Ottův slovník naučný/Parní stroj

Ottův slovník naučný
Párník	Parní stroj	Par nobile fratrum

Údaje o textu
Titulek:	Parní stroj
Autor:	Josef Pokorný
Zdroj:	Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. S. 249–264. Dostupné online
Licence:	PD old 70
Heslo ve Wikipedii: Parní stroj

Č. 3030. Parní stroj v uspořádání tandem.

Parní stroj (franc. machine à vapeur, angl. steam-engine, rus. parovaja mašina) jest motor, uváděný v pohyb silou parní. Že pára je s to, aby vyvinula značný tlak, bylo známo již v dávnověku, o čemž svědčí parní koule aeolipila (v. t.) a spisy Herónovy. Avšak vědomosti o působeni páry nemohly ve starověku vésti k žádnému praktickému zužitkování, protože o podstatě páry rozšířeno bylo mínění úplně pochybené. Podle učenců tehdejší doby byla pára vzduch, povstávající z elementu vody působením elementu ohně. A středověk s počátkem novověku houževnatě lpěl na těchto míněních; ale u jednotlivců již častěji jeví se snaha, vysvětliti lépe odpařování, jsouc povzbuzována zájmem, věnovaným tehda všem odvětvím, souvisícím s mechanikou a inženýrstvím. Tak Bessoni v Orléansu sestrojil a popsal (1569) řadu vhodných modelův a vyložil vývoj a vlastnosti páry. Podobně i Ramelli (1588) a Porta (1601), jenž vyvíjel již páry ve zvláštní nádobě a vedl je pak do jiné nádoby, naplněné vodou, aby tlakem vodu vyháněly do stoupací roury. Myšlenky Portovy užil r. 1650 Salomon de Caus, pokládaný Francouzi dlouho za vynálezce p-ho s-e. Zařízení tohoto stroje dostatečně objasňuje vyobr. č. 3025. Jan Branca, stavitel chrámu v Loretě, popisuje r. 1629 P. s, zánzorněný ve vyobr. č. 3026., určený prý ku hnaní lékárny.

Vlastní p. s. počíná se vyvíjeti teprve s novější vědou, s níž v těsné zůstal souvislosti až na naše dny. Objev tíže vzduchu Torricellim r. 1643 byl zde důležitým počátkem. Mersenne přenesl objev ten r. 1646 do Francie, kde několikrát demonstrován byl Pascalem, jehož důkazy vzbudily snahu vyvoditi vakuum i jinak než pokusem Torricelliho. Magdeburský purkmistr Otto Guericke byl první, jemuž se to podařilo vývěvou, a vzbudil svými pokusy obdiv tehdejšího světa. Již na těchto pokusech patrna byla snaha, využiti tíže vzduchu k účelům průmyslovým obdobným způsobem jako tíže vody. Ve spisech tehdejší doby obsaženy jsou porůznu dosti naivní názory, jak by se toho dosáhlo. Huygens (v. t.) ve spise, podaném r. 1680 k akademii francouzské, navrhoval k tomuto účelu stroj prachový (vyobr. č. 3027.), jejž možno nazvati prototypem Ottova plynového motoru. Výbuchem prachu měl se z válce vyhnati vzduch. Po zchlazení plynů výbuchem povstalých musilo by ve válci nastati částečné vakuum a tlakem ovzduší hnal by se píst zpět. Po čas ochlazování píst měl býti v nejvyšší poloze držen zatykačem. Zajímavý návrh tento nebyl však nikdy proveden, ale připojuje se k němu vynález Papinův. Dionys Papin (v. t.) chtěl získati vakuum pomocí páry, přeměňované ochlazováním ve vodu. Vynález popsán poprvé r. 1688 v »Acta eruditorum«, vycházejících v Lipsku, v článku nazvaném »Nova methodus ad vires motrices validissimas levi pretio comparandas« (Nová methoda, vytvořiti lacinou a značnou hnací sílu). Popis z »Acta eruditorum« uveřejnil Papin spolu s listem na hraběte Zinzendorfa a jinými věcmi také r. 1695 ve spise »Recueil de diverses pièces touchant quelques nouvelles machines et autres sujets philosophiques« (Kassel). Hrabě Zinzendorf měl totiž v Čechách zatopené doly a zval Papina, aby vynálezem svým pomohl čeliti této kalamitě.-Papin uvádí nejdříve popis stroje prachového a jako příčinu nezdaru, že po výbuchu as pětina vzduchu ve válci zůstává. Proto snaží se dosíci cíle jinou cestou a poněvadž malé množství vody, vypařeno, stejně je pružné jako vzduch a zchlazením zase se do původního stavu vrací, nejevíc ani stopy bývalé pružnosti, zdá se mu snadným sestrojiti stroje, kterými by bylo možno zjednati mírným teplem a lacino dokonalejší vakuum než spalováním prachu. V konstrukci tedy p. s. Papinův měl býti úplně podoben stroji prachovému. Místo prachu mělo se do válce dáti něco vody a válec měl vyhřívati se přímo ohněm. Papin chtěl několik takových »trubek« umístiti vedle sebe, pístní tyče měly býti ozubené (tak jako později u prvních plynových motorů Ottových) a zabírati s ozubenými kolečky na hřídeli. Při chodu nahoru by se kolečka volně točila, ale při chodu dolů by prostřednictvím západky brala hřídel s sebou. Tím byla jasně vyslovena základní myšlenka t. zv. atmosférického p-ho s-e, z něhož se vyvinul moderní p. s. A poněvadž si Papin i jinak byl vědom významu svého vynálezu, pokládán jest dnes obecně za vynálezce p-ho s-e.

Mezitím vynalezl však v Anglii Tomáš Savery nový p. s. a nelze mu upříti zásluhu, že byl první, jenž užil páry k účelům praktickým. Tenkrát byla většina anglických dolů zatopena a Savery snažil se všemi prostředky, aby svůj r. 1698 patentovaný stroj co nejvíce rozšířil. Hlavni však překážkou toho bylo za tehdejších poměrů dosti značné nebezpečí výbuchu parního kotlu. Stroj došel upotřebení tudíž jen při dolování v nehlubokých jamách a při vodotryscích. Při pokusech svých však Savery, jak dosvědčuje Desaguliers, užíval »páry 8–10krát silnější než vzduch«, tak že se obyčejná pájka roztápěla a nahrazována býti musila pájkou tvrdou. Pára vstupovala z kotlů střídavě do nádob tvaru cylindrického neb vejčitého a vyháněla z nich vodu svým tlakem do výše. Po vytlačení vody z nádoby uzavřel se ventil neb kohout v potrubí výtlačném, otevřel se kohout v potrubí ssacim a způsobila se ochlazováním nádoby kondensace páry, tak že povstalo vakuum a voda v ssacím potrubí stoupala, až vyplnila zase celou nádobu. Postup ten opakoval se stále a střídavě v nádobě pravé i levé, nádoby vyprazdňovaly se přímým tlakem páry na hladinu a plnily se následkem nastalé kondensace páry při náležité manipulaci s kohouty neb ventily ssacími a výtlačnými a s kohoutem neb ventilem parním. Po smrti Saveryově r. 1716 snažili se zdokonaliti jeho stroj Desaguiliers, Blakely, Rigley; prvý užil Papinova pojišťovacího ventilu při kotlu a u parních válců kondensace vstřikem studené vody dovnitř, poslední hnal strojem tím mlýny, nechal totiž vodu do výšky vytlačenou působiti na vodní kola.

