Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Редукторный паровоз представляет собой тип паровоза , который использует зубчатые передачи, как правило , понижающей передачи , в трансмиссии , в отличие от общей конструкции ведомого непосредственно.

Эта передача является частью механизма внутри локомотива и его не следует путать с шестерней , которая выталкивает в стойке локомотив вдоль стойки между рельсами. Паровозы с редукторами, которые были построены, были созданы для обычных путей, полагаясь на сцепление между колесами и рельсом.

Объяснение и обоснование [ править ]

Паровоз , так как обычно используется, имеет свои поршни , непосредственно присоединенные к кривошипам на ведущих колесах ; таким образом, отсутствует зубчатая передача, один оборот ведущих колес эквивалентен одному обороту кривошипа и, следовательно, двум рабочим ходам на поршень (паровозы почти всегда имеют двойное действие , в отличие от более знакомого двигателя внутреннего сгорания ).

Колесо на редукторном паровозе. Вала ( если смотреть в направлении справа от фото) передала власть в конической зубчатой передачей (частично видимой под крышкой), при котором происходит передача мощности на колеса. Это колесо от локомотива Шэя.

Максимальная частота вращения довольно фиксирована для данной технологии двигателя. Учитывая отсутствие какой-либо трансмиссии с регулируемым передаточным числом между поршневым двигателем и колесами, конструктор вынужден идти на компромисс между желаемым крутящим моментом и желаемой максимальной скоростью; это определяет радиус ведущих колес. Радиус кривошипа, прикрепленного к колесу, конечно, меньше этого; его радиус определяет длину хода поршня. Он не может быть слишком большим, так как локомотив не сможет произвести достаточно пара, чтобы снабжать эти большие цилиндры на скорости; он не может быть слишком маленьким, иначе доступный пусковой момент и, следовательно, тяговое усилие будут слишком малы, и локомотив не сможет запустить поезд.

Для многих промышленных применений требуется низкоскоростной локомотив с достаточным пусковым тяговым усилием. Эти отрасли варьируются от горнодобывающих и карьерных работ до лесных и лесозаготовительных работ. Линии с крутым уклоном, особенно когда рельсы построены дешево и не подходят для высоких скоростей, также будут способствовать использованию локомотивов с высоким тяговым усилием. Хотя соотношение скорости и крутящего момента можно отрегулировать в пользу крутящего момента и тягового усилия за счет уменьшения размера ведущих колес, существует практический предел, ниже которого это не может быть достигнуто без слишком короткого хода поршня на прямом ходу. управляемый локомотив.

Решение состоит в том, чтобы отделить кривошип от колес, во-первых, обеспечивая разумный ход поршня и радиус кривошипа, не требуя большего, чем желательно, ведущих колес, а во-вторых, позволяя снизить скорость вращения с помощью зубчатой ​​передачи. Такой локомотив - это локомотив с редуктором . Большинство из них были и остаются односкоростными, но в некоторых использовалась коробка передач с переменным передаточным числом и несколько передаточных чисел.

Типы моторных локомотивов [ править ]

Подавляющее большинство моторных локомотивов в мире были построены по одному из трех различных дизайнов, лицензионных и официальных, или клонов, построенных после истечения срока действия ключевых патентов. Из всех типов локомотив Shay был самым многочисленным и известным. Подавляющее большинство эксплуатировалось на североамериканском континенте, но некоторое количество использовалось в различных частях Южной Америки и значительное количество в Австралии и Новой Зеландии , в том числе отечественные.

Это были не первые локомотивы, в которых использовалась зубчатая передача. Локомотив Coalbookdale Ричарда Тревитика использовал большую шестерню вместо боковых тяг, чтобы соединить коленчатый вал с ведущими осями с чистым передаточным числом 1: 1 . Ранние локомотивы Grasshopper (1832), Crab (1837) и Mud Digger (1842), построенные для Балтиморской и Огайской железной дороги, использовали передаточное число порядка 2: 1, так что каждый поворот коленчатого вала приводил к примерно двум оборотам ведущих осей. . Это позволяло использовать относительно небольшие ведущие колеса без ущерба для скорости. [1]

Класс C Shay (три управляемых грузовика)

Локомотив Шая [ править ]

Шей локомотив оснащен котел смещения с несколькими цилиндрами , прикрепленными к нему на стороне , противоположной, вождение продольного вала , направленный на оси с помощью конических зубчатых колес (см также Ефрем Шей , изобретатель).

Локомотив Climax класса B

Локомотив кульминации [ править ]

Локомотив Climax класса B имеет два наклонных цилиндра, приводящих в движение поперечный коленчатый вал, соединенных с продольным приводным валом, расположенным по центру локомотива, и приводящие в движение грузовые автомобили через внутреннюю зубчатую передачу.

