機の左右は、機械に向かって立っている給餌者の位置から計算されます。

火災が発生した場合、最も迅速な方法は、エンジンにベルトを引っ張らせて機械を引き出すことです。車輪からブロックを取り外し、タンの先端に人を配置して操縦し、エンジンをゆっくりと後退させます。必要であれば、人員が車輪を助けて穴や柔らかい場所から脱出させます。

ピッチャーのフォークがハンドルに緩んでいないか確認しましょう。特に自動給餌器を使用している場合は注意が必要です。分離機にフォークが挟まっていると危険です。

第15章
ライセンスを申請する際にエンジニアに尋ねられる質問。7
Q. 工場の責任者に任命された場合、最初の仕事は何でしょうか?

A. ボイラーとそのすべての付属品（安全弁、蒸気ゲージ、ポンプ、インジェクター）、およびエンジンの正確な状態を確認します。

Q. 普通の水が使える場合、どのくらいの頻度でボイラーを吹き飛ばして掃除しますか?

A. 月に1回です。

Q. 直径 50 インチ、厚さ ⅜ インチ、引張強度安全率 60,000 T. S. 1-6 のボイラーではどのくらいの蒸気圧力が許容されますか?

A. 板の引張強度の 6 分の 1 に板の厚さを掛け、それをボイラーの直径の 2 分の 1 で割ると、安全な使用圧力が得られます。

Q. ボイラー製造業者は 1 馬力あたりどのくらいの伝熱面積を許可していますか?

A. 管状ボイラーおよび煙突ボイラーの場合は 12 ～ 15 フィートです。

Q. ボイラーの強度はどうやって見積もるのですか？

A. 金属の直径と厚さによって決まります。

Q. シングルリベットとダブルリベットのどちらが良いですか?

A. ダブルリベットはシングルリベットよりも 16 ～ 20 パーセント強度が高くなります。

Q. ボイラーメーカーは 1 馬力あたりどのくらいの火格子面積を許可していますか?

A. 約3分の2平方フィートです。

Q. ボイラーの泥ドラムにはどのような用途がありますか?

A. ボイラー内の沈殿物をすべて集めるため。

Q. どのくらいの頻度で吹き飛ばせばいいですか？

A. 1日に3～4回です。

Q. ボイラーの蒸気ドームは何の役に立つのですか?

A. 乾燥蒸気の貯蔵用。

Q. ボイラーの安全弁の目的は何ですか？

A. プレッシャーを和らげるため。

Q. それに関してあなたの義務は何ですか?

A. 1 日に 2 回上げて、良好な状態であることを確認します。

Q. ボイラーのチェックバルブの用途は何ですか?

A. ボイラーに水を供給するポンプやインジェクターに水が逆流するのを防ぐためです。

Q. ボイラー上部のシェルにマンホールを設けると、ボイラーが弱まると思いますか?

A. はい、ある程度はそうです。

Q. 冷たい水は熱いボイラープレートにどのような影響を与えますか?

A. 骨折してしまいます。

Q. ゲージコックはどこに設置すればよいですか?

A. 最も低いゲージのコックは、煙突の最上列から約 1.5 インチ上に配置する必要があります。

Q. ブローオフの位置をどこに設定すればよいですか?

A. 泥ドラムまたはボイラーの底。

Q. チェックバルブはどのように配置しますか?

A. チェックバルブとボイラーの間に止水栓を取り付けます。

Q. 一般的なプランジャーフォースポンプにはバルブがいくつありますか?

A. 受入バルブと排出バルブの 2 つ以上。

Q. どこにありますか？

A. 1つは吸入側、もう1つは排出側です。

Q. ボイラーの安全弁の適切なサイズはどうやって調べますか？

A. スプリング ローデッド バルブの 1 インチ面積に対して 3 平方フィートの格子面積が許容されます。または、一般的なレバー バルブの 1 インチ面積に対して 2 平方フィートの格子面積が許容されます。

Q. ポンプが時々作動しない理由を教えてください。

A. 吸引漏れ、プランジャー周囲の漏れ、チェックバルブの漏れ、バルブの故障、または持ち上げ時間が長すぎる。

Q. ボイラーはどのくらいの頻度で徹底的に検査およびテストする必要がありますか?

A. 年に2回です。

Q. どのようにテストしますか?

A. ハンマーと温水を使用した水圧テストで行います。

Q. 単動プランジャーポンプについて説明してください。どのように水を汲み上げ、排出するのですか?

A. プランジャーが水道管内の空気を押しのけて真空状態を作り、その真空状態が大気によって満たされて水が送り込まれます。受水バルブが閉じて、プランジャーが排出バルブから水を押し出します。

Q. 最も経済的なボイラーフィーダーは何ですか?

A. （トリックス）排気インジェクター。8

Q. 排気インジェクターにはどのような経済性がありますか?

A. 燃料を15～25パーセント節約できます。

Q. 給水をボイラーに入れるのに最適な場所はどこですか?

A. 水面より下ですが、冷水が高温のプレートに当たらないようにするためです。インジェクターを使用する場合は、給水が常に高温なので、これはそれほど重要ではありません。

Q. ボイラーのプライミングの主な原因は何ですか?

A. 水位が高い、蒸気室が十分でない、施工ミス、エンジンがボイラーに対して大きすぎる。

Q. ボイラーを清潔に保つ、またはスケールを除去するにはどうすればよいでしょうか?

A. 最高の「スケール除去剤」と「給水浄化剤」とは、定期的にボイラーを開けて徹底的に清掃し、時々ボイラーを雨水に浸すような誠実で知的なエンジニアです。

Q. 薄い板を見つけたらどうしますか？

A. パッチを貼ってください。

Q. 内側に貼りますか、外側に貼りますか？

A. 中にあります。

Q. なぜですか？

A. プレートを弱める作用がパッチ上に定着し、これが摩耗すると、同じことが繰り返される可能性があるためです。

Q. 薄い箇所が複数見つかった場合は、どうしますか？

A. それぞれにパッチを当てて圧力を減らします。

Q. プレートに水ぶくれが見つかった場合は？

A. 火の側にパッチを貼ります。

Q. 底部のプレートが歪んでいるのを見つけたら？

A. バックルの中心にステーを通します。

Q. プレートがいくつか歪んでいるのを見つけたら？

A. それぞれに留まり、プレッシャーを軽減します。

Q. 割れたプレートはどうすればいいですか？

A. 亀裂の両端にドリルで穴を開け、亀裂をコーキングしてパッチを貼ります。

Q. 蒸気が出ているときにボイラー内の水を交換するにはどうすればいいですか？

A. 餌をもっと入れて、表面吹き出しコックを開きます。

Q. 安全弁が詰まって蒸気が上がって逃げられなくなった場合、どうやってボイラーの圧力を解放するのですか?

A. 激しい火を石炭または灰で覆った後、エンジンで蒸気を消し、ボイラーが十分に冷めたら安全弁を作動状態に戻します。

Q. ボイラー内の水が少なくなりすぎると、どのような結果になるのでしょうか?

A. 燃焼室の上部とチューブが燃え、爆発を引き起こす可能性があります。

Q. 水位が高くなりすぎると、どのような結果になりますか?

A. プライミングを引き起こし、シリンダー カバーまたはヘッドが破損する可能性があります。

Q. ボイラー内で泡が発生する主な原因は何ですか?

A. 汚れた不純な水。

