stringtranslate.com

Танковый паровоз

Класс LB&SCR J1

Танковый локомотив — это паровоз , который перевозит воду в одном или нескольких бортовых водяных баках вместо более традиционного тендера . Большинство танковых локомотивов также имеют бункеры (или топливные баки ) для хранения топлива; в тендерно-танковом локомотиве тендер вмещает часть или все топливо, а также может вмещать немного воды.

Существует несколько различных типов паровозов-цистерн, отличающихся расположением и стилем водяных баков и топливных бункеров. У самого распространенного типа баки установлены по обе стороны котла. Этот тип появился около 1840 года и быстро стал популярным для промышленных задач, а позднее для маневровых работ и магистральных перевозок на короткие расстояния .

У паровозов-цистерн есть свои преимущества и недостатки по сравнению с традиционными локомотивами, которым требовался отдельный тендер для перевозки необходимой воды и топлива.

История

Происхождение

Рисунок новинки, на котором показан большой резервуар между колесами и под рамой.

Первым паровозом-цистерной был Novelty , который участвовал в испытаниях Rainhill в 1829 году. [1] Это был пример резервуара с колодцем . Однако более распространенная форма бокового резервуара датируется 1840-ми годами; один из первых таких паровозов был поставлен George England and Co. из New Cross подрядчикам, строившим ветку Сифорд для железной дороги London Brighton and South Coast в 1848 году. [2] Несмотря на первоначальное мнение, что такие локомотивы по своей сути небезопасны, [3] идея быстро прижилась, особенно для промышленного использования, и пять производителей представили свои проекты на Большой выставке в 1851 году. Это были EB Wilson and Company , William Fairbairn & Sons , George England, Kitson Thompson and Hewitson и William Bridges Adams . [4] К середине 1850-х годов паровозы-цистерны можно было встретить выполняющими различные основные и промышленные функции, особенно те, которые предполагали короткие поездки или частую смену направления.

Типы

Существует несколько типов цистерн-локомотивов, в зависимости от расположения и типа водяных цистерн.

Боковой бак

Боковые баки представляют собой кубовидные баки, которые располагаются по обеим сторонам котла , простираясь на всю длину котла или ее часть. [5] Боковые стороны бака простираются до рабочей платформы, если таковая имеется, по крайней мере на часть своей длины. [6] Это была распространенная конфигурация в Великобритании.

Длина боковых баков часто ограничивалась, чтобы обеспечить доступ к клапанному механизму (внутреннее движение). Баки, которые проходили по всей длине котла, обеспечивали большую вместимость воды, и в этом случае вырезы в прямоугольном баке обеспечивали доступ к клапанному механизму. Более длинные боковые баки иногда сужались книзу спереди, чтобы улучшить переднюю видимость. Боковые баки почти все заканчивались на конце ствола котла или перед ним, с дымовой коробкой, выступающей вперед. Несколько конструкций доходили до передней части дымовой коробки, и их называли «утюгами». [ необходима цитата ]

Седельный бак

Бак для воды располагается сверху котла, как седло на лошади. [5] Обычно бак имеет изогнутое поперечное сечение, хотя в некоторых случаях имелись прямые стороны, увенчанные изгибом (как перевернутая буква «U»), или даже формой «Оджи» (вогнутая дуга, переходящая в выпуклую дугу). [7] Вальтер Нильсон запатентовал конструкцию седловидного бака в 1849 году. [8]

Седельные баки были популярным решением, особенно для небольших локомотивов промышленного использования. Они обеспечивали большую подачу воды, но ограничивали размер котла и затрудняли доступ к нему для очистки. Кроме того, локомотив имеет более высокий центр тяжести и, следовательно, должен работать на более низких скоростях. Обзор машиниста также может быть ограничен, что снова ограничивает безопасную скорость.

Квадратная форма топки Belpaire не подходит под седловидный бак, поэтому большинство седловидных баков сохранили старый котел с круглым верхом . Несколько американских локомотивов использовали седловидные баки, которые закрывали только ствол котла, перед топкой.