Был также более ранний Climax класса A с вертикально установленным паровым двигателем морского типа, работающим через аналогичную трансмиссию через двухступенчатую коробку передач.

Локомотив Хейслера [ править ]

Локомотив Heisler - обратите внимание на расположение цилиндра

Локомотив Хейлера имеет «VEE-Twin» парового двигатель типа, один цилиндр с каждой стороны котла, прикрепленный к центрально расположенному продольному приводному вал, снова направленному на колеса.

Другие типы [ править ]

Помимо трех упомянутых основных дизайнов, были и другие дизайны и клоны:

  • Завод Sentinel Waggon Works построил множество маневровых локомотивов с редуктором различных конструкций, в основном с вертикальными водотрубными котлами и высокоскоростными закрытыми двигателями с тарельчатым клапаном. В этих котлах высокого давления сочетаются высокоскоростной редуктор, обеспечивающий высокий крутящий момент на низких оборотах. [2]
  • Локомотивом Уилламетт был улучшенный-на клон Шай локомотива производится в ограниченном количестве от Willamette Iron & Steel (более известный как для них пара осла двигателей ) после того, как ключевые патенты истек. Заказчики лесозаготовительных работ на Западном побережье требовали улучшений в деталях конструкции и применения более современных локомотивных технологий в локомотивах с редукторами; Лима (изготовители Шая) тянули за собой пятки. Willamette был ответом на это.
  • Компания Davenport Locomotive Works владела серией патентов на редукторы, предназначенные для движения между рамами локомотивов локомотивов с боковой штангой, первый из которых был выдан в 1913 году и имел открытое зубчатое зацепление. [3] [4] Более поздние улучшения имели полностью закрытые шестерни. [5] [6] [7] Это предлагалось как с односкоростной, так и с двухскоростной трансмиссией, и оно использовалось в локомотивах с четырьмя и шестью соединениями с боковой штангой, с входом коленчатого вала в коробку передач сразу за задний водитель . [8] Более крупные локомотивы с сочлененной рамой были построены с двумя 4-х сдвоенными тележками с редукторами, с цилиндрами на внутренних концах и коробками передач снаружи. [9] Давенпорт рекламировал эти локомотивы для промышленного, карьерного и лесозаготовительного использования. [10]
  • В Bell Локомотив завод продал линию небольших промышленных локомотивов на основе модульных, полностью enclused 2-цилиндровых «паровых двигателей» , направленных на ведущие оси. [11] [12] [13] [14]
  • Компания A&G Price Ltd из Темзы, Новая Зеландия, построила ряд локомотивов с редуктором, часто самодельные варианты типов Climax A, Climax B или Heisler. Однако они произвели тип, известный как «16-колесный» (0-4-4-4-4-0), который также производился другим производителем в Новой Зеландии, Johnson Brothers из Invercargill. Последним паровым двигателем Прайса был локомотив Heisler , построенный через 3 года после постройки последнего американского Heisler.
  • Эвелинг и Портер построили несколько локомотивов с редукторами, которые по сути представляли собой тяговые двигатели с фланцевыми колесами. В ранних моделях использовался цепной привод со звездочкой, но в более поздних версиях были цилиндрические шестерни .
  • Avonside Engine Company выпустила небольшое количество узкоколейных паровозов направленных на плантациях сахарного тростника в Натале . Они были похожи по дизайну на Heislers.
  • Китсон-Еще локомотива использовал разные концы одних и те же цилиндры для пара или дизельных двигателей. Кривошип находился над рамой, и зубчатая передача фиксированного редуктора соединяла его с центральной осью.
  • В 1899 году Wiener Lokomotivfabrik, Флоридсдорф, Австрия, произвела узкоколейные паровые зубчатые локомотивы с зубчатой ​​передачей, которые эксплуатировались на Ахензейской железной дороге .
  • Вертикальные паровозы типа «кофейник» часто использовались, в отличие от локомотивов Де Винтона .

Сегодня [ править ]

С сокращением коммерческого использования паровой тяги коммерческое использование моторных локомотивов также сократилось.

Некоторые паровозы с редуктором все еще работают на сахарных плантациях Индонезии и, несомненно, где-то еще [ необходима цитата ] , но в большинстве стран теперь их можно увидеть только на туристических маршрутах, в заповедниках и музеях. Особым преимуществом при производстве тростникового сахара является возможность использовать высушенный твердый остаток от прессования тростника (см. Жмых ) в качестве топлива незначительной стоимости, при условии, что для обслуживания локомотивов имеется недорогой технический персонал.

