Стационарный двигатель – это двигатель , каркас которого неподвижен. Они используются для привода неподвижного оборудования, такого как насосы , генераторы , мельницы или заводское оборудование, а также канатные дороги . Этот термин обычно относится к большим неподвижным поршневым двигателям , преимущественно стационарным паровым двигателям и, в некоторой степени, стационарным двигателям внутреннего сгорания . Другие крупные неподвижные источники энергии, такие как паровые турбины , газовые турбины и большие электродвигатели , классифицируются отдельно.
Стационарные двигатели когда-то были широко распространены в эпоху, когда каждый завод или мельница производил собственную энергию, а передача мощности была механической (через линейные валы , ремни , зубчатые передачи и сцепления ). Применение стационарных двигателей сократилось, поскольку электрификация получила широкое распространение; Сегодня большинство промышленных предприятий потребляют электроэнергию из электрической сети и вместо этого распределяют ее между различными отдельными электродвигателями.
Двигатели, которые работают в одном месте, но могут быть перенесены в другое место для дальнейшей эксплуатации, называются переносными двигателями . Хотя стационарные и переносные двигатели являются «стационарными» (не движущимися) во время работы, предпочтительное использование (для ясности) оставляет за собой термин «стационарный двигатель» для постоянно неподвижного типа, а «переносной двигатель» — для мобильного типа.
Плоский ремень можно использовать для соединения двигателя с мукомольной или кукурузной мельницей. Эти машины популярны на выставках старых двигателей. Кукурузодробилки отделяли кукурузу от початков и перемалывали ее на корм животным. мукомольные заводы производят муку.
До создания сети электроснабжения и формирования общенациональных энергетических сетей стационарные двигатели широко использовались для мелкомасштабного производства электроэнергии . В то время как крупные электростанции в городах использовали паровые турбины или высокоскоростные поршневые паровые двигатели , в сельской местности двигатели внутреннего сгорания , работающие на бензине/бензине , парафине/керосине и мазуте , были дешевле покупать, устанавливать и эксплуатировать, поскольку их можно было быстро запускался и останавливался для удовлетворения спроса, оставлялся работать без присмотра в течение длительного периода времени и не требовал большого инженерного персонала для эксплуатации и обслуживания. Благодаря своей простоте и экономичности двигатели с горячими лампами были популярны в приложениях большой мощности, пока в 1920-х годах их место не занял дизельный двигатель . Меньшие агрегаты обычно приводились в движение двигателями с искровым зажиганием, которые было дешевле покупать и требовало меньше места для установки.
Большинство двигателей конца 19-го и начала 20-го веков работали на слишком низких скоростях, чтобы напрямую приводить в движение динамо-машину или генератор переменного тока . Как и другое оборудование, генератор приводился в движение от маховика двигателя широким плоским ремнем. Шкив генератора был намного меньше маховика, что обеспечивало необходимый эффект «разгона». Более поздние двигатели с искровым зажиганием, разработанные в 1920-х годах, можно было подключать напрямую.
Вплоть до 1930-х годов большинство сельских домов в Европе и Северной Америке нуждались в собственном генерирующем оборудовании, если было установлено электрическое освещение . Двигатели часто устанавливались в специальном «машинном отделении», которое обычно представляло собой пристройку, отдельную от основного дома, чтобы уменьшить помехи от шума двигателя. В машинном отделении будет находиться двигатель, генератор, необходимое распределительное устройство и предохранители , а также запас топлива для двигателя и обычно выделенное помещение для мастерской с оборудованием для обслуживания и ремонта двигателя. Состоятельные семьи могли позволить себе нанять специального инженера для обслуживания оборудования, но по мере того, как спрос на электроэнергию распространился на небольшие дома, производители начали производить двигатели, которые требовали меньшего обслуживания и не нуждались в специальной подготовке для работы.
Такие генераторные установки также использовались в промышленных комплексах и общественных зданиях – везде, где требовалось электричество, но не было основного электричества.