Вода в баке слегка подогревается котлом, что снижает потерю давления, возникающую при впрыскивании холодной питательной воды в котел. Однако, если вода становится слишком горячей, инжекторы теряют эффективность и могут выйти из строя. По этой причине баки часто останавливались, не доезжая до более горячей и неизолированной дымовой камеры .

Медиа, связанные с локомотивами Saddle tank на Wikimedia Commons

Танк-паньер

Танковый паровоз GWR 57xx класса Pannier

Pannier tank — это коробчатые баки, которые устанавливаются по бокам котла, а не на ходовых пластинах локомотива. Это оставляет пространство между баками и ходовой пластиной. Pannier tank имеет более низкий центр тяжести, чем седловой бак, при этом обеспечивая такой же легкий доступ к клапанному механизму. Pannier tank так названы, потому что баки находятся в положении, похожем на положение корзин на вьючном животном . [9]

Медиа, связанные с Pannier tank locomotives на Wikimedia Commons

Британия

В Великобритании паровозы с паньерными цистернами использовались почти исключительно на Great Western Railway . Первые паровозы с паньерными цистернами Great Western были переделаны из паровозов с седельными цистернами [10] , когда они были перестроены в начале 1900-х годов с топкой Belpaire . Возникли трудности с размещением плоской верхней части последнего внутри окружающего седельного резервуара, что сократило вместимость и увеличило тенденцию к перегреву воды в резервуаре. [11] Паровозы с паньерными цистернами часто рассматриваются как символ GWR. [ необходима цитата ]

Бельгия

В Бельгии цистерны pannier использовались по крайней мере с 1866 года, снова в сочетании с топкой Belpaire. Локомотивы строились для бельгийского государства и для la Société Générale d'Exploitatation (SGE) , частной компании, объединяющей более мелкие второстепенные линии. [12]

Соединенные Штаты

На лесозаготовительных железных дорогах на западе США для тяжелых лесовозных составов использовались 2-6-6-2 седловые или паньерные цистерны.

Колодезный резервуар

В этой конструкции, использовавшейся в более ранних и меньших локомотивах, вода хранится в «колодце» на нижней стороне локомотива, как правило, между рамами локомотива. Эта конструкция была запатентована SD Davison в 1852 году. [13] Это не ограничивает доступ к котлу, но пространство там ограничено, и поэтому конструкция не подходит для локомотивов, которым требуется хороший полезный запас хода перед заправкой. Однако такая конструкция имеет преимущество в создании низкого центра тяжести , что обеспечивает большую устойчивость на плохо уложенных или узкоколейных путях. Первый танк-локомотив, Novelty , был колодезным танком.

Медиа, связанные с локомотивами с цистернами для скважин на Wikimedia Commons

Задний бак (или задний бак)

Финский паровоз класса F1 с задней цистерной

В этой конструкции бак размещается позади кабины, обычно над поддерживающей тележкой. [14] Это снимает вес воды с ведущих колес, давая локомотиву постоянный тяговый вес. Недостатком является снижение водоподъемности. Задний бак является неотъемлемым компонентом локомотива типа American Forney , который представляет собой американский тип 4-4-0 с реверсированными колесами.

Крыло танка

Паровоз-крыло Dougal на линии легкорельсового транспорта Уэлшпула и Лланфэра

Крыльевые баки — это боковые баки, которые проходят по всей длине дымовой коробки, а не по всей длине котла. [15] В начале 19 века термин «крыльевой бак» иногда использовался как синоним бокового бака. [16]

Крыльчатые баки в основном использовались на узкоколейных промышленных локомотивах, которые могли часто заполняться водой и где боковые или седловые баки ограничивали доступ к клапанному механизму. Локомотив Керри Трамвай Excelsior описывался различными источниками как крыльчатый бак и перевернутый седловой бак. [17]

Бак с перевернутым седлом

Джоан на легкорельсовом транспорте Золотой долины, показывающая перевернутый седловидный бак вокруг дымовой коробки