Q. 泡立ちを止めるにはどうしたらいいですか？

A. スロットルを閉じ、水位が正確にわかるまで閉じたままにします。水位が十分に高ければ、通常は給水と吹き飛ばしで十分に問題を解決できます。

Q. 突然水がなくなってしまったらどうしますか?

A. 火を消し、できるだけ早く体を冷やしてください。 水が見えなくなったら、蒸気の出口を絶対に開閉しないでください。

Q. ボイラーを強火で稼働させているときに、ボイラー内の水の一部を吹き飛ばすには、どのような予防措置を講じる必要がありますか?

A. ブローオフバルブから決して離れず、水位に注意してください。

Q. 走っているときに一度に吹き飛ばす水の量はどのくらいですか？

A. 走行中は、一度に 1 ゲージ以上の水を吹き飛ばさないでください。

Q. ボイラー爆発について、一般的にどのような見解をお持ちですか。最大の原因は何でしょうか。

A. 無知と怠慢がボイラー爆発の最大の原因です。

Q. 激しい火災が発生して停止する必要がある場合、エンジニアはどのような予防措置を講じる必要がありますか?

A. ダンパーを閉じ、インジェクターまたはポンプをオンにし、ブリーダーが取り付けられている場合はそれを使用します。

Q. ボイラー内の適正な水位はどこでしょうか？

A. 安全な水位は、煙突の最上列から約 2.5 インチ上です。

Q. ボイラー室に入るエンジニアの最初の義務は何ですか?

A. 実際の水位を確認するためです。

Q. ボイラーの吹き消しはいつ行うべきでしょうか?

A. 冷めてから、決して熱いうちに食べないでください。

Q. ボイラーを保管するときは何をすればよいですか?

A. 内部と外部を徹底的に清掃し、酸化している部分をすべて除去して丹田で塗装し、ステーとブレースをすべて検査して、緩んでいる部分やひどく摩耗している部分がないか確認します。

Q. 夜間に工場を出る前に最後にやるべきことは何ですか?

A. 油汚れや熱い炭、マッチなど、建物に火を付ける可能性のあるものがないか周囲を確認してください。

Q. 工場が正常に稼働していたらどうしますか?

A. そのままにして、そのままにしておきましょう。

Q. インジケーターは何に役立ちますか?

A. インジケーターは 、エンジンによって発生する指示出力を決定するために使用され、バルブを設定する際のガイドとして機能し、シリンダー内の蒸気の作用を示します。

Q. エンジンの出力を上げるにはどうすればいいですか？

A. エンジンの出力を上げるには、速度を上げます。または、より高い蒸気圧を得るには、膨張を少なくします。

Q. エンジンの馬力はどうやって調べるのですか？

A. ピストンの速度（フィート/分）とピストンにかかる総有効圧力（ポンド）を掛け合わせ、その積を 33,000 で割ります。

Q. 完全にフィットしたバルブまたはベアリングと、不完全にフィットしたバルブまたはベアリングでは、どちらの方が摩擦が大きいですか?

A. 不完全なもの。

Q. 排気蒸気で大気圧下の水をどのくらい熱くできますか？

A. 212度です。

Q. 圧力は沸点に影響しますか？

A. はい。

Q. スロットルを全開にして走行するのと、半分閉じて走行するのとでは、どちらが経済性が高いと思いますか?

A. 調速機エンジンでは常にスロットルを全開にしてください。

Q. 鉄の引張強度が最も高くなる温度は何度ですか?

A. 約600度です。

Q. クランクに対して偏心部品はシャフト上のどの位置にありますか?

A. 偏心装置のストロークは常にクランクピンより前になければなりません。

Q. 当社の最高級エンジンで 1 馬力を出すには、およそ何ポンドの水が必要ですか?

A. 25から30です。

Q. 大気圧とは何を意味しますか?

A. 大気の重さ。

Q. 海面での大気の重さはどれくらいですか?

A. 14.7ポンドです。

Q. 表示馬力当たり1時間あたりの石炭消費量はどれくらいですか?

A. 1.5ポンドから7ポンドまで様々です。

Q. 火格子表面 1 平方フィートあたりの 1 時間あたりの石炭消費量はどれくらいですか?

A. 10〜12ポンドです。

Q. 表示馬力あたり、1時間あたりの水の消費量はどのくらいですか?

A. 25〜60ポンドです。

Q. 最高級の軟質炭 1 ポンドで何ポンドの水を蒸発させることができますか?

A. 7〜10ポンドです。

Q. 大気圧下で 1 立方インチの水からどれくらいの量の蒸気が蒸発しますか?

A. 1立方フィートの蒸気（おおよそ）。

Q. 1立方フィートの真水の重さはどれくらいですか?

A. 62.5ポンドです。

Q. 1立方フィートの鉄の重さはどれくらいですか?

A. 486.6ポンドです。

Q. 1/2 インチのボイラープレートの 1 平方フィートの重さはどれくらいですか?

A. 20ポンドです。

Q. 蒸気用の軟質石炭 1 トンに相当する木材の量はどれくらいですか?

A. 木材約4,000ポンドです。

Q. エンジンをどれくらい稼働させてきましたか?

Q. ご自身で焼成されたことはありますか？

Q. 蒸気機関のすべての動力源は何ですか?

A. 石炭に蓄えられた熱。

Q. 石炭から熱はどうやって放出されるのですか？

A. 燃やすことによって、つまり燃焼によって。

Q. 石炭は何からできているのですか？

A. 炭素、水素、窒素、硫黄、酸素、灰。

Q. 石炭に含まれるこれらの相対的な割合はどれくらいですか?

A. 石炭の標本によって割合は異なりますが、平均パーセントは次のようになります。炭素 80、水素 5、窒素 1、硫黄 2、酸素 7、灰 5。

Q. 石炭を燃やすには何を混ぜる必要がありますか?

A. 大気中の空気。

Q. 空気は何でできていますか？

A. 窒素と酸素で構成されており、窒素77に対して酸素23の割合です。

Q. 空気のどの部分が石炭のどの部分と混ざるのですか?

A. 空気中の酸素が石炭の炭素と水素と混ざります。

Q. 石炭と混ぜる空気の量はどのくらいですか？

A. 石炭 1 ポンドあたり 150 立方フィートの空気。

Q. 1 ポンドの炭素を燃焼させるには何ポンドの空気が必要ですか?

A. 12です。

Q. 1 ポンドの水素を燃焼させるには何ポンドの空気が必要ですか?

A. 36です。

Q. 水素は炭素よりも熱いですか?

A. はい、4.5倍暑いです。

Q. 石炭のどの部分から最も熱が放出されるのでしょうか?

A. 水素は部分的には含まれていますが、石炭には水素よりも炭素がはるかに多く含まれているため、炭素から最も多くの熱が得られます。

Q. 熱はいくつの方法で伝わりますか?

A. 3つあります。放射、伝導、対流です。

Q. 火が燃える燃料で構成されている場合、熱がどのように水に入り、蒸気を形成するかを示してください。

A. 赤熱した燃料からの熱は、放射によって燃料上部の空気層を通り、炉頂部へと伝わります。そこで熱は伝導によって炉頂部の鉄部を通過します。そこで熱は炉頂部に溜まった水を温め、その後上昇して熱を伝導によってより冷たい水へと伝え、最終的に水全体が加熱されます。その後、加熱された水は表面に上昇し、蒸気と分離します。こうして対流によって水の循環が一定に保たれます。

