Британская железная дорога 10100
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2016 г. ) |
| Британские железные дороги 10100 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Fell Diesel на заводе в Дерби, июнь 1957 года. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Британские железные дороги 10100 представлял собой необычный экспериментальный тепловоз, неофициально известный как тепловоз Фелла (в честь подполковника ЛФР Фелла, который был одним из конструкторов). Это было совместное производство Davey Paxman & Co , Shell Refining & Marketing Co и подполковника LFR Fell, построенное для них Лондонской , Мидлендской и Шотландской железной дорогой в Дерби . Сэр Гарри Рикардо также был замешан в этом. К тому времени, когда он появился в 1950 году, произошла национализация, и он носил ливрею Британских железных дорог . Локомотив имел шесть дизельных двигателей, четыре из них использовались для тяги. Было два вспомогательных двигателя, оба из которых представляли собой 6-цилиндровые агрегаты AEC мощностью 150 л.с. (110 кВт), которые приводили в действие нагнетатели давления для главных двигателей, и цель такого расположения заключалась в том, чтобы позволить главным двигателям развивать очень высокий крутящий момент. при низкой частоте вращения коленчатого вала .
Дизайн
[ редактировать ]Проект 10100, созданный в сотрудничестве Fell Developments Ltd и HG Ivatt из LMS, был направлен на устранение некоторых недостатков, выявленных в железнодорожной тяге с дизельным приводом. Вес был уменьшен за счет использования нескольких небольших двигателей, а это означало, что как двигатели, так и их несущая конструкция могли быть легче. [ 1 ] Ожидалось, что это также сэкономит время на техническое обслуживание, поскольку отдельный дизельный двигатель можно будет легко заменить и на более легкое оборудование.
Передача инфекции
[ редактировать ]Используя дифференциальную передачу для передачи мощности, он был построен по схеме 4-8-4 с соединительными тягами, соединяющими центральные четыре пары ведущих колес. Соединительные тяги между самыми внутренними осями позже были удалены, но, поскольку все четыре оси приводились в движение одной коробкой передач, схема осталась 4-8-4. При мощности 2000 л.с. (1500 кВт) это был самый мощный из непаровых локомотивов BR того времени. С 1951 года он работал на экспрессах из Манчестера в Лондон, оказавшись примерно на 25% мощнее, чем 5XP 4-6-0 . [ 2 ] Хотя механическая трансмиссия делала его намного легче дизель-электрических локомотивов, его сложный механизм затруднял обслуживание (действующая модель трансмиссии выставлена в Национальном железнодорожном музее в Йорке).
Локомотив имел четыре главных 12-цилиндровых двигателя Paxman 12RPH, каждый мощностью 500 лошадиных сил при 1500 об/мин. Каждый двигатель был соединен с коробкой передач через гидравлическую муфту , которую можно было заполнить маслом для передачи мощности или слить, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии. Выходы двигателя были объединены попарно двумя наборами дифференциальных передач, а выходные валы этих двух наборов шестерен затем были объединены третьим набором дифференциальных передач для привода главного выходного вала. [ 3 ] Каждый входной вал дифференциала был снабжен механизмом, предотвращающим вращение назад при опорожненных муфтах. Поскольку это могло привести к блокировке приводного механизма, если локомотив толкнуть назад, вакуумная муфта . в зубчатую передачу была включена [ 4 ]
Результатом такой компоновки было то, что передаточное число между двигателем и выходным валом зависело от того, сколько двигателей приводило в движение трансмиссию. Выбор передаточного числа осуществлялся не «переключением передач» в общепринятом понимании, а заполнением или сливом гидравлических муфт для подключения или отключения двигателей от трансмиссии. Когда только одна гидравлическая муфта была заполнена маслом, а остальные три двигателя были отсоединены, а соответствующие входные валы трансмиссии заблокированы односторонними муфтами, единственный двигатель приводил выходной вал в действие с эффективным передаточным числом 4:1. При работе двух двигателей эффективное передаточное число составляло 2:1; с тремя двигателями — 1,33:1; и со всеми четырьмя двигателями единство. Другими словами, эффективное передаточное число трансмиссии было обратно пропорционально числу приводящих ее двигателей.