Перевернутый седловидный бак был разновидностью крылатого бака, где два бака были соединены под дымовой коробкой и поддерживали ее. [18] Эта редкая конструкция использовалась по тем же причинам, что и крыльчатый бак, но обеспечивала немного большую вместимость воды. Локомотив трамвая Brill Wotton , как полагают [ кем? ] , имел перевернутый седловидный бак. Перевернутый седловидный бак был специальностью WGBagnall . [19]

Тендер-танк

Ffestiniog Railway тендер-цистерна локомотив Welsh Pony

Танковый локомотив также может тянуть за собой тендер . [20] Это было обычным расположением на самых больших локомотивах, а также на узкоколейных железных дорогах, где небольшой размер локомотива ограничивал пространство, доступное для топлива и воды. Они сочетали как топливо, так и воду в пропорции (где использовался уголь) 1 фунт угля на каждые 6 фунтов воды. [ необходима цитата ] .

В случае использования тендера с узкоколейным локомотивом он обычно перевозил только топливо, а вода перевозилась в баках локомотива. Тендер предлагал большую топливную емкость, чем бункер на локомотиве, и часто емкость воды можно было увеличить, превратив избыточное пространство бункера в водяной бак.

Комбинации

Комбинированные боковые резервуары и резервуар-колодец класса LSWR 415

Большие боковые танковые двигатели могли также иметь дополнительный задний бак (под угольным бункером) или колодезный бак (между рамами). [21] Это могло быть сделано для увеличения вместимости воды, для выравнивания распределения веса или же для улучшения устойчивости за счет понижения центра тяжести . [22]

Классификация локомотивов и колесная формула

Поскольку паровозы-цистерны способны двигаться одинаково быстро в обоих направлениях (см. ниже), они обычно имеют симметричную компоновку колес, чтобы обеспечить одинаковые характеристики хода и устойчивости независимо от направления движения, создавая компоновки только с ведущими колесами (например, 0-4-0 T и 0-6-0 T ) или с равным количеством ведущих и задних колес (например, 2-4-2 T и 4-6-4 T ). [23] Однако другие требования, такие как необходимость поддержки большого бункера, потребуют несимметричной компоновки, такой как 2-6-4 T.

классификация Уайта

В нотации Уайта для классификации локомотивов (в первую очередь по колесной формуле ) для обозначения локомотивов-цистерн используются различные суффиксы: [24]

классификация UIC

В системе обозначений UIC, которая также классифицирует локомотивы в первую очередь по колесной формуле , суффикс «t» используется для обозначения цистерн-локомотивов [25]

Топливный бункер

На цистернах, которые используют твердое топливо, такое как уголь , для перевозки топлива используется бункер (для локомотивов, использующих жидкое топливо, такое как нефть , используется топливный бак ). На цистернах бункеры могут располагаться в двух основных положениях: сзади кабины (как показано на левой стороне изображений ниже), положение, обычно используемое на локомотивах с задней несущей осью или задней тележкой ; или сверху и сбоку от топки, положение, обычно используемое в случаях, когда топка нависает над задней ведущей осью, поскольку это уравновешивает нависающий вес топки, стабилизируя локомотив. [26]

Другие типы танковых локомотивов

Существует несколько других специализированных типов паровозов , которые работают на собственном топливе, но их обычно классифицируют по разным причинам.

локомотив Гарратта

Паровоз NGG16 класса Garratt Южноафриканских железных дорог , хранится в Уэльсе .

Локомотив Гарратта сочленен из трех частей. Котел установлен на центральной раме без колес, а два комплекта ведущих колес (всего 4 цилиндра), несущих топливные бункеры и водяные баки, установлены на отдельных рамах, по одному на каждом конце котла. [27] Сочленение используется для того, чтобы более крупные локомотивы могли проходить кривые, которые в противном случае ограничили бы размер локомотивов с жесткой рамой. Одним из главных преимуществ сочленения формы Гарратта является поддержание центра тяжести локомотива над или внутри осевой линии пути при прохождении кривых. [28]

Крановый танковый локомотив

Крановый танк, сохраненный как статичный экспонат в Брессингеме

Крановый танк (CT) — это паровозный танк, оборудованный краном для работы в железнодорожных мастерских или других промышленных условиях. Кран может быть установлен спереди, в центре или сзади. [29]

