La South African Railways Class 26 4-8-4 de 1981, conocida popularmente como Red Devil , es una locomotora de vapor 4-8-4 que fue reconstruida a partir de una locomotora Class 25NC por el ingeniero mecánico David Wardale de Inglaterra mientras estaba en servicio de los ferrocarriles sudafricanos . La reconstrucción tuvo lugar en Salt River Works en Ciudad del Cabo y se basó en los principios desarrollados por el ingeniero mecánico argentino LD Porta . [1] [2]
Sudáfrica Clase 26 4-8-4 No. 3450 Red Devil | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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![]() The Red Devil en Pretoria, 25 de abril de 1981 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Origen
La locomotora original a partir de la cual se reconstruyó la Clase 26 entró en servicio en 1953 como la última de las locomotoras de tipo Norte Clase 25NC 4-8-4 en construirse. Las locomotoras de condensación Clase 25 y Clase 25NC sin condensación fueron diseñadas por South African Railways (SAR) bajo la dirección de LC Grubb, ingeniero mecánico jefe de la SAR de 1949 a 1954, y en conjunto con Henschel and Son . La primera Clase 25, no. 3451, la mayoría de las locomotoras de condensación de Clase 25 y las locomotoras de Clase 25NC en el rango de números de 3412 a 3450 fueron construidas por Henschel, mientras que las locomotoras de Clase 25NC en el rango de números de 3401 a 3411 y las otras ochenta y nueve locomotoras de condensación de Clase 25 fueron construidas por la North British Locomotive Company en Glasgow, Escocia. [3] [4]
Reconstrucción de prueba de clase 19D
El proyecto de reconstrucción sufrió desde el principio de, en el mejor de los casos, un apoyo poco entusiasta por parte de la dirección del SAR, que para entonces ya había decidido reemplazar toda la tracción a vapor con energía eléctrica y diesel-eléctrica. [4]
Wardale, sin embargo, estaba decidido a demostrar que la eficiencia de las locomotoras de vapor podría aumentarse drásticamente mediante el uso de un sistema de combustión de productor de gas (GPCS) para producir más vapor con menos combustible consumido, y el sistema de escape Lempor desarrollado por el ingeniero mecánico argentino LD Porta para utilizar vapor con la máxima eficacia. [5]
Como prueba, a Wardale se le permitió llevar a cabo modificaciones extensas en una locomotora de ramales tipo montaña clase 19D 4-8-2 construida por Krupp , núm. 2644. Se instalaron un GPCS y escapes dobles Lempor en tándem junto con algunas otras pequeñas mejoras que incluían deflectores de humo de montaje alto. [4]
Las modificaciones permitieron a la locomotora lograr una potencia significativamente mayor y un menor consumo de combustible que otras Clase 19D sin modificar, lo que dio como resultado que Wardale pudiera continuar con la construcción de un prototipo de Clase 26. [2]
Red Devil reconstrucción
Trabajar en la clase 25NC no. 3450 se inició a finales de 1979. La fabricación de todos los artículos nuevos y las modificaciones de las piezas existentes se llevaron a cabo en los talleres SAR de Salt River en Ciudad del Cabo , Bloemfontein , Beaconsfield en Kimberley , Koedoespoort en Pretoria y Pietermaritzburg , y el trabajo se asignó a el taller que mejor se adapte a la tarea concreta en cuestión. [5]
Combustión
Los objetivos principales de las modificaciones fueron triples. [5]
- Para mejorar la velocidad de combustión y vaporización.
- Reducir la emisión de desperdicio de humo negro.
- Superar el problema del clínker.
Esto se logró mediante el uso de un productor de gas de una sola etapa, el GPCS, que se basa en la gasificación del carbón en un lecho de fuego a baja temperatura para que los gases se quemen completamente por encima del lecho de fuego. Minimiza la cantidad de aire que se aspira a través de la cama de fuego, siendo la principal fuente de aire necesaria para la combustión a través de las tomas de aire auxiliares ubicadas sobre la cama de fuego. [6] [7]
El desperdicio de combustible más grave en una locomotora de vapor convencional es la pérdida de partículas de carbón sin quemar del lecho de combustible debido al rápido flujo de aire a través de la rejilla. Con el GPCS, por lo tanto, el carbón se calienta para expulsar los componentes volátiles que luego se queman en el aire secundario admitido por encima de la parrilla. El resultado es una combustión mejorada, minimizando así el humo negro, que es evidencia de una combustión incompleta con el resultado de que las partículas de carbón sin quemar se expulsan a través del escape. [6] [7] [8]
Modificaciones del motor
Entre muchas mejoras menores en los detalles, otras modificaciones importantes del motor incluyeron las siguientes: [5]
- Una caja de humo alargada para acomodar los escapes dobles Lempor en tándem.
- Chimeneas dobles compensadas.
- Un calentador de agua de alimentación entre las chimeneas.
- Lubricación mejorada en superficies de fricción de camisas de válvulas y cilindros.
- Un refuerzo para aumentar el sobrecalentamiento.
- Válvulas de pistón nuevas.
- Husillos de válvula articulados.
- Revestimientos de válvulas refrigerados nuevos.
- Anillos de hierro fundido de cromo rediseñados y camisas de válvulas con puertos de cilindro optimizados.
- Camisas de cilindro nuevas.
- Engranaje de válvula alterado.
- Válvulas de arranque Herdner. [9]
- Lijado con aire.
- Una caja de humo autolimpiante alterada.
- Cofres de vapor agrandados.
- Tuberías de vapor directo.
- Pistones mejorados.
- Empaquetaduras mejoradas de válvulas y vástagos de pistón.
