stringtranslate.com

Локомотив-молот

Схема системы сочленения молотка (красная линия)
Типичный европейский тип Mallet, узкоколейный паровоз-цистерна 0-4-4-2 для горной железной дороги, RhB G 2/2+2/3 в Швейцарии
Локомотив 2-10-10-2 Mallet в Уинслоу, штат Аризона , в 1913–1914 годах, принадлежавший железной дороге Атчисон, Топика и Санта-Фе .

Паровоз Маллета — тип сочленённого паровоза , изобретённый швейцарским инженером Анатолем Малле (1837–1919) .

Передняя часть локомотива сочленена с тележкой . Система парового состава подавала пар под давлением котла в цилиндры высокого давления, приводящие в движение задний набор ведущих колес (жестко соединенных с котлом). Отработанный пар из этих цилиндров подавался в приемник низкого давления, а затем направлялся в цилиндры низкого давления, которые приводили в действие ведущие колеса на поворотной тележке в направлении передней части локомотива.

Компаундирование

Пар под давлением преобразуется в механическую энергию более эффективно, если он используется в составном двигателе ; в таком двигателе пар из котла используется в цилиндрах высокого давления (ВД), а затем под пониженным давлением во втором наборе цилиндров. Пар низкого давления занимает больший объем, а цилиндры низкого давления (НД) больше цилиндров высокого давления. [ необходима цитата ]

Может быть использована третья стадия (тройное расширение). Компаундирование было предложено британским инженером Джонатаном Хорнблауэром в 1781 году.

Американский инженер У. С. Хадсон запатентовал систему компаундирования для железнодорожных локомотивов в 1873 году [1] , в которой он предложил промежуточный ресивер, окруженный горячим газом от огня, так что пар низкого давления частично перегревается .

Маллет предложил перекрестное соединение, при котором традиционная конфигурация паровоза имела бы один цилиндр высокого давления и один цилиндр низкого давления. [2] Он запатентовал систему в 1874 году, а в 1876 году был построен первый локомотив по этому патенту, 0-4-2 T для железной дороги Байонна и Биарриц. За ним последовало несколько других для железных дорог в континентальной Европе. [3]

Инженер-локомотивостроитель Лондонской и Северо-Западной железных дорог Ф. У. Уэбб перенял эту идею и переделал несколько существующих локомотивов в 1879 году, за ним последовали де Глен и другие в 1880-х годах, а также несколько американских инженеров в 1890-х годах, которые включили в себя некоторые применения вертикальных котлов для вагонов. [3]

Артикуляция

Маллет обнаружил, что типичные главные железные дороги не желали принимать его идеи. В 1884 году он предложил компаундирование в сочетании с сочленением; на легко спроектированных второстепенных линиях это могло бы дать большую мощность локомотивам, чья нагрузка на ось и размер были ограничены. Его патент 162876 во Франции описывал четыре цилиндра, два больших и два маленьких, с одной парой цилиндров, действующих на две или три фиксированные оси, а другая пара, действующая на оси, установленные в поворотной тележке. [3]

Вес передней части котла должен был поддерживаться дугообразным радиальным подшипником. Таким образом, тележка могла поворачиваться по кривой и двигаться в некоторой степени вбок. Обычно опорный подшипник размещался под дымовой коробкой , был полым и имел скользящее уплотнение, чтобы обеспечить путь для отработанного пара из цилиндров низкого давления для выпуска через дымовую трубу внутри дымовой коробки.

Маллет считал, что главным преимуществом такой конструкции является то, что она позволяет подавать в цилиндры тележки пар низкого давления: цилиндры высокого давления располагались на неподвижной основной раме, и требовалось подавать по подвижным трубам к поворотной тележке только пар низкого давления.

Концепция Маллета

Это стало известно как локомотив «Mallet»: сочлененный локомотив, в котором задний комплект ведущих колес был закреплен на основной раме локомотива; сочлененная тележка, несущая второй комплект ведущих колес; и компаундирование, в котором цилиндры высокого давления приводили в движение оси на основной раме, а сочлененные оси приводились в движение паром низкого давления.

Маллет утверждал, что преимущества его концепции заключаются в следующем:

Труба большого диаметра, транспортирующая пар низкого давления из цилиндров высокого давления в цилиндры низкого давления, также выполняла функцию приемника, образуя буфер для потока газа.