Обтекаемый танк-локомотив

Венгерские железные дороги класс 242

В 1930-х годах существовала тенденция к обтекаемости пассажирских экспресс-локомотивов за счет закрытых кузовов. Почти все экспресс-локомотивы были тендерными локомотивами, но несколько быстрых танковых паровозов также были обтекаемы для использования на высокоскоростных, но более коротких маршрутах, где время оборота было важно, а независимость танкового паровоза от поворотных кругов была полезна. [ необходима цитата ] Примерами служат немецкий класс 61 [30] и венгерский класс 242 . [31]

Локомотив подрядчика

Маленький локомотив подрядной организации «Бэгнолл» с характерной цилиндрической топкой

Локомотив подрядчика представлял собой небольшой цистерновый локомотив, специально приспособленный для использования подрядчиками по гражданскому строительству, занимающимися строительством железных дорог. Локомотивы использовались для перевозки людей, оборудования и строительных материалов по временным железнодорожным сетям, построенным на рабочей площадке, которые часто перекладывались или снимались и перемещались в другое место по мере продвижения строительных работ. Локомотивы подрядчика обычно были седельными или с цистернами (см. выше), но требовали нескольких адаптаций, чтобы сделать их подходящими для своей задачи. Они были построены так, чтобы быть максимально легкими, чтобы они могли ездить по легко построенным временным рельсам, и имели колеса с глубокими ребордами, чтобы они не сходили с рельсов на путях, которые часто были очень неровными. [6]

В то же время они должны были быть очень мощными с хорошим сцеплением, поскольку им часто приходилось тянуть составы вагонов по очень крутым склонам, таким как стороны железнодорожных насыпей или отвалов. Многие были спроектированы так, чтобы большие блоки железного балласта можно было прикрепить к рамам, когда требовался дополнительный вес и сцепление, а затем снять, когда это было не нужно. У большинства были установлены шлифовальные механизмы на всех колесах для максимального сцепления. Также требовался какой-то метод предотвращения засорения колес и тормозных колодок грязью и пылью — это либо принимало форму скребковых планок, установленных на передней кромке колес, либо струйных моек колес, подаваемых из водяного бака. Для управления длинными составами свободно сцепленных (и часто неподрессоренных) вагонов локомотивы подрядчиков обычно имели очень эффективные паровые тормоза. У большинства отсутствовала полноценная кабина, часто имелась только передняя «очковая пластина». Если кабина была предусмотрена, ее обычно снимали вместе с дымовой трубой, а иногда и с куполом, чтобы локомотив можно было погрузить на платформу для перевозки по железной дороге в новые места, не выходя за пределы габарита погрузки . [32]

Паровые трамвайные локомотивы

Локомотив паровоза Geldersche Tramwegen, Нидерланды

Паровые трамвайные локомотивы, которые были построены или модифицированы для работы на уличных или придорожных трамвайных путях, почти всегда были также танковыми локомотивами. [33]

Трамвайные двигатели имели закрытые колеса и движение, чтобы избежать несчастных случаев на дороге. Они часто имели скотосбрасыватели , чтобы избежать дорожного мусора, вызывающего сход с рельсов. Некоторые трамвайные двигатели были оснащены крышей и закрытыми боковинами, что придавало им вид скорее товарного вагона, чем локомотива. [34]

Тепловозы с вертикальным котлом

Вертикальный котел тепловоза «Тэффи».

Железнодорожные локомотивы с вертикальными котлами повсеместно были танковыми локомотивами. Это были небольшие, более дешевые в эксплуатации машины, в основном используемые в промышленных условиях. [35]

Преимущества и недостатки

600 мм ( 1 фут  11+Тепловоз-цистерна колеи 5 ⁄ 8  дюймаПознани, Польша

Преимущества танковых локомотивов включают в себя:

Локомотивы класса LB&SCR L были оснащены колодезными цистернами, а часть боковых цистерн была заглушена для повышения устойчивости.

