Locomotiva SAR 25

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Căile ferate sud-africane Clasa 25
Locomotiva cu abur
3511 - Hartswater 240481.jpg
Locomotiva SAR 3511 Frieda din Hartswater , provincia Cape , 24 aprilie 1981.
Ani de planificare 1981 (vezi textul)
Ani de construcție 1953 (vezi textul)
Ani de funcționare 1953-
Cantitatea produsă 90
Constructor North British Locomotive Company
Henschel & Sohn (vezi textul)
Tipul motorului aburi
Dietă cărbune
Viteza maximă aprobată 160 km / h
Echipament de rulare 2'D2'h2 (mașină) 3'3 '( licitație )
Unitate roți de diametru 1524 m m
Suporturi frontale 762 mm
Suporturi spate 762 mm
Distribuție Walschaerts
Numărul de cilindri 2
Diametrul cilindrilor 610 mm
Cursa cilindrilor 711 mm
Suprafața grilei 6.503 m²
Zona de încălzire 284.190 m²
Suprafață de supraîncălzire 94,23 m²
Presiunea în cazan 225 psi (1550 kPa)
Putere maxima 3350 k W
Forța maximă de tragere 166 kN
Forța de a începe 231 kN
Date preluate de la:
Olanda, Steam , pp. 108-111 Middleton, Raiways , pp. 26-28

Locomotivele SAR Clasa 25 erau locomotive cu abur ale Căilor Ferate Sud-africane (SAR) (Căile Ferate din Africa de Sud) intrate în serviciu între 1953 și 1955 și utilizate pentru tracțiunea trenurilor de călători și de marfă.

Particularitățile lor tehnice includ utilizarea unui condensator de abur de evacuare, utilizat pentru a umple sursa de alimentare cu apă și a permite utilizarea acestuia pe liniile care traversează zone cu resurse de apă foarte puține.

În aceeași perioadă, SAR a pus în funcțiune locomotivele grupului 25NC , care erau versiunea fără condensator a celor 25.

Constructie

Premise

Datorită dificultăților întâmpinate pentru o aprovizionare adecvată cu apă în regiuni aride precum Marea Karoo între râurile Touws și De Aar și în Africa de Sud-Vest , SAR-urile deja la sfârșitul anilor treizeci au început să ia în considerare în mod serios posibilitatea introducerii de locomotive cu aburi cu condensator. La început a fost luată în considerare posibilitatea transformării locomotivelor grupului 12A în utilaje cu condensator, dar această posibilitate nu a fost niciodată realizată [1] .

După cel de- al doilea război mondial , s-au efectuat studii și teste pe locomotive ale grupului SAR 20 modificate cu o ofertă de condensare. În timpul testelor efectuate în 1950-1951 pe liniile care traversează Transvaal, Karoo și Africa de Sud-Vest, s-au constatat economii de aproximativ 90% din apă și 10% din cărbune. Aceste rezultate au condus la decizia de a proiecta un nou grup de locomotive cu condensator [1] .

Constructori

Rezultatul final al proiectului, grupul 25 cu condensator, poate fi considerat cel mai bun design de locomotivă cu abur nearticulat al SAR. A fost efectuată sub conducerea LC Grubb, inginer mecanic șef (CME) al SAR din 1949 până în 1954 [1] .

Proiectarea sistemului de condensare a mașinii și a licitației de condensare a fost realizată de Henschel & Sohn, care a construit o locomotivă completă cu licitație, SAR 3451, numărul fabricii 28730. Această locomotivă a fost trimisă la Glasgow către North British Locomotive Company ( NBL), care a construit unitățile SAR 3452-3540 și primele unsprezece, numerotate SAR 3401-3411, din grupul fără condensatori 25NC. Locomotivele grupului 25 au fost livrate între 1953 și 1955 [1] [2] .

Henschel a construit celelalte treizeci și nouă de locomotive fără condensator, SAR 3412-3450, precum și șaizeci și unu de licitații pentru condensatoare, pentru care deținea brevetul. Celelalte douăzeci și nouă de licitații pentru condensatoare au fost construite de NBL. O ofertă suplimentară cu condensator a fost construită în atelierul SAR River al SAR pe un șasiu de rezervă și livrată ca parte a comenzii inițiale [2] .