Маллет выступал за независимые отключения цилиндров высокого и низкого давления, но стандарты вождения были недостаточными, и позднее он применил комбинированное управление отключением.

европейские версии

MÁV Class 601 в 1914 году

Было построено большое количество конструкций Mallet для узкоколейных железных дорог, но в 1889 году первые шесть образцов стандартной колеи были построены JA Maffei для Швейцарских центральных железных дорог, а также 87-тонный (96 коротких тонн) 0-6-6-0 T banker (США: pusher) для Gotthard Bahn, последний был самым мощным и тяжелым локомотивом в мире на то время. К 1892 году работало 110 Mallets, из которых 24 были стандартной колеи; к 1900 году их было почти 400, из которых 218 были на стандартной или русской колее ( 1520 мм ( 4 фута  11+27 ⁄ 32  дюйма)).

Одним из примеров в Германии был класс 0-8-8-0 T , построенный Maffei для Баварских государственных железных дорог в период с 1913 по 1923 год. Конструкции Mallet были популярны и в Венгрии; 30 MÁV 422  [hu] 0-4-4-0 были построены в период с 1898 по 1902 год (последний прослужил до 1958 года). MÁV 401  [hu] был локомотивом (1B)B, эксплуатировавшимся в период с 1905 по 1969 год, а MÁV 651  [hu] 0-6-6-0 — до 1962 года. Самыми мощными локомотивами Mallet в Европе были члены MÁV 601 , который был построен для Венгерских государственных железных дорог , локомотив 2-6-6-0 . Имея длину 22,5 м (73 фута 10 дюймов), вес 163,3 т (180,0 коротких тонн) и выходную мощность 2200 кВт (3000 л. с.), MÁV 601 был самым длинным, самым тяжелым и самым мощным паровозом, построенным до и во время Первой мировой войны в Европе. [4]

Версии для Северной Америки

Железная дорога Балтимора и Огайо № 2400, первый американский молоток

Первым локомотивом Mallet в Соединенных Штатах был Baltimore and Ohio Railroad номер 2400, построенный Alco в 1904 году. Прозванный «Старой Мод», он был 0-6-6-0 весом 334 500 фунтов (151 700 кг) и с осевой нагрузкой 60 000 фунтов (27 000 кг). [5] Поначалу встреченный негативно из-за ограничения скорости, возникающего из-за короткой колесной базы и жесткой подвески, он получил поддержку во время эксплуатации, и вскоре за ним последовали образцы Baldwin , а затем постепенно более тяжелые и мощные преемники.

В Канаде Канадская тихоокеанская железная дорога экспериментировала с необычной конструкцией Mallet, продвигаемой HH Vaughan, тогдашним главным механиком и помощником вице-президента CPR. Их внутренняя конструкция 0-6-6-0 располагала цилиндры высокого и низкого давления рядом друг с другом в центре локомотива, движущегося в противоположных направлениях. Производимые в цехах CPR в Ангусе, дорожные номера 1950–1954 были переизданы в период с 1909 по 1911 год. Также производился дополнительный «простой» (в отличие от составного) блок с дорожным номером 1955 с той же компоновкой. Они использовались для вспомогательной службы в Скалистых горах и Селкирке. Блоки были непопулярны среди бригад из-за частых утечек пара и сходов с рельсов в результате отсутствия направляющих колес. Хотя это и не было полной неудачей, они считались неудачной конструкцией, и к 1916–1917 годам эти блоки были преобразованы в обычную компоновку 2-10-0. Эти шесть локомотивов в конечном итоге стали единственными сочлененными локомотивами, эксплуатируемыми канадской железной дорогой.

По мере увеличения веса, мощности и длины проводились эксперименты с гибкими кожухами котлов; с 1910 года на дороге Санта-Фе появились локомотивы с сочлененными котлами 2-6-6-2 весом 392 000 фунтов (178 000 кг), с котловым стволом длиной 37 футов (11,28 м), с жаротрубным подогревателем и секцией питательной воды жаротрубного типа спереди, каждая из которых была разделена глухой секцией, а также варианты телескопического или сильфонного типа кожуха котла. [6] [7] Они оказались неудачными, и в более поздних двигателях использовались обычные котлы.

