Jihoafrická třída Experimentální 2 2-8-0 - South African Class Experimental 2 2-8-0

CGR tandemová sloučenina 2-8-0 1902
Jihoafrická třída Experimentální 2 2-8-0
Třída SAR Exp 2 908 (2-8-0) CGR 804.jpg
Konsolidace tandemových sloučenin CGR č. 804
Třída SAR Experimentální 2 č. 908
Typ a původ
Typ napájeníPára
NávrhářCape Government Railways
(H.M. Beatty)
StavitelAmerická lokomotiva
Sériové číslo26694
ModelkaTandemová směs CGR
Datum výstavby1902
Celkem vyrobeno1
Specifikace
Konfigurace:
​
 • Whyte2-8-0 (Konsolidace)
 • UIC1'Dnv4 tak, jak byl postaven
Upraveno 1'Dn2
Řidič3. spřažená náprava
Měřidlo3 stopy 6 palců (1067 mm) Cape rozchod
Přední dia.28 1⁄2 v (724 mm)
Spojený průměr48 v (1219 mm)
Nabídková kola33,5 v (851 mm)
Rozvor46 ft 5 v (14,148 mm)
• Motor2275 ft (6,756 mm)
• spojený14 ft 6 v (4420 mm)
• Nabídka14 ft 5 v (4394 mm)
• Nabídka podvozku5 ft (1524 mm)
Rozteč kol
(Asymetrické)		1-2: 4 ft 7 v (1397 mm)
2-3: 4 ft 3 v (1295 mm)
3-4: 5 ft 8 v (1727 mm)
Délka:
​
• Nadspojky5335 8 palců (16358 mm)
Výška12 ft 10 v (3912 mm)
Typ rámuBar
Zatížení nápravy14 LT (14 220 kg)
 • Vedoucí6 LT 13 cwt (6,757 kg)
• 1. spojený14 LT (14 220 kg)
• 2. spojený13 LT (13 210 kg)
• 3. spojený12 LT 15 cwt (12950 kg)
• 4. spojený11 LT 8 cwt (11 580 kg)
Přilnavost51 LT 3 cwt (51 970 kg)
Hmotnost lokomotivy57 LT 16 cwt (58 730 kg)
Nabídková hmotnost34 LT (34 550 kg)
Celková váha91 LT 16 cwt (93 270 kg)
Typ výběrového řízení2nápravové podvozky
Typ palivaUhlí
Plná kapacita6 LT (6,1 t)
Vodní uzávěr3080 imp gal (14 000 l)
Typ topeništěKulatý vrchol
• Oblast Firegrate20 čtverečních stop (1,9 m2)
Kotel:
​
• Rozteč7 ft 1 v (2159 mm)
• Průměr4 ft 11 v (1499 mm)
• Trubkové desky12 stop 5 5⁄8 v (3 800 mm)
• Malé tuby196: 2 palce (51 mm)
Tlak v kotli200 psi (1379 kPa)
Bezpečnostní ventilRamsbottom
Topná plocha140,9,4 čtverečních stop (130,94 m2)
• Trubky128,88 m2)
• topeniště12,06 m (129,8 čtverečních stop)2)
VálceČtyři, jak byly postaveny, dva, když byly upraveny
Vysokotlaký válecVrtání 13 v (330 mm)
Zdvih 26 palců (660 mm)
Nízkotlaký válecVrtání 23 v (584 mm)
Zdvih 26 palců (660 mm)
Převodový ventilStephenson
SpojkyJohnston link-and-pin
Údaje o výkonu
Tahové úsilí26 400 lbf (117 kN) při 75%
Kariéra
OperátořiCape Government Railways
Jihoafrické železnice
TřídaTandemová směs CGR
Třída SAR Experimentální 2
Číslo ve třídě1
ČíslaCGR 804, SAR 908
Doručeno1902
První běh1902
Stažen1916
2. a 3. spřažená náprava měla kola bez přírub

The South African Railways Class Experimental 2 2-8-0 1902 byla parní lokomotiva z před-svaz éry v Mys Dobré naděje.