Большинство стран западного мира завершили масштабную электрификацию сельских районов в годы после Второй мировой войны , в результате чего индивидуальные электростанции стали непригодными для использования на передовой. Однако даже в странах с надежным электроснабжением многие здания по-прежнему оснащены современными дизельными генераторами для экстренного использования, например, больницы и насосные станции . Эта сеть генераторов часто является важной частью стратегии национальной электроэнергетической системы, позволяющей справляться с периодами высокого спроса.
Развитие систем водоснабжения и канализации потребовало наличия множества насосных станций . В них для привода одного или нескольких насосов используется некоторая форма стационарного двигателя (парового для более ранних установок) , хотя в настоящее время более традиционно используются электродвигатели .
Особая область применения каналов - приведение в действие лодочных подъемников и наклонных плоскостей . Там, где это возможно, они должны были быть устроены так, чтобы использовать воду и силу тяжести в сбалансированной системе, но в некоторых случаях для работы системы требовалась дополнительная мощность от стационарного двигателя. Подавляющее большинство из них было построено (а во многих случаях снова снесено) до того, как паровые двигатели были вытеснены альтернативами внутреннего сгорания.
Промышленные железные дороги в карьерах и шахтах использовали канатные дороги, основанные на идее наклонной плоскости , а некоторые первые пассажирские железные дороги в Великобритании планировались с длиной канатной дороги для преодоления серьезных уклонов.
Для первой настоящей железной дороги, Ливерпуля и Манчестера в 1830 году, не было ясно, будет ли работать локомотивная тяга, и на всякий случай железная дорога была спроектирована с крутыми уклонами 1 из 100, сосредоточенными по обе стороны от Рейнхилла . Если бы была необходима транспортировка кабелей, то, очевидно, потребовались бы неудобные и трудоемкие маневровые работы для крепления и отсоединения кабелей. Уклоны Рейнхилла не оказались проблемой, и в этом случае локомотивная тяга была признана новой технологией с большим потенциалом для дальнейшего развития.
Более крутые уклоны (1 из 50) от Ливерпуля до доков в течение нескольких десятилетий эксплуатировались с помощью канатной тяги, пока не усовершенствовались локомотивы. Кабельная транспортировка продолжала использоваться там, где уклоны были еще более крутыми.
Канатные перевозки оказались жизнеспособными там, где уклоны были исключительно крутыми, например, 1 из 8 уклонов железной дороги Кромфорд и Хай-Пик, открытой в 1830 году. Канатные железные дороги обычно имеют два пути с гружеными вагонами на одном пути, частично уравновешенными пустыми вагонами на другом. , чтобы минимизировать затраты топлива для стационарного двигателя. Различные виды зубчатой железной дороги были разработаны, чтобы преодолеть отсутствие трения обычных локомотивов на крутых подъемах.
Все эти ранние установки стационарных двигателей изначально работали на паре.
Многие паровые ралли , такие как Great Dorset Steam Fair , включают в себя секцию экспонатов, посвященную стационарным двигателям внутреннего сгорания, для чего определение обычно расширяется, включив в него любой двигатель, который не предназначен в первую очередь для приведения в движение транспортного средства. Таким образом, многие из них на самом деле представляют собой переносные двигатели , либо новые, либо переоборудованные путем установки на колесную тележку для удобства транспортировки, а также могут включать в себя такие устройства, как морские или бортовые вспомогательные силовые установки и двигатели, снятые с оборудования, такого как моторные косилки. Эти двигатели были восстановлены частными лицами и часто выставляются в эксплуатации, приводя в действие водяные насосы, электрогенераторы, ручные инструменты и тому подобное.
В Великобритании мало музеев, где посетители могут увидеть работающие стационарные двигатели. Во многих музеях есть один или несколько двигателей, но лишь немногие специализируются на стационарных двигателях внутреннего сгорания. Среди них — Музей внутреннего пожара в Уэльсе и Музей двигателей Энсона в Чешире. В Рабочем музее Эмберли в Западном Суссексе также есть несколько двигателей, как и в Паровом музее Кью-Бридж в Лондоне.