Самыми большими составными паровозами Mallets были десять 2-10-10-2 , построенные Alco для Virginian в 1918 году; парами они толкали угольные поезда, возглавляемые 2-8-8-2 . [8] У AT&SF также было несколько составных паровозов 2-10-10-2 , собранных в их собственных мастерских из существующих 2-10-2 с использованием комплекта, поставленного Baldwin , состоящего из передней 10-колесной рамы и надстройки котла.

Хотя составы считались устаревшими с 1920-х годов, в конце 1940-х годов C&O посчитала их подходящими для низкоскоростных рейсов по разгрузке угольных шахт, сходящихся на сортировочной станции в Расселле, штат Кентукки . [9] Только десять (из 25 первоначально заказанных) были построены до того, как заказ был отменен, последний доставлен в сентябре 1949 года. Последний локомотив, Chesapeake and Ohio 1309 , сохранился на Западной Мэрилендской живописной железной дороге . [10] 1309 был также последним паровозом, который Болдуин построил для североамериканского рынка.

Последними составными локомотивами Mallets, которые продолжали использоваться на крупных североамериканских железных дорогах, были локомотивы N&W класса Y6b 2-8-8-2 , выведенные из эксплуатации в июле 1959 года. Norfolk & Western 2156 — единственный сохранившийся Y6a, хранящийся в Национальном музее транспорта в Сент-Луисе.

Простые версии расширения в США

Дулут , Миссабе и Айрон Рейндж Железнодорожный 2-8-8-4 "Йеллоустоун", сохранившийся в Ту-Харборс , Миннесота. Построенный в 1941 году Болдуином , этот тип назывался сочлененным кроссоверным составом Маллет и производил более 140 000 фунтов тягового усилия.

Примерно к 1920 году американская версия Mallet как огромного тихоходного толкача достигла плато; размер цилиндров низкого давления стал ограничивающим фактором даже при большой разрешенной в США габаритной ширине загрузки , а возвратно-поступательные массы создавали серьезные динамические проблемы выше скорости пешехода. Более того, были проблемы со стабильностью сцепления, когда передний двигатель имел тенденцию к пробуксовке и затем неконтролируемой остановке из-за дисбаланса тягового усилия и нагрузки на ось, усугубленного реакцией дышла, и неспособности промежуточного пароприемника приспособиться к внезапному изменению давления. Это еще больше усугублялось динамической нестабильностью передней части во время движения.

Chesapeake and Ohio Railway представила 25 простых (некомпаундного расширения) локомотивов 2-8-8-2 в 1924 году и еще 20 в 1926 году. Хотя концепция простого расширения расходилась с оригинальным патентом Маллета, локомотивы были явно продолжением концепции и по-прежнему назывались локомотивами «Маллета». Поскольку цилиндры передней тележки теперь использовали пар под давлением котла, для его подачи потребовались специальные меры через шарнирный палец тележки, где имело место только радиальное движение. Эти новые локомотивы взяли на себя обслуживание на участке длиной 113 миль (182 км); один локомотив перевез 9500 коротких тонн (8600 т; 8500 длинных тонн) за пять часов. [3]

Развитие Mallet достигло кульминации в 1941 году с появлением типа 4-8-8-4 Big Boy на железной дороге Union Pacific . [11] Они весили от 760 000 до 772 000 фунтов (от 345 000 до 350 000 кг) с тендером весом 434 000 фунтов (197 000 кг); при длине 133 фута (40,54 м) (включая тендер) их можно было повернуть только на нескольких поворотных кругах системы . Они могли развивать 6290 лошадиных сил (4690 кВт) на дышло со скоростью 35 миль в час (56 км/ч) и были рассчитаны на максимальную скорость 70 миль в час (110 км/ч), хотя они редко достигали таких скоростей. Чуть короче, но еще тяжелее и мощнее были модели 2-6-6-6 , построенные компанией Lima для C&O и Virginian в период с 1941 по 1948 год. Они весили 778 000 фунтов (353 000 кг) и могли развивать мощность до 6900 лошадиных сил (5100 кВт) на скорости 45 миль в час (72 км/ч).

