British Railways 10100 era una locomotora diesel experimental inusual conocida informalmente como The Fell Diesel Locomotive (en honor al teniente coronel LFR Fell, quien fue uno de los diseñadores). Fue la producción conjunta de Davey Paxman & Co , Shell Refining & Marketing Co y Lt-Col LFR Fell, construida para ellos por London, Midland and Scottish Railway en Derby . Sir Harry Ricardo también estuvo involucrado. Cuando surgió en 1950, la nacionalización había tenido lugar y llevó a British Railwayslibrea. La locomotora tenía seis motores diesel, cuatro de ellos usados para tracción. Había dos motores auxiliares, los cuales eran unidades de 6 cilindros AEC de 150 hp (110 kW) , y estos impulsaban los cargadores de presión para los motores principales y el propósito de esta disposición era permitir que los motores principales entregaran un par muy alto. a baja velocidad del cigüeñal .
Ferrocarriles británicos 10100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Diseño
El diseño de 10100, una colaboración entre Fell Developments Ltd y HG Ivatt del LMS, tenía como objetivo abordar varias de las debilidades percibidas de la tracción ferroviaria diésel. El peso se redujo mediante el uso de varios motores pequeños, lo que significa que tanto los motores como su estructura de soporte podrían ser más livianos. [1] También se esperaba que esto ahorrara tiempo en el mantenimiento, ya que un motor diesel individual podría cambiarse más fácilmente y con un equipo más liviano.
Transmisión
Usando engranajes diferenciales para transmitir la potencia, se construyó como un 4-8-4 con las bielas de acoplamiento que conectan los cuatro pares centrales de ruedas motrices. Las varillas de acoplamiento entre los ejes más internos se quitaron más tarde, pero como los cuatro ejes eran impulsados por una sola caja de cambios, se mantuvo un 4-8-4. Con 2.000 hp (1.500 kW), era la más poderosa de las locomotoras sin vapor de BR en ese momento. A partir de 1951 funcionó los rápidos de Manchester a Londres, demostrando ser un 25% más potente que los 5XP 4-6-0 . [2] Si bien la transmisión mecánica la hacía mucho más liviana que las locomotoras diesel-eléctricas, su complicado mecanismo dificultaba su mantenimiento (un modelo funcional de la transmisión se exhibe en el Museo Nacional del Ferrocarril , York).
La locomotora tenía cuatro motores principales. Cada motor estaba conectado a la caja de cambios a través de un acoplamiento hidráulico , que podía llenarse de aceite para transmitir potencia o drenarse para desconectar ese motor de la transmisión. Los embragues unidireccionales impidieron la rotación de los ejes de entrada cuando se drenaron los acoplamientos. Las salidas del motor se combinaron en pares mediante dos conjuntos de engranajes diferenciales, y los ejes de salida de estos dos engranajes se combinaron luego con un tercer conjunto de engranajes diferenciales para impulsar el eje de salida principal. [3]
El efecto de esta disposición fue que la relación de transmisión entre un motor y el eje de salida dependía de cuántos motores impulsaban la transmisión. La selección de la relación de transmisión no se logró "cambiando de marcha" en el sentido convencional, sino llenando o drenando los acoplamientos hidráulicos para conectar o desconectar los motores de la transmisión. Con solo un acoplamiento hidráulico lleno de aceite y los otros tres motores desconectados y sus respectivos ejes de entrada a la transmisión bloqueados por los embragues unidireccionales, el motor único impulsó el eje de salida a través de una relación de transmisión efectiva de 4: 1. Con dos motores en marcha, la relación de transmisión efectiva era de 2: 1; con tres motores, 1,33: 1; y con los cuatro motores, unidad. En otras palabras, la relación de transmisión efectiva de la transmisión era la inversa del número de motores que la impulsaban.
A diferencia de la transmisión de un automóvil, no hubo un efecto general de multiplicación de par al seleccionar una marcha más baja. La ventaja mecánica de 4: 1 otorgada a la conducción de un solo motor en primera marcha se anuló por el hecho de que solo había un motor en funcionamiento, por lo que el par de salida máximo de la transmisión era el mismo que estaba disponible en la marcha superior con los cuatro motores. operando. El mismo argumento se aplica a la segunda y tercera marchas. La transmisión de esta locomotora, por lo tanto, a diferencia de casi todas las demás transmisiones de locomotoras, no proporcionó ningún medio para hacer coincidir las características de par del motor o motores con los requisitos de la locomotora; no proporcionó una mayor salida de par a bajas velocidades para el arranque y la subida de pendientes. [3] Solo sirvió para hacer coincidir la velocidad de salida del motor o motores con los requisitos de la locomotora.