Q. 水は何からできているのですか？

A. 酸素と水素。

Q. どれくらいの割合ですか？

A. 重量比で酸素8に対して水素1。

Q. 熱にはどのような種類がありますか？

A. 潜熱、顕熱、場合によっては全熱。

Q. 潜熱とは何を意味しますか?

A. 温度計に影響を与えず、氷を水に、または水を蒸気に変えるなど、物体の性質を変える際に膨張する熱。

Q. どのような状況で物体は潜熱を得るのでしょうか?

A. 固体から液体へ、または液体から気体へ変化するとき。

Q. 潜熱はどうやって回収できるのでしょうか？

A. 物体を気体状態から液体状態へ、または液体状態から固体状態へ戻すこと。

Q. 熱単位とは何ですか?

A. 1 ポンドの水の熱を 39 度 Fn で 1 度 Fn 上げるのに必要な熱。

Q. 動力源が石炭なら、なぜ蒸気を使う必要があるのですか?

A. 蒸気には、熱エネルギーをエンジンに適用するための非常に貴重な媒体となる特性があるからです。

Q. 蒸気とは何ですか？

A. 熱を加えることで水から生成される目に見えない弾性気体です。

Q. 私たちにとって非常に価値のあるその特性は何ですか?

A. 1.—凝縮の容易さ。2.—その大きな膨張力。3.—凝縮したときに占める空間が小さいこと。

Q. なぜ蒸気を凝縮するのですか？

A. 真空状態を形成してピストンにかかる背圧を解消し、蒸気からより多くの有用な仕事を引き出します。

Q. 真空とは何ですか？

A. あらゆる圧力が存在しない空間。

Q. 真空状態を保つにはどうすればいいですか？

A. 使用される蒸気は冷水または冷管によって絶えず凝縮され、空気ポンプによって凝縮器が絶えず浄化されます。

Q. 使用済みの蒸気を凝縮するとなぜ真空状態になるのですか?

A. 大気圧下では 1 立方フィートの蒸気が約 1 立方インチの水に収縮するからです。

Q. 馬力という言葉について、あなたはどのように理解していますか?

A. 1 馬力は、1 分間に 33,000 ポンドを 1 フィート上げること、または 1 秒間に 550 ポンドを 1 フィート上げることに相当します。

Q. 管状ボイラーや煙突ボイラーの馬力はどのように計算しますか?

A. 管式ボイラーの場合は、直径の2乗に長さを掛け、4で割ります。煙突式ボイラーの場合は、直径に長さを掛け、4で割ります。または、火格子面積（平方フィート）に1.5倍します。

Q. エンジンのバルブの鉛とはどういう意味ですか?

A. バルブのリードとは、ピストンがストロークを完了する前にシリンダー内に蒸気が入ることです。

Q. 現在、エンジンのクリアランスという用語が適用されていますが、これはどのくらいですか?

A. ク​​リアランスは、ポートを含めたシリンダーヘッドとピストンヘッドの間のスペースです。

Q. 過去 40 年間における定置エンジンの最も大きな改良点は何だと思いますか?

A. 調速機、コーリス弁装置、および三重複合膨張装置。

Q. 三段膨張エンジンとはどういう意味ですか？

A. 三膨張エンジンには 3 つのシリンダーがあり、各シリンダーで蒸気を膨張利用します。

Q. エンジンに適用されるコンデンサーとは何ですか?

A. コンデンサーは低圧エンジンの一部であり、排気ガスが流入して凝縮される容器です。

Q. 高圧エンジンと低圧エンジンを区別する原理は何ですか?

A. 凝縮器を使用せず、排気蒸気が大気中に開放されている場合。

Q. コンデンサーを使うとどれくらいのゲインがありますか？

A. 水道料金が計算されていない場合は17～25パーセントです。

Q. 蒸気の拡張的な利用とはどのようなことでしょうか？

A. 一定の圧力で流入した蒸気を遮断し、より低い圧力まで膨張させる場所。

Q. 凝縮エンジンで最良の結果を得るには、何インチの真空が必要ですか?

A. 通常は25とみなされます。

Q. 水平タンデムエンジンとはどういう意味ですか?

A. 1 つのシリンダーが他のシリンダーの後ろにあり、同じロッドに 2 つのピストンがあります。

Q. コーリスバルブギアとは何ですか？

A. (半月型またはカニ爪型ギア、またはダッシュポット付きの楕円型アーム ギアについて説明してください。 )

Q. ベルトがシャフトを駆動する力を持つのはなぜですか?

A. 摩擦または凝集によって。

Q. ラップとはどういう意味ですか？

A. 外側ラップとは、バルブを移動の中心に置いたときにポートを超えて延びるバルブの部分であり、内側ラップとは、バルブの内側または中央に向かってポートの上に突出するバルブの部分です。

Q. ラップは何に使うのですか？

A. エンジンに圧縮を与えるためです。

Q. エンジンの死点はどこですか？

A. ク​​ランクとピストンロッドが同一直線上にある点。

Q. アメリカのボイラー鉄の引張強度はどれくらいですか？

A. 1平方インチあたり40,000～60,000ポンド。

Q. ボイラー鉄の非常に高い引張強度に適したものは何ですか?

A. 均質性の欠如と靭性の欠如。

Q. ボイラープレートの靭性の利点は何ですか？

A. 不規則な歪みや突然の衝撃に強くなります。

Q. ボイラー鉄に見られる主な欠陥は何ですか?

A. 溶接が不完全で脆く、延性が低い。

Q. ボイラープレートの材料として鋼材を使用する利点は何ですか？

A. 均質性、引張強度、展性、延性、および層状化や気泡の発生がないこと。

Q. ボイラープレートの材料として鋼を使用する場合の欠点は何ですか?

A. 加工には鉄よりも高度な技術が必要であり、脆く、延性が低く、インゴット内のガス泡の圧力によって欠陥が生じるなどの欠点があります。

Q. エンジンにオイルを差すのはいつですか?

A. 起動する前、および実行中に必要に応じて何度でも実行します。

Q. 良質なボイラーのステーボルトの適切なサイズを見つけるにはどうすればよいでしょうか?

A. まず、1平方インチあたりの蒸気圧力にステーボルトの中心間の距離の2乗を掛け、その積を6,000で割り、その答えを「商」と呼びます。次に、「商」を0.7854で割り、その商の平方根を出します。その答えから、ねじ山の底部におけるステーボルトの必要な直径が得られます。

Q. 往復運動部分の緩んだ動きを吸収するために、エンジンをどの位置に配置しますか?

A. エンジンを、ジャーナルの摩耗が最も少ない位置に取り付けます。つまり、クランクピンの真鍮の摩耗を補正するには、エンジンをどちらかの死点に取り付けます。運転中は、これらの位置でのクランクピンの摩耗はごくわずかです。クロスヘッドピンの真鍮の摩耗を補正する場合は、ロッドを外してスイングさせるのではなく、エンジンを半ストローク（ロッドのスイングの極限）に取り付けます。この位置では、真鍮とクロスヘッドピンの摩耗が最も少なくなります。

Q. 蒸気機関にフライホイールを使用するとどのような利点がありますか?

A. 蒸気が仕事をしている間にシリンダー内で発生したエネルギーはフライホイールに蓄えられ、シリンダー内で仕事が行われていない間、つまりエンジンが死点を通過しているときにフライホイールから放出されます 。これにより、エンジンシャフトの速度が一定に保たれます。

Q. インジケーターの実践で使用される、いくつかの種類の縮小動作を挙げてください。

A. パンタグラフ、振り子、ブランボ滑車、減速輪。

Q. エンジニアはインジケーター図からピストンまたはバルブに漏れがあるかどうかをどのように判断できますか?

A. 蒸気弁の漏れがあると、膨張曲線は凸状になります。つまり、双曲線膨張を示さず、背圧も増加します。しかし、排気弁にも漏れがある場合は、一方が他方を相殺し、インジケータ図には漏れが表示されないことがあります。

ピストンの漏れは、膨張曲線上の圧力がカットオフ点直後に急激に低下することで検出できます。また、背圧も上昇します。

圧縮曲線の上部部分の圧力の低下は、排気バルブに漏れがあることを示します。

Q. 大量のコンパウンドを使用して洗浄するべき、ひどくスケールが付着したボイラーを処理する最良の方法は何ですか?

A. まずボイラーを開け、もしあれば、緩いスケールが付着している場所を確認してください。しっかりと洗い流し、必要量のコンパウンドを注入してください。ボイラーの使用中は、1日に2～3回、ブローオフバルブを数秒間開けて、スケールで詰まっていないことを確認してください。

ボイラーを1週間運転した後、停止し、圧力が下がりボイラーが冷めたら水を抜き、ハンドホールプレートを取り外します。コンパウンドがスケールにどのような影響を与えたか、そして剥がれたスケールがどこに付着したかを記録します。よく洗い流し、コンパウンドの量を減らすか増やすか、あるいは毎日少量ずつ追加するかを判断します。

多くのボイラーでは、クラウンシートに大量のスケールが落ちて除去されずに焼損する事例があるため、短い間隔で洗浄を継続してください。

Q.非凝縮で動作するように設定されたサイドバルブ エンジンにコンデンサーを取り付けた場合 、どのような変更が必要ですか?

A. ストロークの早い段階で蒸気を遮断するために、バルブのラップをさらに追加する必要があります。そうしないと、シリンダー内の初期圧力が絞られ、凝縮を実行することで得られる経済性が低下します。

Q. 27.5 水銀インチに相当する真空を運ぶ場合、ホットウェル内の水の温度はどのくらいにすべきですか?

A. 華氏108度です。

Q. 比重を定義してください。

A. 物質の比重は、その物質の等体積の重さと華氏 60 度の蒸留水との重量の関係を表す数値です。

Q. 体積が 12 立方インチで、7 立方インチの水に浸かると浮く物体の比重を求めます。

A. 物体が水に浮くとき、その物体は浮いている物体の重量に等しい量の水を押しのけます。したがって、体積12立方インチの物体が7立方インチの水に浸かって浮いている場合、7立方インチの水の重量は物体の12立方インチに等しく、1立方インチの水の重量は物体の12/7立方インチに等しいはずです。

比重は、物質の体積の重さを同体積の水の重さで割ったものに等しいので、この場合の物質の比重は、1 を 12/7 で割ったものに等しくなります。

役立つ情報。
円周を求めるには、直径に 3.1416 を掛けます。

円の直径を求めるには、円周に 0.31831 を掛けます。

円の面積を求めるには、直径の二乗に 0.7854 を掛けます。

三角形の面積を求めるには、底辺に垂直高さの半分を掛けます。

ボールの表面積を求めるには、直径の二乗に 3.1416 を掛けます。

球の堅さを求めるには、直径の 3 乗に 0.5236 を掛けます。

等しい正方形の辺を求めるには、直径に 0.8862 を掛けます。

ボールの立方インチを求めるには、直径の立方数に 0.5236 を掛けます。

パイプの直径を 2 倍にすると、容量は 4 倍になります。

1 ガロンの水 (米国標準) は、重さが 8 1-3 ポンドで、容積が 231 立方インチです。

1 立方フィートの水には 7½ ガロン、1728 立方インチが含まれ、重さは 62½ ポンドです。

水柱の圧力（ポンド/平方インチ）を求めるには、水柱の高さ（フィート）に 0.434 を掛けます。

水の沸点（212 度）で上昇する蒸気の圧力は、大気圧（1 平方インチあたり 14.7 ポンド）に等しくなります。

標準馬力: 100 度の給水温度から 70 ポンドのゲージ圧力で 1 時間あたり 30 ポンドの水を蒸気に蒸発させること。

あらゆるサイズのタンクの容量を求めるには、シリンダーの寸法がインチ単位で与えられている場合、その容量を米国ガロンで求めるには、直径を二乗し、長さを掛けて 0.0034 を掛けます。

管状ボイラーの伝熱面積を確かめるには、ボイラーの円周の 3 分の 2 にボイラーの長さ（インチ）を掛け、それにすべての管の面積を加えます。

鋼板の引張強度の6分の1に鋼板の厚さを乗じ、ボイラーの直径の半分で割ると、管状ボイラーの安全作動圧力が得られます。船舶用ボイラーの場合は、ドリル穴の圧力に20%を加算してください。

エンジンの馬力を求めるには、以下の4つの要素を考慮する必要があります。シリンダーにかかる平均有効圧力、ストローク長、シリンダー直径、そして毎分回転数です。直径に3.1416を掛けてピストン面積（平方インチ）を求め、その結果に蒸気圧（ポンド/平方インチ）を掛けます。 この結果に、ストローク長（フィート）と毎分回転数の積の2倍を掛け、その結果を33,000で割ると、エンジンの馬力が得られます。

(理論上、1 馬力は 1 分間に 33,000 ポンドを 1 フィート持ち上げる力です。)

燃料の力は、理論的には次の基準で測定されます。1 ポンドの重りを真空中で 780 フィート落下させると、1 ポンドの水の温度を 1 度上げるのに十分な熱が発生します。逆に、1 ポンドの水の温度を 1 度上げる力は、1 ポンドの重りを 780 フィート持ち上げます。1 ポンドの水を 32 度で蒸気に変えるのに必要な熱力は、1 トンの重りを 400 フィートの高さまで持ち上げること、つまり 1 時間に 2/5 馬力を発揮します。最も優れた農業用エンジンは、実際には 1 馬力あたり 1 時間あたり 35 ポンドの水を使用します。つまり、1 ポンドの水では 1 時間に 1/35 馬力しか発揮されず、これは解放される熱力の 7 1/7 パーセントに過ぎません。残りの熱力は、本書の本文で説明されているように、さまざまな方法で失われます。

次の9 つは、エンジンに供給される電力の量を決定するのに役立ちます。

例えば、標準グレードの1インチベルトを適切な張力で、きつすぎず緩すぎず、最高速度800フィート/分で走行させた場合、1馬力を伝達します。1,600フィートでは2馬力、2,400フィートでは3馬力です。2インチベルトを同じ速度で走行させた場合、2倍の力を発揮します。