Есть и недостатки:

Популярность

По всему миру танковые двигатели были популярны по-разному. Они были более распространены в районах, где длина пробега была короткой, и требовалось быстрое время разворота или отсутствовали возможности разворота, в основном в Европе. Из-за ограниченного запаса топлива и воды они не пользовались популярностью в районах, где нормой были длинные пробеги между остановками.

Они были очень распространены в Великобритании, Франции и Германии. В Великобритании они часто использовались для маневровых и пилотажных задач, пригородных пассажирских перевозок и местных грузовых перевозок. GWR был известен своими танками Prairie (такими как класс « 61xx »), которые использовались для многих целей, включая очень тяжелые поезда на линиях добычи угля в долине Уэльса, для которых были разработаны GWR 4200 Class 2-8-0 T. [40] В Германии также строились большие локомотивы-цистерны. [41] В Соединенных Штатах они использовались для пригородных перевозок в режиме « тяни-толкай» , переключения на терминалах и в локомотивных депо, а также для лесозаготовок, горнодобывающей промышленности и промышленного обслуживания. [42]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Калла-Бишоп, П. М.; Греджио, Лучано (1985). Паровозы . Crescent Books.
  2. ↑ The Industrial Locomotive Society (1967), Паровозы в промышленности , Newton Abbot: David and Charles, стр. 9–10
  3. ↑ «Катастический пожар», Daily News , № 1975, Лондон, 20 сентября 1852 г.
  4. ↑ «Великая выставка», The Morning Chronicle , № 26429, Лондон, 29 августа 1851 г.
  5. ^ Джозеф Грегори Хорнер (1892). Словарь терминов Локвуда, используемых в практике машиностроения. Кросби, Локвуд и сын. стр. 413.
  6. ^ ab Locomotive Cyclopedia of American Practice. Simmons-Boardman Publishing Corporation. 1922. стр. 86.
  7. ^ Гордон Эдгар (15 октября 2019 г.). Промышленные локомотивы и железные дороги Шотландии. Amberley Publishing. стр. 220. ISBN 978-1-4456-4943-6.
  8. ^ Джордж Августус Ноукс (1899). Эволюция паровоза (1803-1898). Railway Publishing Company. стр. 11.
  9. ↑ Робин Джонс (31 января 2014 г.). Great Western Railway Pannier Tanks. Crowood. ISBN 978-1-84797-654-3.
  10. ^ "Pannier tank". Архивировано из оригинала 2016-05-14.
  11. ^ Холкрофт, Х .: Очерк практики локомотивов Great Western 1837–1947 гг. Locomotive Publishing Company , Лондон, Великобритания (1957), стр. 42
  12. ↑ Дамбли, Фил: «Nos inoubliables 'Vapeur». Editions LE RAIL, Брюссель (1968).
  13. ^ "Старый "хороший" танковый паровоз". Обзор локомотивов, железнодорожных вагонов и вагонов . Издательская компания "Локомотив". 1908. С. 218.
  14. ^ "Танковые локомотивы для пригородного сообщения на американских железных дорогах". Engineering News . McGraw-Hill Publishing Company. 1905. С. 168.
  15. ↑ Неемия Хокинс (1909). Механический словарь Хокинса: энциклопедия слов, терминов, фраз и данных, используемых в механических искусствах, ремеслах и науках. Т. Одель. С. 655.
  16. ^ Институт инженеров-механиков (Великобритания) (1864). Труды Института инженеров-механиков. Институт. стр. 103.
  17. ^ Козенс, Льюис (1953). Железные дороги Ван и Керри: с трамваем Керри. Р. Козенс.
  18. ↑ Марк Смитерс (31 марта 2016 г.). Железные дороги Королевского арсенала: взлет и падение военной железнодорожной сети. Pen & Sword Books. стр. 192. ISBN 978-1-4738-4401-8.
