Новинка (локомотив)
| Новинка | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Современный рисунок Новинки | |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
Новинка была первым паровозом, построенным Джоном Эрикссоном и Джоном Брейтуэйтом для участия в испытаниях Рейнхилла в 1829 году.
Это был локомотив WT 0-2-2 , который сейчас считается первым танковым паровозом . [ 1 ] Он имел уникальную конструкцию котла и ряд других конструктивных особенностей (возможно, объясняющих выбор названия). К сожалению, некоторые из основных компонентов имели существенные конструктивные недостатки, что в конечном итоге привело к их выходу из строя на испытаниях.
Новинка в испытаниях Rainhill
[ редактировать ]Партнерство Эрикссон и Брейтуэйта
[ редактировать ]
В конце 1820-х годов Эрикссон и Брейтуэйт вместе работали над созданием конных пожарных машин с паровыми насосами. В них использовался котел , разработанный Эрикссоном и построенный на лондонском заводе Джона Брейтуэйта.
Эти пожарные машины были известны своей способностью быстро поднимать пар и внешне очень напоминали Новинку .
Шарль Виньоль также был связан с Novelty , но его практическое участие неизвестно. Возможно, он присоединился к движку из-за продолжающейся вражды с Джорджем Стефенсоном .
Сборка двигателя
[ редактировать ]Говорят, что Эрикссон и Брейтуэйт узнали о испытаниях Рейнхилла только за семь недель до его проведения, когда Эрикссон получил письмо от друга, в котором говорилось о «паровых гонках». Этот невероятно короткий промежуток времени заставил людей предположить, что Новинка на самом деле является переделанной пожарной машиной. [ 2 ] Более вероятно, что в нем использовались те же детали, что и в их пожарных машинах. [ 1 ] [ 3 ] и эти детали могли даже быть построены по существующему заказу и перенаправлены на Новинку .
Новинка была построена в лондонской мастерской, принадлежащей Брейтуэйту, и доставлена в Ливерпуль на лодке. Времени протестировать Новинку в Лондоне перед транспортировкой не было, и после тестовых заездов в Рейнхилле перед испытаниями были проведены модификации с помощью Тимоти Хакворта .
Котел
[ редактировать ]
Бойлер, использованный в Novelty, был разработан Джоном Эрикссоном. Конструкция была очень научной для того времени, но оказалась очень сложной в изготовлении и обслуживании по сравнению с конструкцией котла, принятой с тех пор для ракет и большинства паровозов.
Наиболее заметной особенностью котла является вертикальная медная топка (большой сосуд справа на иллюстрации). Внутри вертикального сосуда находилась внутренняя топка, а пространство между ними было заполнено водой (примерно до уровня лодыжки водителя). ( Коксовое ) топливо добавлялось сверху, где трубка проходила вниз через верхнюю часть топки. Эта конструкция топки мало чем отличалась от некоторых типов вертикальных котлов, но это была лишь часть разработки Эрикссона.
Как и Джордж Стефенсон , Эрикссон понимал, что для извлечения тепла из горячих газов необходима большая площадь. Он сделал это в длинной горизонтальной трубе, наполненной водой, которая проходила по всей длине двигателя. Его можно увидеть на иллюстрации вверху этой страницы, он торчит вправо, с прикрепленным к нему вертикальным дымоходом. Внутри горизонтальной секции находилась трубка, по которой проходили горячие газы, она имела S-образную форму, поэтому газы совершали три прохода через воду. Эта трубка S-образной формы также имела коническую форму, из-за чего газы ускорялись по мере охлаждения. На практике эту трубку практически невозможно очистить.
Получившийся котел имел форму молота , и его нужно было прикрепить к раме, прежде чем подножку можно было добавить , цилиндры или воздуходувку.
В котле использовалась «принудительная тяга», обеспечиваемая механическим нагнетателем (треугольная конструкция справа на рисунке). Это нагнетало воздух по трубе в герметичный зольник (под огнем). Очень немногие паровозы когда-либо использовали подобную принудительную тягу. Основная причина заключается в том, что для добавления топлива необходимо либо прекратить тягу, либо установить какой-либо воздушный шлюз . Новинка использовала воздушный шлюз для подачи топлива, но все же оставалась вероятность попадания пламени и горячих газов в лицо пожарному.
Воздуходувка приводилась в движение стержнями, соединяющими цилиндры с колесами, поэтому тяга была пропорциональна скорости двигателя, а не тому, насколько сильно он работал, как в случае с дымовой трубой . Предполагается, что либо воздуходувка работала вручную при стоящем двигателе, либо ведущие колеса были подняты с рельсов. Детали конструкции воздуходувки доподлинно неизвестны.