フライホイールの円周、エンジンの回転数、ベルトの幅がわかれば、ベルトを滑らせることなく供給できる動力の量をほぼ正確に計算できます。例えば、フライホイールの直径が40インチ、円周が約10.5フィートで、エンジンの回転速度が毎分225回転だとすると、ベルトは225×10.5フィート＝2362.5フィート、つまり約2,400フィート移動することになります。 この速度で1インチのベルトが3馬力を伝達するとすると、6インチのベルトは18馬力、7インチのベルトは21馬力、8インチのベルトは24馬力というように、伝達する動力は異なります。上記を計算の基礎として、供給できる動力について納得のいく結果が得られます。最良の結果を得るには、ベルトがプーリーに密着するようにわずかにたるんでいる方が、寿命が長くなります。

キープーリー10
キーは全長にわたって同じ幅で、シャフトとプーリーのシートにぴったりと合う必要があります。厚さは、プーリーのシートのテーパーと一致するように、十分な厚みが必要です。キーは、緩みが生じないよう、しっかりと締め付ける必要があります。機械に取り付けられたほとんどのプーリーのハブはボックスと接触しますが、キーを差し込む際には、シャフトに対して約1/32インチの遊びを許容する必要があります。プーリーがボックスの端に強く擦れて熱くなる危険性があるためです。

キーが細すぎるが、それ以外は問題なくフィットする場合は、キーとプーリーのシートの底部の間に錫のストリップを入れることで、しっかりと固定できます。

キーの抜き取り。キーの一部がハブからはみ出ている場合は、馬蹄型ペンチで挟み込み、ハブに押し付けながら、同時にハンマーでハブを叩いて滑車を押し込みます。キーの先端をクローハンマーで挟み、滑車のハブに打ち込むことで、キーを抜くことができる場合もあります。滑車がボックスに接触し、キーがハブと面一に切断されている場合は、シャフトを取り外し、内側からドリフトを使用するか、シートの長さが足りずこれができない場合は、キーが緩むまで滑車を押し込みます。

ベビーボックス。10
どのような種類の箱でもバビット加工するには、まず古いバビットをすべて取り除き、シャフトと箱をベンジンで徹底的に洗浄します。これを行わないと、熱い金属を流し込んだときにグリースからガスが発生し、「吹き穴」が残ってしまいます。堅い箱をバビット加工するには、シャフトを 紙で覆い、滑らかにしっかりと伸ばし、重ねた端を粘液で固定します。これを行わないと、冷却時に金属が収縮してシャフトにしっかりと固定され、動かなくなります。そうなった場合は、シャフトと箱を一緒に火に入れてバビットを溶かすか、箱を壊して取り外す必要があります。シャフトの周りに紙を巻くとこれを防ぐことができ、バビットが冷えてから取り外すと、シャフトは正常に動作するのに十分な固さになっていることがわかります。

箱に油を注ぐ前に、軸が箱の中央に揃うまで軸を塞ぎ、軸の周りと箱の端に硬いパテを塗って、バビットが流れ出ないようにします。両端の上部に必ず通気孔を開け、それぞれの周りにパテで小さな漏斗を作ります。また、注ぎ口の周りに大きな漏斗を作るか、漏斗がない場合は、端の通気孔の 1 つを大きくして、そこに注ぎます。金属は自由に流れる程度に熱くなり、火が遠すぎない程度まで加熱します。箱に油を注ぐ準備ができたら、ためらったり止めたりせず、通気孔から金属が現れるまで継続して素早く注ぎます。油穴は木の栓で塞ぐことができますが、この栓が軸に触れるほど長く伸びていれば、バビットに穴が開くので、ドリルで穴を開ける必要はありません。

分割箱も同様の方法でバビット加工しますが、バビットを分割するために、箱の半分と半分の間、および軸に接してボール紙または鉄板の細長い部分を配置します。バビットが上半分から下半分まで伸びるように、軸に接する鉄板またはボール紙の端に 1/4 インチの深さの V 字型の切り込みを 4 つまたは 6 つ入れます。軸を紙で覆い、箱の間にボール紙のライナーを挟んで、箱が摩耗したときに調整できるようにします。注ぐ前に、キャップをしっかりとボルトで締めます。バビットが冷めたら、半分と半分の間に冷間ノミを差し込んで箱を分割します。バビットの鋭い端を切り落とし、丸ノミを使用して、オイル穴から箱の端に向かって、および箱のたるんだ側、つまりベルトが引っ張る方向と反対の側にオイル溝を切ります。

レードルには6～8ポンドの金属を入れることができます。大きすぎると扱いにくく、小さすぎると金属を長時間熱く保てず、良い鋳型を作ることができません。セパレーターの円筒形の鋳型には、それぞれ2～3ポンドの金属を入れます。パテが手元にない場合は、適切な粘度に混ぜた粘土を使用しても構いません。円筒形の鋳型には、入手可能な最高のバビットを使用してください。品質に不安がある場合は、普通の亜鉛を使用してください。高価ではなく、一般的に十分な性能があります。

その他
インジェクターから石灰を取り除くには、塩酸1に対して軟水10の割合で混ぜた液に一晩浸けておく必要があります。塩酸の割合が多いと、インジェクターが損傷する可能性があります。

ボイラーや煙突の黒色化に適した塗料は、テレピン油に溶かしたアスファルトです。

真鍮を磨くには、5セント分のシュウ酸を1パイント（約450ml）の水に溶かし、真鍮を洗浄します。変色が落ちたら、乾燥させてチョークまたはホワイティングで磨きます。

鉄や鋼は、洗濯用ソーダの温かい溶液に数分間浸しておくと錆びなくなると言われています。

ボイラーの底にグリースが付着すると、水が熱を伝導するのを妨げます。このように鋼鉄がグリースで覆われると、高温の火の中ですぐに溶けてしまいます。鋼鉄の品質が悪い場合はボイラーが破裂し、良質な場合は変形してしまいます。

水中の硫酸石灰はスケールの原因となりますが、重曹と重曹水を使用することで、スケールを除去できます。水に炭酸石灰が含まれている場合は、糖蜜を使用することでスケールを除去できます。

笛信号の規則。
短い音を 1 回鳴らすと停止を意味します。

短い音が 2 回鳴ると、エンジンが始動することを意味します。

中くらいの短い音が 3 回鳴ると、機械がすぐに穀物を必要とするため、穀物の運搬者は急ぐ必要があることを意味します。

1 回のやや長い音の後に 3 回の短い音が続く場合は、水位が低いため水運び人が急ぐ必要があることを意味します。

短く素早い笛の音が連続して鳴ると、遭難または火災を意味します。

穀物1ブッシェルあたりの重量。
次の表は、各州における穀物の販売において法律または慣習で義務付けられているブッシェルあたりのポンド数を示しています。

 大麦。 豆。  そば。 クローバー。  亜麻。 キビ。 オート麦。   ライ麦。    殻付きトウモロコシ。  ティモシー。  小麦。

アーカンソー州 48 60 52 60 .. .. .. 56 56 45 60
カリフォルニア 50 .. 40 .. .. .. 32 54 52 .. 60
コネチカット州 .. .. 45 .. .. .. 32 56 56 .. 56
コロンビア特別区 47 62 48 60 .. .. 32 56 56 45 60
ジョージア 40 .. .. 60 .. .. 35 56 56 45 60
イリノイ州 48 60 52 60 56 45 32 56 56 .. 60
インディアナ州 48 60 50 60 .. .. 32 56 56 45 60
アイオワ 48 60 52 60 56 48 32 56 56 45 60
カンザス州 50 60 50 .. .. .. 32 56 56 45 60
ケンタッキー州 48 60 52 60 56 .. 32 56 56 45 60
ルイジアナ州 32 .. .. .. .. .. 32 .. 56 .. 60
メイン州 48 64 48 .. .. .. 30 .. 56 .. 60
マニトバ州 48 .. 48 60 56 34 .. 56 56 .. 60
メリーランド州 48 64 48 .. .. .. 32 56 56 45 60
マサチューセッツ州 48 48 .. .. .. .. 32 56 56 .. 60
ミシガン州 48 .. 48 60 56 .. 32 56 56 45 60
ミネソタ州 48 60 42 60 .. 48 32 56 56 .. 60
ミズーリ州 48 60 52 60 56 50 32 56 56 45 60
ネブラスカ州 48 60 52 60 .. .. 34 56 56 45 60
ニューヨーク 48 62 48 60 .. .. 32 56 58 44 60
ニュージャージー 48 .. 50 64 .. .. 30 56 56 .. 60
ニューハンプシャー州 .. 60 .. .. .. .. 30 56 56 .. 60
ノースカロライナ州 48 .. 50 64 .. .. 30 56 54 .. 60
ノースダコタ州 48 .. 42 60 56 .. 32 56 56 .. 60
オハイオ州 48 60 50 60 .. .. 32 50 56 45 60
オクラホマ 48 .. 42 60 56 .. 32 56 56 .. 60
オレゴン 46 .. 42 60 .. .. 36 56 56 .. 60
ペンシルベニア州 47 .. 48 62 .. .. 30 56 56 .. 60
サウスダコタ州 48 .. 52 60 56 50 32 56 56 .. 60
サウスカロライナ州 48 60 56 60 .. .. 33 56 56 .. 60
バーモント州 48 64 48 .. 60 .. 32 56 56 42 60
バージニア州 48 60 48 64 .. .. 32 56 56 45 60
ウェストバージニア州 48 60 52 60 .. .. 32 56 56 45 60
ウィスコンシン 48 .. 48 60 .. .. 32 56 56 .. 60
7 オルトマン＆テイラー社の友人の厚意により提供 [戻る]

8 ある専門家はそう言います。しかし、そうではないと考える専門家もいるかもしれません。 [戻る]