V roce 1902 Cape Government Railways umístil jeden experimentální 2-8-0 Typ konsolidace tandemová sloučenina parní lokomotiva v provozu, založená na její Schenectady postavené 8. třídě z roku 1901. V roce 1912, kdy byla lokomotiva asimilována do jihoafrických železnic, byla přečíslována a označena jako Class Experimental 2.[1][2][3][4]

Výrobce

V prvních letech dvacátého století bylo mechanické oddělení Cape Government Railways (CGR) těžce tlačeno na těžší lokomotivy, protože zatížení vlaků přerostlo sílu lokomotiv dneška a zdvojnásobení vlaků se stalo běžným .[1][2]

H.M. Beatty

H.M. Beatty, dozorce lokomotiv CGR, proto zahájil sérii experimentů a testů s různými konstrukcemi britských i amerických lokomotiv, z nichž jeden byl s různými verzemi složené parní lokomotivy.[1][2][4]

První z těchto experimentálních motorů dodala společnost American Locomotive Company (ALCO) v roce 1902. Jeho celková konstrukce vycházela z 8. třídy CGR Schenectady vyrobené v předchozím roce, později z Třída 8X na jihoafrických železnicích (SAR), ale byla postavena jako tandemová složená lokomotiva. To bylo očíslováno 804, ale nebylo klasifikováno CGR a bylo jednoduše označováno jako tandemová sloučenina.[1][2][4]

Složená expanze

Složená lokomotiva

Ve složené lokomotivě se pára rozpíná ve fázích. Poté, co byl expandován ve vysokotlakém válci a poté ztratil tlak a vzdal se části svého tepla, je odsáván do nízkotlakého válce s větším objemem pro sekundární expanzi, načež je odsáván kouřovou komorou. Pro srovnání, v obvyklejším uspořádání jednoduchého expanze (simplex) se pára expanduje jen jednou v kterémkoli válci a poté se odvádí kouřovou komorou.[5]

Tandemová sloučenina

Tandemová složená lokomotiva se poprvé objevila na Američanovi Erie železnice v roce 1867. U tandemového složeného motoru poháněla každá dvojice vysokotlakých a nízkotlakých válců společnou příčnou hlavu, ojnici a kliku. Vysokotlaké válce byly přišroubovány k čelům nízkotlakých válců, které byly obvykle odlity integrálně s jednou polovinou sedla udírny. Duté pístové ventily byly namontovány na stejném vřetenu ventilu ve společné parní komoře, přičemž vysokotlaké ventily byly uspořádány pro vnitřní vstup a nízkotlaké ventily pro vnější vstup.[1][4][6]

Vlastnosti

Kotel tandemové směsi CGR byl postaven v souladu s běžnou americkou praxí a měl parní kupolu uspořádanou na posledním prstenci hlavně kotle, těsně před topeništěm, na rozdíl od britské praxe umisťování kupole přibližně na střed středu hlaveň kotle. Topeniště mělo vnitřní šířku 2 stopy 4 1⁄2 palce (724 milimetrů) a délku 8 stop 5 9⁄16 palce (2 580 milimetrů).[2]

Patentovaný typ tandemových směsných válců byl uspořádán mimo rám tyče. Vysokotlaké válce, vpředu, měly průměr 13 palců (330 milimetrů), zatímco nízkotlaké válce, uspořádané vzadu, měly průměr 23 palců (584 milimetrů), se společným zdvihem 26 palců (660 milimetrů) . Každý válec s ventilovým hrudníkem byl odléván samostatně a odděleně od sedlového odlévání. Vysokotlaké válce byly přišroubovány na přední stranu nízkotlakých válců, které byly zase přišroubovány na sedlový odlitek, který byl připevněn k rámu hlavní tyče.[2]

Ventil pro vysokotlaký válec byl uspořádán pro vnitřní vstup, zatímco ventil pro nízkotlaký válec byl uspořádán pro vnější vstup. Pára byla přiváděna na stejnou stranu každého pístu současně, pomocí složitého systému zkřížených otvorů ve vysokotlakém odlévání válce, který dopravoval jeho použitou páru do nízkotlakého válce, odkud byla po použití odváděna.[1][2][4]

Spouštěcí ventil, připevněný na straně parní komory přes vysokotlaký válec, byl přímo připojen k parním průchodům vysokotlakého válce, ale po spuštění umožňoval průchod páry kotle přímo do nízkotlakých lahví jako studna. Malý obtokový ventil pro vysokotlaký válec byl obsažen ve skříni spouštěcího ventilu. Nízkotlaké válce byly rovněž vybaveny obtokovými ventily.[2]

