Фэрли локомотив - Fairlie locomotive

Дэвид Ллойд Джордж из Ffestiniog Железнодорожный

А Fairlie это тип сочлененный паровоз это имеет ведущие колеса на тележки. Локомотив может быть двухсторонним (двойной Fairlie) или односторонним (single Fairlie). Феи больше всего ассоциируются с Ffestiniog Железнодорожный в Уэльс.

В то время как локомотивы Fairlie используются только на железные дороги наследия, подавляющее большинство дизель и электровозы в современном мире следуют форме, не сильно отличающейся от Fairlie - два силовых грузовика с приводом всех осей, а многие также следуют двухсторонней концепции Fairlie и могут одинаково хорошо двигаться в обоих направлениях.

Разработка дизайна

Локомотив Fairlie, построенный для Бирманских железных дорог Vulcan Foundry Co.

Обычный локомотив

Fairlie была изобретена и запатентована Шотландский инженер Роберт Фрэнсис Фэрли в 1864 г. Он убедился, что традиционная модель локомотива была серьезно несовершенной; они потратили зря вес на колеса без привода (максимальное тяговое усилие сила локомотива зависит от веса его ведущие колеса ) и на тендере, который ничего не делал, кроме как перевозил топливо и воду, но не помогал локомотиву. клейкая масса. Кроме того, стандартный локомотив имел переднюю и заднюю части и не предназначался для длительного движения задним ходом, поэтому требовался Проигрыватель или же уай на каждой конечной остановке.

Двойной локомотив Fairlie

Схема локомотива Fairlie

Ответ Фэрли был двояким паровоз, перевозя все свое топливо и воду на локомотиве и с каждой ведущей осью. Двусторонняя часть была достигнута с помощью одного двустороннего котел на локомотиве, с одним топка в центре и коптильня на каждом конце. Локомотив выглядел довольно стандартно, пока наблюдатель не понял, что локомотив двуличный, Янус -подобно. Фэрли не была первым человеком, который изобрел двухсторонний паровоз. "Сераинг", построенный Джон Кокерилл для Земмеринг испытания в 1851 г. был очень похож по конструкции на двухместный Fairlie.^[1]

Топка

Альпинист построен в 1866 году Джеймсом Кроссом и компанией для Железная дорога Нита и Брекона

Первый локомотив был Прогресс, построенный в 1865 г. Джеймс Кросс и компания для Железная дорога Нита и Брекона.^[2] Однако получить тягу от обеих половин котла через одну топку не удалось. Большая часть горячих газов от огня имела тенденцию проходить через одну половину котла, поэтому другая половина вносила небольшой вклад в парообразование и была неэффективной. Первый Ffestiniog Железнодорожный Фэрли - Маленькое чудо - имел раздельные топки и оказался намного успешнее.

Управление

Машинист локомотива (США: инженер ) работал на одной стороне локомотива, а пожарник с другой; их разделяли топки. В регуляторы для обеих силовых тележек располагались над центром топки, при этом паровой тормоз клапан на одном конце.

Тележки силовые

Внизу локомотив опирался на две поворотные тележки с приводом (США: грузовики) с приводом всех колес; меньшие локомотивы имели четырехколесные тележки, а большие - шестиколесные. В цилиндры на каждой силовая тележка указал наружу, к концам локомотива. Муфты и буферы (если они установлены) были установлены на тележках, а не на раме локомотива, так что они поворачивались в зависимости от кривизны пути.

Подача пара

Пар в цилиндры подавался по гибкой трубке. Изначально это был спиральный медь трубка, но она сломается после определенного периода использования. Более поздние локомотивы имели жесткие соединительные трубы с необходимой гибкостью, обеспечиваемой металлическими шарнирными соединениями, аналогичными используемым в лабораторная посуда.

Топливо и вода

Топливо и вода везлись на локомотиве в бортовых баках для воды у каждого котла и бункерах для топлива над ними.

