Класс Т1 Пенсильванской железной дороги
| Пенсильванская железная дорога T1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Т1 5549 на дисплее. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пенсильванской железной дороги (PRR) класса T1 с дуплексным приводом 4-4-4-4 Паровозы , представленные в 1942 году с двумя прототипами, а затем в 1945-1946 годах с 50 серийными экземплярами, были последними паровозами, построенными для PRR, и, возможно, его самый спорный. Они были амбициозными, технологически сложными, мощными, быстрыми и исключительно обтекаемыми Рэймондом Лоуи . Однако они также были склонны к пробуксовке колес как при трогании с места, так и на скорости, а также были сложны в обслуживании и дороги в эксплуатации. [ нужна ссылка ] ПРР приняло в 1948 году решение разместить тепловозы на всех экспресс-пассажирских поездах, оставив без ответа вопросы, разрешимы ли недостатки Т1, особенно с учетом того, что два прототипа не имели проблем, свойственных серийным единицам.
Статья, опубликованная в журнале Технического и исторического общества Пенсильванской железной дороги за 2008 год, показала, что недостаточная подготовка инженеров, переходящих на Т1, могла привести к чрезмерному использованию дроссельной заслонки, что привело к проскальзыванию водителя. [7] Другой основной причиной пробуксовки колес было неправильное «выравнивание пружин»: жесткость пружин, поддерживающих локомотив на осях, не была отрегулирована для надлежащего выравнивания сил колеса на гусеницу. [8] Водители сравняли счет вместе, но не сравнялись с паровозом. В серийном парке PRR уравняла моторный грузовик с передним двигателем и прицепной грузовик с задним двигателем, что помогло решить проблему пробуксовки колес. [9]
Разработка
[ редактировать ]
До T1 последним серийным пассажирским экспресс-двигателем, произведенным PRR, был K4 1914 года, выпускавшийся до 1928 года. В 1929 году были произведены два экспериментальных увеличенных локомотива K5 , но их не считали достаточным улучшением, чтобы оно того стоило. После этого внимание ПРР переключилось на электрификацию и производство электровозов ; видимо, железная дорога решила, что больше паровозов ей не нужно.
Однако недостатки K4 стали более очевидными в 1930-е годы. Локомотивы показали себя хорошо, но по мере увеличения длины поездов их мощность оказалась недостаточной; двуглавые локомотивы К4с стали нормой на многих поездах. На железной дороге было много локомотивов, но платить двум бригадам за два локомотива на поезд было дорого. Тем временем другие железные дороги рвались вперед, разрабатывая все более мощные локомотивы для пассажирских поездов. Конкурент New York Central построил 4-6-4 Hudson , в то время как на других дорогах были разработаны пассажирские модели 4-8-2 типа Mountain , а затем 4-8-4 типа Norther. Паровая энергия ПРР стала выглядеть устаревшей.
ПРР снова начала разработку паровозов в середине-конце 1930-х годов, но с отличием. Там, где предыдущая локомотивная политика PRR была консервативной, получили распространение новые радикальные идеи. Конструкторы из Baldwin Locomotive Works , давнего партнера PRR по развитию, стремились доказать жизнеспособность пара перед лицом новой конкуренции со стороны дизель-электрических локомотивов. Они убедили железную дорогу принять последнюю идею Болдуина: двухконтурный локомотив . В результате ведущие колеса локомотива были разделены на два комплекта, каждый со своей парой цилиндров и шатунов. До этого единственными локомотивами с двумя комплектами машинистов были сочлененные локомотивы , но в дуплексе использовалась одна жесткая рама. В дуплексной конструкции цилиндры могли бы быть меньше, а вес боковых и основных стержней мог бы быть значительно уменьшен. Учитывая, что движение главной тяги не могло быть полностью сбалансировано, дуплексная конструкция позволила уменьшить «удар молота» по гусенице. Меньшая возвратно-поступательная масса означала, что можно было достичь более высоких скоростей. Использование тарельчатые клапаны также увеличивали скорость, поскольку обеспечивали очень точно рассчитанную подачу пара в цилиндры. [ нужна ссылка ] Однако у использованной металлургии был недостаток; тарельчатый клапан не мог выдержать нагрузки, возникающие при длительной работе на высоких скоростях (то есть на скорости более 100 миль в час (160 км / ч) на серийных T1). [ нужна ссылка ]