9 J. H. Maggard著「Rough and Tumble Engineering」 [戻る]

10 J. I. Case Threshing Machine Co., “Science of Successful Threshing”より。 [ Keying Puleysに戻る] [ Babbitting Boxesに戻る]

第16章
さまざまなメーカーの牽引エンジン。
J. I. ケーストラクションエンジン。
これらの機関車は、市場で最もシンプルでありながら、同時に最も堅牢で耐久性に優れた牽引機関車の一つです。最高の素材で作られており、初心者でも操作しやすい機関車の一つです。

これらはサイドクランク型で、スプリングマウントを採用しています。エンジンはボイラー側面にボルトで固定されたブラケットと、火室端のピローブロックベアリングによって支持され、ピローブロックベアリングはボイラー側板にボルトで固定されています。

バルブは改良型ウルフバルブで、単一の偏心弁によって作動するシンプルな単一バルブです。偏心ストラップには延長アームが付いており、木製のブロックを軸としてガイド内をスライドします。このガイドの方向はリバースレバーで変更できるため、必要に応じてカットオフバルブを調整し、エンジンを簡単に逆転させることができます。

エンジンは、単純シリンダーまたはタンデム複合シリンダーのいずれかを使用して構築されます。

デファレンシャルギアの作動において、動力はまずクッションスプリングを内蔵した平歯車に伝達され、そこからスプリングを介してセンターリングと4つのベベルピニオンに伝達されます。これらのピニオンは両方のベベルギアに均等に作用します。したがって、エンジンが直進または後退しているときは、デファレンシャルギア全体が一つの車輪のように連動します。一方、コーナリング時には、4つのピニオンがカーブの急峻さに応じてベベルギア内で回転します。

フライホイールの内側には、摩耗に応じて調整可能な 2 つの摩擦シューによって作動する摩擦クラッチがあります。

給水加熱器には、排気蒸気が流入する水密シリンダー内に3本の管が設けられています。3本の管の内側には細いパイプが通っており、 給水は通過する際に薄い円筒状のリングを形成します。

J. I. ケーストラクションエンジン。

牽引輪はリムによって駆動されます。前輪のリム中央には、横滑りを防ぐための四角い帯が付いています。煙突は鋳鉄製の一体構造です。

火室では木材、石炭、またはわらが燃焼します。わらの場合は耐火レンガのアーチが使用され、この燃料から均一な熱が得られます。

ボイラーはシンプルな機関車型で、火室の周囲に水脚が設けられ、多数の煙突が火室と前方の煙突を繋いでいます。クラウンシートには安全プラグが備えられており、通常の接続部品も備えています。水タンクはプラットフォームの下にあります。操舵輪とバンドホイールはエンジンの右側にあります。独立したマーシュポンプとインジェクターが使用されています。マーシュポンプは、排気ヒーターが使用できない場合に給水を加熱するために設置されています。調速機はウォーターズ、安全弁はクンクルです。

フリック社のトラクションエンジン。
このエンジンの最も顕著な特徴は、トラクションホイールにボイラーから完全に独立したフレームが取り付けられていることです。これにより、ボイラーへの負担が軽減されます。これは紛れもない利点です。通常、ボイラーへの負担は、エンジンとギアをボイラーに搭載するほど大きくないためです。

フリック社のトラクションエンジン。

牽引輪への伝動装置はシンプルで直接的であり、特許取得済みの弾性スプリングまたはクッション接続が使用されているため、ギアの急激な歪みや破損を回避できます。牽引輪は鋼鉄製でスポークはリベット留めされています。主車軸には差動装置があり、両方の牽引輪を穴から引き抜く必要がある場合はロック装置が作動します。後進ギアは単一偏心で、偏心装置はシャフト上で回転します。蒸気を膨張的に使用するのに適しています。上り坂や下り坂で冠水シートが露出しないよう配置されています。作動部品は防塵カバーで覆われています。エンジンには自動給油機能とサイトフィード式給油装置が装備されています。フライホイールに摩擦クラッチ。主車軸に安全ブレーキ。機関士のプラットフォームは スプリング上に設置されており、エンジンのあらゆる保守が必要な部分にプラットフォームから簡単にアクセスできます。

クランクはセンタータイプ。クロスヘッドポンプ使用。一般的な継手。

GAAR、SCOTT & CO. のトラクションエンジン。

これらの機関車は、木材や石炭を燃料とする機関車型のボイラーと、藁を燃料とする還流煙道型のボイラーを備えています。また、フレームは 「コーリス型」、「標準型」、「複合型」の3つの一般的なタイプに分類されます。

エンジンはサイドクランク式で、ボイラー側面に取り付けられたブラケットに取り付けられています。ベッドプレート、シリンダー、ガイドは一工程で穴あけ加工が施されており、位置ずれの心配がありません。シリンダーは広いポートと自由排気口を備え、ピストンにはセルフセッティングリングが採用されています。機関車と同様に純正のリンク式逆転装置が採用されており、リバースレバーを正しく操作することで容易に可変カットオフを調整できるなど、他の装置に比べて多くの利点があることは間違いありません。

デファレンシャルギアは重量があり、効率も高い。特許取得済みのスパイラルロール付きステアリングアタッチメントはチェーンを緊張させ、確実な動きを実現する。摩擦クラッチはエンジンシャフトに取り付けられ、このシャフトのピニオンハブと接続される。リジッドピニオンも備えている。クロスヘッドポンプとインジェクター、そして改良型スプリングスピーダーを備えたピカリング調速機が採用されており、迅速かつ容易な変速を可能にする。また、安全性試験用のソーヤーレバーも備えている。蒸気はドームからシリンダーへ直接流れ、冷却や凝縮による損失はない。鋼鉄製の水タンクは、蒸気で駆動するジェットポンプによって充填できる。

D. JUNE & CO. のトラクションエンジン。
これは直立型ボイラーを採用した数少ないトラクションエンジンのひとつですが、長年にわたり市場に出回っており、一般道路用機関車として広く使用され、大きな成功を収めています。

エンジンは水タンクに搭載されています。ボイラーの重量は後輪にかかるため、このタイプのエンジンは牽引に優れています。牽引力に関しては、市場に並ぶものがないと言われています。直立型ボイラーの利点は、クラウンシートが露出しないことと、横置き型よりも煙突の耐久性が高いことです。水平に設置しても水平に設置しても、同様に機能するという利点は他に類を見ません。

このタイプは他のどのタイプよりも速く蒸気を発生させます。冷水から20分で蒸気を発生させると言われています。蒸気は燃料と水を節約するために過熱されます。 タンクに搭載されているため、ボイラーに搭載した場合のようにエンジンが高温になることがなく、部品への負担も軽減されます。特許取得の水スパークアレスターを採用し、確実な保護を実現しています。

D. JUNE & CO. のトラクションエンジン。

エンジンはチェーンによってトラクションギアに接続されており、リンクが摩耗しても簡単に修理できます。摩擦クラッチはフライホイール内で作動します。エンジンには、新しいリバーシブルエキセントリックギアとデファレンシャルギアが装備されており、通常の部品が付属しています。

ニコルス＆シェパードトラクションエンジン。
このエンジンの製造者は、ボイラーや類似部品の製作に特に力を入れています。重要な継ぎ目は二重リベット留めされ、煙突板は厚さ1/2インチの鋼板で、煙突は打ち抜きではなく穴あけ加工され、最高級の鋼材を使用した継ぎ目のない鋼板煙突が取り付けられています。

ニコルス＆シェパードトラクションエンジン。

ボイラーは直噴式機関車です。クラウン シートは後方に傾斜しており、下り坂で水に浸かるのを防ぎます。ボイラーの火室は丸底です。車軸はボイラーの下を回り込み、バネが取り付けられています。

エンジンはボイラー側面に取り付けられた長いヒーターに搭載されています。機関車リンク逆接続方式を採用し、シンプルなスライドバルブを備えています。

クロスヘッドポンプとインジェクターを採用し、ポップセーフティバルブを改良しました。シリンダーはジャケット付きで、クロスヘッドガイドはシリンダーと一体化しているため、常に完璧なアライメントが確保されます。

エンジンは石炭または木材を燃料として製造されます。耐火レンガのアーチにはストローバーナーが備え付けられています。複合エンジンも製造されています。

フーバートラクションエンジン。
フーバーボイラーは戻り煙道式で、ゲートは中央の太い管の中にあります。これにより、低く垂れ下がった火室がなくなり、低い火室式では不可能だった小川を横切ったり、切り株をまたいだりすることが可能になります。また、ボイラーの円筒形の形状は、その強度をかなり高めています。水タンクは前方に配置され、回転することで煙室が開きます。そのため、この端にある火管の修理は屋外で容易に行えます。水面前戻り煙道式ボイラーの場合、作業員は中央煙道の全長を這って進まなければなりません。火室がないため、ボイラーは火室の側面にプレートをボルトで固定するのではなく、車軸の上に設置されます。ボイラーは車軸に固定され、車軸はスプリングクッションギア付きの車輪に取り付けられます。スプリングは車輪自体、または 車輪の2つのベアリング、またはハブのスピンドルを形成するトラニオン上のハブの間に配置されています。車輪は車軸ではなくトラニオンを軸として回転するため、車軸の摩耗はありません。トラクションギアはスプリング接続式であるため、始動時に破損する危険性はほとんどありません。コンペンセイティングギアはすべて平歯車です。中間ギアには10インチベアリングが取り付けられ、中央にはギアの上下を調整するための偏心装置が設けられています。スプリングドローバーと弾性操舵装置が備えられています。フライホイール内部には改良された摩擦クラッチが取り付けられています。エンジンには、荒れた路面などでの作業負荷の変化に対応する特殊な調速機が装備されています。