Примеры в использовании

Вооруженный успехом Маленькое чудо на Ffestiniog Фэрли провела серию очень успешных демонстраций на линии Ffestiniog в феврале 1870 года перед высокопоставленными делегациями со всего мира. Это продало его изобретение (и концепцию узкоколейной железной дороги, на которой оно было основано) по всему миру.

Локомотивы строились для многих британских колоний, для Имперских Россия, и даже один пример для Соединенные Штаты.

В 1879 году первое правительство Железнодорожная линия в Западная Австралия из Джералдтон к Нортгемптон использованный две двойные феи в качестве его третьего и четвертого элементов движущей силы соответственно, но без особого успеха. Единственное действительно успешное использование локомотива Fairlie, кроме как на Ffestiniog Railway, было в Мексика, Новая Зеландия, и Россия (на Закавказская железная дорога ).

Уэльс

Дэвид Ллойд Джордж Построен в 1992 году для железной дороги Фестиниог

В 1869 году компания Фэрли построила локомотив, названный Маленькое чудо для Ffestiniog Железнодорожный, а узкая колея шифер железная дорога в Северный Уэльс. Ffestiniog был первым 1 фут11 ¹⁄₂ в (597 мм) колеи для использования локомотивов. Дизайн Fairlie означал, что топки и зольники не ограничивались рамой или шириной колеи, а только общей датчик загрузки. Маленькое чудо имел такой успех, что Фэрли дал железнодорожной компании Festiniog бессрочную лицензию на использование его патента на локомотив без ограничений в обмен на использование линии и успех локомотивов Fairlie в его рекламе. Ffestiniog продолжил владеть в общей сложности шестью локомотивами Fairlie, два из которых находятся в эксплуатации в 2020 году, а один выставлен на выставке. Национальный железнодорожный музей. Седьмой, Джеймс Спунер II, в настоящее время строятся в своих мастерских по адресу Бостон Лодж и должен быть введен в эксплуатацию в 2021 году.^[3]

Соединенные Штаты

Мейсон Янус, 1877 г.

Проданный в США локомотив заказан для новостройки. Денвер и железная дорога Рио-Гранде в 1872 г. и получил название «Альпинист». Это был локомотив меньшего размера с четырехколесными тележками, что придавало ему 0-4-4-0Т конфигурация.^[4] Опыт железной дороги с локомотивом был типичным и свидетельствовал о том, что, хотя Фэрли устранил некоторые проблемы обычного локомотива, он представил свои собственные новые. По крайней мере, одна двойная Фэрли 0-6-6-0Т (на фото выше) был построен Мейсон Машиностроительный завод в Тонтон, Массачусетс.

Канада

Торонто и Ниписсинг Фэрли 0-6-6-0 № 9 Shedden построен Avonside Engine Company, Бристоль, Англия, 1871 г.

Пять узкоколейных локомотивов Fairlie Patent были построены Avonside из Бристоля в начале 1870-х годов для использования канадскими железными дорогами.

В Железная дорога Торонто и Ниписсинг использовал один 3 фута 6 дюймов (1067 мм) калибр Fairlie с 1871 года до преобразованный к 4 футов8 ¹⁄₂ в (1435 мм) стандартный калибр в 1883 г.

В Торонто, Грей и Брюс Рэйлэй Онтарио также использовали один 3 фута 6 дюймов (1067 мм) колеи Паровоз Фэрли, поставлен в 1872 году.

В Остров Кейп-Бретон, три 3 футов (914 ммЛокомотивы Fairlie Patent, построенные бристольской компанией Avonside, использовались для перевозки угля между Сиднеем и Резервными копями с 1872 по 1902 год. В книге Херба Макдональда «Железные дороги Кейп-Бретона: иллюстрированная история» (Cape Breton University Press, 2012) говорится, что «железная дорога В отраслевом журнале, опубликованном в начале 1903 года, говорилось, что «старые двухсторонние локомотивы ... недавно были разобраны в заповеднике и будут утилизированы как старый хлам. Машинисты, которые разбирали их, говорят, что это была самая тяжелая работа, которую они когда-либо использовали. взялись за дело, так как двигатели были очень прочными, а детали в основном кованые ».