Первым дуплексом PRR был одиночный экспериментальный S1 № 6100 1939 года. Ему удалось достичь скорости 100,97 миль в час (162,50 км / ч) на ровном пути, буксируя пассажирский поезд массой 1350 тонн. Его производительность побудила PRR продолжить разработку дуплексных паровозов. S1 был излишне большим для ее выставки на Всемирной выставке в Нью-Йорке 1939 года до октября 1940 года; следовательно, его радиус поворота не позволял ему работать на большей части сети PRR. Конструкция 6-4-4-6 снижала тягу приводного механизма до такой степени, что он был особенно склонен к пробуксовке колес. [ нужна ссылка ] ; таким образом, был построен только один самолет класса S1. PRR вернулась в Болдуин, чтобы разработать дуплексную конструкцию, подходящую для серийного производства. 26 июня 1940 года PRR заказала два прототипа Baldwin (№ 6110 и 6111) по цене 600 000 долларов. [10] Оба прототипа имели многочисленные проблемы с прорезыванием зубов и были склонны к пробуксовке колес, если инженер не обращался с ними осторожно. Но положительные результаты испытаний привели к тому, что производственный заказ на 50 T1 был разделен между собственными заводами PRR в Алтуне и Болдуином. 20 декабря 1944 года Совет PRR санкционировал покупку 50 локомотивов класса Т1 за 14 125 000 долларов (282 500 долларов за единицу, что сегодня составляет 4 889 546 долларов каждый). Главный конструктор Болдуина Ральф П. Джонсон отвечал за механические аспекты нового класса Т1. [1] Дизайнер Рэймонд Лоуи получил патент США D 136 260 на раннюю концептуальную конструкцию T1 с высоко расположенной кабиной, расположенной над передним приводом. [11] Хотя это соответствовало цели Болдуина по созданию максимально отличительного паровоза, практические соображения привели к тому, что конструкция Т1 была пересмотрена в сторону традиционного положения кабины с небольшой модификацией уникальной конструкции носовой части, включенной в патент Лоуи. Отличительный дизайн Раймонда Т1 сильно повлиял на другие двигатели, в первую очередь на класс 520 Южно-Австралийских железных дорог . В конце 1942 года главный инженер Islington Railway Workshops Фрэнк Хью Харрисон увидел T1 в американском журнале во время проектирования класса 520 . Фрэнк был впечатлен, и обтекаемость Т1 легла в основу конструкции. Затем темпы строительства класса 520 были увеличены, чтобы выйти раньше T1, чтобы избежать претензий по подражанию.
Последний серийный Т1 (№5549) поступил на вооружение 27 августа 1946 года. [12] Номер двигателя. 5539 развивал мощность 5012 л.с. (3737 кВт) по результатам испытаний в период с 11 сентября 1946 г. по 14 сентября 1946 г. на динамометрическом вагоне DM-1 железной дороги Чесапика и Огайо , находясь в аренде у C&O. [ нужна ссылка ] В 1944 году нет. 6110, прошедший испытания на стационарном испытательном заводе в Алтуне, развивал в цилиндрах мощность 6550 л.с. (4880 кВт) на скорости 85 миль в час (137 км/ч). [13] Они также регулярно проезжали более 8000 миль в месяц. [14]
Из-за своей сложности по сравнению с другими конструкциями паровозов Т1 было трудно обслуживать. Разработанные для надежной работы на скорости до 100 миль в час (160 км/ч), T1 были настолько мощными, что могли легко превысить расчетные ограничения по нагрузке и скорости, что, в свою очередь, приводило к повышенному износу, особенно при скорости 100 миль в час. -ограниченные тарельчатые клапаны. Их описывали как «свободное пропаривание», что означало, что они обычно могли поддерживать давление в котле независимо от положения дроссельной заслонки. Они были настолько мощными, что в широком диапазоне скоростей могла произойти сильная пробуксовка колес, если бы инженер не обращался с дроссельной заслонкой осторожно; потеря тяги водителя на высоких скоростях, особенно когда T1 находился под большой нагрузкой при подъеме на подъем, привела к повреждению тарельчатых клапанов. Клапанный механизм Franklin Type A, примененный к T1, был разработан для постоянной скорости 100 миль в час и разгона до 125 миль в час. В интервью историку Уильяму Л. Витуну в 1970-х годах инженеры Франклина Юлиус Кирххоф и Рэй Делано утверждали, что техник Франклина, которому было поручено определить причину частых отказов тарельчатых клапанов на Т1, видел, как они работали на скоростях до 100–110 об. миль в час, чтобы наверстать упущенное с короткими поездами из шести или семи вагонов, определяя скорость по времени, когда поезд проезжал дорожные столбы. [15]
Судьба
[ редактировать ]Когда в 1948 году Совет PRR решил перевести на дизельное топливо все основные поезда первого класса, большинство поездов Т1 было переведено в категорию для перевозки второстепенных поездов. Некоторые из них были выведены из пассажирского движения в 1949 году; к 1952 году все они были выведены из строя. Они были списаны в период с 1951 по 1956 год.
№ 5550
[ редактировать ]В 2014 году некоммерческая группа, известная как The T1 Trust, начала восстановление T1, используя первоначальные планы с небольшими улучшениями производительности, где это необходимо. [3] Целью T1 Trust является предоставление основных экскурсионных услуг. Смета T1 Trust на строительство T1 № 5550 составляет 10 миллионов долларов, ожидаемая дата завершения - 2030 год. [3] (Эта сумма с тех пор сократилась до немногим более 7 миллионов долларов, поскольку вместо нового строительства был приобретен бывший в употреблении тендер PRR для дальних перевозок).