Licitațiile s-au dovedit a fi atât de mari și complexe încât Henschel le-a atribuit propriile lor numere de fabrică. La o lungime de aproximativ 18 m (58 ft), acestea sunt cu aproximativ 4,9 m mai lungi decât mașinile lor respective. O treime din lungimea totală a licitației este ocupată de rezervorul de apă și cutia de cărbune, în timp ce restul este ocupat de opt radiatoare mari pe fiecare parte, răcite de cinci ventilatoare cu abur montate pe acoperiș.

Licitațiile de condensare au fost clasificate ca CZ, deoarece CZ era, de asemenea, plăcuța de înmatriculare a vehiculului din Beaufort West , capitala Karoo, unde ora 25 își va efectua serviciul.

Caracteristici

Au fost folosiți doar rulmenți cu role, de asemenea, pentru boghiurile (cu trei încăperi ) ale licitației, pentru bielele de antrenare și cuplate și pentru capetele transversale, în timp ce boghiurile din față și din spate ale mașinii aveau bucșe de tip tun. Cilindrii și cadrele lor au fost turnate dintr-o singură bucată, în timp ce cilindrii și sertarele de distribuție au fost realizate din oțel și prevăzute cu căptușeli din fontă. Cadrul fraged a fost, de asemenea, turnat într-o singură bucată de oțel. Trenul de rulare montat pe rulmenți cu role a făcut posibilă reducerea forței necesare mișcării mașinii [1] .

Capetele transversale , de tip Aligator, erau împărțite pe linia centrală verticală și poziționate aproximativ la capătul bielelor și aveau trei cercuri de profil conic angajate în caneluri inserate în capete transversale. Bielele cuplate au diferit de cele obișnuite prin dispunerea a trei biele independente, care au eliminat astfel patru îmbinări și știfturi [1] .

Sistemul de condensare

Sistemul de condensare al locomotivei grupului 25 a permis reutilizarea aburului evacuat din motor transformându-l în apă pentru a fi readus în sursa de alimentare pentru a relua ciclul de vaporizare. Deoarece aburul evacuat, nefiind expulzat din coș, nu a generat tirajul forțat , pentru a-l obține în camera de fum a fost introdus un turboventilator cu abur, aliniat cu ejectorul și coșul de fum, echipat cu deflectoare pentru a preveni cenușa și praful a cauzat uzura excesivă a palelor ventilatorului. Cea mai mare parte a cenușii și a prafului colectate în partea inferioară a camerei de fum, de unde au fost evacuate printr-un ejector de abur de evacuare plasat în fața coșului de fum [1] .

Turboventilatorul și absența focurilor de evacuare tipice tirajului forțat tradițional în timpul funcționării au generat un urlet caracteristic, care a fost adăugat la zgomotul normal al motorului și al altor organe. Un alt element distinctiv al grupului 25 a fost capacul frontal al camerei de fum, care avea forma unui banjo . Aburul de eșapament printr-o conductă mare plasată în partea stângă a mașinii a fost adus la sistemul de condensare, situat în licitație, unde cinci turbine cu abur acționau ventilatoarele care se deschideau pe imperial , care aspirau aerul din exterior și le trimiteau la complexul de radiatoare, plasat pe pereții exteriori ai licitației [1] [2] .

Sistemul s-a dovedit a fi extrem de eficient: consumul de apă a fost redus cu până la 90% și a reutilizat aceeași apă de până la opt ori, oferind locomotivei o autonomie de 800 km (500 mile) între o sursă de apă și următoarea. În plus, apa caldă reciclată a condus la reducerea semnificativă a consumului de cărbune.

Dificultăți inițiale

Imediat după punerea în funcțiune, totuși, au apărut probleme din cauza slăbiciunii tijelor de cuplare: rulmenții bielelor au eșuat și s-au generat fisuri în grinda mobilă a traversei Aligator. După unele cercetări efectuate de tehnicienii SAR, cu asistența Consiliului sud-african pentru cercetare științifică și industrială (CSIR), au fost modificate traversele, barele lamelor lor și bielele cuplate: capetele transversale au fost modificate în tipul cu lagăre multiple cu suporturi de ghidare unice, în timp ce cele trei biele cuplate independente au fost înlocuite cu bielele cu tradițional cuplare simplă cu articulații [1] .