В отличие от трансмиссии автомобиля, при выборе пониженной передачи не было общего эффекта увеличения крутящего момента. Механическое преимущество 4:1, обеспечиваемое одним двигателем на первой передаче, было сведено на нет тем фактом, что работал только один двигатель, поэтому максимальный выходной крутящий момент трансмиссии был таким же, как и на высшей передаче со всеми четырьмя двигателями. операционный. Тот же аргумент применим ко второй и третьей передачам. Таким образом, трансмиссия этого локомотива, в отличие от почти всех других трансмиссий локомотива, не обеспечивала каких-либо средств согласования крутящих характеристик двигателя (двигателей) с требованиями локомотива; он не обеспечивал увеличения крутящего момента на низких скоростях при трогании с места и подъеме в гору. [ 3 ] Он служил только для согласования выходной скорости двигателя (двигателей) с требованиями локомотива.
Требование высокого пускового крутящего момента было выполнено в Фелле не за счет характеристик трансмиссии, а за счет изменения крутящих характеристик самих двигателей. [ 3 ] Обычно дизельный двигатель потребляет заряд с массовым расходом, пропорциональным скорости его вращения; чем быстрее он вращается, тем больше заряда он может получить, и это приводит к тому, что кривая выходной мощности растет более или менее линейно со скоростью вращения, пока различные ограничивающие факторы не станут значительными.
Однако в локомотиве Фелла четыре двигателя главного привода получали энергию от нагнетателей Рутса, приводимых в движение двумя дополнительными вспомогательными двигателями, которые управлялись таким образом, что, когда потребность в тяговой мощности была более чем минимальной, они работали практически с постоянной скоростью. Поскольку нагнетатель Рутса является устройством прямого вытеснения, это означало, что массовый расход, с которым заряд подавался в главные двигатели, зависел не от скорости главных двигателей, а от скорости вспомогательных двигателей, поэтому выходная мощность Скорость главных двигателей по существу определялась скоростью вспомогательных двигателей.
Поскольку скорость вспомогательных двигателей поддерживалась постоянной, кривая мощности главных двигателей была постоянной в зависимости от скорости вращения; поскольку мощность является произведением крутящего момента и скорости вращения, главные двигатели имели кривую крутящего момента, обратно пропорциональную скорости, обеспечивающую максимальный крутящий момент на низкой скорости и уменьшающийся по мере увеличения скорости. Таким образом, был обеспечен необходимый повышенный крутящий момент на низких скоростях для трогания с места и подъема на гору. [ 4 ]
Снятие
[ редактировать ]В июле 1952 года коробка передач 10100 была серьезно повреждена из-за того, что незакрепленный болт провалился в зубчатую передачу, и локомотив выбыл из эксплуатации более года. Впоследствии Британские железные дороги потеряли интерес к проекту, и от разрабатываемой улучшенной версии локомотива отказались.
10100 оставался в эксплуатации до 16 октября 1958 года, когда его паровой котел загорелся в Manchester Central . Его вернули на завод Derby Works, где с него медленно разобрали детали, а затем сдали на слом в июле 1960 года. [ 5 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Карр, Ричард. «Упавший локомотив – № 10100» . Страницы истории Паксмана Ричарда Карра . Проверено 2 декабря 2008 г.
- ^ Бентли, К. (1997) История деятельности Британских железных дорог: Том 1, Пик-Дистрикт, Карнарвон: XPress Publishing
- ^ Jump up to: а б с Рэнсом-Уоллис, П., изд. (2001) [1959]. Энциклопедия локомотивов железных дорог мира . Дуврский транспорт. Курьерская корпорация. стр. 80–81. ISBN 0486412474 .
- ^ Jump up to: а б Технические детали локомотива
- ^ Дерби в годы дизеля, 1947–1972 гг.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Клаф, Дэвид Н. (2005). «Ранние постнационализационные прототипы». Упавший локомотив, № 10100 . Ян Аллан . стр. 24–29. ISBN 978-0-7110-3067-1 .
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите ) - Клаф, Дэвид Н. (2011). «4: Механический привод». Гидравлический против электрического: битва за дизельный парк BR . Ян Аллан . стр. 36–42. ISBN 978-0-7110-3550-8 .
- Марсден, Колин Дж.; Фенн, Грэм Б. (1988). Дизельные локомотивы магистральной линии Британской железной дороги . Спаркфорд: Хейнс. стр. 34–37. ISBN 9780860933182 . OCLC 17916362 .
- Фелл, ЛФР (1952). «Упавший тепловоз». Журнал Института инженеров локомотивов . 42 (227). Институт инженеров-механиков: 223–226. дои : 10.1243/JILE_PROC_1952_042_036_02 .
- «Упал тепловоз-механический № 10100» (PDF) . Инженер . 201 : 140. 27 января 1956 г.
- Уэбб, Брайан (февраль 1984 г.). «Фантастическое падение». Железнодорожный энтузиаст . Национальные публикации EMAP. стр. 23–25. ISSN 0262-561X . OCLC 49957965 .