La locomotora Mallet es un tipo de locomotora ferroviaria de vapor articulada , inventada por el ingeniero suizo Anatole Mallet (1837-1919).
La articulación se logró apoyando la parte delantera de la locomotora en un camión Bissel extendido . El sistema de vapor compuesto alimentaba vapor a la presión de la caldera a cilindros de alta presión que accionaban el juego principal de ruedas. El vapor de escape de estos cilindros se introdujo en un receptor de baja presión y luego se envió a cilindros de baja presión que accionaban las ruedas motrices del bogie giratorio.
Compuesto
El vapor a presión se convierte en energía mecánica de manera más eficiente si se utiliza en un motor compuesto ; en un motor de este tipo, el vapor de una caldera se utiliza en cilindros de alta presión (HP) y luego a presión reducida en un segundo conjunto de cilindros. El vapor de menor presión ocupa un volumen mayor y los cilindros de baja presión (LP) son más grandes que los cilindros de alta presión.
Puede emplearse una tercera etapa (triple expansión). El compuesto fue propuesto por el ingeniero británico Jonathan Hornblower en 1781.
El ingeniero estadounidense WS Hudson patentó un sistema de composición para locomotoras ferroviarias en 1873 [1] en el que propuso un receptor intermedio rodeado de gas caliente del fuego, de modo que el vapor a baja presión se recalenta parcialmente .
El propio Mallet propuso una combinación cruzada en la que una configuración de locomotora de vapor convencional tendría un cilindro de alta presión y un cilindro de baja presión. [2]
Mallet patentó un sistema de este tipo en 1874, y en 1876 se construyó la primera locomotora según su principio: un 0-4-2T para el ferrocarril de Bayona y Biarritz , y varios otros seguidos para los ferrocarriles de Europa continental. [3]
El ingeniero de locomotoras de London and North Western Railway FW Webb adoptó la idea y convirtió algunas locomotoras existentes en 1879, seguido por de Glehn y otros en la década de 1880 y varios ingenieros estadounidenses en la década de 1890, que incluyeron algunas aplicaciones de vagones de calderas verticales. [3]
Articulación
Mallet descubrió que los ferrocarriles de línea principal típicos no estaban dispuestos a adoptar sus ideas particulares y, en 1884, comenzó a proponer compuestos combinados con articulación; en líneas secundarias de ingeniería ligera, esto podría dar mayor potencia a las locomotoras cuya carga por eje y tamaño fuera limitada. Su patente 162876 en Francia especificaba cuatro cilindros, dos grandes y dos pequeños, con un par de cilindros actuando sobre dos o tres ejes fijos, y el otro par actuando sobre ejes montados en un camión giratorio. [3]
Los diagramas proporcionados por Mallet dejan en claro que el camión giratorio debía ser un camión Bissell , es decir, un camión pony o un bogie que giraba alrededor de un pasador vertical a cierta distancia detrás del centro del camión. El peso de la parte delantera de la caldera debía apoyarse sobre un cojinete radial en forma de arco. Por lo tanto, el camión podría tomar una curva y moverse lateralmente hasta cierto punto. Normalmente, el cojinete de soporte se colocaba debajo de la caja de humo , ahuecado y con un sello deslizante para proporcionar una ruta para que el vapor de escape de los cilindros de baja presión se descargara a través de un tubo de escape dentro de la caja de humo.
Mallet consideró que la principal ventaja de esta disposición era que permitía que los cilindros del camión se alimentaran con vapor de baja presión: los cilindros de alta presión estaban en el bastidor principal fijo y solo era necesario transportar vapor de baja presión a través de dispositivos móviles. tubos al camión giratorio.
El concepto Mallet
Esto entonces fue lo que se entendió como una locomotora "Mallet": una locomotora articulada en la que el juego de ruedas motrices traseras se fijaba en el bastidor principal de la locomotora; un camión Bissell con un segundo juego de ruedas motrices; y compuestos en los que los cilindros de alta presión accionaban los ejes del bastidor principal y los ejes de los camiones Bissell eran impulsados por vapor a baja presión.
Mallet afirmó que las ventajas de su concepto eran:
- todo el peso de la locomotora sería adhesivo, pero habría una gran flexibilidad de la locomotora como vehículo;
- Las dificultades con Meyer , Fairlie y otros sistemas articulados existentes en ese momento se eliminarían ya que las tuberías móviles transportarían vapor a baja presión a solo 40 a 55 psi (280 a 380 kPa) de presión, y serían más fáciles de mantener herméticas al vapor. ; y
- Se crearía un tipo simple de locomotora muy potente. [3]
La tubería de gran diámetro que transportaba el vapor de baja presión desde los cilindros de alta presión a los de baja presión actuó también como un receptor, formando un amortiguador para el flujo de gas.