Multe probleme au cauzat echipamentul de tiraj forțat. Paletele grele ale turboventilatorului au fost purtate la margine și au fracturat palele atât ale ventilatorului, cât și ale roților turbinelor cu abur. Aceste eșecuri au implicat investigații îndelungate ale tehnicienilor SAR, Henschel și CSIR [1] .

O primă încercare de a rezolva problema fracturii lamei prin mărirea lățimii rădăcinii lamei de la 7 la 14 milimetri (0,28-0,55 țoli) nu a reușit. Testele de oboseală și analizele de tensiune au arătat că ambele grosimi ale lamei au eșuat din cauza oboselii în îmbinările concavă ale muchiilor tăietoare, ca urmare a modificărilor repetate ale sarcinii centrifuge datorate modificărilor vitezei de rotație a turbinei. Soluția a fost găsită atunci când s-a realizat că niciuna dintre lamele individuale „blocate”, care erau susținute de doi știfturi conici, a vreunui rotor nu a eșuat vreodată. Când astfel de știfturi conice au fost introduse și între toate celelalte lame din rotoare, testele de oboseală au arătat că acest lucru le-a făcut mult mai rezistente. Designul a fost modificat corespunzător și problema a fost rezolvată. Ceva mai târziu s-a constatat că lamele sudate la marginea rotorului erau o alternativă mai eficientă și mai economică.

Exercițiu

Locomotivele grupului 25 au fost construite special pentru service pe liniile care traversează Karoo și Kalahari, unde apa este puțină. Au servit inițial pe linia principală neelectrificată de la râul Touws până la De Aar, prin Beaufort West, transportând toate trenurile de marfă și de călători, precum Trenul Albastru. Când secțiunea de la râul Touws la Beaufort West a fost electrificată, Grupul 25 a continuat să servească între Beaufort West și De Aar, și apoi și între De Aar și Kimberley, trecând Kimberley până la Bloemfontein, la est și vest de la Kimberley la Postmasburg., Hotazel Și Sishen în Kalahari, tractând trenuri încărcate cu minereuri de fier și mangan.

Reconstrucția

Locomotivele grupului 25 erau mașini complexe care aveau costuri ridicate de întreținere, în special pentru turbina suflantei din camera de fum, ale cărei lame trebuiau înlocuite adesea din cauza uzurii cauzate de particulele solide prezente în gazele de eșapament. Oferta cu condensator a fost la fel de complexă și a necesitat o întreținere frecventă și costisitoare. Între 1973 și 1980, după 20 de ani de serviciu și parțial din cauza răspândirii tracțiunii electrice și diesel-electrice pe liniile deservite anterior exclusiv de 25, trei locomotive cu condensator, numerotate 3451, 3511 și 3540, cu ocazia majorității reparațiile au fost transformate în locomotive cu descărcare gratuită. Au fost reclasificate în grupul 25NC [3] .

Prima transformare a fost efectuată în atelierul De Aar și a vizat locomotiva 3452. Turbina și conducta de evacuare a aburului au fost scoase din camera de fum și înlocuite cu un ejector și un coș de fum, în timp ce licitația a fost privată de condensator, dar a menținut rezervor original de alimentare cu apă, rezervoare de condens și pompe de alimentare. Cadrul radiatorului și acoperișul au fost acoperite cu panouri din tablă. Aspectul general al locomotivei s-a schimbat puțin, fiind estetic mai bun decât cel al mașinilor transformate ulterior, alimentarea cu apă a acestuia fiind insuficientă.

