Locomotora dúplex
Una locomotora dúplex es una locomotora de vapor que divide la fuerza motriz en sus ruedas mediante el uso de dos pares de cilindros montados rígidamente en un solo bastidor de locomotora ; no es una locomotora articulada . El concepto se utilizó por primera vez en Francia en 1863, pero fue desarrollado particularmente a principios de la década de 1930 por Baldwin Locomotive Works , el mayor constructor comercial de locomotoras de vapor en América del Norte , bajo la supervisión de su entonces ingeniero jefe, Ralph P. Johnson .
Antes de esto, el término locomotora dúplex a veces se aplicaba a las locomotoras articuladas en general.
Mientras que las barras laterales (RU: barras de acoplamiento) de una locomotora se pueden equilibrar por completo con pesos en las ruedas motrices, ya que su movimiento es completamente giratorio, los movimientos alternativos de los pistones, barras de pistón , barras principales y engranajes de válvulasno se puede equilibrar de esta manera. Una locomotora de dos cilindros tiene sus dos cigüeñales "en cuartos", separados a 90°, de modo que las cuatro carreras de potencia de los pistones de doble efecto se distribuyen uniformemente alrededor del ciclo y no hay puntos en los que ambos cilindros estén arriba o abajo. punto muerto inferior simultáneamente. Una locomotora de cuatro cilindros puede estar completamente equilibrada en los ejes longitudinal y vertical, aunque existen algunos movimientos de balanceo y torsión que pueden tratarse en la suspensión y centrado de la locomotora; una locomotora de tres cilindros también puede equilibrarse mejor, pero una locomotora de dos cilindros solo equilibrada para la rotación se moverá hacia adelante y hacia atrás. Se puede agregar peso de equilibrio adicional, "sobrebalance", para amortiguar esto, pero a costa de agregar fuerzas verticales, que se conocen técnicamente como "aumento dinámico".y coloquialmente como "golpe de martillo ". Esto puede ser extremadamente dañino para la pista y, en casos extremos, puede hacer que las ruedas motrices se salgan completamente de la pista. Cuanto más pesada sea la maquinaria alternativa, mayores serán estas fuerzas y mayor será el problema.
En Europa, este problema a menudo se solucionó dividiendo la transmisión entre cilindros internos y externos, o bien utilizando locomotoras articuladas ., aunque en ese momento no se creía posible ejecutar uno de manera estable a más de 50 mph (80 km / h). Los ferrocarriles estadounidenses demostraron no estar dispuestos a utilizar locomotoras con cilindros internos, por lo que el problema del equilibrio no pudo resolverse agregando más cilindros por juego de ruedas acoplado. A medida que las locomotoras se hicieron más grandes y poderosas, su maquinaria alternativa tuvo que volverse más fuerte y, por lo tanto, más pesada y, por lo tanto, los problemas planteados por el desequilibrio y el golpe de martillo se volvieron más severos. La velocidad también influyó, ya que las fuerzas se hicieron mayores y más destructivas a mayor velocidad de las ruedas. Ralph P. Johnson pensó que el tamaño creciente y los empujes de los pistones de las locomotoras de pasajeros expresas existentes no podrían sostenerse con el entonces convencional 4-8-4Diseño de 2 cilindros. Además, se convenció de que un solo par de cilindros con engranajes de válvulas convencionales y válvulas de pistón se acercaba a los límites en términos de flujo de vapor.
El primer intento de locomotora dúplex fue una locomotora cisterna 0-6-6-0 diseñada por Jules Petiet en 1863 para el Ferrocarril del Norte francés , pero la idea no se perpetuó. Sin embargo, la innovación de bisagras más rígidas que permitían solo movimientos de balanceo horizontales y no giros o movimientos verticales fue de ALCO , y no se vio hasta el Union Pacific Challenger de 1936 .
