L&YR 2-10-0 (Хьюз) - L&YR 2-10-0 (Hughes)

L&YR 2-10-0
Тип и происхождение
Тип питанияПар
ДизайнерДжордж Хьюз
СтроительHorwich Works
Дата постройки1914 (произведен дизайн)
Всего произведеноНикогда не строил
Характеристики
Конфигурация:
​
 • Уайт2-10-0
 • МСЖД1′E h4G
Измерять4 футов8 1⁄2 в (1435 мм)
Ведущий диам.3 фута 0,5 дюйма (0,93 м)
Водитель диам.4 фута 10 дюймов (1,47 м)
Колесная база54 футов 0 дюймов (16,5 м)
• Двигатель31 фут 10 дюймов (9,7 м)
• Спаренный22 фута 10 дюймов (7,0 м)
• Нежный12 футов 0 дюймов (3,7 м)
Длина63 футов 8 дюймов (19,4 м)
Нагрузка оси16 т
 • Ведущий10 т
• Спаренный16 т
• Тендерная ось
  • Ось 1:15 т
  • 2:14 т
  • 3:15 т
Локо вес102,5 длинных тонны (104,1 т)
Тип топливаКаменный уголь
Вместимость топливных баков6 тонн
Крышка для воды4500 британских галлонов (20,000 л)
Тип топкитопка с закругленным верхом
• Зона Firegrate50 квадратных футов (4,6 м2)
Котел:
​
• ТипБездомный конический котел
• Подача9 футов 7,25 дюйма (2,9 м)
• Диаметр≈ 6 футов (1,8 м)
• Трубные пластины15 футов 9 дюймов (4,8 м)
• Маленькие трубки210×
• Большие трубы34×
Давление в котле180 фунтов на кв. Дюйм (12,41 бар)
Поверхность нагрева3482,7 квадратных футов (320 м2)
• Трубы и дымоходы2138 квадратных футов (200 м2)
• Топка207,7 квадратных футов (20 м2)
Перегреватель:
​
• ТипШмидт
• Площадь обогрева1137 квадратных футов (110 м2)
ЦилиндровЧетыре
Размер цилиндра19 дюймов × 28 дюймов (483 мм × 711 мм)
Шестерня клапанаWalschaerts
Тип клапанаПоршневые клапаны впуска внутри
Клапан ход7 дюймов (178 мм)
Показатели производительности
Тяговое усилие53328 фунтов (237,2 кН)
40780 фунтов-силы (181,4 кН) при давлении в котле 60%
Карьера
ОператорыL&YR

В L&YR 2-10-0 был перспективным дизайном для класса 2-10-0 паровозы на Ланкашир и Йоркширская железная дорога. Первоначальные проекты были выполнены Джордж Хьюз между 1913–1914, но ни один из этого класса не был построен. Если бы они были таковыми, это были бы первые 10-сдвоенные локомотивы в регулярной эксплуатации в Великобритании.

Фон

Flamme Тип 10 Тихоокеанский

Локомотивы с десятью ведущими колесами были редкостью в истории британских железных дорог. Одно исключение специалиста,[я] то GER Decapod, был построен в 1902 году, но основные тяжелые минеральный локомотив дизайн был 0-8-0, как на L&YR, так и на LNWR. Однако веса поездов увеличивались, и был некоторый спрос на более мощный локомотив, особенно для крутых спусков через Пеннинские горы от Lancashire Coalfield в порт Гул. Было высказано мнение, что более мощный одиночный локомотив избавит от необходимости двигаться в двух направлениях на угольных поездах.[2]

В августе 1913 г. Джон Аспиналл отдыхал в курортном и железнодорожном городке Bad Homburg, Германия.[3] Впечатлен мощностью нового Прусский G 10 0-10-0 тяжелых грузовых локомотивов, Аспиналл написал Хьюзу, запрашивая отчет о масштабах двуглавый для транс-пеннинских угольных перевозок, которые компания Hughes предоставила в сентябре. Вдохновленный недавней работой в Бельгии, которая показала экономию потребления угля на 19% за счет отказа от него, Хьюз предложил использовать один большой локомотив, подчеркнул необходимость использования его на полную мощность, а также отклонил предложенную концепцию 2-8-2 в пользу 2-10-0.[3][ii]

Концепция

Flamme Тип 36 2-10-0

На Брюссельская международная выставка 1910 г. бельгийский инженер Жан-Батист Фламм [fr ] выставил свой новый Тип 10 тихоокеанский, самый мощный европейский локомотив того времени. Это был четырехцилиндровый перегретый пассажирский локомотив с характерной конический котел дизайна Flamme. Flamme использовал большой бельгийский датчик загрузки максимально и сделал котел с круглым верхом особенно высокий. Коническая секция перед топкой уменьшилась до бочки котла, что позволяло иметь достаточно высоты над ней для паровой купол.