フーバートラクションエンジン。

アームと木製スライドブロック（ウルフ）を備えた偏心逆転ギアが1つ搭載されています。また、可変排気機構を備えており、2つの排気ノズルのうち1つを閉じることで、強力な通風を素早く作り出すことができます。両方の排気ノズルが開いている場合、背圧はほぼ完全に軽減されます。

蒸気はパイプを通って中央の煙突の中央まで送られ、過熱が確保されます。これにより、燃料と水の使用量が8%以上節約されるとされています。煙突は二重壁構造で、壁と壁の間には空気層があります。

特殊な藁燃焼エンジンは、前方に火室を延長した構造で、藁が火格子の端を通過することで完全燃焼を実現します。このエンジンは、藁を効果的に燃焼させるのに特に適しています。

A. W. スティーブンスのトラクションエンジン。
この機関車は機関車型のボイラーを備え、傾斜したクラウンシートと火室上部のオフセットが特に高く、蒸気空間が2倍になり、常に乾燥蒸気を供給します。大型の蒸気管が後部のドームからボイラーを通り、前部の機関へと伸び、蒸気を過熱することで、蒸気の露呈による結露を防止します。火格子はロッキング式で、清掃が容易でメンテナンスもほとんど必要ありません。また、火戸は気密性を保つ設計で、開け閉めの必要はほとんどありません。

エンジンはボイラー上に搭載され、後輪駆動方式で牽引されるよう配置されています。エンジンフレーム、シリンダー、ガイドなどは一体鋳造されています。

A. W. スティーブンスのトラクションエンジン。

特許取得済みの特殊シングルエキセントリックリバースとピカリング水平調速機を搭載しています。摩擦クラッチ、マーシュ蒸気ポンプ、インジェクターも装備されています。その他の装備も完備しており、エンジン全体もしっかりと整備されています。

AULTMAN-TAYLOR トラクションエンジン。
オールトマン・テイラー・トラクションエンジンは、最もシンプルなタイプとしては極めて精巧に作られており、25年以上も市場に出回っています。機関車用ボイラーに木材と石炭を燃料とするタイプと、藁を燃料とする還流煙道ボイラー式の2種類があり、ウルフ式単弁装置を採用した複合エンジンも存在します。

AULTMAN-TAYLOR トラクションエンジン。

このエンジンの特徴は、後車軸が火室と前輪の間ではなく、火室の後ろに配置されていることです。これにより、エンジンの重量がより均等に分散されます。メーカーは後車軸にスプリングを使用することを推奨していません。スプリングはギアを凸型または円形に摩耗させる傾向があり、本来の性能をはるかに下回るためです。

もう一つの特徴は、ベベルトラクションギアです。エンジンはボイラー前方に設置され、フライホイールは煙突付近（機関車タイプ）にあります。ベベルギアと長いシャフトによって、動力は後輪に接続された差動ギアに伝達されます。メーカーは、ベベルギアは平歯車よりもロストモーションをはるかに効率的に吸収できると主張しています。さらに、平歯車は騒音が大きく、耐久性もはるかに低いです。このタイプのギアは、摩擦がはるかに少ないと言われています。

調速機はピカリング製、クロスヘッドポンプは米国製インジェクター、ヒーター、その他の付属品が完備されています。非常に耐久性が高いと言われるバンド摩擦クラッチが使用されています。ストローバーナーを除き、ダイヤモンド製の特殊スパークアレスターが使用されています。プラットフォームとフロントボルスターにはスプリングが取り付けられています。メーカーは特に 複式エンジンを推奨しており、約25%の出力向上を謳っています。自動バンドカッターとフィーダー、自動計量機と袋詰め機、脱穀機と空気圧スタッカーを併用すると、エンジンにさらなる負荷がかかりますが、複式エンジンが最も適しています。大型の装備で大きな負荷がかかる場合、複式エンジンは過度の重量増を招くことなく必要な出力を発揮します。

AVERYトラクションエンジン。
エイブリーは、戻り煙道ボイラーと全面水路を備え、さらに火室も備えた機関です。燃料消費量を最大限に節約できることは疑いようがなく、木材、石炭、藁など、あらゆる燃料に対応できます。ボイラーは、人が中央の大きな煙道を容易に通り抜け、戻り管の先端まで到達して修理できる構造になっています。

AVERYトラクションエンジン。

サイドギアはアームではなくクランクディスクで使用されます。後進ギアはグライム式で、シングルエキセントリックギアと後進ギアのシフト機構を備えています。摩擦クラッチはフライホイール内で作動する非常に長いシューを備えており、レバーオフ時に十分なクリアランスを確保しています。軟弱地向けに、幅広のトラクションホイールが採用されています。トラクションギアはスパーギアです。オプションでダブルスピードギアも用意されています。

水タンクは前方に搭載され、給油装置、ステアリングホイール（セパレータと並べるのに便利なようにバンドホイールと同じ側）、逆転レバー、摩擦クラッチなどがすべてエンジニアの手元にあります。

牽引装置は平歯車式で、補正装置を介して両方の牽引輪に均等に配分され、必要に応じて最大限の牽引力が得られるように調整されています。

牽引性能と燃費の面から特にお勧めのエンジンです。

バッファロー ピッツ トラクション エンジン。
バッファロー・ピッツ機関車は、単気筒式と二気筒式があります。ボイラーは直噴式で、水底火室を備えています。ストローバーナーの火室には耐火レンガアーチが備えられています。ボイラーはジャケット式です。

バッファロー ピッツ トラクション エンジン。

単気筒エンジンと二気筒エンジンの違いは、この点のみにあります。二気筒エンジンは、デッドセンターにならず、始動が極めてスムーズで、ベルトが外れにくいという利点があります。フレームにはシリンダーと一体化したガイドが設けられており、完璧なアライメントを実現しています。

補正歯車はベベル型で、半分が覆われており、非常に近接しているため砂や砂利の侵入を防ぎます。3つのピニオンが使用されており、2つまたは4つのピニオンによる揺れを防止できると言われています。

クロスヘッドは、通常より長く幅広のシューを備えています。機関車フレームは箱型で、ヒーターとしても機能し、インジェクターまたは蒸気ポンプへの給水が通過します。バルブは機関車用のスライド式です。

摩擦クラッチはフライホイールに係合するヒンジ付きアームを備えており、フライホイール内面はわずかに面取りされているため、容易に解放されます。これは特許取得済みの装置です。ウルフ式シングル偏心逆転ギアが採用されています。エンジンには、前述の装備に加え、最新の設備と機器がすべて完備されています。パンアメリカン博覧会に出展されたトラクションエンジンの中で、金メダルまたは最高賞を受賞した唯一のエンジンです。極めて高い職人技と耐久性を誇ります。

リーブス牽引エンジン。
これらのエンジンには、シンプルなダブルシリンダーとクロスコンパウンドの2つのスタイルがあります。ダブルシリンダーとクロスコンパウンドは、他のタイプのトラクションエンジンにはないいくつかの利点を備えており、トラクションエンジンの用途に非常にうまく適応してきました。2つのシリンダーと2つのピストンが並んで配置され、クランクピンがシャフトに対して直角に配置されているため、エンジンが完全に停止するような死点が存在しません。そのため、急激な始動はメインベルトを外す可能性があります。ダブルシリンダーエンジンは、始動が常に緩やかで容易であり、決して失敗することはありません。

クロスコンパウンド式も同様で、低圧シリンダーで蒸気を膨張利用することができるという利点があります。必要に応じて、生蒸気を 低圧シリンダーに導入することで、緊急時にエンジンの牽引力を大幅に増強することができますが、ボイラーの容量上、このように両方のシリンダーを長時間使用することはできません。

リーブストラクションエンジン。

エンジンはボイラーの火室部分の上部に配置され、重量が両側に均等にかかるようにバランスが取れています。

ギアは、エンジン全体に伸びる車軸とカウンターシャフトに接続されています。補正ギアは頑丈で、汚れからしっかりと保護されています。ギアはギア式で、車軸は駆動装置と連動して回転します。独立したポンプ、インジェクター、その他の付属品が備えられています。バンドホイールはステアリングホイールまたはエンジンの右側にあるため、脱穀機との連結が容易です。エンジンフレームはコーリス型で、機関車型のボイラーを備え、非常に頑丈に作られています。

ルメリートラクションエンジン。
最も顕著な特徴は、エンジンがボイラーに取り付けられている点です。他の多くのサイドクランク式トラクションエンジンとは異なり、シリンダーが前方、シャフトが後方に配置されています。これにより、ギアがトラクションホイールに近づき、重量と構造の複雑さが軽減されます。

ルメリートラクションエンジン。

このボイラーは丸底の火室型で、前面にドームがあり、火室の下部に灰受けがあり、非常によく造られていて、しっかりとリベット留めされています。

牽引輪は通常は高く、フライホイールは一方の車輪とボイラーの間にあります。

エンジンフレームは桁型で、片方の端に張り出したシリンダーが取り付けられています。

ボイラーは直噴式で、藁、木材、石炭のいずれかを燃料とします。機関車の前車軸は 火室の後ろにあり、一本の鋼鉄製で頑丈な軸です。前車軸は楕円形で、他のどのタイプよりも強度が優れています。

現在、単気筒エンジンに加え、二気筒エンジンも製造されています。二気筒エンジンは単気筒エンジンよりも調速機の調整範囲が広く、特にルメリーでは二気筒エンジンに特殊な簡易逆噴射装置が使用されるカットオフに非常に近い位置にあります。

エンジンには、クロスヘッドポンプとインジェクター、アーノルドシフト式偏心リバースギア、摩擦クラッチ、側面の大型円筒形水タンクが装備されています。また、通常のエンジンおよびボイラー設備も備えています。