Papin dověděl se r. 1705 prostřednictvím Leibnize o vynálezu Saveryově a jsa povahy nestálé, nechal svého zajisté lepšího vynálezu a snažil se zdokonaliti stroj Saveryův. Od původního Papinova stroje ukazují v museu v Düsseldorfu toliko odlitek parního válce. Papin vsunul mezi vodu a páru v parním válci píst, aby zamezil přímý styk obou a tím i zbytečnou kondensaci, na kotlu upravil ventil pojišťovací a vodu z parního válce vytlačoval na kolo vodní, aby získal točivý pohyb schopný i jiných výkonů kromě zvedání vody. Stroje toho užil Papin ke hnaní lopatkového kola lodi, s níž r. 1707 na Fuldě konal zdařilé pokusy; když však hodlal pomocí této lodi dostihnouti až břehův Anglie, aby tam vynález svůj lépe zužitkoval, suroví plavci nechtěli mu dovoliti plavbu po Veseře a rozbili v hádce jeho loď.

Prvého vynálezu Papinova zmocnili se v Anglii zámečník Newcomen a sklenář Cawley, kteří vystihli přednosti vynálezu toho a provedli zdokonalený model. Vynález svůj dali si roku 1705 patentovati. Konstrukce p-ho s-e Newcomenova je již bližší konstrukcím strojů novějších a je v podstatě kombinací různých vynálezův předcházejících. Ve vyobr. c. 3028. znázorněn je stroj z doby pozdější, opatřený již ojnicí a klikou. Původní stroje Newcomenovy hnaly jen pumpy a visela pumpovní tyč pístová přímo na zadním konci vahadla, kdežto konec přední nesl pístní tyč a píst parní. Kondensaci páry v parním válci způsobovali Newcomen a Cawley s počátku poléváním válce vodou a obaly z mokrých hadrů. Dodatečným patentem z r. 1712 zavedena byla kondensace vstřiková a pracovalo se pak strojem tím takto: Když píst vytlačen do nejvyšší polohy, otevřel se kohout vodní a do válce rozprašovala se studená voda, tak že pára rychle kondensovala, ve válci nastalo vakuum a tlakem ovzduší hnal se píst zase zpět. Při tom pomocí vahadla zvedal se píst pumpovní, jenž dolů šel vlastní vahou a vahou dlouhé pístní tyče. Voda z válce vytékala rourou, opatřenou na konci ventilem zpátečním. V chodu následovaly tedy za sebou: po naplnění válce kondensace uzavřené páry vstřikovanou vodou a po získání částečného vakua pracovní pohyb pístu dolů účinkem tlaku ovzduší a vyprázdnění parního válce. V prvním provedení konal stroj jen 6–8 zdvihů, později 10–12 zdvihů za minutu. Otvírání a zavírání kohoutův obstarával chlapec. O jednom z těchto chlapců, jehož jméno je Humphrey Potter, vypravuje se, že k svému pohodlí spojil kohouty šňůrami s vahadlem, stroj obstarával si tedy rozvod samočinně a konal pak 15–16 obrátek za minutu. R. 1718 Beighton rozvod ten poněkud jinak upravil a šňůry nahradil tyčemi. Po smrti Beightonově udržel se Newcomenův stroj několik let na stejné výši a užívalo se ho hlavně v Cornwallu při práci na dolech. R. 1758 pokusil se Fitzgerald přeměniti kývavý pohyb vahadla v točivý pohyb hřídele se setrvačníkem pomocí ozubených kol a západek. Působením Smeatona, nejznamenitějšího fysika a mathematika tehdejší doby, zavedeny byly výpočty při konstruování p-ch s-ů místo dosavadního odhadování rozměrů podle zkušeností. Smeaton užíval válců značných rozměrův a dosáhl tím většího tlaku na straně parní a větší rychlosti. První jeho stroj postaven byl v Long-Bentonu r. 1774 a měl válec 1320 mm v průměru, 3 m dl., jenž nebyl již umístěn nad parním kotlem. Koncem stol. XVIII. p. s. Newcomenův rozšířil se i po pevnině, kde již r. 1722 zaveden byl v Kasselu a r. 1723 v Uhrách.

Úspěch stroje Newcomenova vzbudil sice zájem fysikův a mathematiků, přes to však nastala ve vývoji jeho stagnace na dobu as 60 let následkem nedostatečnosti tehdejší nauky o teple a o pohybu. Mezitím vynalezen a zdokonalen teploměr ar. 1763 Jos. Black, professor v Glasgowě, později v Edinburce, počal učiti o teple vázaném a volném a vyvíjeti nauku o teple. Na základě těchto pokroků přivedl p. s. zase k další dokonalosti James Watt (v. t.), a to takovou měrou, že jest namnoze pokládán za vlastního vynálezce p-ho s-e. První patent obdržel r. 1769, načež následovaly patenty z r. 1780, 1782 a 1784 Především odstranil kondensaci z parního válce a zavedl s počátku zvláštní kondensaci povrchovou, později zase vstřikovou, ale s vývěvou. Dále uzavřel parní válce víkem, nechal pístní tyč procházeti zacpávkou a připouštěl páru na obě strany pístu (1782), tak že stroj stal se dvojčinným. Uzavíral páře vstup do válce dříve, než píst dokončil zdvih, a udal potřebné k tomu rozvody. Zdokonalil parní kotel, vynalezl manometr, indikátor, přímovod, regulátor, obal parního válce a potrubí atd. Stroji Wattovu scházel jediný důležitý mechanismus, totiž klika, na niž Washbourough a Steed před ním obdrželi patent; Watt však nedostatek ten hleděl vyrovnati mechanismy jinými. Na zužitkování svých vynálezů spojil se Watt s Roebuckem a r. 1774 s Boultonem, továrníkem v Birminghamu, s nímž společně řídil stavbu a zavádění prvních svých strojů, postavených v továrně v Soho u Birminghamu. V letech nejblíže následujících také dějiny p. s-ho s. e jsou vlastně dějinami firmy Boulton & Watt. První dvojčinný stroj značných rozměrův, opatřený hřídelem, postavila továrna r. 1786 ve mlýnech »Albion Mills« v Londýně. Stroj ten měl rozvod veintilový a místo kliky kolo planetové. Vynálezy Wattovými byl rozvoj p-ho s-e v hlavních rysech ukončen, zbývaly jen změny v detailech, uspořádání a provedení (vyobrazení č. 3029.).

Wattovým nejhorlivějším konkurrentem byl Jonathan Hornblower, jenž r. 1781 dal si patentovati p. s. dvouválcový a užiti chtě. vysokého tlaku společně s expansí v obou válcích. Však první stroj Hornblowerův, postavený r. 1792 v Cornwallsku, pracoval méně oekonomicky než stroje Wattovy. Když prošly patenty Wattův i Hornblowerův, zavedl stroj dvojválcový pod svým jménem r. 1804 Arthur Woolf a udržela se soustava strojů Woolfových až na naše dny.

Počátkem stol. XIX. nabývá půdy užívání vyšších tlaků páry. Wattovy stroje pracovaly s nízkým tlakem, jen as 1,5–2 atm. přetlaku, pro větší výkony vypadly. tudíž příliš veliké. V Anglii zaváděli stroje pro vysoký tlak William Bull, Richard Trevithick a Vivian, v Americe (r. 1795) Oliver Evans. V Anglii připisují Trevithickovi a Maudsleyovi také zavedeni přímého pohonu kliky pomocí ojnice a křížové hlavy, tedy bez vahadla. Francouzi připisují tuto zásluhu Perrierovi, jenž prý podobný návrh učinil již r. 1792. Edward Cartwright sestrojil r. 1797 p. s. s povrchovou kondensací, při kterém poprvé bylo užito kovového těsnění pístu, nyní všeobecně užívaného. Murray zavedl r. 1799 rozvod šoupátkový, Symington r. 1801 ležatý parní válec místo dosavadního válce stojatého. Výhody z upotřebeni vysokých tlaků nebyly s počátku značné. Poněvadž se stále pracovalo s kondensací, stoupl tím také spád tepelný a tepelné ztráty. A tu shledáno, že bez kondensace ztráty ty jsou menší a že se vynecháním kondensace stroj zjednoduší. Mínění to vedlo k zavedení p-ch s-ů výfukových. V této době učinilo strojnictví a hlavně slevačství značné pokroky a p. s. mění účelně tvar svých součástí a počíná se rozšiřovati na veškeré obory průmyslové a v dopravnictví.