  19. ^ "Узкоколейный локомотив для газовой и коксовой компании". Машиностроение . 7 июня 1895 г.
  20. ^ Энтони Бертон; Джон Скотт-Морган (30 ноября 2015 г.). Легкие железные дороги Британии и Ирландии. Pen and Sword. стр. 18–19. ISBN 978-1-4738-2706-6.
  21. ^ Лоу, Джеймс У. (2014). Британские производители паровозов . Pen & Sword Books Limited. ISBN 978-1-4738-2289-4.
  22. ^ "Локомотивы, построенные между 1930 и 1962 годами". Поезда . Т. 24. Издательская компания Kalmbach. 1964. С. 35.
  23. ^ Джозеф Рассел Хауден (1909). Книга для мальчиков о локомотивах. Компания FA Stokes. С. 177–179.
  24. ^ Промышленные локомотивы: включая сохранившиеся и второстепенные железнодорожные локомотивы . Том 17EL. Мелтон-Моубрей: Industrial Railway Society . 2015. ISBN 978 1 901556 88 9.
  25. ↑ Типовое обозначение осей на локомотивах и моторвагонных составах. [ Обязательно ] (5-е изд.). 1 января 1983 г. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  26. ^ Генри Гринли (1904). Модель локомотива: его проектирование и строительство; практическое руководство по строительству и управлению миниатюрными железнодорожными двигателями. P. Marshall & Company. стр. 35.
  27. ^ Нок, О.С. (1971). Железные дороги в годы превосходства 1905–19 . Blandford Press. стр. 127.
  28. ^ AE Durrant (1969). Локомотив Гарратта. Дэвид и Чарльз. ISBN 978-0-7153-4356-2.
  29. ↑ Журнал «Локомотив» и «Обзор вагонов и железнодорожных вагонов». Издательская компания «Локомотив». 1907. С. 47.
  30. ^ Готвальдт, Альфред (2005). Die Baureihe 61 und der Henschel-Wegmann-Zug (на немецком языке). Фрайбург: EK-Verlag. ISBN 978-3-88255-161-7.
  31. ^ Кубинский, Михай (1975). Ungarische Lokomotiven und Triebwagen (на венгерском языке). Будапешт: Академия Киадо. ISBN 963-05-0125-2.
  32. ↑ Джон К. Браун (сентябрь 2001 г.). Локомотивный завод Болдуина, 1831–1915: исследование американской промышленной практики. JHU Press. ISBN 978-0-8018-6812-2.
  33. ^ Баркрофт, Генри (1881). Паровые трамваи: насущная потребность времени. Ходжес, Фиггис.
  34. ^ Кларк, Дэниел Киннер (1894). Трамваи, их строительство и эксплуатация, охватывающие всеобъемлющую историю системы, отчеты о различных видах тяги. К. Локвуд и сын.
  35. ^ Эбботт, Роуленд Обри Сэмюэл; Лоу, Джеймс Уэнсли (1989). Вертикальные паровые локомотивы и рельсовые моторы, построенные в Великобритании. Oakwood Press. ISBN 978-0-85361-385-5.
  36. ↑ Кэмп, Уолтер Мейсон, ред. (22 апреля 1905 г.). «Заседание Западного железнодорожного клуба». The Railway and Engineering Review . XLV (16). Railway Review, Incorporated: 283.
  37. ^ Западный железнодорожный клуб (1904). Официальные протоколы. Западный железнодорожный клуб. стр. 2.
  38. ^ "6-колесный танковый локомотив, DW & W. Ry". Обзор локомотивов, железнодорожных вагонов и вагонов . Издательская компания Locomotive. 13 июня 1903 г. С. 404–406.
  39. ^ Брэдли, Д. Л. (1974). Локомотивы Лондонско-Брайтонской и Южнобережной железной дороги: Часть 3. Железнодорожное общество переписки и путешествий .
  40. ^ "Локомотивы GWR Tank 4200 class". Архив Great Western .
  41. ^ De Cet, Mirco; Kent, Alan (2006). Полная энциклопедия локомотивов . Rebo International BV стр. 74–78. ISBN 978-90-366-1505-1.
  42. ↑ Джон Х. Уайт (1 января 1979 г.). История американского локомотива: его развитие, 1830–1880 гг. Courier Corporation. стр. 233–235. ISBN 978-0-486-23818-0.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Танковые локомотивы .