Вода нагнеталась в котел с помощью насоса, приводимого в действие одним из цилиндров (в то время это была обычная практика).
Двигайтесь к колесам
[ редактировать ]В это время инженеры были обеспокоены неравномерным износом поршней и цилиндров при их горизонтальной установке, поэтому большинство из них устанавливались вертикально, но вертикальные цилиндры, ведущие прямо на колеса (как на Sans Pareil ), вызывали проблемы с плохой ездой и плохо работали. с пружинами.
На Новинке цилиндры были установлены вертикально в задней части двигателя (справа от мужчин на иллюстрации). Непосредственно под ним располагались коленчатые рычаги , которые переводили привод в горизонтальное положение. Шатуны соединяли шатуны с кривошипной осью (ось слева на рисунке).
Клапанный механизм прошел аналогичный путь к приводу. Одним из последствий этого было то, что у него было много штифтов и звеньев, что приводило к потере движения. Сами колеса были подвесного типа (аналог велосипедного колеса ).
Хотя Новинка выглядит как локомотив 0-4-0 , поскольку у него колеса одинакового размера, на самом деле это локомотив 0-2-2 WT. Ведущими были только колеса под топкой (те, что слева на иллюстрации), остальные колеса нормально не были связаны с приводом, хотя могли быть соединены цепью «при необходимости». [ 4 ]
Первый паровоз-танк
[ редактировать ]Новинка стала первым локомотивом-цистерной , который перевозил воду в колодезной цистерне между колесами. [ 5 ] [ 6 ]
Поскольку одно из правил Rainhill Trials касалось веса двигателя без тендера, для Novelty пришлось сделать специальную скидку .
Выступление в испытаниях
[ редактировать ]При подготовке к испытаниям Новинка показала себя очень легкой и очень быстро набирающей обороты.
Новинка была фаворитом публики на победу в Триалах. Это могло быть потому, что он был похож на паровой вагон (который у людей ассоциировался со скоростью и усовершенствованием транспорта) или, возможно, потому, что он не был похож на типичный угольный двигатель того времени. В демонстрационных заездах, состоявшихся в первый день испытаний, Новинка развила высокую скорость около 28 миль в час (45 км/ч). [ 7 ]
Новинка стала первым локомотивом, прошедшим испытания. Начиная со второго дня испытаний, он приступил к запланированной серии пробегов, но очень быстро нагнетатель вышел из строя и пришлось проводить ремонт. Ремонт занял весь следующий день. Однако, когда Новинка заработала в следующий раз, труба подачи воды лопнула, и пришлось провести дополнительный ремонт, который, по всей видимости, включал в себя уплотнение котла. В то время котлы были герметизированы веществом , похожим на цемент , для правильного затвердевания которого требовались дни, если не недели. Время не позволило этого сделать, и после возобновления пробных запусков уплотнение быстро вышло из строя. [ 7 ] Повторяющиеся проблемы с котлом побудили Эрикссона и Брейтуэйта отказаться от участия в испытаниях.
Говорят, что до того, как суд потерпел неудачу, Стивенсоны серьезно беспокоились по поводу «Новелти» , поскольку она хорошо подходила для условий испытания. Во-первых, Стивенсоны считали, что груз, который нужно тянуть, слишком мал для практической железной дороги.
После испытаний в Рейнхилле
[ редактировать ]
После того, как все ремонтные работы были завершены, «Новелти» провела ряд успешных демонстрационных заездов, но было уже слишком поздно, чтобы оказать какое-либо влияние на конкуренцию. Иногда утверждают, [ 8 ] что в одном из этих демонстрационных заездов локомотив разогнался до скорости более 60 миль в час (97 км/ч), но этому мало что подтверждается, и это может быть неправильной интерпретацией газетного репортажа, пытающегося создать впечатление о великом скорости, которых достигали двигатели Rainhill. [ нужна ссылка ]
Еще два двигателя были построены Эрикссоном и Брейтуэйтом по имени Уильям IV и королева Аделаида . Они, как правило, были крупнее и прочнее, чем Новинка , и отличались некоторыми деталями (например, считается, что использовалась другая конструкция воздуходувки - типа «индуцированная тяга», отсасывающая газы от огня). Пара провела испытания на Ливерпульско-Манчестерской железной дороге, но железная дорога отказалась приобретать новые конструкции.
Новелти был переведен на железную дорогу Сент-Хеленс и Ранкорн-Гэп и проработал там несколько лет. [ количественно ] За время пребывания там (около 1833 г.) он получил новые цилиндры и новый котел. Каким-то образом все колеса и оба цилиндра (предположительно оригинальные, а не восстановленные в 1833 году) сохранились.