ポートヒューロン牽引エンジン。
ポートヒューロンのトラクションエンジンは直噴式機関車で、単気筒式と複気筒式があり、中程度の重量と優れたプロポーションを備え、汎用性に優れています。複気筒エンジン（タンデム・ウルフシリンダー）は、単気筒エンジンよりも経済的であると特に推奨されています。低圧シリンダーには生蒸気を供給できるため、複気筒エンジンを2気筒の単気筒エンジンに改造することで、困難な状況下で瞬時に大きな出力を得ることができ、大きな力を発揮します。

ポートヒューロン牽引エンジン。

このエンジンには2つのインジェクターが装備されており、ポンプの方が経済的という一般的な考えに反して、インジェクターの使用が推奨されています。当社は、長い排気管によりシリンダーにかかる背圧が、ヒーターの熱節約効果よりも大きいと主張しています。ただし、ご希望に応じてクロスヘッドポンプと特殊コンデンシングヒーターもご用意いたします。

シンプルなエンジンではピストンバルブが使用され、バルブシートがそれを完全に囲み、ポートは円形の開口部となっているため、結果としてバランスの取れたバルブになると主張されています。

バルブ逆転ギアはウルフパターン、エンジンフレームはガーダータイプ、ウォーターズ調速機、特別特許の変速機、特別にバランスの取れたクランクディスク、麦わら燃焼 エンジン用の特許麦わらバーナー配置、特許スパーク消火器、特許ギアロック、および前車軸、駆動輪、機関車のキャブの特許です。

通常の付属品が付属します。

ミネアポリス牽引エンジン。
ミネアポリスのトラクション エンジンは、単純構造と複合構造の両方で作られています。すべてのサイズとスタイルに、木材、石炭、または藁用の戻り煙道ボイラーが付いています。両方の車軸はボイラーの下に完全にまっすぐ伸びており、 負担をかけずに完全に支えることができます。シリンダー、蒸気室、ガイドは一体型で、ヒーターの上に取り付けられ、ボイラーにしっかりと固定されています。バルブは単一の単純な D パターンです。バタフライ パターンの特別なスロットル、打ち込まれた後に特別な装置によって回転する大きなクランク ピンにより完璧な調整が保証されます。特許取得済みの特別な排気ノズルは調整可能で、常に蒸気をスタックの中央に送り込みます。3 つの調整可能なシューが付いた摩擦クラッチです。ボイラーには過熱管が付属しています。ウルフ バルブと逆転ギア。特別な重い真鍮製のボックスとスタッフィング ボックス

ミネアポリス牽引エンジン。

索引。
ページ
あ
灰捨て場、70
牽引エンジン用アタッチメント、52
自動遮断エンジン、137
B
バビットボックスの使い方、189
爆破装置、30
吹き飛ばし装置、30
ボイラーとエンジン、テスト問題、52
ボイラー、付属品、20
ボイラー、加熱面、132
ボイラーの管理方法56
ボイラー、機関車、13
ボイラーに関する質問と回答、95
ボイラー、戻り煙突、15
ボイラー、始動、57
ボイラー、垂直、17
ボイラー、水用、62
ボイラー、11
ボイラーの水の入れ方24
ボイラー、関連用語、17
ボス、43歳
ボックス、ホット、87
ボックス、バビットの方法、189
橋の安全な渡り方、93
エンジンの購入、7
C
クリアランス、35
クリアランスとリード、134
複合エンジンとクロス複合エンジン、141
複合エンジン、124
凝縮と膨張、134
コンデンサー、35
凝縮エンジン、140
コネクティングロッド、34
コーリスエンジン、138
クランク、34、41、42​​​
クロスヘッド、33
クッション、35
シリンダーコック、50
シリンダーコックの使い方、83
シリンダーヘッド、33
シリンダー潤滑装置、45
D
デファレンシャルギア、46
ダブル偏心弁、バルブの設定方法、82
E
エキセントリック、36
偏心ロッド、36
偏心、滑り、83
農業用エンジンの経済性、116、130
エンジンとボイラー、テスト問題、52
エンジン、複合、124
エンジン、様々な種類、137
エンジン、管理方法、77
エンジン、シンプル、32
排気室、35
排気、135
排気ノズル、35
膨張と凝縮、134
蒸気の膨張力、使い方、122
F
農場、エンジン、走行時の経済性、116、130
火災、始動、70
焼成、経済的、67
石炭による燃焼、68
藁焼き、69
薪で焼く、69
フライホイール、44
摩擦、126
摩擦クラッチ、47、88
燃料および火格子表面、130
ヒューズプラグ、48、72
G
ガスおよびガソリンエンジン、143
ガスエンジンと蒸気エンジンの比較、144
ガソリンエンジンの説明、146
ガソリンエンジンの操作方法、150
ガソリンエンジン、動かなくなったらどうするか、153
ゲージ、水、20
ゲージ、蒸気、22
知事40名
穀物、1ブッシェル当たりの重量、192
格子面、130
H
ヒーター、67
ボイラーの伝熱面、132
高速エンジン、139
丘、エンジンで追い越す方法、94
穴、そこから抜け出す方法、92
ホットボックス、a、87
エネルギーの損失の仕組み、119
熱の分布の仕方、120
私
インジケーター、蒸気、50
インジェクター、28～66
J
ジャーナル、41、44​
K
キー、ジブ、ストラップ、42
ノック、エンジンの仕組み、79
L
バルブのラップ、35
リード、35、80​
リードとクリアランス、134
リーク、136
漏れた煙突、73
ライセンス、申請者に尋ねられる質問、173
リンクギア、37
潤滑、85
潤滑装置、44
M
マイヤーバルブギア、40
北
非凝縮エンジン、140
P
枕ブロック、44個
ピストン、33
ポート、34
経済の実践的ポイント、130
滑車、キーの付け方、189
ポンプ、ボイラー、25、63
質問
質問と回答、95、173、104​
質問と回答、ボイラー、95
質問と回答、エンジン、104
エンジンとボイラーに関する質問、テスト、52
R
後退ギア、37
道路、トラクションエンジンの取り扱い方、91
S
安全弁、23
砂地、エンジンで乗り越える方法、93
バルブの設定、35、81
シャフト、41
スモーク、71歳
スパークアレスター、31
スパークス、72歳
定置式エンジン、137
蒸し器、34
蒸気シリンダー、33
Steamの拡張力の使い方、122
蒸気、その性質、121
蒸気弁、34
スタッフィングボックス、35、50
T
脱穀機の操作方法、158
添付ファイル、167
シリンダーのバランス調整、170
ベルトリング、167
凹面、162
コンベア延長、164
カバー滑車、171
シリンダー、161
ファン、163
餌の与え方、169
セルフフィーダー、165
セパレーターの設定方法160
セパレーター、ケア、171
ふるい、164
ストローラック、163
尾鉱エレベーター、165
廃棄物、169
ウィンドスタッカー、166
蒸気動力の理論、116
スロットルエンジン、137
スロットル、34
偏心投球、36
牽引機関車、各種メーカー、193
トラクション、エンジン、道路でのハンドリング方法、91
トラクション、エンジン、管理方法、77
V
バルブギア、36
バルブ、簡単な設定方法、81
バルブシート、34
バルブ、設定、35
バルブステム、35
バルブ、蒸気、34
W
笛信号、コード、191
ウルフ逆転ギア、39
はい
若手エンジニア、ポイント、95、104、110
“発表”

最新の最新作が1903年3月15日に出版されます。大工、建築業者、機械工、整備士、そして見習い職人なら誰もが欲しがる一冊です。著名な作家、フレッド・T・ホジソン氏のライフワークです。

スチールスクエアの実用的用途
「スチールスクエアの実用的用途」

フレッド・T・ホジソン著『現代建築論』。本書は、スクエアの簡潔な歴史、現在および過去に市場に出回った多くのスクエアの説明、垂木、筋交い、その他の傾斜作業用のベベルを配置するための非常に独創的な装置などを含む、網羅的な内容となっています。また、計算機としてのスクエアに関する章では、立体、面、距離の測定方法を示しており、建築業者や見積り業者にとって非常に役立ちます。屋根葺きに関する章では、スクエアを用いて屋根を形成する方法を示しており、八角形、六角形、寄棟屋根などの屋根が図示・説明され、垂木とジャッキの入手方法も示されています。重木骨組みに関する章では、ほぞ穴、ほぞ継ぎ、肩、傾斜作業、角隅などの配置にスクエアがどのように使用されるかを示しています。

この作品には何百もの素晴らしいイラストや説明図が豊富に掲載されており、老若男女を問わず整備士にとって最適な教材となるでしょう。

上質の紙に新しい大型活字で印刷された、上質の布装丁の大型本2冊。各冊には組合ラベルが貼られており、すべて組合の労働力によって製造されています。

価格、2巻、箱入り、布装 2.00ドル
価格、2巻、箱入り、半モロッコ革製本 3.00
出版社からのお知らせ— 本書は全く新しいものであり、ホジソン氏が約20年前に出版した「スチールスクエア」に関する以前の著作と混同しないようご注意ください。フレッド・T・ホジソン著「スチールスクエアの実用的使用法」をお求めの際は、必ずご請求ください。

説明用の回覧板を送付してください。

フレデリック・J・ドレイク社、
ホジソンの『Modern Carpentry』、『Common-Sense Handrailing』などの出版社。

常識的な手すりとその作り方

フレッド・T・ホジソン著

イラスト付き

常識的な手すりとその作り方
この新刊には、このテーマに関する3つの独立した論文が収録されており、それぞれが独立した内容となっています。手すりの様々な曲線、花輪、傾斜、面型枠を形成するための線引きシステムは、現在最も簡素なものであり、最も成功している手すり職人が採用しているものです。ホジソン氏は、この非常に複雑なテーマを、読者に非常に平易かつ分かりやすく提示しています。「線引き」に関するある程度の知識を持ち、普通の直線階段を施工できる職人であれば、本書を少し勉強するだけで「手すり」のシステム全体を容易に理解できるでしょう。