Mallet recomendó cortes independientes para los cilindros de alta y baja presión, pero los estándares de conducción eran inadecuados y más tarde utilizó el control de corte combinado.
Versiones europeas
Se construyeron un gran número de diseños de mazos para ferrocarriles de vía estrecha, pero en 1889 los primeros seis ejemplos de vía estándar fueron construidos por JA Maffei para los ferrocarriles Swiss Central, y un banquero 0-6-6-0T de 87 toneladas (EE. UU.: Empujador) para el Gotthard Bahn, siendo el último la locomotora más potente y pesada del mundo en ese momento. En 1892, 110 mazos estaban en funcionamiento, de los cuales 24 eran de ancho estándar; en 1900 había casi 400, de los cuales 218 eran de vía estándar o vía rusa ( 1.520 mm ( 4 pies 11+27 / 32 en)).
Uno de los ejemplos en Alemania fueron los 0-8-8-0T construidos por Maffei para los Ferrocarriles Estatales de Baviera entre 1913 y 1923. Sin embargo, ningún Mallet corrió nunca en un ferrocarril británico.
Los diseños de mazos también eran populares en Hungría. 30 de MÁV 422 MÁV 601, construida para el Estado húngaro Ferrocarriles , como locomotora de vapor tipo C (1'C). Con sus 22,5 metros de longitud, 163,3 toneladas de peso total y 2200 KW de potencia, la MÁV 601 fue la locomotora de vapor más grande, pesada y potente construida antes y durante la Primera Guerra Mundial en Europa. [4]
(B'B) fueron construidos entre 1898-1902 (el último sirvió hasta 1958). MÁV 401 fue una locomotora (1B) B en servicio entre 1905-1969 y MÁV 651 (C'C) hasta 1962. La locomotora Mallet más fuerte de Europa fue laVersiones norteamericanas
La primera locomotora Mallet en los Estados Unidos fue Baltimore & Ohio Railroad número 2400, construida por Alco en 1904. Apodada "Old Maude", era una 0-6-6-0 que pesaba 334,500 lb (151,700 kg) y con cargas por eje de 60.000 libras (27.000 kg). [5] Recibido negativamente al principio debido a la limitación de velocidad que surge de la distancia entre ejes corta y la suspensión rígida, ganó apoyo durante el servicio, y pronto fue seguido por los ejemplos de Baldwin , y luego por sucesores cada vez más pesados y poderosos.
En Canadá, el Canadian Pacific Railway experimentó con un diseño inusual de Mallet promovido por HH Vaughan , entonces director mecánico y asistente del vicepresidente de CPR. El diseño de su compuesto interno 0-6-6-0 ubicaba los cilindros de alta y baja presión uno junto al otro en el centro de la locomotora en direcciones opuestas. Producido en las tiendas Angus de CPR , los números de las calles 1950 a 1954 fueron superados entre 1909 y 1911. También se produjo una unidad adicional "simple" (en contraposición a la compuesta) con la carretera n. ° 1955 con la misma disposición. Estos se utilizaron en el servicio de ayuda en las Montañas Rocosas y Selkirks. Las unidades eran impopulares entre las tripulaciones debido a las frecuentes fugas de vapor y descarrilamientos resultantes de la falta de ruedas piloto. Si bien no fue un fracaso absoluto, estos se consideraron un diseño fallido, y para 1916-1917 estas unidades se habían convertido a una disposición convencional 2-10-0. Estas seis locomotoras fueron en última instancia las únicas locomotoras articuladas operadas por un ferrocarril canadiense.
A medida que aumentaba el peso, la potencia y la longitud, se realizaron experimentos con carcasas de calderas flexibles; Desde 1910, la carretera de Santa Fe introdujo locomotoras 2-6-6-2 con caldera articulada que pesaban 178.000 kg (392.000 lb), con un barril de caldera de 11,28 m (37 pies) de largo, con un recalentador pirotubular y una sección de agua de alimentación pirotubular en el frente. cada uno separado por una sección en blanco, y variantes de una carcasa de caldera de tipo telescópico o de fuelle. [6] [7] Estos no tuvieron éxito, y los motores posteriores utilizaron calderas convencionales.