Последние Маллеты

BB84 сохранился как памятник в Банда-Ачех

Эти американские локомотивы в некоторой степени были параллельны большегрузным версиям в СССР , хотя и без какой-либо попытки более быстрого хода. Два примера 2-8-8-4, построенные в России в 1954–55 годах, были, вероятно, последними локомотивами Mallets, построенными в Европе. [3] Четыре локомотива 0-4-4-2T, пронумерованные от BB81 до BB84, были построены Nippon Sharyo в 1962 году для Индонезийских государственных железных дорог ' 750 мм ( 2 фута  5+1 ⁄ 2 дюйма  )железнодорожной линии Ачеха. Вероятно, это были единственные Маллеты, построенные в Азии, и последние Маллеты, когда-либо построенные.[12]

Другие континенты

Хотя паровозы типа «Маллет» быстро завоевали популярность в Европе, особенно на легкосплавных железных дорогах, к середине 1920-х годов их в целом вытеснил локомотив Гарратта .

Индонезийские железные дороги, класс DD52, 1972 г.

В бывшей Голландской Ост-Индии , ныне Индонезия , молотки нескольких типов и размеров использовались вплоть до 1980-х годов. Первым поколением молотков, используемых Staatsspoorwegen (SS), был класс 0-4-4-2 T SS500 / BB10, произведенный Sächsische Maschinenfabrik (Hartmann) и Schwartzkopff , который появился в 1899 году для горной трассы в Западной Яве. Позднее SS представила более крупный класс 2-6-6-0 T SS 520 / CC10 в 1904 году, построенный несколькими европейскими производителями. Желая получить более мощные молотки, SS заказала класс 2-8-8-0 SS 1200 / DD50 в 1916 году и улучшенный класс SS 1209 / DD51 в 1919 году у ALCO . Поскольку в SS посчитали, что американские «Маллеты» неэкономичны в эксплуатации из-за высокого расхода топлива, в 1923 году они заказали у различных европейских производителей еще одну партию 2-8-8-0, которые были классифицированы как SS 1250 / DD52.

SS представила 2-6-6-0 SS 1600 / CC50 в 1927 году. Класс заполнил пробел для более мощных Mallet, чем класс CC10, но более легких, чем класс DD52. [13] В 1962 году Индонезийские государственные железные дороги (DKA) заказали серию 0-4-4-2T , в основном обновленную версию более раннего голландского проекта, для старого трамвая в Ачехе . Построенные Nippon Sharyo в Японии , они были единственными Mallets, построенными в Азии . [12] В отличие от остальных индонезийских железных дорог, он имеет колею 750 мм ( 2 фута  5+1 ⁄ 2 дюйма  ), в отличие от 1067 мм (3 фута 6 дюймов), используемых на Яве и остальной части Суматры. Более мелкие молотки использовались на плантациях и в других отраслях промышленности, все типа 0-4-4-0 . Они работали в основном на 600 мм (1 фут  11+5 ⁄ 8  дюйма) и 700 мм (2 фута  3+Сети калибровок 9 ⁄ 16  дюйма

В Бразилии использовались молотки диаметром 1000 мм ( 3 фута  3 дюйма) .+Железные дороги с колеей шириной  3 ⁄ 8 дюйма ималым радиусом.

Один паровоз «Mallet» ходил по Новой Зеландии и сохранился в Glenbrook Vintage Railway в Окленде .

Четыре поезда «Mallets» курсировали в Австралии, в том числе два на трамвае Magnet Tramway в Тасмании .

Сохранение

Несколько паровозов Mallets были сохранены, некоторые в рабочем состоянии. Несколько паровозов Union Pacific " Big Boys" были сохранены, в том числе один с видом на Омаху, штат Небраска, где базируется UP. В январе 2014 года паровоз Big Boy № 4014 был снят с парковочных путей музея в Помоне, штат Калифорния, и доставлен в Шайенн, штат Вайоминг, для восстановления до рабочего состояния; это было завершено в мае 2019 года. № 4014 является самым большим, тяжелым и мощным действующим паровозом в мире. [ необходима ссылка ]

Два Challenger компании Union Pacific сохранились. Challenger № 3985 был крупнейшим действующим паровозом в мире до реставрации UP 4014. Он был выведен из эксплуатации в октябре 2010 года из-за механических проблем и выведен из программы экскурсий Union Pacific в январе 2020 года. С января 2023 года № 3985 восстанавливается до рабочего состояния организацией Railroading Heritage of Midwest America. [14] [15]