階段を造り、その上に美しい手すりと適切なバラスターと親柱を適切に製作して設置することは、大工の芸術と技能の最も偉大な業績の一つ​​であるが、大工や指物師が遂行することが求められる建設工程の中で、最も理解されていない芸術でもある。建築家が作成した設計図のうち、階段が適切に設置または分割されていることはごくわずかである。実際、建築家が設計し計画した階段のほとんどは、手すりの形成を左右する状況を設計者が理解していないか、または気付いていないために不可能なものとなっており、熟練した手すり職人でさえ、階段と手すりを計画どおりに取り付けるのが難しいと感じることがよくある。しかし、一般的に、設計者は計画に非常に近いところまで仕上げるため、特徴やデザインが変更されることはほとんどない。

階段は、訪問者が最初に目にするものであり、注目を集める建物の大きな特徴です。そのため、階段とその付属物がすっきりと優雅な外観を持つことが不可欠であり、これは手すりを適切に製作して設置することによってのみ実現できます。

この小冊子は、手すりの製作技術を丁寧に解説しており、若い職人でも、設置時に美しい外観となる手すりを製作することができます。11種類の異なる階段のスタイルが紹介されていますが、最も簡単な手すりの製作と同じ原理が、最も難しい手すりの製作にも応用されています。そのため、このシステムの簡単な問題を一度マスターすれば、技術の向上は容易になり、少しの学習と練習で、どんなに曲がりくねった階段にも手すりを製作できるようになります。

この本には、詳細な説明文とともに、約 100 枚の実際の図が豊富に掲載されています。

12ヶ月用布、価格、1.00ドル

フレデリック・J・ドレイク6社、出版社、
211-213イーストマディソンストリート、シカゴ

現代の木工 大工 と木工職人のため
の実用マニュアル

著者：Fred T. Hodgson (建築家、National Builder、Practical Carpentry、Steel Square and Its Uses などの編集者)

現代の木工
大工仕事、接合、そして一般的な木工作業のための数百もの迅速な方法を収録した、新しくて完全なガイドです。ホジソン氏の他の著作と同様に、本書もシンプルで日常的な文体で書かれており、長々とした数式や抽象的な理論で作業員を困惑させることはありません。豊富なイラストは分かりやすく、平易な英語を読める人なら誰でも容易に理解し、作業に支障なく取り組むことができます。

本書には、屋根、垂木、階段、床、段差、 斜面、モールディングの接合、留め継ぎ、笠木、 平手すり、円形継ぎ、斜め継ぎなど、大工が日々の仕事に役立つ様々な工法が掲載されています。本書は、最も充実した最新の著作であり 、徹底的かつ実用的で信頼できる内容となっています。大工 にとって必携の書と言えるでしょう。

この作品は、新しい大型の活版印刷版から、高品質のクリーム色の紙に印刷され、英国製の布で耐久性のある製本が施されています。

価格 $1.00

FREDERICK J. DRAKE & CO.
211-213 E. Madison St.、シカゴ。

馬、ラバ 、牛の科学的な蹄鉄打ち

J. G. ホルムストロム著『
Modern Blacksmithing』

馬、ラバ、牛の科学的な蹄鉄打ち
獣医師、蹄鉄工、そしてアマチュア蹄鉄工のニーズに応える標準的な専門書。図解入り。本書は簡潔に書かれており、他者の実験に関する長々とした記事はなく、現在知られている最良の方法が示されている。

この本には、馬が馬である限り有効な原則が述べられていますが、著者はそれが絶対確実だ とか完璧であるなどと主張しているわけではありません。著者は単に、馬の足の手入れをする人が完璧な構造を構築し、発展させることができる基礎を築いただけです。

貴重なコンテンツの一部をご紹介します。

足の解剖学。
靴とその作り方。
正しい充填と間違った充填。
靴を釘で留める方法。
古い靴をフィットさせて再調整する方法。
邪魔です。
蹄鉄を打つための足の準備。
トロッターに蹄鉄を打つ。
ラバの蹄鉄打ち。
牛の蹄鉄打ち。
馬の病気。
ホットフィッティングとコールドフィッティング。
凶暴な馬に蹄鉄を打つ方法。
膝が跳ねた。
ストリングハルト。
収縮。
砂のひび割れなどなど。
使用されている優れたイラストの多くは、米国農務省が発行した書籍から許可を得て複製されたものです。

12ヶ月用大判、布製、特製カバーデザイン付き、1.00ドル

一般的に書店で販売されますが、代金を受領次第、後払いで発送されます。

フレデリック・J・ドレイク社、出版社。211-213
East Madison St.、シカゴ

技術用語の使用は避ける

実用電話ハンドブックと電話交換ガイド

電話回線の構築と維持方法

T. S. BALDWIN (M. A.) 著、イラスト入り。

電話回線の構築と維持方法
「電話の使用、シリーズ電話とブリッジ電話、回線の構築、使用材料、機器と回線の障害の特定と修正」に関する章が含まれています。

本書は、農家電話に関するこれまで出版された書籍の中で最高のものであり、昨年、電話業界において大きな反響を呼んだ。このテーマを網羅的かつ包括的に扱った唯一の書籍である。農村共同回線の推進者にとって計り知れない価値を持つ。なぜなら、農村共同回線の利点を示すために必要な論点がすべて網羅されているからだ。また、農村共同回線の構築方法と維持管理方法についても解説している。

ここ数年の電話業界の飛躍的な発展と、様々な電話機とその周辺機器の構造、設置、保守、管理に関する様々な原則を明確かつ簡潔に解説した包括的な書籍を求める声に応えて、『実用電話ハンドブック』が編纂されました。本書は、非常に明快かつ丁寧な文体で書かれており、電話技術というテーマを包括的に解説することを目的としています。

貴重な情報を収集するために費用を惜しまず、この論文を現代科学のこの偉大な成果に興味を持つすべての人にとってこの主題に関して書かれた最も完全な初歩的な本にすることが著者の目的でした。

本書には、市販の機器のカット図や丁寧に作成された回路図が豊富に掲載されています。詳細な説明のない図は掲載されていません。交換機を含む、商用電話業務に必要なあらゆる試験を行うために使用された機器と方法について、詳細に解説されています。

12か月布製、フルイラスト入り、価格 1.25ドル

簿記独学

フィリップ・C・グッドウィン著

簿記独学
独学で学べると謳っている技術的な著作で、その主張を裏付けるものはほとんどなく、学生は必ずと言っていいほど落胆して目的や目標を放棄するか、専門の教師の助けを借りざるを得なくなりますが、大多数の多忙な人々が直面する時間的制約や生活条件を考慮すると、これは現実的ではありません。

グッドウィン氏の簿記に関する論文は、これまでの独学の方法とは全く異なる、全く新しい手法です。学生が独学で体系的に学習すれば、迅速かつ永続的な成果が得られるだけでなく、余暇に取り組めば、短期間でほとんど努力せずに確実に科学を習得できます。本書は、その巧みさと簡潔さの両面において驚異的です。科学的完成の頂点に至るあらゆる特徴と細部が、この論理的手順の中に余すところなく網羅され、分析も徹底的かつ巧みに行われているため、独学の学生は、ほとんど気づかないうちに、しかし確実に科学の基本原理へと導かれます。著者は、この基本原理を、最も平凡なレベルの知識人にも、非常に包括的かつ明快に解き明かしています。

この作品は、英語で書かれたものの中で、簿記の科学的原理とその実践的応用について最も巧みに解説したものであり、すべての学生、すべての事務員、農家、教師、ビジネスマン、専門家が手に持つべきものです。簿記の知識は、たとえ職業として従うことはないとしても、ビジネスに携わるすべての人が感じている必要性であり、ビジネスを成功させるための主な要因として認識されているからです。

本書には、最初の取引から始まり、貸借対照表の最終的な表示に至るまで、単式簿記と複式簿記の両方のシステムを非常にシンプルかつ精巧に詳しく説明しているほか、ビジネスの世界で使用されているすべての商業用語の用語集、説明付きの会計、練習問題、および完全にまとめられた書籍のセットが含まれています。

12ヶ月用布。価格 1.00 ドル。

価格を受領次第、任意の住所に後払いで発送します。

フレデリック・J・ドレイク社、出版社
211-213 イースト・マディソン・ストリート、シカゴ

転写者のメモ。
目次は転記者によって追加されました。

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21ページ：
直接開きますが、直接外に
開きます
52ページ:
(1はそのまま残します。)
[閉じ括弧を追加しました]
52ページ:
15フィート 1インチ吸引ホース
15フィート1インチ吸引ホース
ページ 55 :
エンジンの残りの部分に使用されますか?エンジン
の残りの部分に使用されますか?
59ページ:
不完全なチームゲージ
不完全な蒸気ゲージ
59ページ:そこの箱を
締めるそこの箱を
締める
96ページ:これ以上
吹き飛ばしても熱の無駄になるこれ以上
吹き飛ばしても熱の無駄になる
117ページ:
長い間離れ離れ になった恋人たち
130ページ:素晴らしい表面
を持つべきである格子状の表面 を持つべきである
広告：
特別表紙デザイン、1ドル[小数点
追加]
広告：技術的な
作品 はほとんどない技術的な作品 はほとんどない
*** プロジェクト グーテンベルク電子書籍「農業用エンジンとその操作方法: 若手エンジニア向けガイド」の終了 ***
《完》