S postupujícím zdokonalováním p-ho s-e přibývalo též zdokonalovatelů. Kdežto až do konce XVIII. stol. vzato bylo sotva 30 patentů na zařízení, týkající se p-ho s-e, bylo uděleno v prvních třiceti letech stol. XIX. patentů 200, mezi nimi ovšem řada bezcenných. Vývoj p-ho s-e nejlépe charakterisuje srovnání spotřeby uhlí s výkony, jichž jednotlivé stroje dosáhly. Jedním kg kamenného uhlí zvedl stroj Saveryho 8 tun do výše 1 m, Newcomenův 21, Wattův 75, Woolfův 130 a nynější stroje asi 130 tun. Savery spotřeboval na koň. sílu a hodinu asi 14 kg uhlí, Watt 4 kg, Evans 3 kg, Woolf 2 kg, Elder (as r. 1854) 1 kg a nynější stroje s přehřátou parou sotva 0,5 kg.

Užívání p-ch s-ů zůstalo s počátku úplně omezeno na Anglii a vývoz jich z Anglie byl kromě toho i zakázán. Na počátku stol. XIX. bylo jen málo P-ch. s-ů rozšířeno po pevnině a ty byly skoro vesměs atmosférické. První Wattův stroj na pevnině postaven byl v l. 90tých XIII. p. s. stol. v Nantech ve Francii a Perrier sestrojil první takový stroj r. 1790. Větší rozšíření p-ho s-e nastalo teprve po míru r. 1814, jak v Evropě, tak i v Americe. S počátku dovážely se veškeré stroje z Anglie, brzo však zařizovaly se v jednotlivých zemích továrny speciálně pro stavbu p-ch s-ů. Zároveň s p. s-m dokonalovalo se i strojnictví, zlepšovaly se nástroje a vynalézaly se nové stroje pracovní, kterými p. s. sám zase se zdokonaloval. Nikde však kromě Anglie nešířil se p. s. tak rychle, jako v Sev. Americe. Přispěla k tomu hlavně drahota práce ruční, nedostatek dobrých cest a láce dříví, kterým se topilo pod parními kotly. První p. s. atmosférický přišel do Ameriky r. 1760. Na počátku stol. XIX. p. s. pracovaly jen 2 stroje v New Yorku a 2 stroje ve Filadelfii. Však již r. 1838 vykazuje se 1860 p-ch s-ů, 800 parníkův a 350 lokomotiv, r. 1842 již 3184 p-ch s-ů, 800 strojů lodních a 524 lokomotiv. V zemích rakouských bylo r. 1837 jen 145, r. 1840 již 253 p-ch s-ů.

Mezi pokroky této doby sluší uvésti zavedení povrchové kondensace na lodích, trubkových kotlů, předhříváků (Cavé, Farcot), kulisy Stephensonovy a rozvodů expansních, z nichž uvádíme: Farcotův (1838), Meyerův (1843), Corlissův (1855), Sulzerův (1867). R. 1854 firma Randolf & Elder v Glasgowě postavila první dobře působící lodní stroj compoundní s klikami pod úhlem 90° a dosáhla tím nevídané dosud úspory páry. U strojů trvale umístěných zavádělo se compoundování, dnes všeobecně užívané, teprv o 20 let později, ač první stroj toho druhu zařízen byl již r. 1829 Röntgenem v Tyenoordu u Rotterdamu, však také jen ke hnaní parníku.

Také zavedení přehřáté páry mělo značný význam v rozvoji p-ch s-ů. Byly sice výhody přehřáté páry již dávno známy, však každé provedení ztroskotalo se na otázce mazání. Továrny odkázány byly výhradně na oleje z říše rostlinné a zvířecí, jež nesnesly vysokých teplot přehřáté páry. Teprve s rozvojem průmyslu petrolejového přišly v užívání oleje minerální, vzdorující i teplotám 400°, a počaly se šířiti p. s-e pracující s parou přehřátou. První praktické pokusy prováděl s úspěchem G. Hirn, jenž výsledky svého badání uveřejnil r. 1857 a 1858 ve své »Mechanické theorii tepla«. Před tím, počátkem let 40tých, belgický inženýr F. Spineux v Antverpách pokoušel se zavésti přehřátou páru, však bez úspěchu. Teprve r. 1889 počíná se trvalé zavádění přehřáté páry přičiněním Louisa Uhlera v Mülhúsech a Emila Schwoerera v Kolmaru, kteří svými přehříváky dosáhli úspor dosud nevídaných. Vilém Schmidt dokázal, že přehřátí spojeno je s výhodou teprve, jde-li přes 300 °C., a sestrojil stroj, jenž praktické upotřebení páry tak horké učinil možným. Tím spotřeba uhlí proti spotřebě při strojích compoundních zmenšila se na polovinu, totiž na 0,5 kg kamen. uhlí na koň. sílu a hodinu.

Aby spád tepelný ještě více se využitkoval, zavedeny byly v nejnovější době p. s-e pro páry studené, těmi však dosáhne se značnější úspory paliva jen tenkrát, když chladicí voda je dosti studená.

Snaha sestrojiti p. s-e přímo rotační vedla konečně ke konstrukcím prakticky upotřebitelných parních turbin, z nichž zejména turbina de Lavalova, dobyvší prvých úspěchů r. 1893 na výstavě v Chicagu, vyhovuje všem podmínkám a zavádí se v nejnovější době velice často, zvláště k pohonu strojů dynamoelektrických.

Však i při p-ch s-ích pístových bylo novějšími konstrukcemi učiněno možným vyhověti i nejpřísnějším požadavkům moderní elektrotechniky. Zavedením regulátorů pružinových o malých hmotách a tedy malého stupně setrvačnosti dosaženo, že zatížením p-ho s-e, kolísajícím v mezích 50% i více, nemění se znatelně chod jeho, ba ani úplné odlehčení p-ho s-e nemá vlivu nebezpečného. Zavedením centrálního mazání, mazniček s viditelným kapáním, pumpiček a lisův olejových důmyslných konstrukcí, zacpávek atd. značně usnadněna obsluha p-ho s-e. Veliké p. s-e opatřují se širokými galeriemi a schody, aby se nabylo snadné přístupnosti k jednotlivým částem, a kde hrozí nebezpečí, upravují se zábradlí a prostředky ochranné. Pečlivé vybalancování hmot v pohybu se nalézajících zaručuje tichý chod, malé opotřebení a vysoký stupeň účinku. Když upuštěno bylo od dříve obvyklých tvarův architektonických, vyvinul se konečně při konstrukcích moderních p-ch s-ů účelnou volbou tvaru jednotlivých součástí, správnými přechody mezi nimi a proniky jednotlivých těles zvláštní sloh, patrný i oku neodborníka, s jehož pravidly počítati musí dnes každý konstruktér.

Vývojem tím octl se p. s. na výši, jež, jak zdá se, již jen nepatrně může býti stupňována. Však jeví se již známky, že v nedaleké budoucnosti p. s-e aspoň z části nahrazeny budou motory jinými, jejichž chod za jistých okolností ukazuje se býti úspornější.

Moderní p. s-e vykazují sice velikou rozmanitost v uspořádání, jak v jednotlivostech tak v celku, mají však mnoho součástí společných a odehrává se ve všech v podstatě děj týž. (Viz Rozvody.)