Мексика

Locomotora de Montaña Fairlie, Веракрус, около 1903 года.

В Мексике Феррокаррил Мексикано (FCM) использовали Фейри на горном участке линии между Мехико и Веракрус, где 49 огромных 0-6-6-0Т Феи весом около 125 коротких тонн (112 длинных тонн; 113 тонн) каждая были импортированы из Англии. Самые большие и мощные локомотивы, построенные там до того времени, использовались до электрификации линии в 1920-х годах. В тяговое усилие цифры (см. таблицу ниже) впечатляют по сравнению с относительно современным локомотивом, например в BR Стандартный класс 9F.

Ролт^[5] написал:

"... именно Мексиканская железная дорога стала самым преданным сторонником Фэрли. Три двенадцатиколесных Avonside В 1871 году для этой компании были построены феи, которые работали на круто оцененный участок главной линии между Кордова и 7923 футов (2415 м). Бока-дель-Монте, Мексика саммит в Горы Орисаба, расстояние 108 миль (174 км). Они были настолько успешными, что стали предшественниками не менее пятидесяти фейри, поставленных в Мексику Avonside и другими британскими строителями в течение сорока лет ».

Даррант^[6] придерживается более скептической точки зрения:

«Самые большие построенные феи были ... 102-тонны (91-длинная тонна; 93 тонны) для Мексиканской железной дороги ... Несмотря на свои внушительные размеры, эти двигатели не имели перегревателей и современных клапанов и вскоре были заменен на электрификация."

В этой таблице приведены краткие сведения о локомотивах. Подробные характеристики можно найти на steamlocomotive.com. ^[7]

Ключ:

• Дата = дата постройки первого локомотива в партии. Доставка могла растянуться на несколько лет
• n / k = не известно
• T.E. = тяговое усилие

Даррант показывает фотографию (приписывается Английский Электрический ) FCM № 184, построенного Vulcan Foundry (VF) в 1911 году. Это типично британский внешний вид, за исключением шлифовальный купол который, что любопытно, предусмотрен только на одном конце. Это фотография FCM № 183.[1] показывает локомотив явно американского вида. Если это один из двигателей VF, он, безусловно, был сильно перестроен.

Двигатели VF почти наверняка были построены как масляный. Фотография в книге Дарранта похожа на рабочую фотографию, на которой показан двигатель в новом состоянии, а наверху котлов расположены прямоугольные баки, что было обычным делом на нефтяных фермах. Тепло от котлов сохраняло масло теплым и не позволяло ему становиться слишком вязким в холодную погоду.

Ирландия

Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Июнь 2015 г.)

• В Великая южная и западная железная дорога было две феи-одиночки.^[8][9]

Новая Зеландия

В Новой Зеландии R класс и S класс одиночные феи и B класс и E класс двойные феи были заказаны в 1870-х годах для использования на узкая колея (3 фута 6 дюймов или же 1067 мм) система построен под Юлиус Фогель Программа 1870 года "Великие общественные работы" по открытию страны. Три феи класса S были проданы Железные дороги Западной Австралии в 1891 г.^[10]

Россия

русский Серия F мазутный Fairlie постройки 1884 г.

В России феи использовались на линии между Тамбов и Саратов (1871–1887) и далее Сурамский перевал из Закавказская железная дорога (с 1872 г.). Эти локомотивы, подобные тем, что использовались в Мексике, были 0-6-6-0Т конфигурация. Первые из них были построены в Англии (Avonside Engine Company, Yorkshire Engine Company и Sharp Stewart and Company ), второй транш сделали немецкие фабрики (1879 г.), последний - Коломна фабрика (1884 г.) по лицензии. Самые большие локомотивы весили 90 тонн и были масляный. В 1912 году все феи России были включены в серия F и использовался до 1934 года, когда была электрифицирована линия через Сурамский перевал.