Австралия [ править ]

  • Puffing Billy Railway в Виктории, Австралия :
    • Кульминация класса B 1694. Приобретена лесной комиссией штата Виктория в 1928 году для перевозки бревен на лесном трамвае Тайерс-Вэлли, который отходил от железной дороги Мо-Валгалла к востоку от Мельбурна. После вывода из эксплуатации локомотива в начале 1950-х годов он хранился (заброшен) на территории Государственного лесопильного завода в Эрике, пока в 1965 году не был передан в музей Паффинг Билли для статической демонстрации. В 80-х годах железной дорогой Паффинг Билли восстановил его до пара. Был завершен капитальный ремонт, и он вернулся в эксплуатацию в воскресенье 8 сентября 2013 года. [15]
    • Построенный в Лиме локомотив Shay на железной дороге Али-шань на Тайване , хотя он еще не восстановлен.

Канада [ править ]

В Канадском музее науки и техники в Оттаве, Онтарио, есть 50-тонный локомотив Shay класса B, который работает по воскресеньям и средам в июле и августе.

Британская Колумбия Forest Discovery Center в Дункан, Британская Колумбия . Магазин Шайс - Лима с номерами 2475 (дисплей) и 3147 (не работает в ожидании работы котла). Магазин Climax под номерами 1057 (дисплей) и 1359 (рабочий).

Индонезия [ править ]

На сахарных заводах до сих пор используются самые разные типы. Большинство из них представляют собой локомотивы 0-10-0 с длинной колесной базой , в которых используется техника шарнирного сочленения, включающая редукторный привод на самые внешние оси, а внутренняя пара - с прямым приводом.

Новая Зеландия [ править ]

  • Шэнттаун , западное побережье:
    • Heisler, производитель No 1494 (без реставрации)
    • Кульминация, производитель № 1203 (выведен из эксплуатации в ожидании капитального ремонта)
  • Линия Пукемиро , Пукемиро:
    • Heisler, производителей нет. 1063 (только детали. Блок двигателя и 2 тележки)
    • Heisler, производитель № 1082 (ожидает капитального ремонта)
    • Кульминация, мейкеры no1650 (на реставрации 2014 г.)
    • Цена Cb 117 (клон Climax класса A, восстановленный, рабочий)
    • Цена E 111 (клон Climax класса B, статическая реставрация 2014 г.)
  • «Steam Scene», Крайстчерч:
    • Цена V 148 (клон Heisler, в рабочем состоянии)

Te Awamutu "Climax", производитель № 1317 (статическая реставрация, 2014 г.)

  • Парк «Ферримид Херитэдж», Крайстчерч:
    • Heisler, производитель No 1450 (без реставрации)
    • Цена Cb 113 (клон Climax класса A, восстановленный)

Соединенное Королевство [ править ]

Сохранилось около 30 часовых и несколько авелингов и носильщиков. Ниже приведены несколько примеров:

  • Бакингемширский железнодорожный центр :
    • два Эвелинга и Портера
    • два Стража
  • Паровая железная дорога Эмбсей и Болтонского аббатства
    • один Страж
  • Железнодорожный трест Нортгемптоншира
    • два Стража
  • Рашден, Хайэм и Веллингборо железная дорога
    • Один Авелинг и Портер

The Aveling & Porter 2-2-0WT Blue Circle много раз менял владельца. Последнее известное место - железная дорога Рашден, Хайэм и Веллингборо .

Соединенные Штаты [ править ]

В Америке нет паровозов с редукторами, которые используются в коммерческих целях. Однако некоторые из них работают на туристических маршрутах.

В государственном парке Cass Scenic Railroad в Западной Вирджинии используются только локомотивы с редуктором, а также самый большой из оставшихся и последний когда-либо построенный локомотив Shay - 162-тонная бывшая железная дорога Western Maryland №6. У железной дороги также есть локомотивы Climax и Heisler, что позволяет увидеть все три типа.

Ревущие Camp и больших дерева Узкоколейная железная дорога в Фелтоне, штат Калифорния , имеет несколько операционных Shays, а редко управляются Heisler, и Climax ожидающего восстановления.

Белая гора Центральная Железная дорога на Кларка Торговый пост в Линкольн, штат Нью - Гемпшир , работает Climax # 6, построенный в 1920 году (строитель номер 1603), на своей туристической линии. У Кларка также есть последний оставшийся Шей в Новой Англии. Shay не работает, но находится на хранении. У Clark's также есть 32-тонный локомотив Heisler, который ожидает замены шпилек.

65-тонный локомотив Lima 1922 года выпуска с дизайном Shay с тремя грузовиками находится на статической выставке в музее под открытым небом Travel Town в Лос-Анджелесе .