Hlavní částí p-ch s-ů pístových je parní válec, hladce vyvrtaný, po koncích uzavřený víky. Parním válcem prochází těsně píst, jenž pomocí pístní tyče čili pístnice spojen je s křížovou hlavou či křižákem. Veškeré pohyby pístu přenášejí se pístnicí na křižák. Pístnice buď prochází jedinou zacpávkou v předním víku neb vedena je také zacpávkou ve víku zadním. Zejména při strojích velikých a ležatých musí býti pístní tyč do zadu prodloužena, tak aby píst byl nesen také v obou zacpávkách a nespočíval celou svojí vahou na parním válci, jenž by se tím brzo vydřel. Aby hlava křížová nevybočila ze své přímé dráhy, vedena je ve zvláštním přímovodu čili vedení. Čep křižáku spojen je ojnicí s čepem klikovým upraveným na klice, jež naklínována je na hřídeli, na němž obyčejně nasazen je setrvačník a kola neb kotouče, kterými se pohyb dále přenáší. Hřídel klikový uložen je v ložiskách, z nichž přední t. zv. ložisko klikové spojeno je v tuhý celek s vedením a parním válcem pomocí rámu. Týž upevněn bývá k základu dlouhými šrouby základními, jež dole v komůrkách ve zdivu zachycují se na plotničkách pomocí kladivových hlav zavlaček neb i matek šroubových.

Do parního válce přivádí se pára nejčastěji střídavě před píst a za píst. Vstup a výstup páry řídí se rozvodem. Při strojích nejjednodušších rozvádí se pára šoupátkem umístěným v komoře parní neb šoupátkové. Pára vstupuje a vystupuje dvěma kanály vpouštěcími, jež střídavě prostřednictvím dutiny šoupátkové spojují se s kanálem vypouštěcím. Šoupátko uvádí se v pohyb excentrem č. výstředníkem, naklínovaným na hřídeli, prostřednictvím tyče excentrové a tyče šoupátkové, spojených spolu kloubem. Tyč šoupátková prochází buď jen na straně přední neb i na straně zadní zacpávkou. Při p-ch s-ích expansních s rozvodem šoupátkovým pohybují se v komoře šoupátkové dvě šoupátka nad sebou, šoupátko základní a šoupátko expansní, a má takový stroj dva rozvodové excentry s příslušnými tyčemi. U p-ch s-ů s rozvody ventilovými bývají upraveny na obou koncích parního válce ventily vpouštěcí a ventily vypouštěcí, uváděné do pohybu rozvodovým mechanismem od hřídele rozvodového, rovnoběžného s osou p-ho s-e. Aby se dosáhlo stejnoměrného chodu, opatřuje se p. s. setrvačníkem a regulátorem. Setrvačník vyrovnává nestejnosti v chodu během jedné obrátky a přenáší kliku přes mrtvé polohy; regulátor vyrovnává nestejnosti následkem nestálého zatížení p-ho s-e tak, aby p. s. konal v jistých mezích vždy stejný počet obrátek. Regulátor působí buď na škrticí klapku a mění pak napětí vstupující páry, nebo působí na rozvod a mění plnění parního válce.

Při nejjednodušším provedení p-ho s-e vstupuje pára do parního válce skoro po celý zdvih. Tlak páry na píst jest jen málo menší než tlak v kotlu a zovou se p. s-e toho druhu p. s-e plnotlaké. Poněvadž se plnotlakými p-mi. s-i expanse páry vůbec nevyužitkuje, je spotřeba páry při nich velmi veliká. Dnes pokládají se za plnotlaké p. s-e pracující se 70–80% plnění a stavějí se jen jako malomotory. Veliké stroje pracují jako plnotlaké jen při výjimečném, skoro vždy přechodním zvýšení výkonu. Dřívější p. s-e pro nízký tlak pracovaly skoro výhradně jako plnotlaké.

Uzavře-li se páře přístup do parního válce, dříve než píst dokončil svůj zdvih, pak musí pára do zbývajícího prostoru expandovati a tlak její přenáší se na píst, tak jako by se přenášel tlak pružiny v okamžiku uříznuti přístupu páry za píst vložené. Stroje toho druhu zovou se p. s-e expansní. Proti strojům plnotlakým spotřebují stroje expansní mnohem méně páry pro tentýž výkon. Čím větší je expanse, tím více se uspoří páry, tedy i uhlí, však jen až do jistých mezí. Pro každý p. s. je jistý stupeň plnění nejvýhodnější, zvýšením neb i zmenšením plnění nastává pak vždy větší spotřeba páry a tedy i paliva. Při 5–6 atm. připouštěcího tlaku je na př. nejvýhodnější plnění strojů výfukových 25%, strojů kondensačních 10%. Působí totiž na sebe také pára a stěny parního válce. Při vyprazdňování parního válce stěny vždy se ochladí a čerstvá pára pak na nich se sráží, tak že při vstupu přivésti se musí více páry, než odpovídá plnění parního válce. Po každém výfuku musí si tedy pára stěny parního válce zase ohřáti a kromě toho vypařuje se voda pokrývající válec uvnitř jak při expansi, tak i při výfuku, nastává-li výfuk při nejnižší teplotě páry. Aby ztráty plynoucí z právě uvedené nevýhody expanse omezily se na míru pokud možná nejmenší, parní válec opatřuje se parním pláštěm neb aspoň ochrannými obaly proti ztrátám tepelným a rozděluje se expanse na dva neb i více parních válců.

Poněvadž střední tlak stroje expansního je menší než tlak z téhož kotlu napájeného p-ho s-e plnotlakého, stroj plnotlaký vypadne vždy menší než stejně silný stroj expansní. Setrvačník strojův expansních musí býti větší, poněvadž jsou větší nerovnosti v tlacích na píst a rozvod je vždy složitější než při strojích plnotlakých. Značná úspora páry vyvažuje však všechny tyto nevýhody.

Dle toho, kam se odvádí pára, jež v parním válci již energii svoji odevzdala pístu, rozeznáváme p. s-e výfukové a p. s-e s kondensací. Při strojich výfukových vyfukuje pára do ovzduší. Ztrácíme tím sice celou atmosferu ze skutečného tlaku, často však je jednoduchý výfuk páry výhodnější než výfuk do kondensátoru při p-ch s-ích s kondensací (v. t.). Tak zejména při p-ch s-ích maloživnostenských, lokomobilách, lokomotivách a v takových závodech, kde opatřování potřebného množství vody spojeno je s obtížemi a výfukové páry může se užiti k ohřívání vody, paření, sušení, vytápěni místností atd.

P. s-e jednočinné mají dnes význam podřízenější než p. s-e dvojčinné. Užívá se jich při strojích vodotěžných, parou zvedá se píst a vztyčení, jež pak vlastní vahou jde zpět. Spotřeba páry těchto strojů je veliká (60 až 100 kg na koň. sílu a hodinu). V nejnovější době užívá se strojů jednočinných zhusta při upotřebení přehřáté páry, aby nebylo třeba přední zacpávky, jež páru snadno propouští.

P. s-e dvojčinné vykazují malé prostory škodlivé, dovolují veliký počet obrátek a užívání rozvodů precisních a stavějí se proto dnes nejčastěji.

Dle počtu válců rozeznáváme p. s-e jednoválcové, dvojválcové, troj- a víceválcové. Jednoválcových p-ích s-ů užívá se už jen pro menší výkony a pro menší napětí páry, tedy v případech, kde se přihlíží více k jednoduchosti a láci než k oekonomii celého zařízení. Stroji těmi nelze dosíci veliké stejnoměrnosti chodu a musí se tam, kde jí je třeba, užiti p-ch s-ů o několika válcích. Spojí se buď dva (p. s-e dvojčité) nebo tři (p. s-e trojčité) úplně stejné p. s-e, tak že působí na společný hřídel, na němž kliky tvoří úhel 90°. při strojích trojčitých úhel 120°. Páry se tím neuspoří, v některých případech vynechává se však setrvačnik. Místo klik mohou i parní válce býti k sobě postaveny pod úhlem.