В 1929 году оригинальные колеса и один цилиндр были включены в полномасштабную нерабочую модель, которая сейчас выставлена в Манчестерском музее науки и промышленности . Эта ранняя копия была перестроена в 1988 году и в настоящее время включает в себя батареи и электродвигатель, позволяющие ей двигаться (все колеса приводные, что делает двигатель 4wBE), хотя паровые компоненты нефункциональны. Другой цилиндр выставлен в публичной библиотеке Рейнхилла . [ 9 ]
Никакие другие британские локомотивы, как известно, не были построены в этом стиле. Сравнения проводятся с двигателями с вертикальными котлами 20-го века, такими как двигатели Sentinel из Шрусбери , но принципы были совсем другими.
Реплика
[ редактировать ]Для мероприятия Rocket 150 совершенно новую копию Novelty построила в 1980 году компания Locomotion Enterprises в мастерской Спрингвелла на железной дороге Боуз . Это была полностью рабочая копия, которая выглядела правильно на запланированном мероприятии. Однако было внесено множество изменений, направленных на снижение затрат на строительство и соответствие современным стандартам. Было предложено [ кем? ] что точная копия рассчитана не более чем на три дня соревнований Rocket 150.
Некоторые различия между оригиналом и репликой:
- Углеродистая сталь используется вместо кованого железа.
- Кованое железо больше не производилось в промышленных масштабах, а углеродистая сталь была понятна каждому коммерческому производителю.
- Котел изготовлен из сварной стали вместо меди.
- Медный котел был бы очень дорогим в плане материалов и требовал бы специальных навыков, в то время как сварная сталь имела много общего с промышленными сосудами под давлением.
- Воздуходувка изготовлена из фанеры и окрашена в медный цвет.
- Воздуходувка, вероятно, была предметом опытно-конструкторских работ, поскольку фанера намного дешевле и с ней легче работать. Кроме того, мало кто подойдет достаточно близко, чтобы заметить разницу.
- Ручной тормоз установлен на оба колеса.
- Возможно, это было установлено после события «Ракета 150».
- Котел оснащен манометрическим стеклом и манометром Бурдона.
- Требования к любому паровому котлу, жизненно важные для безопасной эксплуатации двигателя.
- Предохранительный клапан типа «поп», а не «мертвый груз».
- Во-первых, поп-клапаны использовались в промышленности; во-вторых, грузоподъемник можно было удерживать (поэтому он никогда не работал должным образом); и, в-третьих, противовесный клапан имеет тенденцию подпрыгивать и, таким образом, тратить пар.
- Бойлер большего размера, вмещающий примерно в два раза больше воды.
- В основном это связано с используемыми методами изготовления (фланцевые соединения на бочках и стандартная стальная труба дымохода). Это также позволило увеличить водное пространство между внутренней и внешней пластинами. Как следствие, решетка для камина должна была быть значительно меньше, чем в оригинале.
По неизвестным причинам колеса реплики имели очень узкие протекторы. Возможно, колеса были сняты с модели из Лондонского музея науки . В результате он не смог путешествовать по современным точкам .
Во время мероприятия Rocket 150 Новинку перевозили на фургоне Well , поддерживаемом таким образом, чтобы двигатель работал, а колеса свободно вращались.
После мероприятия Rocket 150 новинка несколько раз обсуждалась в Манчестере . Примерно в 1982 году он был продан Шведскому железнодорожному музею в Евле и покинул Великобританию .
В июле 2002 года Novelty забрали из своего тогдашнего дома в Энгельхольме для использования в телепрограмме. Он был возвращен в Швецию весной 2003 года, но совершил короткий визит в Музей науки и промышленности в Манчестере. осенью 2005 года он также совершил короткий визит в Нюрнбергский музей транспорта В 2010 году .
Реставрация 2002 года - Телевизионная программа
[ редактировать ]Для BBC телепрограммы Timewatch – Rocket and its Rivals копия Novelty была перевезена в Национальный железнодорожный музей в Йорке . Здесь его полностью разобрали для осмотра котла и рабочих частей. Прежде чем локомотив можно будет запустить, необходимо было выполнить несколько действий:
- Полная проверка котла в страхования целях
- Мелкий ремонт котла
- Модификации колес для обеспечения безопасной эксплуатации на обычных железных дорогах.
- Очистка и покраска резервуара для воды
- Освобождение нескольких заклинивших водяных клапанов
- Частичная перекраска
Основным пунктом этой работы была модификация колес. Решение, принятое Мастерской Национального железнодорожного музея, заключалось в том, чтобы нанять производителя металла для вырезания четырех колец из стальной пластины толщиной 40 мм (1,6 дюйма). Они были вырезаны с достаточной точностью, чтобы не нуждаться в дальнейшей механической обработке. Затем кольца были прикручены к существующим колесам и имели полный успех.