Индия и Бирма

В 1879 г. Avonside Engine Company построил 25 двойных фей, предназначенных для службы в Третья англо-афганская война. Заказ был отменен в 1880 году, но уже было построено 17 локомотивов, и их приобрела компания. Индийские государственные железные дороги, хотя один из них был потерян в море во время транзита в Индию. Остальные локомотивы работали на Болан Пасс Железная дорога но не увенчались успехом и были отправлены на хранение в 1887 году. Десять из них отправились в Бирму в 1896 году, а четыре других были отправлены в Горная железная дорога Нилгири в 1907 году. Локомотивы Нилгири работали здесь как минимум до 1914 года.^[11][12]

Проблемы с дизайном

Топливо и вода

Наиболее критичным было отсутствие нежный, а это означает, что емкость для топлива и воды была очень маленькой. Локомотив - уже многолюдное место, и конструкция Фэрли давала еще меньше места для размещения его припасов, чем обычно. танковый локомотив, у которого, по крайней мере, есть свободное место за кабиной водителя. К тому же центральное расположение кабины означало, что позже добавить тендер было сложно. Как было позже в случае с Буллейдом Лидер класс локомотивов, ограниченные запасы топлива не были бы проблемой, если бы горючее использовался вместо угля. Некоторые из крупных фейерлей Мексики (см. Выше) работали на мазуте, а в последнее время на железной дороге Фестиниог использовалось сжигание нефти (см. Ниже).

Фестиниог железной дороги Граф Мерионет в Портмадоге, лето 1967 г.

Паровые трубы

Также проблематичными были гибкие паропроводы к цилиндрам и от цилиндров каждого поворотного двигателя; они были склонны к утечкам и растрате энергии. Эти проблемы были частично решены. Ролт записал, что трудности, возникшие в 1909 г. при проектировании и изготовлении паронепроницаемых гибких паровых соединений для Гарратт локомотив были решены Бейер-Пикок После изучения описания сферических паровых шарниров, используемых на локомотиве Fairlie, построенного для железной дороги Ffestiniog, затем они посетили FR, чтобы понаблюдать за работой этих локомотивов.^[13]

Тележки силовые

Еще одна проблема заключалась в силовых тележках; У паровоза без привода колеса были веские причины, так как они выполняли функцию стабилизации локомотива, уменьшая его склонность к блужданию или «охоте» при движении по прямой колее, а также приводили локомотив к поворотам и тем самым уменьшали сход с рельсов. Ранние фэйри были склонны к резкому катанию, грубым гонкам на трассе, по которым они ехали, и более склонным к сходам с рельсов, чем следовало бы. Отчасти это было верно Маленькое чудо, который был изношен и заменен FR после менее чем двадцатилетнего интенсивного использования. В значительной степени проблема заключалась не в использовании тележек с приводом, а в недостатках их конструкции и особенно в отсутствии грузов на задних концах тележек для уравновешивания цилиндров.^[14] Последующие двигатели FR были намного легче на трассе. Все FR Fairlies имеют репутацию плавного хода на подножке по сравнению с оригиналом. Джордж Инглэнд и Ко. построил двигатели 0-4-0.

Видимость

С одной стороны топки находится водитель, с другой - пожарный. В результате локомотив движется с левым рулем в одном направлении и с правым рулем - в другом. Это не улучшит видимость сигналов.

Резюме

Видение Фэрли было ограничено ограничениями паровоза - его жаждой воды и неуравновешивающими силами его непосредственно движущихся поршней.

Одиночный локомотив Fairlie

Суиндон Мальборо и Эндовер Железнодорожный одиночный Fairlie 0-4-4Т 1878 г.

Паровоз Mason Bogie "Wm. Mason". Фото строителя с 1874 г.