Zcela jiného druhu než stroje dvojčité jsou stroje woolfické, compound a tandem. Mají rovněž dva válce, pára však neproudí do každého z nich zvláštní odbočkou od parního potrubí, nýbrž vstupuje nejdříve do válce menšího (válec pro vysoký tlak) a teprve když zde čásť své sily plným tlakem i expansí odvedla na píst, přestupuje do válce druhého, jenž je větší prvého (válec pro nízký tlak), aby zbytek své síly odevzdala pístu, působením expanse. Tlak na písty přenáší se na dvě kliky, nasazené na společném hřídeli a položené k sobě při strojích woolfických pod úhlem buď 0° neb 180°, při strojích compound pod úhlem 90°.

Při strojích woolfických pohybují se tedy oba písty buď zároveň vpřed nebo vzad, anebo se pohybují proti sobě, ale tak, aby v polohách mrtvých byly současně. Pára vstupuje nejdříve do malého válce, působí zde částečně plným tlakem, z části expansí, a přestupuje do válce velikého, kde úplně expanduje. Pára přechází přímo z válce malého do válce velikého, tak že koncový tlak malého válce je zároveň počátečným tlakem ve válci velikém a ústrojí vypouštěcí malého válce rozvodovým ústrojím vpouštěcím pro válec veliký. Následkem rozdělení expanse na dva válce nejsou rozdíly v napětích před písty a za nimi tak veliké, jako při strojích jednoválcových a jsou následkem toho i menší ztráty páry. Také síla přenášená od pistů na hřídel je při strojích o klikách postavených pod úhlem 180° mnohem stejnoměrnější v průběhu jedné obrátky a užívá se strojů těch, zejména v uspořádání vertikálném, kdykoliv se má dosíci velikého počtu obrátek a tichého stejnoměrného chodu, na př. k účelům osvětlovacím. Na stejnoměrnost chodu nepříznivě působící okolnost, že obě kliky současně procházejí polohami mrtvými, vyrovnává se úpravou těžšího setrvačníku. Velice často užívá se dnes také ležatého p-ho s-e woolfického, při němž oba válce jdou za sebou, tak že pístní tyč, křižák ojnice a klika jsou společné. Pára jde z malého válce do válce velikého zvláštní nádobou přestupní, přestupníkem č. receiverem, kde se po případě také ohřívá, aby tak snadno nezkondensovala. Uspořádání takové zove se tandem (vyobr. č. 3030.), je jednodušší a proti strojům s válci vedle sebe as o 6% lacinější.

Nejobvyklejší způsob dnešního uspořádání strojů dvouválcových jsou stroje compoundní (sloučené; vyobr. č. 3031.). Liší se od woolfických tím, že kliky jsou na hřídeli postaveny pod úhlem 90°. Oba písty následkem toho pohybují se po čásť zdvihu ve směru souhlasném, po čásť zas ve směru opačném, tak že pára nemůže z malého válce přímo přestupovati do válce velikého, nýbrž vyčkati musí v přestupníku, až zdvih ve velikém válci se ukončí. Každý z obou válců dostává svůj zvláštní rozvod, a to válec pro vysoký tlak obyčejně rozvod ventilový, válec pro nižší tlak rozvod jednodušší. P-mi s-i compoundními dosahuje se značné stejnoměrnosti v chodu, při poměrně malých hmotách setrvačných.

Táž snaha po větší oekonomii a stejnoměrnosti chodu, jevící se při strojích woolfických, compoundních a tandem, vedla ke stavbě strojů trojnásob a čtyřnásob expansních, při nichž expanse rozvíjí se za sebou ve třech (vyobr. č. 3032.), po připadě ve čtyřech válcích. Víceválcové stroje rozšířeny jsou hlavně jako stroje lodní; při strojích trvale umístěných oblíbenější jest expanse dvojnásobná. Také jsou praktické výhody strojů čtyřválcových proti strojům trojválcovým poměrně nepatrné a jeví se uspořádání těchto strojů prospěšným jen při výkonech neobyčejně velikých a při tlacích přesahujících 12 atm. Pro takové výkony užilo se již i strojů pětiválcových. Troj- a čtyřválcové stroje uspořádávají se nověji často také jako tandemové (vyobr. č. 3033. a vyobr. v příloze). Průběh pohybů během jedné obrátky u strojů dvou- a trojválcových znázorněn je v obr. č. 3033, 3034., 3035. a 3036. Roviny, v nichž se pohybují kliky a ojnice, jsou při tom sklopeny vesměs do roviny obrazce.

Vícenásobnou expansí zmenší se spotřeba páry, rozdělí se lépe práce na jednotlivé parní válce a periody obrátky, síla se přenáší výhodněji na hřídel a zmenší se tlaky mezi jednotlivými součástkami. Za to však stroj se tím zdraží, stává se složitějším a tím také obtížnější jeho obsluha a udržování. Sloučení válců má také tu nevýhodu, že není možno stupňovati výkon p-ho s-e libovolně, aniž se tím zhorší rozdělení práce a zvýší spotřeba páry. Při stupňovaném výkonu roste totiž nepoměrně práce velikého válce proti práci válce malého a proto v některých případech compoundní pohon mění se v pohon přímý tím, že do každého válce se přivádí čerstvá pára přímo z kotlu. Stává se tak na př. při strojích vodotěžných, má-li se zmnohonásobniti výkon stroje při zatopení dolu, a při p-ch s-ích na lodích bitevních, kdykoliv manévrování vyžaduje neobyčejných výkonů. Nevýhodou compoundování je také nemožnost spouštěti stroj z kterékoliv polohy. Je-li klika malého válce v nepříznivé poloze, neb je-li v receivru následkem netěsnosti součástí rozvodových větší tlak, stroj musí se uváděti do chodu tím, že pára čerstvá pustí se nejdříve do válce pro tlak nízký.

Válce pro vysoký tlak p-ch s-ů víceválcových vytápějí se vždy přímou parou z kotlu, válce pro střední a nízký tlak také parou redukovanou škrcením na nižší tlak. Prospěšnost vytápění receivru namnoze se popírá.

Dle polohy hlavních rozměrů p-ho s-e rozeznáváme p. s-e horizontální č. ležaté, p. s-e vertikální č. stojaté a p. s-e šikmé, velice málo užívané. Nejčastěji stavějí se p. s-e ležaté, jsou stabilnější než p. s-e stojaté, součásti jsou snadno přístupny, obsluha je snadná a pohodlná. Vyžadují však více místa než p. s-e stojaté a troucí se plochy stykové vyběhají se snáze a jednostraně. Starší konstrukce těchto strojův opatřeny jsou rámem tvořícím plotnu vyztuženou žebry, k níž přišroubovány jsou válec, vedení klikové, ložisko atd. (vyobr. č. 3037.) Při strojích silně namáhaných nastává však v rámech takových silné napětí a rám snadno puká. Proto užívá se tohoto způsobu úpravy p-ho s-e dnes jen při zcela malých strojích a strojích rychloběžných, obě ložiska bývají pak stejně provedena, hřídel zalomen a válec letmo k rámu přišroubován. Stroje prostřední velikosti opatřují se dnes nejčastěji rámem Corlissovým čili bajonetovým (vyobr. č. 3038.). Bajonetový rám, spojující klikové ložisko s cylindrickým vedením, je při malých strojích volný, při velikých spočívá však celý na základě, neb aspoň konec vedení stavějí se na základ patkou. Válec parní je k rámu přišroubován a upraven je při malých strojích letmo. Parní válec strojů velikých opírá se také patkou o základ, k němuž bývá připojen také ještě dvěma nebo čtyřmi šrouby.