Los mazos compuestos más grandes fueron diez 2-10-10-2 construidos para el Virginian por Alco en 1918; en parejas empujaban trenes de carbón encabezados por un 2-8-8-2. [8] La AT&SF también tenía una serie de compuestos 2-10-10-2, ensamblados en sus propios talleres a partir de 2-10-2 existentes utilizando un kit, suministrado por Baldwin , que consta de un bastidor de 10 ruedas delanteras y una caldera. extensión.
Aunque los compuestos se habían considerado obsoletos desde la década de 1920, C&O los consideró apropiados, a fines de la década de 1940, para recorridos de recolección de minas de carbón de baja velocidad que convergen en el patio de clasificación en Russell, Kentucky . [9] Sólo diez (de los 25 ordenados originalmente) se construyeron antes de que se cancelara el pedido, la última entregada en septiembre de 1949. La última locomotora, Chesapeake y Ohio 1309 , se conserva en el ferrocarril escénico de Maryland occidental . [10] La 1309 fue también la última locomotora de vapor que Baldwin construyó para el mercado norteamericano.
Los últimos mazos compuestos que permanecieron en uso en un importante ferrocarril de América del Norte fueron las locomotoras N&W clase Y6b 2-8-8-2, retiradas en julio de 1959. Norfolk & Western 2156 es el único Y6a sobreviviente, conservado en el Museo de Transporte de San Louis.
Versiones de expansión simple en EE. UU.
Alrededor de 1920, la versión estadounidense del Mallet como un enorme empujador de baja velocidad había alcanzado una meseta; el tamaño de los cilindros LP se convirtió en un factor limitante incluso en el gran ancho de carga permitido en los EE. UU., y las masas recíprocas plantearon serios problemas dinámicos por encima del ritmo de marcha. Además, hubo problemas de estabilidad de adherencia en los que el motor delantero tendía a patinar y luego a pararse incontrolablemente debido a un desequilibrio entre el esfuerzo de tracción y la carga del eje, acentuado por la reacción de la barra de tiro, y la incapacidad del receptor de vapor intermedio para adaptarse al cambio repentino de presión. Esto se agravó aún más por la inestabilidad dinámica de la parte delantera en marcha.
La carretera de Chesapeake y Ohio introdujo 25 locomotoras 2-8-8-2 simples (expansión no compuesta) en 1924 y 20 más en 1926. Aunque el concepto de expansión simple divergía de la patente original de Mallet, las locomotoras eran claramente una continuación de la concepto y convenientemente todavía se conoce como locomotoras "Mallet". Como los cilindros delanteros del camión ahora usaban vapor a presión de la caldera, fueron necesarios arreglos especiales para entregarlo, a través del pasador de pivote del camión donde solo tenía lugar el movimiento radial. Estas nuevas locomotoras asumieron el servicio en una división de 113 millas (182 km), cubriéndola en 5 horas con 9.500 toneladas cortas (8.600 t; 8.500 toneladas largas) y una sola locomotora. [3]
El desarrollo posterior culminó en 1941 con el tipo 4-8-8-4 Big Boy en el Union Pacific RR. Pesaban de 760.000 a 772.000 libras (345.000 a 350.000 kg) con una oferta de 434.000 libras (197.000 kg); a 133 pies (40,54 m) de largo (incluido el ténder), solo se podían encender en unos pocos tocadiscos del sistema . Podían desarrollar 6.290 caballos de fuerza (4.690 kW) en la barra de tiro a 35 mph (56 km / h) y estaban diseñados para una velocidad máxima de 70 mph (110 km / h), aunque rara vez vieron estas velocidades durante sus carreras de servicio. Un poco más cortos pero aún más pesados y más potentes fueron los 2-6-6-6 construidos por Lima para el C&O y el Virginian entre 1941 y 1948, que pesaban 778,000 lb (353,000 kg) y podían producir hasta 6,900 caballos de fuerza (5,100 kW) en 45 mph (72 km / h).