Chesapeake & Ohio 2-6-6-2 #1309 , последний отечественный паровоз, построенный Болдуином , был запланирован на реставрацию в сентябре 2017 года. «Хотя они и были новыми, последние паровые двигатели C&O никогда не получали надлежащего обслуживания, что удлиняло список работ, необходимых для возвращения 1309 к жизни». [16] Локомотив был запущен и двинулся своим ходом 31 декабря 2020 года, впервые за 64 года. 17 декабря 2021 года C&O 1309 (теперь WMSR 1309) поступил на экскурсионную службу на Western Maryland Scenic Railroad .

Единственный сохранившийся образец локомотива Mallet с выдвинутой вперед кабиной — Southern Pacific 4294 , экспонируемый в Калифорнийском государственном железнодорожном музее в Сакраменто, штат Калифорния .

Несколько небольших лесозаготовительных железнодорожных поездов Mallets были восстановлены до рабочего состояния, включая 2-6-6-2 T Black Hills Central #110 в Хилл-Сити, Южная Дакота, 2-6-6-2 T Clover Valley Lumber Company #4 в Саноле, Калифорния , и 2-4-4-2 Columbia River Belt Line #7 "Skookum" в Гарибальди, Орегон (№ 7 в настоящее время базируется в Саноле вместе с № 4). [17] [18]

Были сохранены три класса индонезийских государственных железных дорог Mallet, в том числе класс 0-4-4-2 T BB10, 3 единицы класса 2-6-6-0 CC50 и 0-4-4-2T BB84. BB10 12, который был произведен в 1902 году на заводе Sächsische Maschinenfabrik , и CC50 29, произведенный на Swiss Locomotive and Machine Works (SLM), хранятся в Железнодорожном музее Амбаравы . В то время как CC50 22, построенный голландцами Werkspoor Indonesian Mallet, был возвращен в Нидерланды и теперь выставлен в Голландском железнодорожном музее . Между тем, еще один класс CC50, CC50 01, хранится в Музее транспорта в Таманской Мини Индонезии Индах (TMII). [19] BB84 железной дороги Ачех сохраняется как памятник в городе Банда Ачех . [20]

Другой промышленный тип был приобретен и восстановлен компанией Statfold Barn Railway в Великобритании. Он впервые был запущен в эксплуатацию в Европе в 2011 году и после первоначальных испытаний на железной дороге владельцев был передан Welsh Highland Railway , поскольку его мощность лучше подходит для этой железной дороги. [ необходима цитата ]

Несколько поездов Mallets были построены для Nordhausen Wernigerode Eisenbahn , теперь являющейся частью системы узкоколейных железных дорог Harz в Германии. Поезда с номерами 99 5901-3 и 99 5906 находятся в рабочем состоянии.

На музейной железной дороге Блоне –Шамби есть два паровоза «Mallets». Первым был приобретен Hanomag G 2x 3/3 0-6-6-0 № 104. Этот локомотив весом 56 тонн был одним из самых больших паровозов метровой колеи, когда-либо построенных в Европе. Он прослужил до 1979 года и по состоянию на сентябрь 2021 года все еще находится на реставрации. [21] Также имеется G 2x 2/2 0-4-4-0 № 105, построенный Maschinenfabrik Karlsruhe. По состоянию на сентябрь 2021 года он возит туристические поезда по 5%-ным уклонам. [22]

ABPF-SC (Бразильская ассоциация по сохранению железных дорог – отделение в Санта-Катарине) восстановила 2-6-6-2 Mallet до рабочего состояния. Он возит туристические паровозы на уклонах 3%. Первый официальный поезд отправился 30 апреля 2017 года.

Терминология

Будучи франкоговорящим швейцарцем, Малле произносил свою фамилию соответственно, что-то вроде «Ма-лей». [ необходима цитата ]

В оригинальном патенте Маллета указано компаундное расширение, но после его смерти в 1919 году многие локомотивы (особенно в Соединенных Штатах) были сочленены в стиле Маллета без использования компаундирования (например, Union Pacific Big Boy ). Когда в середине 1920-х годов появились парки таких локомотивов, торговая пресса назвала их «Simple Mallets» — т. е. простые локомотивы, сочлененные как Маллеты. Термин «Mallet» продолжал широко использоваться как для простых, так и для составных локомотивов.

