Примерно после 1910 года клапанный механизм Бейкера стал основным конкурентом клапанного механизма Вальсхарта для паровозов в Соединенных Штатах. Строго говоря, это был не клапанный механизм , а механизм переменного расширения, адаптированный к компоновке Вальсхарта, заменяющий тягу расширения и скользящий блок плашек. В компоновке Бейкера использовалось больше подшипников скольжения или штифтовых соединений , но избегалось проскальзывание плашек, присущее тяге расширения, с целью уменьшения износа и необходимости обслуживания; это также могло способствовать более длинному ходу клапана.
В начале 1900-х годов было много попыток создать новый клапанный механизм для замены стандартного к тому времени клапанного механизма Walschaerts. В Соединенных Штатах шаблоны Young , Southern , Caprotti и Franklin использовались в нескольких классах, но только шаблон Baker получил более чем ограниченное признание.
Проект был разработан в компании AD Baker Company из Суонтона, штат Огайо , которая занималась производством паровых тяговых двигателей . Идея принадлежала сотруднику по имени Гиффорд, но была развита компанией Baker, первые патенты были выданы в 1903 году [1] [2] , а патенты были выданы по крайней мере до ноября 1912 года. [3]
Локомотивный клапанный механизм Baker был произведен компанией Pilliod Co. из Суонтона, штат Огайо. Последующие версии выпускались вплоть до конца эксплуатации паровых локомотивов. Он был особенно популярен на железной дороге Norfolk and Western Railway , и почти все более поздние локомотивы N&W использовали его. Другими активными пользователями были Chesapeake and Ohio Railway , Nickel Plate Road , New York Central Railroad и Baltimore and Ohio Railroad . Всегда велись споры о преимуществах механизма Baker, основная критика касалась количества штифтовых соединений и возможного холостого хода. Несмотря на популярность на железных дорогах на востоке, западные штаты имели тенденцию продолжать использовать схему Walschaerts. В Великобритании механизм Baker был популярен среди инженеров-моделистов, но в полноразмерной практике длина ярма и ширина сборки могли быть затруднительны для размещения в ограниченном габарите погрузки.
Другими локомотивами, на которых использовался клапанный механизм Бейкера, были локомотивы класса J , класса Ja , класса Jb Новозеландских железных дорог , некоторые локомотивы класса Ka и локомотивы класса 620 Южно-Австралийских железных дорог .
В клапанном механизме Baker компенсационная связь механизма Walschaerts заменяется на сборку рычагов и связей, которая производит тот же эффект, позволяя непрерывно изменять ход клапана. Остальная часть механизма та же самая, так что возвратный кривошип и комбинированный рычаг имеют ту же форму, хотя пропорции обычно изменяются. Pilliod Co. продавала механизм как единый узел, который устанавливался на раме в месте, обычно занимаемом компенсирующей связью Walschaerts.
Механизм Бейкера состоял из следующих частей:
Детали были расположены таким образом, что когда хомут был центрирован, соединение главного звена с коленчатым рычагом находилось на одной линии с двумя шарнирами на хомуте. В этот момент возвратно-поступательное движение нижнего конца главного звена оставляло верхний относительно неподвижным, поскольку главное звено качалось вперед и назад на качающихся звеньях.
При движении вперед хомут выдвигался вперед, так что его верхний шарнир находился перед соединением коленчатого рычага и главного звена. Перемещение эксцентрикового рычага вперед и назад опускало и поднимало верхнюю часть главного звена. Это движение преобразовывалось коленчатым рычагом в возвратно-поступательное движение радиусного стержня. Угол хомута контролировал относительное движение и, следовательно, отсечку; наклон хомута назад изменял направление движения радиусного стержня.