На Хьюза оказал влияние Фламм, его взгляды на перегрев и об испытании локомотивов с использованием динамометрические машины. В дизайне Фламме была новинка: механический интегратор вычислять тягово-усилие-часы напрямую. Его вдохновили построить такую ​​машину для L&YR.[4][5]

В 1911 году группа старших должностных лиц L&YR из Хорвич посетил Фламме в Бельгии.[4] Их особенно интересовал Тип 10, а также связанные с ним Бельгийские государственные железные дороги тип 36 [fr ] 2-10-0. Эти две конструкции использовали один и тот же котел. L&YR мало использовал такой мощный пассажирский локомотив, но 2-10-0 представлял большой интерес. 2-10-0 имел обычную компоновку, с двумя задними ведущими мостами, установленными под решеткой топки и зольником. Тихоокеанский регион с таким же котлом требовал, чтобы его более высокие оси располагались перед топкой. Для этого требовалась несущая ось под топкой, а также четыре цилиндра располагались впереди дымовой коробки, под выступающей плоской платформой.

Дизайн

Первое проектное предложение Хьюза в сентябре 1913 г. выдвинуло ряд принципов. Ни один из них не был радикальным, но они отражали лучшие черты британской конструкции локомотивов того времени вместе с влиянием Фламма. Хотя позже Хорвич был омрачен Stanier Работая в период LMS, в это время они считали себя одним из ведущих британских конструкторов локомотивов.[6]

  • Перегрев, развивающаяся практика в то время, которую Хьюз имел опыт работы с небольшими классами, хотя проблемы с клапанами и смазкой все еще оставались проблемой. Использование поршневые клапаны был ответом на это, их поршневое кольцо уплотнение работает лучше при этих повышенных температурах пара, чем плоские поверхности золотниковые клапаны сделал.
  • Большая площадь решетки и большой бойлер.
Большая решетка позволяла разводить неглубокий огонь, способный сжигать местный каменный уголь. Большая поверхность котла позволила избежать необходимости «нагружать» котел и связанного с этим чрезмерного расхода угля.
  • Улучшенная конструкция цилиндра и расположение портов, с улучшенным редуктором клапана
В то время важность этого все больше признавалась такими инженерами, как Хьюз и Дж. Дж. Черчворд, которые следили за развитием передовой практики на континенте. Черчворд Звездный класс Комбинация перегрева с поршневыми клапанами большого диаметра с большим ходом обеспечивает лучшие характеристики передней части двигателя, когда-либо достигнутые в Великобритании.[7]
Клапан Walschaerts был еще одним бельгийским влиянием и отличался от предыдущего Стивенсон или же Шестерни клапана Joy использовался ранее. С 4-6-0 Дредноуты 1908 г.,[8] Репутация Хьюза как инженера и новатора пострадала, и эти локомотивы позже будут улучшены за счет реконструкции, часть которой заключалась в замене их клапанного механизма Joy на Walschaerts.[7]
  • Четырехцилиндровый простой, а не сложный.
Хотя он экспериментировал с компаундированием, Хьюз решил использовать здесь четыре простых цилиндра. Это обеспечивало лучший баланс, а также позволяло использовать только два набора внешних клапанных механизмов, при этом внутренние клапаны приводились в действие коромыслами. Это освободило больше места между рамами, что позволило установить более прочную ось кривошипа, шатуны и большие концы.
  • Несмотря на то, что это была эпоха принятия (также бельгийской) Топка Belpaire, который Хьюз представил в других своих проектах и ​​работах по восстановлению,[iii] Теперь Flamme считал его «устаревшим».[9] Новый дизайн Flamme был для топки с закругленным верхом максимально возможного размера и с радиальными стойками топки, а не с более старыми и неудобными балочными стойками. Коническое заднее кольцо котла позволяло использовать самую высокую топку с практическим диаметром котла, даже несмотря на то, что британский калибр загрузки означал, что не может быть купол.
  • Гибкая колесная база
Новая компоновка и длина колесной базы вызвали озабоченность, и потребовались средства для обеспечения некоторой гибкости.[iv] Flamme использовал Тележка Краусс-Гельмгольца где передняя несущая ось и ведущий привод были сочленены как тележка.
  • В то время разрабатывались легированные стали с добавками никеля и хрома, которые должны были использоваться для наиболее нагруженных частей движения.

Первоначальный дизайн четырехцилиндрового 2-10-0 был произведен. Габаритный чертеж, датированный 18 июня 1914 г., показан на (Маршалл (3) 1972 ).[10][11] Расчетный тяговое усилие 53,328 фунтов (237,000 Н)[12] было бы исключительным для этого времени; современный Класс 31 0-8-0 для сравнения: всего 34 055 фунтов (151 000 Н).

На дизайн Хьюза сильно повлиял дизайн Flamme, особенно на его бойлер. Котел с круглым верхом почти заполнил габарит погрузки, при этом кожух топки был на высоту кабины. Несмотря на то, что он тоже был коническим, котел необходимо было без купола, из-за отсутствия зазора и даже предохранительные клапаны пришлось отодвинуть в сторону, а не в обычное положение сверху.[12] Давление в котле было понижено с 200 до 180 фунтов на квадратный дюйм, но колеса немного меньшего размера сохранили тяговое усилие на высоком уровне. Большая решетка площадью 50 кв. Футов (4,6 м2) обеспечил бы адекватную испарительную способность, но также был бы проблемой для пожарного.[12][13]

Цилиндры находились прямо под дымовой коробкой и умеренно наклонены, при этом все четыре цилиндра приводились в движение на третьей оси. В крейцкопф необычно было одинарным типом стержня. Использовалась клапанная передача Walschaerts. Штоки поршней особенно длинные, что позволяет коромыслу на штоках клапана, между блоком клапанов и комбинированным рычагом, приводить в действие внутренние клапаны.

