В период с 1814 по 1826 год Джордж Стефенсон построил несколько экспериментальных паровозов для работы на угольной шахте Киллингворт .
Джордж Стефенсон был назначен слесарем-механиком на угольной шахте Киллингворт в 1812 году и сразу же улучшил откатку угля из шахты с помощью стационарных двигателей. Но он заинтересовался двигателями Бленкинсопа в Лидсе и экспериментами Блэкетта на угольной шахте Уайлам , где он родился. К 1814 году он убедил арендаторов угольной шахты профинансировать «движущийся двигатель», который впервые был запущен 25 июля. Экспериментом он подтвердил наблюдение Блэкетта о том, что трение колес было достаточным на железной железной дороге без зубцов, но все еще использовал систему зубчатых колес для передачи мощности колесам.
Blücher (часто пишется как Blutcher ) был построен Джорджем Стефенсоном в 1814 году; первый из серии локомотивов, которые он спроектировал в период 1814–16 годов, что создало ему репутацию конструктора двигателей и заложило основу для его последующей ключевой роли в развитии железных дорог. Он мог тянуть поезд весом 30 длинных тонн (30 т) со скоростью 4 мили в час (6,4 км/ч) вверх по уклону 1 к 450. [2] Он был назван в честь прусского генерала Гебхарда Леберехта фон Блюхера , который после быстрого марша прибыл вовремя, чтобы помочь победить Наполеона в битве при Ватерлоо в 1815 году.
Стефенсон тщательно измерил его производительность и понял, что в целом он экономил мало денег по сравнению с использованием лошадей, хотя цена на кукурузу была на рекордно высоком уровне из-за войн. Он сделал одно значительное улучшение, перенаправив выход пара из цилиндров в дымовую трубу, тем самым значительно увеличив эффективность котла, а также уменьшив раздражение, вызванное выходящим паром. [3] [4]
Выступление Блюхера было описано во втором томе Annals of Philosophy 1814 года . Статья начиналась с описания зубчатого локомотива в Лидсе (вероятно, Саламанка ) и продолжалась: «Эксперимент в Лидсе оказался настолько успешным, что аналогичный двигатель был установлен в Ньюкасле, примерно в миле к северу от этого города. Он движется со скоростью три мили в час, таща за собой 14 вагонов, каждый из которых гружен примерно двумя тоннами угля; так что в этом случае расходы на 14 лошадей экономятся за счет замены паровой машины». Статья продолжает упоминать локомотив без зубчатого колеса (вероятно, Puffing Billy в Уайламе ). [5]
«Блюхер» не сохранился: Стефенсон переработал его детали, разработав более совершенные модели.
К 28 февраля 1815 года Стефенсон внес достаточно усовершенствований, чтобы подать патент надзирателю угольной шахты Ральфу Доддсу. В нем оговаривалась прямая связь между цилиндром и колесами с использованием шарового шарнира. Ведущие колеса были соединены цепями, от которых через несколько лет отказались в пользу прямых соединений. Новый локомотив, построенный на этих принципах, был введен в эксплуатацию.
Большим препятствием, выявленным первыми двумя двигателями, было состояние постоянного пути и отсутствие какой-либо амортизирующей подвески. Путь часто был небрежно уложен, и при длине рельсов всего 3 фута (91 см) часто случались сходы с рельсов. Он изобрел новое кресло и использовал полунахлесточные соединения между рельсами вместо стыковых соединений. Кованое железо заменило чугунные колеса, и он использовал давление пара в котле, чтобы обеспечить подвеску « паровой пружины » для двигателя. Эти усовершенствования были подробно описаны в патенте, поданном литейщику чугуна г-ну Лошу из Ньюкасла 30 сентября 1816 года.
Вместе с главным наблюдателем Николасом Вудом Стефенсон провел в 1818 году тщательную серию измерений трения и влияния уклонов, или наклонов, как их обычно называли, используя динамометр , который они разработали. [6] Эти измерения сослужили ему хорошую службу в дальнейшем развитии железных дорог.
Двигатели, построенные на этих принципах с 1816 года, использовались до 1841 года в качестве локомотивов и до 1856 года в качестве стационарных двигателей. Один из них назывался Веллингтон , а другой — Милорд . [7]
Killingworth Billy или Billy (не путать с Puffing Billy ) был построен по проекту Стефенсона в мастерских угольной шахты Killingworth. [8] [9] Ранее считалось, что он был построен в 1826 году, однако археологическое исследование 2018 года пересмотрело дату его постройки еще на десятилетие — до 1816 года, что сделало Billy третьим по возрасту сохранившимся локомотивом и старейшим локомотивом стандартной колеи. [8] [10]
Билли работал на железной дороге Киллингворта до 1881 года, когда он был подарен городу Ньюкасл-апон-Тайн . В течение следующих пятнадцати лет локомотив стоял на постаменте над проезжей частью на ньюкаслском конце моста Хай-Левел . [11] Затем его перевезли на Центральный вокзал Ньюкасла , где он оставался экспонатом до 1945 года, когда его переместили в Музей науки и промышленности в городском выставочном парке . [11] В настоящее время он хранится в Музее паровой железной дороги Стивенсона в Норт-Тайнсайде .