关于“列车空气制动原理及分析”的论文

19世纪初，出现了以蒸汽为动力的火车。在1829举行的一场“火车大赛”中，斯蒂芬森驾驶满载的“火箭”机车，以每小时56公里的速度创造了陆地上的第一个奔跑速度。此后不久，轰鸣的火车开始在美国和欧洲大陆运行。形成了铁路运输蓬勃发展的新时代。

但是，此时的列车还不够完善。致命的缺点是刹车不灵，经常导致操作事故。在普通大众看来，火车也是一种不安全的交通工具。有人称之为“车轮上的魔鬼”。

那时候火车制动装置很原始。起初，它只安装在列车的前部，仅靠司机的体力很难完全拉动制动手柄快速停下沉重的列车。后来经过改进，在每辆车上安装了单独的机械制动器，配备了专门的制动动员。遇到任何情况，司机都会发出信号，每次刹车动员都会接管刹车手柄。虽然这样好一点，但还是不能让火车快速停下来。因此，发明一种灵敏有效的列车制动装置已成为铁路系统亟待解决的一大难题。

许多人都致力于改进火车制动装置的研究，但谁也没想到，最终成功的是一个贫穷的年轻美国人西屋。他发明了灵敏可靠的空气制动机，把缰绳拴在了火车这头庞大不羁的“铁马”上，树立了铁路安全运输史上一座值得纪念的里程碑。

西屋公司发明一种新型火车空气制动器的想法是受到一次偶然事件的启发。在一次旅行中，他碰巧赶上了火车刹车失灵造成的严重撞车事故。在目睹了一场惨烈的车祸后，他下定决心要发明一种有效的制动器，以避免交通事故，确保铁路运输安全。

他首先想到了蒸汽。既然火车是用蒸汽驱动的，为什么不能用蒸汽制动？他设计了一套装置，用管道把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽推动汽缸活塞，从而压住闸瓦，达到制动的目的。但由于高压蒸汽在一条长管道内迅速凝结，压力损失，实验未能达到预期效果。

西屋一筹莫展，有一天偶然买了一份报纸《生命时报》，报道了法国在塞纳山挖了一条隧道，并介绍了压缩空气驱动大型凿岩机的新闻，这让他想起了自己一直苦思的刹车:既然压缩空气可以驱动凿岩机，挖掘坚硬的岩石，那么它或许也可以驱动火车刹车。

基于这一想法，西屋公司终于制造出了一种新型的空气制动器。它的原理并不复杂，只要加上一台由机车驱动的空气压缩机，通过管道把压缩空气送到每节车厢的气缸里。制动时，只要阀门一打开，压缩空气就会推动各节车厢的气缸活塞，压紧闸瓦，使列车迅速停下来。

1868年，年仅23岁的西屋公司获得了空气制动的专利权，组建了西屋制动公司。直到今天，空气制动仍然是火车和汽车的安全保障。