Výkon

V provozu byly značné problémy s tandemovým uspořádáním, protože ucpávka pístní tyče mezi vysokotlakým a nízkotlakým válcem nemohla být zkontrolována nebo opravena bez demontáže vysokotlakých válců. Také mazání ucpávkových vložek se ukázalo jako obtížné, takže pístní tyče se rychle opotřebovávaly. Navíc v důsledku vysoké úrovně kondenzace byly nízkotlaké válce neúčinné, protože vypouštěcí kohouty musely být otevírány dostatečně často, aby se snížil jinak dobrý výkon lokomotivy.[1][2]

Úpravy

Byly provedeny srovnávací testy mezi tandemovou směsí a podobnou jednostrannou lokomotivou a neprokázaly žádnou úsporu spotřeby paliva. Na Beattyho tandemová směs zjevně moc nezapůsobila a netrvalo dlouho a nechal odstranit složené válce, aby přeměnil lokomotivu na jednostranný motor. Následné události ukázaly, že ze sloučených lokomotiv nelze v jihoafrických podmínkách získat žádnou skutečnou celkovou ekonomiku, pokud jsou zohledněny všechny náklady, včetně nákladů na opravy a údržbu.[1][2]

Servis

Cape Government Railways

Lokomotiva byla uvedena do provozu ve spodní části hlavní řady Cape, kde byla s omezeným úspěchem používána, dokud nebyla přeměněna na simplexní kouření.[4]

Jihoafrické železnice

Když Unie Jihoafrické republiky byla založena 31. května 1910, tři koloniální vládní železnice (CGR, Vládní železnice Natal a Středoafrické železnice ) byli sjednoceni pod jedinou správou ke kontrole a správě železnic, přístavů a ​​přístavů Unie. Ačkoli jihoafrické železnice a přístavy vznikly v roce 1910, skutečná klasifikace a přečíslování všech kolejových vozidel tří železnic, které ji tvoří, byla zavedena až od 1. ledna 1912.[3][7]

V roce 1912 byla lokomotiva označena jako Class Experimental 2 a v SAR označena číslem 908. Ve službě SAR zůstal pouze do roku 1916, kdy byl stažen a sešrotován.[2][3][4][8]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h Holland, D.F. (1971). Parní lokomotivy jihoafrických železnic. 1: 1859–1910 (1. vyd.). Newton Abbott, Devon: David & Charles. str. 67–68. ISBN  978-0-7153-5382-0.
  2. ^ A b C d E F G h i j k Espitalier, T.J .; Day, W.A.J. (1944). Lokomotiva v Jižní Africe - krátká historie vývoje železnic. Kapitola II - Cape Government Railways (Pokračování). Časopis Jihoafrické železnice a přístavy, březen 1944. str. 169-173.
  3. ^ A b C Klasifikace S.A.R. Motory s přečíslováním, vydané úřadem hlavního strojního inženýra v Pretorii, leden 1912, str. 9, 12, 15, 36 (přetištěno v dubnu 1987 SATS Museum, R.3125-6 / 9 / 11-1000)
  4. ^ A b C d E F G Paxton, Leith; Bourne, David (1985). Lokomotivy jihoafrických železnic (1. vyd.). Cape Town: Struik. str. 82. ISBN  0869772112.
  5. ^ van Riemsdijk, John T. (1970). „Složená lokomotiva, části 1, 2, 3“. Transakce společnosti Newcomen Society (2).
  6. ^ van Riemsdijk, John T. (1994). Složené lokomotivy: mezinárodní průzkum. Penryn: Atlantic Books. s. 36–40. ISBN  0-906899-61-3.
  7. ^ Jihoafrické železnice - historický průzkum. Vydavatel George Hart, vydavatel Bill Hart, sponzorováno Dorbyl Ltd., publikováno c. 1978, s. 25.
  8. ^ Holland, D. F. (1972). Parní lokomotivy jihoafrických železnic. 2: 1910-1955 (1. vyd.). Newton Abbott, Devon: David & Charles. str. 140. ISBN  978-0-7153-5427-8.