При строительстве 5550 также используются методы строительства и финансирования, впервые использованные в проекте LNER Peppercorn Class A1 60163 Tornado . [16] Первая деталь локомотива, номерной знак в форме краеугольного камня, была отлита в апреле 2014 года, а в октябре 2014 года был отлит первый второстепенный компонент, штифт ведущей пружины. Основные компоненты, завершенные по состоянию на март 2019 года, включают два Boxpok. водители, носовая часть, кабина, котел третьего курса и противопожарная дверь. Изготовление передней трубной решетки велось на заводе в Сент-Луисе, штат Миссури. [17] [ нужно обновить ]
В СМИ
[ редактировать ]- Компьютерная 2004 версия Т1 была замечена в фильме Лемони Сникета «Серия неудачных событий» года . [18]
См. также
[ редактировать ]
- Класс 520 South Australian Railways , австралийский локомотив похожей обтекаемости.
- ЛНЭР Перец горошком Класс А1
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Штауфер 1962 , с. 217.
- ^ Штауфер 1962 , с. 225.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Раздел часто задаваемых вопросов — The T1 Trust» . Трест паровозов Т1 Пенсильванской железной дороги. 2016. Архивировано из оригинала 24 августа 2019 года . Проверено 23 апреля 2017 г.
- ^ Рид 1972 , с. 271.
- ^ Рид 1972 , с. 275.
- ^ Jump up to: а б Ллансо, Стив; Дьюли, Ричард. «Пенсильвания 4-4-4-4, 6-4-4-6 и т. д. «Дуплекс Драйв «Локомотивы США» . SteamLocomotive.com . Архивировано из оригинала 27 апреля 2017 года . Проверено 23 апреля 2017 г.
- ^ «В защиту 5500-х годов», том 41, номер 1, журнал Технического и исторического общества Пенсильванской железной дороги, весна, 2008 г.
- ^ Керр, Дуглас А. (16 октября 2011 г.). «Пружинное выравнивание паровозов» (PDF) . Проверено 24 августа 2019 г.
- ^ «Возвращение Pennsy T1? Десять вопросов и ответов для T1 Trust», том 75, номер 5, журнал Trains Magazine, май 2015 г.
- ^ Баер, Кристофер Т. «Хронология Пенсильванской железнодорожной компании, ее предшественников и преемников - 1940 год» (PDF) . Проверено 24 августа 2019 г.
- ^ «Упрощенные локомотивы эпохи свинга» . Проверено 20 августа 2016 г.
- ^ Глава Риванны, Национальное историческое общество железных дорог (2005). «Этот месяц в истории железных дорог: август» . Проверено 25 августа 2006 г.
- ^ Рид 1972 , с. 279.
- ^ «Пенсильванская железная дорога 4-4-4-4 Локомотив Т1» . 20 июня 2020 г.
- ^ Витун, Уильям Л. (1 марта 2019 г.). Американские паровозы: проектирование и разработка, 1880–1960 гг . Издательство Университета Индианы. стр. 361–386. ISBN 978-0253039330 .
- ^ Джонсон, Джейсон; Ноубл, Брэдфорд (декабрь 2015 г.). «Строим с рельсов, вверх: Фонд PRR T1 Trust» (PDF) . Железнодорожник и железная дорога . Сведсборо, Нью-Джерси: Whiteriver Productions . Проверено 24 августа 2019 г.
- ^ «Последние новости (24 марта 2019)» . Траст Т1 . Проверено 24 августа 2019 г.
- ^ Серия неудачных событий Лемони Сникета - Сцена в поезде
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Стауфер, Элвин Ф. (1962). Pennsy Power: паровые и электровозы Пенсильванской железной дороги, 1900–1957 (1-е изд.). Стандартная печать и издательское дело. LCCN 62-20878 .
- Рид, Брайан (июнь 1972 г.). Профиль локомотива 24: Пенсильвания Дуплексии . Профильные публикации.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Чесапик и Огайо тестируют PRR T1 - Исторический журнал Чесапика и Огайо, май 2005 г., Стивенсон, Дэвид Р. - Отчет об испытаниях C&O содержит малоизвестную информацию, а некоторые ее части противоречат общепринятым представлениям о T1.
- Фотографии локомотивов ПРР 4-4-4-4
- Проект здания PRR T1 4-4-4-4 в масштабе N с нуля.
- Группа, намеревающаяся построить полноразмерный PRR T1.
- Видео на YouTube, показывающее работу Т1 на Пенсильванской железной дороге . На 3 минуте и 15 секундах можно наблюдать пример печально известной пробуксовки колеса Т1.