Los últimos mazos
Estas locomotoras estadounidenses fueron igualadas en cierta medida por las versiones de transporte pesado en la URSS , aunque sin ningún intento de correr más rápido. Dos ejemplos 2-8-8-4 construidos en Rusia en 1954–55 fueron probablemente los últimos mazos construidos en Europa. [3]
Otros continentes
Aunque había encontrado el favor temprano en Europa, especialmente en los ferrocarriles de ingeniería ligera, el tipo Mallet generalmente había sido reemplazado por la locomotora Garratt a mediados de la década de 1920, pero en las Indias Orientales Holandesas, ahora la República de Indonesia , permanecieron varios tipos y tamaños. en uso en la década de 1980. Además, en 1962, los ferrocarriles estatales indonesios DKA ordenaron una serie de 0-4-4-2, básicamente una versión actualizada del diseño holandés anterior, para el antiguo tranvía de Atjeh (ahora Aceh) . Construido por Nippon Sharyo en Japón , estos son los únicos mazos construidos en Asia . A diferencia del resto de los ferrocarriles de Indonesia, tiene un ancho de 750 mm ( 2 pies 5+1 ⁄ 2 in), hasta 1.067 mm (3 pies 6 in) para el resto del Archipiélago. Las plantaciones y otras industrias utilizaron mazos más pequeños, todos del tipo 0-4-4-0. Estos corrieron principalmente en 600 mm ( 1 pie 11+5 / 8 en) y 700 mm ( 2 pies 3+9 / 16 en) las redes de calibre. Fueron empleados en brasileños1.000 mm( 3 pies 3+3 / 8 en) medidor de metros , ferrocarriles tight-radio.
One Mallet corrió en Nueva Zelanda y se conserva en Glenbrook Vintage Railway , Auckland . Tres mazos corrieron en Australia, incluido uno en el Magnet Tramway en Tasmania .
Preservación
Se han conservado varios mazos, algunos en condiciones operativas. Se conservan varios de los " Big Boys" de Union Pacific , incluido uno con vista a Omaha, Nebraska, donde tiene su sede UP. En enero de 2014, Big Boy # 4014 fue retirado de la pista de estacionamiento de su museo en Pomona, California y transportado a Cheyenne, Wyoming para restaurarlo a su condición operativa; esto se completó en mayo de 2019. El No. 4014 es la locomotora de vapor operativa más grande, pesada y poderosa del mundo.
Dos de la clase "Challengers" de Union Pacific también han sobrevivido para ser preservados. La Challenger # 3985 fue la locomotora de vapor operativa más grande del mundo hasta la restauración de la UP 4014. Fue puesta fuera de servicio en octubre de 2010 debido a problemas mecánicos y posteriormente retirada en enero de 2020.
Chesapeake & Ohio 2-6-6-2 # 1309 , la última locomotora de vapor doméstica construida por Baldwin , estaba programada para restauración en septiembre de 2017. "Por nuevas que fueran, las últimas máquinas de vapor C&O nunca recibieron el mantenimiento adecuado, lo que alarga la lista de trabajo necesario para devolverle la vida a 1309 ". https://wmsr.com/1309-restoration/ Aunque la restauración no está completa al 100% (a partir del 15/1/2021), C&O 1309 se encendió y se movió por sus propios medios el 31 de diciembre de 2020, la primera vez que lo había hecho en 64 años. El C&O 1309 está programado para estar completamente completo y en funcionamiento para la próxima temporada turística de 2021.
El único ejemplo que se conserva de un Cab forward Mallet es Southern Pacific 4294 , que se exhibe en el Museo del Ferrocarril del Estado de California en Sacramento, California .
Se han restaurado a su condición de funcionamiento varios mazos de ferrocarril de madera más pequeños, incluidos 2-6-6-2 T Black Hills Central # 110 en Hill City, Dakota del Sur, 2-6-6-2 T Clover Valley Lumber Company # 4 en Sunol , California , [12] y 2-4-4-2 Deep River Logging "Skookum" # 7 en Garibaldi, Oregon .
Uno de los primeros mazos indonesios construidos en Holanda ha sido devuelto a los Países Bajos y ahora se exhibe en el Museo del Ferrocarril Holandés , [13]
Otro tipo industrial ha sido comprado y restaurado por Statfold Barn Railway en el Reino Unido. Esto vio su primera operación en Europa en 2011 y después de las pruebas iniciales en el ferrocarril de los propietarios, se transfirió al Welsh Highland Railway ya que su potencia se adapta mejor a ese ferrocarril.
Se construyeron varios mazos para Nordhausen Wernigerode Eisenbahn , ahora parte del sistema de ferrocarriles de vía estrecha de Harz en Alemania. Los números corrientes 99 5901-3 y 99 5906 funcionan correctamente .