В Юго-Восточном железнодорожном музее в Дулуте, штат Джорджия , есть два грузовика Heisler (№ 9), которые с любовью отреставрированы на статической выставке в главном выставочном зале. Heisler расписан для компании Campbell Limestone Co и находится в отличном состоянии.

На железнодорожной дороге Mount Rainier Scenic Railroad в штате Вашингтон работает 99-тонный West Fork Logging Heisler # 91, 70-тонный Hillcrest Lumber Climax # 10, 95-тонный Pickering Lumber Shay # 11 ожидает работы котла, а 75-тонный Rayonier Company Willamette # 2 находится в эксплуатации и является единственным действующим Willamette.

Silver Creek и Стефенсон железной дороги в Фрипорт, штат Иллинойс . Действует магазин Heisler № 1260.

Дурбин и Гринбрир Валли железной дороги в Дурбин, Западная Вирджиния . Цех «Климакс» № 1059 в работе.

Самптер Valley Railroad в Бейкер - Сити, штат Орегон . Магазин Heisler №1306 в работе.

Побережье Орегона Scenic железной дороги в Garibaldi, штат Орегон . Действует цех Heisler №1198.

Железная дорога Foster Brook & State Line в Брэдфорде, штат Пенсильвания . Узкая колея 2 фута ( 610 мм ) [16] Шай (цех № 3118 Локомотивного завода Лимы) в рабочем состоянии. Не доступен для публики.

Loop Railroad Georgetown в Джорджтауне, штат Колорадо . Шай (цех № 3199 Лимского локомотивного завода) в работе.

Железная дорога из сахарной сосны Йосемити в Шугар-Пайн, Калифорния.

Тайвань [ править ]

Alishan Forest Railway в Тайване работает 22 Шей локомотивов в прошлом, с самым старым знакомств к 1910 году . Шестнадцать из первоначальных 22 сохранились, 3 из которых находятся в рабочем состоянии и 1 - на железной дороге Пыхтящего Билли .

См. Также [ править ]

  • Cass Scenic Railroad State Park
  • Глоссарий компонентов паровоза
  • Steam осел
  • Паровой двигатель

Ссылки [ править ]

  1. ^ Дж. Сноуден Белл, Ранняя движущая сила железной дороги Балтимора и Огайо ; см. главы I и IV.
  2. ^ "Статья в энциклопедии ЛНЭР по классу Sentinel Y10" .
  3. ^ Лорин W. Баргер, сочлененный двигатель, патент США 1060883 , выданный 6 мая 1913.
  4. ^ Элмер Ф. Бакер, Транспорт для сочлененной Geared Локомотива, патент США 1242308 , выданный 9 октября 1917.
  5. ^ Элмер Ф. Бакер, Редукторный Локомотив, патент США 1360709 , выданный 30 ноября 1920.
  6. ^ Элмер Ф. Бакер, Редукторный Локомотив, патент США 1369212 , выданный 22 февраля 1921 года.
  7. ^ Элмер Ф. Бакер, Редукторный Локомотив, патент США 1397716 , выданный 22 ноября 1921.
  8. ↑ Davenport Locomotive Works, Rod and Gear-Drive Locomotive, Горный каталог (издание для металлов и карьеров), 2-й выпуск , Keystone Consolidated Publishing Co., Питтсбург, 1922; стр. 347.
  9. ^ Лорин W. Баргер, паропровод система, патент США 1292990 , выданные 4 февраля 1919.
  10. ^ Давенпорт Локомотив Работы, Реклама, Лесоруб, Том. XXV , № 7 (май 1924 г.); стр. 189. То же объявление появляется на стр. 189 июльских, августовских, сентябрьских и октябрьских выпусков.
  11. ^ Подрядчики Локомотив, сжигающий легкое масло, Муниципальный журнал, Vol. XXXIV , № 1 (2 января 1913 г.); стр.40.
  12. ^ Harvey W. Bell, Локомотивный, патент США 1084388 , выданный 13 января 1914.
  13. ↑ New Bell Locomotive, The Contractor , 15 февраля 1916 г .; стр.46.
  14. ^ Белл Промышленный Локомотив с нефтью водогрейного котлом, локомотивный Журнал и железные дороги и перевозка Обзор , Vol XXVIII, No. 358 (15 июня 1922); стр.162.
  15. ^ "Кульминация 1694 снова пара" . Общество Сохранения Пыхтящего Билли . Архивировано из оригинального 24 июня 2014 года . Проверено 24 июня 2014 .
  16. ^ Good Roads Construction Co. № 3118

Внешние ссылки [ править ]

  • Редукторный паровоз