Вариантом Fairlie, который пользовался некоторой популярностью, особенно в Соединенных Штатах, был одинарный Fairlie, по сути, наполовину двойной Fairlie, с одним бойлером, кабиной на одном конце и одинарной шарнирно-сочлененной тележкой, объединенной с тележкой без двигателя под крылом. кабина, сохраняющая способность преодолевать крутые повороты. Эта конструкция отказалась от двунаправленной природы двойного Fairlie, но вернула возможность иметь большой бункер и резервуар для воды позади кабины, а также возможность использования прицепного тендера при необходимости. Единственный обычный котел удешевил обслуживание и устранил разделение экипажа.

Дизайн был особенно популярен у Уильям Мейсон, Лицензиат Фэрли в Соединенные Штаты, которые построили 146 или около того Локомотивы Mason Bogie, которые были вариантом этой конструкции. в Великобритания, одинокий Fairlie 0-4-4Т использовался Суиндон, Мальборо и Андовер железная дорога и три 0-6-4Тs от Узкоколейные железные дороги Северного Уэльса. Наряду с их знаковыми двойными феями, на железной дороге Ffestiniog также есть 0-4-4Т одиночный локомотив Fairlie, силовая тележка которого по сути такая же, как у их двойных Fairlie.

И в Великобритании, и в США одиночные Fairlies были первыми локомотивами в каждой стране, которые использовали европейские Клапан Walschaerts. В Звено Стефенсона, что было обычным в то время, использовалось несколько эксцентриков между рамами, но шестерня Walschaerts была установлена подвесной рам и шатунов. Это было выгодно, потому что система Fairlie требовала этого пространства между рамами для оси поворота тележки.

Локомотив Печо-Бурдон

Локомотив Péchot-Bourdon производства Болдуина, со стороны машиниста

Построенный Болдуином локомотив Пешо-Бурдон, пожарный

Локомотив Péchot-Bourdon был последним развитием типа Fairlie. Péchot-Bourdon был разработан капитаном Пешо из Французский артиллерия оперировать 600 мм (1 фут11 ⁵⁄₈ в) колеи железных дорог, связанных с полевая артиллерия и крепости. Дизайн был выбран с убеждением, что если один котел или набор клапанная передача был поврежден огнем противника, локомотив мог продолжить работу.^{[нужна цитата ]} Основное различие между Fairlie и Péchot-Bourdon состоит в том, что у последнего был только один паровой купол. Был построен только один проект, 0-4-4-0Т. Около пятидесяти экземпляров были построены в 1906 году, а еще 280 были построены во время Первая Мировая Война, некоторые американские Baldwin Locomotive Works.

Сохранение

Сохранились два примера, один в Frankfurter Feldbahnmuseum взаймы от Дрезден Музей транспорта, Германия,^[15] и один в Сербия в Пожега Железнодорожный музей.^[16]

Модели

Масштабная модель локомотива Péchot-Bourdon в масштабе 1:32 производится компанией Scalelink.^[17]

Доработанный локомотив Fairlie

В Модифицированная Фэрли был представлен Северная Британская Локомотивная Компания к Южноафриканские железные дороги в 1924 году. По внешнему виду он был похож на Гарратт но котел, топливные баки и баки для воды были смонтированы на единой раме, которая поворачивалась на силовых тележках. Это устройство отличается от Garratt, в котором топливный и водяной баки установлены непосредственно на силовых тележках.

Феи сегодня

Одинокий Fairlie Талиесин (ближайшая камера)

Оперативный

Железная дорога Ffestiniog в Уэльсе до сих пор использует патентованные локомотивы Fairlie; у него есть две двойные феи и одна одиночная фэрли в рабочем состоянии. Самый последний двойной локомотив Fairlie, Дэвид Ллойд Джордж, построен в 1992 году в собственном доме Фестиниога. Бостон Лодж работает. Ветеран Мерддин Эмрис 1879 года был первым паровозом, построенным в Boston Lodge. Ffestiniog также владел и управлял Талиесин, сингл Fairlie, с 1876 по 1927 год. Он был списан в 1935 году, но его точная копия была построена в Boston Lodge в 1999 году.