Vertikální p. s-e p. s. vyžadují méně místa než p. s-e ležaté, součásti strojní opotřebují se méně a zacpávky, píst a rozvod snadněji udrží se těsnými. Stroje ty nejsou však tak stabilní jako stroje ležaté, přístupnost jednotlivých součástí je menší, zakládání dražší. Parní válec upravuje se obyčejně nahoře, hřídel klikový dole, obráceného uspořádání s parním valcem dole a s klikou nahoře užívá se jen výjimečně a není tak stabilní (vyobr. č. 3039.). S ohledem na stabilitu volívá se i zdvih p-ch s-ů stojatých menší než zdvih stejně silných strojů ležatých. Rám p-ch s-ů stojatých sestává ze základního rámu, k němuž připojuje se stojan, nesoucí válec nebo kliková ložiska. Stojan upravuje se rozmanitě. Při malých p-ch s-ích stojatých tvoří se základní plotnou jeden kus. U větších strojů stojan tvoří dvě nohy, připojující se nahoře k parnímu válci a dole k základní plotně, nesoucí ložiska. Často stojan tvoří silné nohy upravené jen po jedné straně pod každým parním válcem, na nichž umístěno je zároveň vedeni pro křižák. Proti nohám dávají se s druhé strany šikmé vzpěry z kujného železa. Stroje lodní víceválcové činí se stabilnějšími také tím, že stojany neb i parní válce spojují se mezi sebou šrouby. Pánve klikových ložisek p-ch s-ů vertikálních opotřebují se jen ve směru svislém a pánve jsou tudíž jen dvojdílné a nemusí býti trojdílné neb čtyřdílné, aby bylo možno nahraditi opotřebení posunutím jako při strojích ležatých.

Zvláštní a dosti často užívaný druh stojatých p-ch s-ů jsou pozední, jež se upevňují na zeď, nedostává-li se místa pro úpravu základu a jestliže jiné okolnosti toho vyžadují.

P. s-e vahadlové (vyobr. č. 3040.) mají sice výhody p-ch s-ů stojatých, zaujímají však asi právě tolik místa jako stroje ležaté a jsou složitější a dražší než tyto. Dnes stavějí se stroje toho druhu jen zřídka ke hnaní pump. Počet obrátek nepřekročuje 30–40 za minutu.

Dle počtu obrátek můžeme p. s-e různiti na pomalu jdoucí a rychloběžné. Dnešní strojnictví raději užívá rychlejších běhů, přes to, že stroj při tom více se opotřebí, a počítají se i p. s-e se 60–70 obrátkami k pomalu jdoucím. Rychlejším během se p. s. zlevní a vyžaduje méně místa, poněvadž pro týž výkon vypadne menší. Stoupne tím však opotřebení a výlohy provozovací a p. s. rychloběžný dříve se vychodí než p. s. pomalu jdouci. Menší rychloběžky konají 250–350 obr. za min., veliké 100–200 obr. Aby chod rychloběžek byl tichý a bez rázů, hmoty v pohybu se nalézající musí býti dobře vyváženy, rozvod správně proveden, hlavně kompresse správně volena, a musí býti jen nepatrná vůle mezi jednotlivými částmi, jejichž pohyb je vratný. Rychloběžek s vysokým počtem obrátek užívá se hlavně ke hnaní strojů dynamoelektrických. Rozvod bývá nejčastěji šoupátkový.

Dle rozvodu rozeznáváme p. p. s-e šoupátkové, ventilové a p. s. e s rozvody precisními. K p-m s-ům šoupátkovým počítají se p. s-e se šoupátky plochými a pístovými, pak také se šoupátky otáčivými, na př. Corlissovými. P. s-e šoupátkové (vyobr. č. 3041.) jsou jednodušší, lacinější a snáze se obsluhují než p. s-e ventilové, mají však proti těmto nevýhodu obtížnějšího regulování běhu, větších škodlivých prostorův a větších ploch, na nichž se pára sráží. Jednoduchého šoupátkového rozvodu užívá se jen při nejmenších a nejlacinějších p-ch s-ích. Lepší p. s-e opatřují se rozvody expansními, s expansí měnicí se buď od ruky (rozvod Meyerův) neb samočinně od regulátoru (rozvod Riderův, Guhrauerův atd., v. Rozvod). p-m s-ům šoupátkovým dává se dnes přednost před stroji ventilovými, jde-li o rychlý běh.

P. s-e ventilové mají na každém konci parního válce ventil vpouštěcí a ventil vypouštěcí a sice bývá zpravidla při strojích ležatých ventil vpouštěcí nahoře, ventil vypouštěcí dole (vyobr. č. 3042.), zřídka dávají se oba ventily od zvláštní komory postranní. P. s-e ventilové jsou složitější než p. s-e šoupátkové a složitější je také jejich obsluha. Mají škodlivé prostory skoro stejně veliké jako p. s-e šoupátkové, však tím, že vstup páry oddělen jest od výstupu, uspoří se mnoho páry. Pohyb regulátoru snadno se přenáší na části rozvodové, p. s-e ventilové přizpůsobí se tudíž snadno a rychle každé změně v potřebě hnací síly. Tam, kde je třeba veliké stejnoměrnosti chodu, kde žádá se malá spotřeba páry, zařízení je větší a dohled svědomitý, doporučuje se užívati p-ch s-ů ventilových. Vysokého počtu obrátek nelze však při těchto strojích upotřebiti, běhají obyčejně se 60 až 75, nejvýše se 150 obrátkami v minutě.

P. s-e s rozvodem ventilovým neb Corlissovým nazývají se při přesném provedení, hlavně pokud se týče rozvádění, p-mi s-i precisními. U nás stroje precisní konstruují se skoro vždy s rozvodem ventil., v Americe, v Anglii a ve Francii dominuje však rozvod Corlissův.

P-ch s-ů vratných užívá se jako strojů těžných, válcovacích, lodních, k pohybování konvertoru v bessemerovnách, lokomotiv atd. Pohyb strojů těchto mění dle potřeby směr, tak že klika otáčející se do předu obrátiti se může k pohybu do zadu. Tento obojsměrný pohyb umožněn je t. zv. rozvodem vratným, kterým se mění předstih u šoupátka. U starších strojů dosáhlo se toho volným kotoučem výstředným nebo pevnou kulisou; novější stroje zařizují se vesměs s kulisami pohyblivými (kulisový rozvod Stephensonův, Goochův, Allanův atd., v. Rozvod).

P. s-e pro přehřátou páru jsou, pokud se hlavních poměrů týče, konstruovány stejně jako p. s-e pro páru mokrou, ba je možno mírně přehřátou parou hnáti stroje obyčejné. Jakmile však pára více se přehřívá (přehřátím stoupne teplota až na 300° i více), je třeba, aby se přizpůsobila úprava parního válce, zacpávek, pístu, vedení rozvodu atd. Parní válec neupevňuje se k základu, aby se mohl volně roztahovati, zacpávky nahradí se delšími a vycpou se úcpou nespalitelnou, vedení vyvrtá se na straně k válci užší, poněvadž zahříváním se roztahuje atd. Oleje spotřebuje se při strojích pracujících s přehřátou parou dvakrát tolik jako při strojích pro páru mokrou a lze upotřebiti jen olejů minerálných, vysoké zápalné teploty. S čím větší teplotou se pracuje, tím větší je zisk z přehřívání páry, však vzhledem na stroj užívá se často jen přehřátí do 220°, ač nejlepší přehříváky, na př. Schmidtův, umožňují přehřátí až do 350 °C. Schmidtův p. s. pro přehřátou páru je jednočinný, jednoválcový neb tandemový (vyobr. č. 3043.). Ježto u menších p-ch s-ů tohoto druhu jsou válce a písty na jednu stranu otevřené, tvoří ojnice přímé spojení mezi pístem a klikou tak jako u plynových motorů. Spotřebu páry p-ch s-ů obyčejných a pro přehřátou páru srovnává tato tabulka:

Stroj

výfukový s kondenzací

Páry                   5 HP  20 HP  40 HP  60 HP
nasycené spotřebuje
kg za hodinu..........30       20        15        10
přehřáté spotřebuje
kg za hodinu..........12        9          8          6

Dle umístění rozeznáváme p. s-e trvale umístěné č. stationární a p. s-e pojezdné č. lokomobily (v. t.) a lokomotivy (v. t.).