Примеры локомотивов Маллета

Ссылки

  1. ↑ Патент США 136729, Улучшение локомотивов , 11 марта 1873 г.
  2. ↑ Маллет, А., О компаундировании локомотивных двигателей , Труды Института инженеров-механиков, Лондон, июнь 1879 г., стр. 328, цитируется в «Паровой двигатель: трактат о паровых двигателях и котлах» , Кларк, Д. К., Блэки и Ко, Лондон
  3. ^ abcdef Профиль Локо 6: The Mallets , Рид, Брайан, Profile Publications Limited, Виндзор, без даты
  4. ^ (Бела Чере, Акос Васко): Nagyvasúti Vontatójármüvek Magyarországon , Közlekedési Můzeum, Közlekedési Dokumentációs Vállalat, Будапешт, 1985, ISBN  9635521618
  5. ^ Рэнсом-Уоллис, П. (1959). Иллюстрированная энциклопедия железнодорожных локомотивов мира (переиздание 2001 г.). Dover Publications, Inc. стр. 500–501. ISBN 0-486-41247-4.
  6. ^ Селф, Дуглас . "Flexible-Boiler Mallet Locomotives" . Получено 8 мая 2016 г.
  7. ↑ «Локомотивы с сочлененными котлами», журнал Trains , февраль 1945 г.
  8. ^ Ллансо, Стив. "Virginian 2-10-10-2 Locomotives of the USA". www.steamlocomotive.com . Получено 8 мая 2016 г. .
  9. ↑ «Заметки о паровозе», журнал Trains , август 1948 г.
  10. ^ "Локомотивы Chesapeake & Ohio / Hocking Valley 2-6-6-2 "Mallet Mogul" в США". www.steamlocomotive.com .
  11. ↑ Стенограмма заседаний Национальной комиссии по труду на железной дороге . Eastern printing corporation. 1943. С. 4906–4907.
  12. ^ аб Прайого, Йога Багус; Прабово, Йоханес Сапто; Радитио, Диас (2017). Керета Апи из Индонезии: Седжара Локомотив Уап (на индонезийском языке). Джокьякарта: Издательство Jogja Bangkit. п. 122. ИСБН 978-602-0818-55-9.
  13. ^ Прайого, Йога Багус; Прабово, Йоханес Сапто; Радитио, Диас (2017). Керета Апи из Индонезии: Седжара Локомотив Уап (на индонезийском языке). Джокьякарта: Издательство Jogja Bangkit. стр. 110–118. ISBN 978-602-0818-55-9.
  14. ^ "Railroading Heritage of Midwest America - official website". Railroading Heritage of Midwest America. Архивировано из оригинала 28 апреля 2022 г. Получено 28 апреля 2022 г.
  15. ^ "Работа начинается над Union Pacific Challenger No. 3985". Поезда . Получено 2023-01-12 .
  16. ^ "1309 Restoration | Western Maryland Scenic Railroad". Western Maryland Railroad . Получено 21.02.2022 .
  17. ^ "Clover Valley Lumber #4". Niles Canyon Railway . Получено 31 октября 2019 г.
  18. ^ "Фото: Исторический паровоз едет по железной дороге Niles Canyon". The Mercury News . 2021-05-01 . Получено 2023-04-22 .
  19. ^ "Het Spoorwegmuseum Loc SSJ 1622" . www.nmld.locaalspoor.nl . Нидерландский железнодорожный музей.
  20. ^ "Менгенанг Стасюн Коэта-Раджа". disub.acehprov.go.id (на индонезийском языке). 22 ноября 2019 года . Проверено 27 февраля 2024 г.
  21. ^ «G 2×3/3 104 Süddeutsche Eisenbahn Gesellschaft – Chemin defer-musée Blonay-Chamby» (на французском языке). Музей Блонэ Шамби Железная дорога . Проверено 2 октября 2021 г.
  22. ^ «G 2×2/2 105 Süddeutsche Eisenbahn Gesellschaft – Chemin defer-musée Blonay-Chamby» (на французском языке). Музей Блонэ Шамбе Железная дорога . Проверено 2 октября 2021 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Локомотивы Маллета» .