Передний несущий мост был упрощен до обычного. Грузовик Bissell, установленный на шарнире большого радиуса под первой ведомой осью, почти 9 футов (3 м). Две задние ведущие оси находились под зольником, хотя эта ранняя конструкция не проясняет, как здесь использовалось небольшое пространство. В Дредноуты здесь уже не хватало воздуха.[7]

Благодаря длине локомотива нежный был выдержан по короткой 6-колесной схеме,[12] вместо существующих 8-колесных конструкций локомотивов 0-8-0, так что локомотив в целом будет соответствовать существующим вертушки. Однако он был выше, поэтому его вместимость была увеличена с 5 тонн до 3600 галлонов.[14] до 6 тонн и 4500 галлонов.[10] Несмотря на это увеличение, его все еще описывали как «слона, запряженного в ручную тележку».[15]

Вспышка Великая война всего месяц после этого чертежа означал, что больше не было времени для новых спекулятивных проектов, и поэтому ни один не был построен.[12][16] Его эффекты также помешали Хьюзу провести столь необходимые работы по восстановлению Дредноуты.[7]

Послевоенный

В 1923 году, сразу после Группировка, в Хорвиче была разработана серия новых проектов в попытке задать направление будущего развития локомотивов, а не влияния Кру или Дерби. Джон Биллингтон работал на тихоокеанском просторном топке на основе недавно отстроенного 4-6-0 Дредноуты, новый 2-8-2 тяжелый грузовой локомотив, а также 4-цилиндровый 2-10-0, созданный на основе дизайна Хьюза, вдохновленного Фламмом.[17] Эти разработки не были хорошо приняты новыми LMS режиссеры в Euston, и Хорвич после этого создал несколько влиятельных проектов. В частности, 2-10-0 и его длинная колесная база были противниками гражданского строительства.[18]

Рекомендации

  1. ^ Есть несколько ссылок L&YR на «десятиколесный маневровый двигатель», но это относится к лоту 59, 0-8-2Т L&YR Класс 32.[1]
  2. ^ В то довоенное время стоимость угля была в центре внимания. Послевоенные расходы на экипаж и рост их заработной платы также станут значительными.
  3. ^ Например, его восстановление Аспиналл 5 класс
  4. ^ Безфланцевые драйверы Hoy's Large 26 класс Танки 2-6-2 не имели успеха, если гусеница была менее чем идеальной.
  1. ^ Маршалл (3) (1972) С. 178–180.
  2. ^ Маршалл (3) (1972), п. 188.
  3. ^ а б Маршалл (3) (1972), п. 188–190.
  4. ^ а б Маршалл (3) (1972), п. 186.
  5. ^ "Джордж Хьюз". Steamindex.
  6. ^ Маршалл (3) (1972) С. 190–191.
  7. ^ а б c d Маршалл (3) (1972), п. 181.
  8. ^ Хьюз, Джордж (17 июля 1909 г.). «Локомотивы Хорвич». Proc. Inst. Мех. Англ.
  9. ^ Маршалл (3) (1972), п. 190.
  10. ^ а б Маршалл (3) (1972), п. 189.
  11. ^ Уолфорд и Харрисон (2008), стр. 1–3, 296
  12. ^ а б c d е Барнс (1985), стр. 24–25
  13. ^ Маршалл, Джон (1997). «Джордж Хьюз из Хорвича, часть 2». Британский железнодорожный журнал. Vol. 7 нет. 60. С. 112–123.
  14. ^ Маршалл (3) (1972), п. 148.
  15. ^ Мейсон (1954), п. 152.
  16. ^ Маршалл (3) (1972), стр. 188–191
  17. ^ «Инженеры Хорвич». Steamindex.
  18. ^ Маршалл (3) (1972), п. 191.
  • Барнс, Робин (1985). "L&YR Hughes 2-10-0". Локомотивы, которых никогда не было. Джейн. С. 24–25. ISBN  0-7106-0326-6.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Маршалл, Джон (1972). Ланкаширская и Йоркширская железная дорога. Том 3. Ньютон Аббат: Дэвид и Чарльз. С. 188–191. ISBN  0-7153-5320-9.
  • Мейсон, Эрик (1975) [1954]. Ланкаширско-йоркширская железная дорога в двадцатом веке (2-е изд.). Ян Аллан. С. 151–152. ISBN  0-7110-0656-3.
  • Уолфорд, Джон; Харрисон, Пол (2008). Класс 9F 2-10-0. Подробная история стандартных паровозов British Railways. Том 4. Бристоль: RCTS. ISBN  0-901115-95-9.CS1 maint: ref = harv (связь)