P. s-e lodní liší se od p-ch s-ů pozemních trvale umístěných především tím, že se při nich žádá, aby konstrukce byla lehká a nezaujímala mnoho místa, pak aby dovolovala snadné a rychlé manévrováni, stejnoměrný chod a malou spotřebu páry. Podle druhu poháněče lodního rozeznáváme p. s-e pro parníky šroubové, p. s-e pro parníky kolové a p. s-e pro lodní poháněče reakční, turbinové, jichž se však užívá málo. P. s-e pro pohon lodních šroubů mohou býti ležaté, stojaté nebo šíkmé. Ležatých užívá se více na lodích válečných, poněvadž jsou lépe chráněny před střelami. Bývají compoundní nebo trojválcové. Nejrozšířenější jsou však stroje stojaté na menších lodích compoundni, pracující s tlakem as 6 atm., na větších strojích troj- a čtyřválcové s tlaky 11–15 atm. Na menších lodicích užívá se obyčejně p-ch s-ů jednoválcových bez kondensace (vyobr. č. 3044.), poněvadž k úspoře paliva vůbec se nepřihlíží a hledí se jen, aby stroj byl jednoduchý, obsluha snadná a váha malá. Umístění p-ho s-e obvyklé na lodích obchodních znázorňuje vyobr. č. 3049. Celé zařízení strojovny stlačeno je na prostor co možná malý. P. s-e pro parníky kolové provedeny jsou buď s houpavými válci, jako stroje šikmé neb vahadlové. Stroje s houpavými válci (vyobr. č. 3045. a 3047.) (oscillační) stavějí se též jako stroje compoundní a trojválcové. Zavěšením parního válce na dva duté čepy, kterými se přivádí a odvádí pára, zkrátí se celý stroj, poněvadž se ušetří křižák a vedení. Pohybem válce, vždy těžkého, povstávají však v celém stroji otřesy, zejména při strojích starších, již vyběhaných. Šikmých p-ch s-ů lodních (obr. č. 3046.) užívá se na parnících říčních s malým ponorem. Parní válec umisťuje se při tom dole, klika nahoře a ojnice bývá značně dlouhá. Bývají v novější době buď compound nebo s trojí expansí. Vahadlové p. s-e udržely se dosud na amerických parnících říčních a pobřežních, u nás jsou zastaralé. Malou konstruktivní výškou vyznamenávají se také lodní stroje Pennovy a Rennieovy, avšak poměrně velké zacpávky jsou při nich značnou závadou a z té příčiny nebyly stroje ty nikdy mnoho rozšířeny (obr. č. 3048.).

Pokud se týče snadnosti manévrování, ukazuje se nejvýhodnější soustava trojválcová, s uspořádáním válců vedle sebe dle schematu mal. vál., střed. vál., vel. vál., někdy také mal. vál., velký vál., střední válec. Jednotlivé válce spojují se s komorami a mezi sebou, tak že tvoří dohromady jeden nosník. Válce dělají se zevně z litiny, uvnitř se však vykládají vložkami ocelovými nebo z tvrzené litiny. Mezi vložkami a zevnější stěnou parního válce povstává pak parní plášť. Parní potrubí lodních strojů bývá velice rozvětveno. Kromě hlavního potrubí do malého válce opatřují se p. s-e lodí válečných odbočkami do druhých válců, aby se tyto po případě mohly hnáti pro sebe. Zvláštní péče věnuje se mazání. K otáčení strojem při montáži a pozdějších opravách slouží zvláštní stroj pomocný.

P-ch s-ů těžních užívá se v dolech ve spojení s těžným strojem na pohon těžné kleci. Stavějí se skoro výhradně jako stroje dvojčité, aby se mohly spouštěti z každé polohy a pak aby nebylo třeba setrvačníku, který ztěžuje zabrzdění. Uspořádání stojatého užívá se při těchto strojích jen výjimečně, většinou bývají ležaté.

P. s-e upravené jako motory pro maloživnostníky přišly málo v užíváni. Pracujíť malé p. s-e vůbec nevýhodněji proti stejně velikým motorům plynovým, petrolejovým, benzinovým neb lihovým. P. s-e maloživnostenské spojují se s kotlem, tak že tvoří jeden celek. Nejznámější jsou parní motor Friedrichův a Hofmeistrův. Také p. s-e automobilní ustupují motorům jiných soustav, při nichž není třeba kotlu a topení, tak že snáze lze umístiti motor pod vozem a obsluha jest jednodušší. Při pohonu malých člunů dává se dnes vždy přednost motorům výbušným před malými s-i p-mi.

P. s-e transmissní působí přímo na transmissi, kterou síla a pohyb se přenášejí do místností pracovních. Setrvačník těchto strojův upravuje se obyčejně jako kotouč lanový nebo řemenový.

P. s-e přímo pracující spojují se bezprostředně s pracovním strojem, na př. pumpou, dmychadlem, kladivem atd. Setrvačník při takovém uspořádání velmi často odpadává.

P-mi s-i přímo rotačními má pohyb pístu sem a tam jdoucí zaměněn býti za pohyb pístu kolem osy, tak aby točení se způsobovalo přímo a obešel se mechanismus klikový. Ačkoliv již za časů Wattových snaha vynálezců nesla se v tomto směru, nevedla k žádným výsledkům praktickým, pokud vynálezci snažili se použiti expanse páry za týchže podmínek jako při p-m s-i pístovém. Dobrých výsledků dosaženo však užitím reakce tlakové a konstrukcí p-ch s-ů na způsob vodních turbin. Rotační p. s-e sestrojili Kryszat, Westinghouse, Marx, Hult a Walfrid, Arbela Tihon, Pral, Thomann aj. Rotační p. s. Westinghousův skládá se z komory, v níž pohybují se dva bubny sestávající z ozubených desek nasazených na hřídel a poposazených proti sobě. Pára vstupuje mezi oba zabírajicí bubny ze zpoda a uvádí je do pohybu točivého.

Nejmodernější p. s-e jsou parní turbiny. Proudem a tlakem páry způsobuje se při nich přímo otáčivý pohyb lopatkového kolečka, a pohyb ten přenáší se dále a mění ozubenými koly a řemenovými převody. Rychlost, s kterou se otáčí hřídel oběžného kola, je neobyčejná; při akční turbině de Lavalově činí 15.000–30.000 obrátek za min., při reakční turbině Parsonově 3000–10.000 obrátek za minutu. Parní turbiny jsou trojiho druhu: 1. pára vstupuje do kola oběžného, aniž směr její určen zařízením rozváděcím; 2. pára vstupuje do kola oběžného z jednoho neb z několika rozváděcích soptikův a pozbývá při tom úplně tlaku; 3. pára rozpíná se znenáhla a prochází za sebou několika rozváděcími a oběžnými koly. Hlavním repraesentantem parních turbin skupiny prvé je turbina Mortonova, které však nebylo nikdy upotřebeno prakticky. Nejrozšířenější turbinou parní je dnes turbina de Lavalova (vyobr. č.3050.). Týž vyhnul se způsobem velice důmyslným jednak vevádění páry vysoce napiaté do oběžného kola turbinového, jednak nalezl pravou cestu, jak učiniti možným, aby toto kolo mohlo otáčeti se s velikou rychlostí, způsobovanou tím, že pára rovněž s velikou rychlostí vstupuje do něho. Pára proudí do oběžného kola z několika soptíkův a zde následkem zvláštní konstrukce tak se rozpíná, že napětí svého pozbývá téměř úplně a má na přechodu do kola oběžného pouze napětí, které je v komoře turbiny. Následkem toho pára neprofukuje mezerou mezi kolem oběžným a soptíky, nýbrž celý její proud vniká do kola oběžného a to při tlaku v kotlu 5,5 atm. s rychlostí as 800 m za vteřinu. Užije-li se kondensace, pak se expanse provádí až na 0,1 atm. a rychlost na přestupu je pak až 1400 m.