После повторной сборки локомотив прошел паровые испытания в Йорке перед транспортировкой на станцию Каррог на Лланголленской железной дороге . Первые испытания выявили две основные проблемы: во-первых, соединение с нагнетателем было недостаточно прочным, а во-вторых, работа насоса подачи воды вызвала очень серьезное заполнение котла. Позже выяснилось, что размер питательного насоса в пять раз превышал размер, необходимый для двигателя. Это, вызывающее подачу воздуха в горизонтальную трубу котла, вероятно, и вызвало заливку.
Для полного воссоздания «Рейнхиллских испытаний» потребовалось 20 обратных рейсов по участку Лланголленской железной дороги (между станциями Кэррог и Глиндифрдви ). Новинке удалось совершить всего 10 запусков, прежде чем огонь полностью заполнился клинкером . Невозможность очистить клинкер от огня в котлах этого типа была серьезной проблемой, и единственным способом было полностью прекратить огонь и начать заново.
В ходе повторных испытаний Новинка эксплуатировалась с электровентилятором (питаемым от бензинового генератора) вместо нагнетателя. Даже с учетом этого в окончательном расчете Новинка оказалась гораздо эффективнее Sans Pareil .
Что касается перестажирования, копия Новинки была слишком медленной, чтобы соответствовать требованиям первоначальных испытаний, и не завершила курс. Максимальная скорость, достигнутая в любой момент, составляла 17 миль в час (27 км/ч), возможно, потому, что главная паровая труба котла ограничивала поток пара в цилиндры.
При всех очевидных различиях между оригиналом и копией, плюс тот факт, что использованная локомотивная бригада имела всего лишь четырехдневный опыт эксплуатации локомотива, нельзя сказать, что в этой повторной постановке испытания реплика показала те же характеристики, что и оригинал. можно было бы достичь, если бы в 1829 году было выделено больше времени.
Другие локомотивы по имени Новинка
[ редактировать ]За исключением оригинала и реплик, следующие локомотивы носили название «Новинка»:
- LNWR Newton Class № 1682, построен в мае 1868 года, заменен в июне 1892 года;
- LNWR Improved Precedent Class № 1682, построен в июне 1892 года, списан в июле 1928 года;
- LMS Royal Scot Class № 6127, построен в 1927 году (переименован в июне 1936 года);
- LMS Jubilee Class № 5733, построен в ноябре 1936 г., списан в сентябре 1964 г.;
- British Rail Class 86 , № 86 235 (бывший E3194), построен в 1965 году, назван в честь Rocket 150 (позже переименован).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Исторические танковые паровозы» . Инженер путей сообщения . Том. XIV, нет. 10 октября 1893 г., стр. 313–316 - через Google Книги.
- ^ «Ранние паровые пожарные машины» . Музей огня Мэриленда . Проверено 12 октября 2020 г.
- ^ Сарджент, Джон О. (декабрь 1844 г.). «Паровая навигация» . Журнал практического механика и инженера . стр. 69–73 - через Google Книги.
- ^ Вуд, Николас; Трактат о железных дорогах (1838 г.)
- ^ Калла-Епископ, премьер-министр; Греджио, Лучано (1985). Паровозы . Книги Полумесяца.
- ^ Ларкин, Эдгар Дж. (1988). Железнодорожные мастерские Великобритании, 1823-1986 гг . Спрингер. ISBN 9781349080748 .
- ^ Jump up to: а б «Новинка» . Спартак Школьная сеть . Проверено 27 февраля 2019 г.
- ^ Боас 1888 , с. 201.
- ^ «Сент-Хеленс» . Архивировано из оригинала 25 октября 2005 года . Проверено 23 сентября 2005 г.
В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Боас, Джордж Клемент (1886). « Брэйтуэйт, Джон (1797–1870) ». Стивен , Лесли (ред.). Словарь национальной биографии . Том. 6. Лондон: Смит, Элдер и Ко, стр. 201–202. Сноски:
Источники
[ редактировать ]- Бейли, М., Различные заметки, Речи и лекции (неопубликованные)
- Бертон, А. (1980). История Рейнхилла .
- Харрелл, А.; Лэмб Р. Различные дневники, письменные отчеты и конспекты лекций (неопубликованные)
- Пайк, Дж. (2000). Названия локомотивов, Иллюстрированный словарь .
- Официальный справочник мероприятия « Ракета 150» . 1980.
- Программа для мероприятия Riot of Steam . 2005.
Внешние ссылки
[ редактировать ]