Restul grupului a fost reconstruit în atelierele Salt River din Cape Town. Licitațiile de condensare au fost reconstruite ca licitații obișnuite, eliminând radiatoarele și ventilatoarele și înlocuindu-le cu un rezervor masiv de apă semi-cilindrică. Forma și aspectul licitației reconstruite au fost dictate de considerații statice. S-a decis scurtarea cadrului, dar în cele din urmă a fost păstrat așa cum a fost. Cadrul din oțel turnat al licitației a fost foarte lung și a avut tendința de a fi flexibil, dar prezența caloriferelor și a acoperișului au contribuit foarte mult la rigiditatea verticală. Forma finală a rezervorului, cu partea superioară semicirculară sudată la rezervorul original de apă de suporturile deja ale ventilatorului și batistele mari triunghiulare fixate pe părțile laterale ale buncărului care se extind dincolo de punctul de mijloc al cadrului, au asigurat o rezistență suficientă. Utilizarea rezervorului și a buncărului din oferta grupului 25NC pe cea de tip CZ ar fi depășit cu mult sarcina maximă acceptabilă fără a deforma grinzile. Locomotivele reconstruite cu aceste licitații au fost supranumite în curând „Worshond” ( dachshund ) [3] .

Când locomotivele grupului 25 cu condensatoare au fost transformate în 25NC fără condensatori, plăcile au fost reproduse prin adăugarea acronimului „NC” ( fără condensare ) lângă „25” existent, cu un aspect, prin urmare, subțire. Locomotivele cu toate cele patru caractere aliniate și centrate au fost, prin urmare, identificabile ca aparținând grupului original 25NC. După transformare, aceste locomotive au servit încă unsprezece ani înainte de a fi retrase din flota SAR, când tracțiunea cu abur a fost complet înlocuită de cele electrice și diesel-electrice.

Galerie de imagini

Locomotiva 3451, singura mașină din grupul 25 construită de Henschel. De Aar (Provincia Cape), 6 aprilie 1979
Locomotiva 3537 sub presiune în Beaufort West (provincia Cape), 26 iunie 1966.
Locomotiva 3511 Frieda , depozitată în Beaconsfield ( Kimberley ), 17 septembrie 2009.
Licitație pentru condensator (Henschel, numărul 28790) în Beaconsfield, 17 septembrie 2009.
Locomotiva 3464 construită de NBL, cu o ofertă de tip CZ "Worshond" fără condensator, în De Aar, 6 aprilie 1979.

Notă

  1. ^ a b c d e f g h i j Holland, Steam , pp. 108-111 .
  2. ^ a b c Paxton, Bourne, Locomotive , pp. 78-79 .
  3. ^ a b Durrant, Amurg , pp. 107-109 .

Bibliografie

Surse tipărite

  • Richard Roosen, locomotive cu condensare de clasa "25" pe căile ferate din Africa de Sud. Proiectare și experiențe de operare. Lucrarea nr. 607 , în Jurnalul Instituției Locomotive Engineers , vol. 50, nr. 274, 1961, pp. 243-282.

Historiografie și complemente

  • ( EN ) DF Holland, Steam Locomotives of the South African Railways, volumul 2: 1910-1955 , Newton Abbott, David & Charles, 1972, ISBN 0-71535-427-2 . , pp. 108-111.
  • Luciano Greggio, Locomotivele cu aburi. Modele din toată lumea de la origini până astăzi cu date tehnice , Milano, Mondadori, 1977, ISBN. , pp. 220, 252-253.
  • ( EN ) Leith Paxton, David Bourne, Locomotives of the South African Railways , Cape Town, Struik, 1985, ISBN 0869772112 . , pp. 78–79
  • Diavolul albastru , în Trains Today , vol. 8, nr. 67, 1987, pp. 29-31.
  • ( EN ) AE Durrant, Twilight of South African Steam , Newton Abbott, David & Charles, 1989, ISBN 0-71538-638-7 .
  • ( DE ) Siegfried Kademann, Wolfgang Messerschmidt, Henschel Lokomotiven von 1848 bis zum Intercity , Solingen, Bechtermünz Verlag, 1995, ISBN 3-86047-121-X . pp. 131, 135
  • Francesco Pozzato, Giganții cu ecartament îngust. Locomotivele Grupa 25 și 25NC ale SAR-SAS , în All train , vol. 12, nr. 119, 1999, pp. 15-19.
  • ( EN ) John N. Middleton, Ghidul locomotivelor căilor ferate din Africa de Sud - 2002 (modificat prin lista de amendamente combinate 4, ianuarie 2009) , Herts, publicațiile Beyer-Garratt, 2002, ISBN. (Ediția a II-a, decembrie 2002).

Surse electronice

Elemente conexe

Alte proiecte

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Locomotiva_SAR_25&oldid=121852733 ”