Локомотив Central South African Railways Rack 4-6-4RT 1905 года выпуска был южноафриканским паровозом досоюзной эпохи , использовавшимся в колонии Трансвааль .
В 1905 году Central South African Railways ввела в эксплуатацию два четырехцилиндровых локомотива-цистерны с колесной формулой 4-6-4 Baltic на участке между Waterval Onder и Waterval Boven. Локомотивы были недостаточно мощными и оказались неудачными в эксплуатации на рейке, в результате чего в 1906 году их реечные механизмы были сняты, чтобы превратить их в обычные двухцилиндровые локомотивы-цистерны. [1] [2]
В 1905 году Central South African Railways (CSAR) разместили заказы у Vulcan Foundry на строительство двух локомотивов с зубчатой рейкой типа 4-6-4 Baltic для использования на участке между Waterval Onder и Waterval Boven . Согласно проектам и спецификациям главного суперинтенданта локомотивов CSAR PA Hyde, локомотив CSAR Rack должен был иметь раму из брусьев , два цилиндра с диаметром цилиндра 18 дюймов (457 миллиметров) и ходом поршня 30 дюймов (762 миллиметра) и использовать ту же систему привода, что и Nederlandsche-Zuid-Afrikaansche Spoorweg-Maatschappij 32 Tonner , CSAR Class G , который хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации на рельсах. Два локомотива были поставлены в 1905 году под номерами 995 и 996, следуя номерному ряду локомотивов с зубчатой рейкой класса G. [1]
Строители решили не придерживаться оригинальных конструкций и спецификаций. Ход цилиндра был уменьшен до 20 дюймов (508 миллиметров), и были добавлены два внутренних цилиндра тех же размеров для независимого управления реечным механизмом. Вместо указанной рамы стержня была использована пластинчатая рама . Основные пластинчатые рамы были 1+Толщиной 1 ⁄ 4 дюйма (32 миллиметра) и располагались снаружи спаренных колес. Сбалансированные плоские золотниковые клапаны приводились в действие клапанным механизмом Joy . [1] [2] [3]
Мощность котла не была увеличена для компенсации дополнительных цилиндров, и в процессе эксплуатации возникли проблемы в рабочих условиях. Испытания показали, что локомотивы не могли поддерживать пар и имели недостаточный адгезионный вес для предотвращения скольжения на крутом уклоне. Котел должен был генерировать подачу пара, пока двигатель проходил через туннель в верхней части уклона с неработающим воздуходувным патрубком, поскольку отработанный пар отводился в боковые баки, пока работала система воздушного тормоза с противодавлением. [1] [2] [3]
Несмотря на то, что локомотив оказался неудачным в эксплуатации, на тот момент его конструкция имела несколько новых особенностей. [1]
Внешние цилиндры приводили в движение спаренные колеса, а внутренние цилиндры приводили в движение спаренную пару зубчатых колес. Зубчатые колеса были установлены на раме, подвешенной к широко разнесенным ведущим и ведущим осям спаренных колес, которые имели колесную базу 8 футов 3 дюйма (2515 миллиметров). [1] [2]
Вместо рамы из прутков, как указано, для размещения внутренних цилиндров использовалась внешняя пластинчатая рама. Шатуны внутреннего двигателя не были соединены напрямую с шатунными шейками, а с выступами на соединительных стержнях, которые приводили в действие зубчатую рейку. Этот метод соединения был неизбежен из-за ограниченной ширины всего в 3 фута 3 дюйма (991 миллиметр) между шинами. [1] [2]
Для компенсации износа шин на сопряженных ведущих колесах подшипники оси рейки могли регулироваться вертикально, в то время как зубья рейки имели эвольвентную форму для обеспечения правильного действия между регулировками. Внутренние кривошипы были дискового типа с треугольными окружными канавками для установки чугунных тормозных колодок ручного тормоза двигателя рейки. [1] [2]
Клапанный механизм внешнего и внутреннего набора движения мог отдельно реверсироваться с помощью собственного винтового механизма, в то время как каждый набор также имел собственные независимые регуляторы, инжекторы и питающие насосы. Локомотив имел паровые тормоза на всех сцепленных колесах, а также на обеих тележках, первый и последний южноафриканский паровоз, оснащенный тормозными тележками. Сцепленные колеса и кривошипные диски реечного двигателя имели отдельные ручные тормоза, а внутренние и внешние поршневые пары имели отдельные противодавленческие воздушные тормоза. Кроме того, локомотив имел комбинированный эжектор для работы вакуумных тормозов поезда. [1] [2]
В системе противодавления воздушного тормоза Le Chatelier использовались следующие элементы:
Чтобы защитить экипаж от дыма и газов в туннеле, большая кабина была полностью закрыта и имела боковые двери и окна. [1] [2]
Несмотря на свои передовые характеристики, локомотив CSAR Rack оказался неудачным и уступил более старому и гораздо меньшему предшественнику — локомотиву Class G rack. В результате зубчатые механизмы обоих локомотивов были демонтированы в течение года после ввода их в эксплуатацию, превратив их в обычные двухцилиндровые цистерны. Из-за их неисправности старые 32-тонники оставались в эксплуатации до 1908 года, когда была построена новая трасса с более легкими уклонами, включая новый туннель, и зубчатую секцию можно было оставить. [1] [2] [3] [4]
Их неудача может быть напрямую связана с тем, что строители ввели два дополнительных цилиндра, в то время как мощность котла осталась прежней, что привело к тому, что локомотив имел недостаточную паропроизводительность. Кроме того, сложный реечный механизм привел к постоянным проблемам с обслуживанием. [1] [2] [3]
Когда 31 мая 1910 года был создан Южно-Африканский Союз , три колониальные правительственные железные дороги ( Cape Government Railways , Natal Government Railways и CSAR) были объединены под единой администрацией для контроля и управления железными дорогами, портами и гаванями Союза. Хотя Южноафриканские железные дороги и гавани появились в 1910 году, фактическая классификация и перенумерация всего подвижного состава трех составных железных дорог были реализованы только с 1 января 1912 года. [5] [6]
В 1912 году локомотивы считались устаревшими и не были классифицированы или перенумерованы, а вместо этого имели только цифру "0" в качестве префикса к их существующим номерам. Оба локомотива были выведены из эксплуатации к 1915 году, всего через десять лет после постройки. [6] [7]