ABPF-SC (Asociación Brasileña para la Conservación del Ferrocarril - Sucursal de Santa Catarina) ha restaurado un mazo 2-6-6-2 para que funcione. Transporta trenes de vapor turísticos en pendientes del 3%. El primer tren oficial corrió el 30 de abril de 2017.
Terminología
Como suizo de habla francesa, Mallet pronunció su nombre en consecuencia, algo así como "Ma-lay".
La patente original de Mallet especifica la expansión compuesta, pero después de su muerte en 1919, muchas locomotoras (particularmente en los Estados Unidos) se articularon al estilo Mallet sin utilizar compuestos (por ejemplo, Union Pacific Big Boy ). Cuando aparecieron flotas de tales locomotoras a mediados de la década de 1920, la prensa especializada naturalmente las llamó "mazos simples", es decir, locomotoras simples articuladas como mazos, pero finalmente se difundió la idea de que esto era incorrecto. El término "mazo" siguió usándose ampliamente tanto para simples como para compuestos, pero algunos entusiastas insisten en que "mazo simple" es un oxímoron . [14]
2-6-6-2T Mallet # 110, Black Hills Central Railroad , EE. UU.
2-6-6-2 Mazo restaurado # 204, ABPF , Rio Negrinho, Santa Catarina, Brasil
Una locomotora de mazo 2-6-6-2 en el Museo del Ferrocarril del Noroeste en Snoqualmie, Washington
Ferrocarriles portugueses Locomotora mazo n. ° E168 en Povoa da Varzim, agosto de 1970
Locomotora Mallet de fabricación sueca DONJ No 12 en Jädraås , Suecia, agosto de 2009
Locomotora rusa Mallet serie Fita (Ө) en 1905. Observe las válvulas de pistón en los cilindros de alta presión y las válvulas de corredera en los cilindros de baja presión
" Union Pacific Big Boy ", un ejemplo de un mazo simple. Este tipo se considera generalmente como la locomotora de vapor más grande del mundo.
Ferrocarriles de vía estrecha Harz 99 5901
Referencias
- ^ Patente estadounidense 136729, mejora en locomotoras , 11 de marzo de 1873
- ↑ Mallet, A, On the Compounding of Locomotive Engines , Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Londres, junio de 1879, página 328, citado en The Steam Engine: A Treatise on Steam Engines and Boilers , Clark, DK, Blackie and Co, Londres
- ^ a b c d e f Loco Profile 6: The Mallets , Reed, Brian, Profile Publications Limited, Windsor, sin fecha
- ↑ (Béla Czére, Ákos Vaszkó): Nagyvasúti Vontatójármüvek Magyarországon , Közlekedési Můzeum, Közlekedési Dokumentációs Vállalat, Budapest, 1985, ISBN 9635521618
- ^ Ransome-Wallis, P. (1959). Enciclopedia ilustrada de locomotoras ferroviarias del mundo (edición de 2001). Dover Publications, Inc. págs. 500–501. ISBN 0-486-41247-4.
- ^ Yo, Douglas . "Locomotoras de mazo de caldera flexible" . Consultado el 8 de mayo de 2016 .
- ^ "Las locomotoras de caldera articulada", revista Trains , febrero de 1945
- ^ Llanso, Steve. "Locomotoras 2-10-10-2 de Virginia de los Estados Unidos" . www.steamlocomotive.com . Consultado el 8 de mayo de 2016 .
- ^ "Notas de locomotoras", revista Trains , agosto de 1948
- ^ "Locomotoras de Chesapeake y Ohio / Hocking Valley 2-6-6-2" Mallet Mogul "en los Estados Unidos" . www.steamlocomotive.com .
- ^ "Locomotora de vapor # 110 :: Tren 1880 :: Temporada 2018" . www.1880train.com .
- ^ "Madera de Clover Valley # 4" . Ferrocarril del cañón de Niles . Consultado el 31 de octubre de 2019 .
- ^ "Het Spoorwegmuseum Loc SSJ 1622" . www.nmld.locaalspoor.nl . Museo del Ferrocarril de los Países Bajos.
- ^ "Un niño grande no es un mazo" . Archivado desde el original el 22 de septiembre de 2009 . Consultado el 15 de septiembre de 2009 .
enlaces externos
- Descripción de Baldwin de las locomotoras Mallet de 1912
- Proctor, MN Locomotora de vapor No. 225
- Museo del Ferrocarril del Lago Superior Locomotora de vapor de Duluth, Missabe y Iron Range No. 227
- Locomotora de vapor de la sociedad histórica del condado de Lake No. 229