Феи на Фестиной железной дороге были спроектированы для сжигания угля. После испытаний в 1971 году, как и большинство других двигателей Ffestiniog, они были модифицированы для сжигания масла. В 2005 году, Граф Мерионет был переоборудован на уголь, будучи построен как мазут.^[18] Успех этого преобразования привел к Мерддин Эмрис, старейшая из фейерверков FR, переоборудованная для сжигания угля в 2007 году.^[19]

Самая старая из действующих Fairlie - это тележка Mason Bogie, сохранившаяся в Музей Генри Форда в Дирборн, Мичиган. Локомотив 0-6-4 был построен в 1873 году и до сих пор перевозит пассажиров туристического поезда в летний сезон.

Нерабочий

Двойной локомотив Fairlie «Граф Мерионет» в настоящее время сохранился на заводе Boston Lodge, где он был построен в 1979 году. Он был выведен из эксплуатации 8 апреля 2018 года.^[20] Одинокий Fairlie Жозефина (Железная дорога Данидина и Порт-Чалмерса № 2, NZR E 175, PWD № 504) сохранилась на Южном острове Новой Зеландии. Есть Двойная Фэрли, в Данидин с Музей поселенцев Отаго, и 28 рэнд холостяка Fairlie, в Reefton. R 28 - единственный сохранившийся оригинальный британский сингл Fairlie, Festinog's Талиесин является точной копией, построенной в 1999 году. Останки другого, R 271, были сброшены в Оамару для защиты железнодорожных станций от береговой эрозии в 1930 году и с тех пор перешли в собственность Oamaru Steam & Rail Society. Еще два котла класса R и две тележки с электроприводом от каждой из двойных ферм классов B и E принадлежат Кентерберийскому железнодорожному обществу на их железной дороге Ферримид в Крайстчерче.

Двойной паровоз трамвайного типа Fairlie сохранился и в Восточной Германия, и один из оригинальных локомотивов Festiniog, Ливингстон Томпсон 1885 г., находится в Национальный железнодорожный музей в Йорк.

В разработке

Новый двойной Fairlie, будет назван Джеймс Спунер, строится Фестиниог железной дорогой. Локомотив был анонсирован в 2016 году, предполагаемая дата завершения - 2020 год, 150-летие со дня основания. Маленькое чудо 's испытаний 1870 года. Он будет заменой Граф Мерионет.

В художественной литературе

В детском телесериале Томас и друзья, на основе Преподобный В. Одри Железнодорожная серия, Mighty Mac - это двусторонняя Фэрли на узкоколейка Скарлоуи вокзал.

Смотрите также

• Сочлененный локомотив
• Юго-Западная Африка паровоз-близнец

Рекомендации

Библиография

• Эбботт, Роуленд А. С. (1970). Локомотив Fairlie. Ньютон-Эббот, Девон, Великобритания: Дэвид и Чарльз. ISBN  978-0-7153-4902-1.
• Биннс, Дональд (2001). Шарнирно-сочлененные локомотивы Fairlie: Том 1 - На американском континенте. Скиптон: Trackside Publications. ISBN  978-1-900095-16-7.
• Фэрли, Р.Ф. (1969) [1864]. Локомотивы, что это такое и какими они должны быть. Лондон: John King & Co., 693, Queen Street, E.C. - Перепечатано и издано Festiniog Railway Company (1969).
• Фэрли, Р.Ф. (1982) [1872]. Железные дороги или нет - битва за колеи возобновлена. Лондон: Эффингем Уилсон, Королевская биржа - воспроизведено издательством Railhead Publications, Огайо (около 1982 г.).
• Стюарт, У. В. (1974). Когда Steam был королем. Веллингтон: A.H. & A. W. Reed Ltd. ISBN  978-0-589-00382-1.