El requisito de un par de arranque alto se cumplió en el Fell no por las características de la transmisión, sino por la alteración de las características de par de los propios motores. [3] Normalmente, un motor diesel aspira la carga a un caudal másico proporcional a su velocidad de rotación; cuanto más rápido gira, más carga puede aspirar, y esto conduce a una curva de salida de potencia que aumenta más o menos linealmente con la velocidad de rotación hasta que varios factores limitantes se vuelven significativos.
En la locomotora Fell, sin embargo, los cuatro motores de transmisión principales recibieron su carga de los sopladores Roots impulsados por dos motores auxiliares adicionales que estaban gobernados de tal manera que cuando la demanda de potencia de tracción era más que mínima, operaban esencialmente a una velocidad constante. Dado que un soplador Roots es un dispositivo de desplazamiento positivo, esto significaba que el caudal másico al que se entregaba la carga a los motores principales no dependía de la velocidad de los motores principales sino de la de los motores auxiliares, por lo que la potencia de salida del motor Los motores principales se definieron esencialmente por la velocidad de los motores auxiliares.
Dado que la velocidad de los motores auxiliares se mantuvo constante, los motores principales tenían una curva de potencia que era constante con la velocidad de rotación; Dado que la potencia es el producto del par y la velocidad de rotación, los motores principales estaban dotados de una curva de par inversamente proporcional a la velocidad, produciendo el par máximo a baja velocidad y reduciéndose a medida que aumentaba la velocidad. De este modo se proporcionó el par motor a baja velocidad necesario para el arranque y la subida de pendientes. [4]
Retiro
En julio de 1952, la caja de cambios del 10100 resultó gravemente dañada después de que un perno suelto cayera a través del tren de engranajes y la locomotora estuvo fuera de servicio durante más de un año. Posteriormente, British Railways perdió interés en el proyecto y se abandonó una versión mejorada de la locomotora en desarrollo.
10100 permaneció en servicio hasta el 16 de octubre de 1958, cuando su caldera de calefacción a vapor se incendió en Manchester Central . Fue devuelto a Derby Works, donde fue despojado lentamente de sus partes antes de ser desechado en julio de 1960. [5]
Ver también
- Motor Paxman Hi-Dyne
Referencias
- ^ Carr, Richard. "La locomotora Fell - No 10100" . Páginas de historia de Paxman de Richard Carr . Consultado el 2 de diciembre de 2008 .
- ^ Bentley, C. (1997) Historia de funcionamiento de los ferrocarriles británicos: Volumen 1, The Peak District, Carnarvon: XPress Publishing
- ^ a b c Ransome-Wallis, P., ed. (2001) [1959]. Enciclopedia de locomotoras ferroviarias del mundo . Transporte de Dover. Corporación de mensajería. págs. 80–81. ISBN 0486412474.
- ^ Detalles técnicos de la locomotora
- ^ Derby a través de los años diesel 1947-1972
Otras lecturas
- Clough, David N. (2005). "Prototipos tempranos de posnacionalización". Locomotora Fell, Nº 10100 . Pioneros diesel . Ian Allan . págs. 24-29. ISBN 978-0-7110-3067-1.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- Clough, David N. (2011). "4: Accionamiento mecánico". Hidráulica vs Eléctrica: La batalla por la flota diésel BR . Ian Allan . págs. 36–42. ISBN 978-0-7110-3550-8.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- Marsden, Colin J .; Fenn, Graham B. (1988). Locomotoras diesel de la línea principal de British Rail . Sparkford: Haynes. págs. 34–37. ISBN 9780860933182. OCLC 17916362 .
- Fell, LFR (1952). "La locomotora mecánica diesel caída". Revista de la Institución de Ingenieros de Locomotoras . Institución de Ingenieros Mecánicos. 42 (227): 223–226. doi : 10.1243 / JILE_PROC_1952_042_036_02 .
- "Cayó locomotora diésel-mecánica nº 10100" (PDF) . El ingeniero . 201 : 140. 27 de enero de 1956.
- Webb, Brian (febrero de 1984). "El fantástico Fell". Entusiasta del ferrocarril . Publicaciones Nacionales EMAP. págs. 23-25. ISSN 0262-561X . OCLC 49957965 .
enlaces externos
- Foto de 'La locomotora Fell - 10100'
- Páginas de historia de Paxman de Richard Carr
- Foto del Teniente Coronel LFR cayó con Sir Harry Ricardo
- Detalles técnicos de la locomotora