Počet soptíků závisí na velikosti turbiny, p. s-e tříkoňové mají jen jeden soptík, stokoňové mají jich 10–12. Při turbinách více než desetikoňových lze uzavříti každý soptík pro sebe, a přístup páry omezuje se při zatížení turbiny jen částečném. Lopatkové kolečko turbinové jest ocelové, sestává ze dvou ocelových desek, mezi něž vloženy jsou lopatky. Velikou rychlostí páry vstupující způsobi se také nadmíru rychlé otáčení kola lopatkového, tak že na př. obvodová rychlost kola oběžného turbiny 5koňové činí 11,2 km za min., při 100koňovém stroji s kondensací 21,7 km. Následkem toho p. s. turbinový i pro veliké výkony vypadne poměrně malý. Je to na př. pro
počet koní      3–5        10     15–30    50–75     100
počet obrá-
tek za min.   30.000  24.000  20.000  16.500  13.000
průměr oběž.
kola........120        170       224       330    400 a 500

Poněvadž vybalancování kol tak rychle se otáčejících je prakticky nemožné, rozřešil de Laval úlohu tu tím, že nasadil kolo na hřídel poměrně tenký a dlouhý, jenž na počátku odstředivé síle povoluje, až se konečně po několika vteřinách v jedné poloze ustálí. Ohebný hřídel při menších strojích jen 8 až 10 mm silný převádí pohyb a sílu na převodní soukolí, kterým rychlý běh mění se v pomalejší, a to v poměru 8:1–12:1. Soukolí uzavřeno je ve zvláštní komoře, běhá celé v oleji a zmenšuje počet obrátek, při malých turbinách 3–30koňových na 3000–2000, při větších turbinách na 1500–750 obrátek. Další redukce počtu obrátek provádí se na transmissi.

Při turbině Parsonově pára expanduje postupně v prostorech mezi lopatkami rozváděcími a oběžnými. Ve starších turbinách Parsonových pára působila střídavě nárazy a reakcí na lopatky umístěné ve velikém počtu na společném hřídeli. Ztráty byly při tom značné a počet obrátek dostupoval výše až 18.000 za min. Při novějších turbinách Parsonových pára pohybuje se po lopatkách radiálně a hřídel koná jen 4500 obrátek za minutu. Turbina tato (vyobr. č. 3051.) sestává z apparátu rozváděcího a apparátu oběžného. Na horizontálném hřídeli upraveny jsou dvě soustavy lopatek (vyobr. č. 3052.). Lopatky jsou v každé soustavě uspořádány stejně šikmo, skloněny jsou však v obou soustavách vzájemně opačně. Nehybný apparát rozváděcí tvoři zároveň pouzdro kol oběžných a opatřen jest lopatkami rozváděcími obrácenými proti lopatkám oběžným. Pára přivádí se do středu komory mezi dvě soustavy lopatek a pohybuje se rovnoběžně s hřídelem turbinovým na levo a na pravo mezi lopatkami rozváděcími a oběžnými, pozbývá při tom svého napětí a na konec vyfukuje. Dawova turbina podobá se Parsonově, pára však neproudí rovnoběžně ke hřídeli, nýbrž ve směru poloměru, tak jako voda u turbin radiálních s vnitřním vtokem. Spotřeba páry jest u těchto turbin větší než při turbinách de Lavalových a je nepoměrně veliká, neběží-li turbina plně zatížena.

P-mi s-i pro páry studené čili t. zv. p-mi s-i studenými má se úplně využitkovati teplo v páře obsažené. Za tím účelem konstruován je kondensátor p-ho s-e vodního jako odpařovač tekutiny, jejíž bod varu leží velice nízko. Nejlépe osvědčila se v tom směru kyselina siřičitá (SO₂). V kondensátoru p-ho s-e vodního vytvořené páry kyseliny siřičité vedou se do p-ho s-e studeného (vyobr. č. 3053.), zde způsobují pohyb pístu, tak jako páry vodní v Parním stroji obyčejném, a vyfukují konečně do kondensátoru pro kysel. siřičitou. Kapalina, která se vytvoří v tomto kondensátoru, přestupuje zase do odpařovače, tedy do kondensátoru p-ho s-e pro páry vodní, a pochod se opakuje. Tekutá kysel. siřičitá přečerpává se z kondensátoru pro kysel. siřičitou do kondensátoru provodní páry malou pumpou cirkulační. P-ch s-ů pro páry studené lze užiti toliko při větších zařízeních a tenkráte, bývá-li stroj vždy delší dobu trvale v chodu. Místo kysel. siřičité byl také upotřeben ammoniak, aether a j. a lze také kromě tepla par výfukových využitkovati i jiné, jinak ztracené teplo, na př. plynů ucházejících z komína, chladicí vody odtékající od motorů plynových atd. Disposice zařízení těchto strojů znázorněna je v obr. č. 3054.

Energie tepelná nahromaděná v palivu využitkuje se i nejlepšími p-mi s-i velmi nedokonale. Průměrně spotřebuje se páry na indikovaného koně a hodinu u strojů:
trojnásobexpansních s kond..as 5,5–7   kg
compoudních s kond........ »  7,5–10 kg
bez kond.................. »   12–15 kg
obyč strojův expans. bez kond.
(plnění 0,2)............... »   12–15 kg
obyč. strojův expans. s kond.
(plnění 0,3)............... »   16–22 kg
plnotlakých (plnění 0,7)..... »    31–34 kg
parních napáječek......... »   40–50 kg
těžařských............... »   30–50 kg

Spotřeba páry závisí na soustavě p-ho s-e (zdali jednoválcový či víceválcový), na působení páry v něm (zdali expansní či plnotlaký, výfukový či s kondensací), na počátečním tlaku, velikosti plnění, počtu obrátek, velikosti, provedení a rozvodu stroje.

Literatura: Hrabák J., Hilfsbuch für Dampfmaschinentechniker (Berlín, 2. vyd., 1891); Bernoulli Chr., Dampfmaschinenlehre (Stutgart, 7. vyd., 1891); Scholl, Führer des Maschinisten (Brunšvik, 1891); Reiche, Der Dampfmaschinenkonstrukteur (Cáchy, 1893); Buchetti, Les machines à vapeur à l'exposition universelle de Paris (Paříž, 1890); Sauvage, Les divers types des moteurs à vapeur (Paříž, 1893); Goodeve, Textbook on the stream engine (Londýn, 12. vyd.); Demoulin, Traité pratique de la construction des machines à vapeur fixes et marines (Paříž, 1895); Pechan, Leitfaden des Machinenbaues, Motoren (Liberec, 3. vyd., 1895); Schwartze, Katechismus der Dampfkessel, Dampfmaschinen und anderer Wärmemotoren (Lipsko, 1894); Ewing, The steam engine and other heat engines (Nový York, 1894); Busley, Schiffsmaschinen (Kiel, 1886); Müller, Die Schiffsmaschinen (Brunšvik, 1897); The engeneering on the Thames in the Victorian Era (Londýn, 1897–98). JPok.