- Una transmisión mejorada del lubricador de carrera variable.
- Aislamiento mejorado.
- Engranaje de válvulas Walschaerts mejorado con dimensiones calculadas por computadora.
- Deflectores de escape de montaje alto de estilo europeo continental, redondeados pero no paralelos a la caja de humos.
Licitaciones modificaciones
La capacidad de carbón de la licitación Tipo EW1 de la Clase 25NC se incrementó de 18 toneladas largas (18,3 toneladas) a aproximadamente 20 toneladas largas (20,3 toneladas) levantando los lados del depósito de carbón. [5]
Con todas las modificaciones realizadas, el peso total de la locomotora en pleno funcionamiento había aumentado de 231 toneladas (227 toneladas largas) a aproximadamente 236 toneladas (232 toneladas largas). [5]
Reclasificación
Estas extensas modificaciones justificaron la reclasificación y la locomotora se convirtió en la primera y única Clase 26, aunque se mantuvo su original Clase 25NC número 3450. Las placas de matrícula de la Clase 26, la placa del fabricante y la placa de reconstrucción de Salt River que estaban unidas a los lados de la cabina en ese momento, han sido reemplazadas por placas con la inscripción "Colección Nacional Transnet". [5]
Las placas de trabajo de Henschel que estaban montadas en los lados de la cabina de la 3450 no eran las originales, pero fueron retiradas de la Clase GMAM 4-8-2 + 2-8-4 Garratt no. 4068, Henschel trabaja con el número 28697, que fue retirado del servicio y almacenado en De Aar aproximadamente en el momento no. 3450 estaba siendo reconstruido a la Clase 26. El número real de obras del constructor del Diablo Rojo , 28769, tenía los mismos dígitos, aunque en un orden diferente. [10]
Ensayos
Ejecuciones de prueba
La locomotora estaba pintada con una librea roja y fue nombrada oficialmente LD Porta en honor al ingeniero argentino responsable de algunas de las ideas y desarrollos incorporados en su modificación. La vaporización inicial y el funcionamiento en el patio se llevaron a cabo el jueves 5 de febrero de 1981 y el primer viaje de prueba, con un recorrido ligero desde Salt River a Bellville y viceversa, se llevó a cabo al día siguiente. El lunes 9 de febrero, el reconstruido núm. 3450 transportó su primer tren de tres vagones lleno de varios funcionarios ferroviarios, personal y representantes de los medios de comunicación a Dal Josafat , a unos 66 kilómetros (41 millas) de Ciudad del Cabo . En posteriores informes de prensa de Ciudad del Cabo, la locomotora fue apodada el Diablo Rojo . El apodo finalmente se hizo oficial y la locomotora ahora lo lleva en los deflectores de escape de tipo Clase 25NC que luego reemplazaron a los deflectores de escape de estilo europeo continental. [5]
Actuación
En comparación con un Clase 25NC sin modificar, el Red Devil logró un ahorro medido del 28% en carbón y un ahorro medido del 30% en agua, medido durante el servicio de carga, y un aumento del 43% en la potencia de la barra de tiro en base a la potencia máxima registrada en la barra de tiro. Su alcance máximo aproximado en el servicio de carga completa en pendientes del 1% al 1¼% es de 700 kilómetros (430 millas) según su capacidad de carbón y de 230 kilómetros (140 millas) según su capacidad de agua. [5]
Las cifras de la barra de tiro se calcularon de forma extremadamente conservadora. Utilizando equipos indicadores mecánicos y electrónicos, la Clase 26 registró 4.492 caballos de fuerza indicados (3.350 kilovatios) en las pruebas entre Pretoria y Witbank , un récord mundial para una locomotora de vía estrecha. Según el coche del dinamómetro, este estaba desarrollando 3787 caballos de fuerza equivalentes en la barra de tiro. Sin embargo, las salidas de la barra de tiro se midieron con menos precisión debido al mal funcionamiento del carro del dinamómetro, que dio resultados generalmente inconsistentes a lo largo de las diversas pruebas realizadas. Las potencias equivalentes de la barra de tiro eran inaceptablemente bajas en relación con las indicadas y proporcionaban una resistencia a la rodadura de la locomotora irrealmente alta. La potencia de barra de tiro equivalente más alta registrada de 3787 caballos de fuerza (2824 kilovatios) a 74 kilómetros por hora (46 millas por hora) es, por lo tanto, muy probablemente más baja que la que realmente se logró, pero incluso esta baja cifra es un 43% más alta de lo que era posible. con la Clase 25NC, excediendo el reclamo original de un aumento del 35%. Extrapolando la curva de potencia-velocidad de la barra de tiro equivalente máxima conservadora predice 3,000 kilovatios (4,000 caballos de fuerza) a 100 kilómetros por hora (62 millas por hora), 52% más alto que el máximo de 25 NC. [11]
Las cargas de flete clasificadas por el Red Devil son 700 toneladas (690 toneladas largas) en grados al 2%, 1.080 toneladas (1.060 toneladas largas) en grados 1¼% y 1.320 toneladas (1.300 toneladas largas) en grados al 1%. La carga máxima registrada de carga transportada en relación con la pendiente fue de 900 toneladas (890 toneladas largas) en pendientes del 2%, y puede transportar un tren de pasajeros de 650 toneladas (640 toneladas largas) a una velocidad constante de 100 kilómetros por hora (62 millas por hora). ) en grados del 1%. [5] [2] [12]
Retirarse
El de Red Devil gran poder, sin embargo, también resultó ser su única debilidad. La Clase 25NC ya había demostrado ser resbaladiza y la Clase 26, mucho más potente, con esencialmente las mismas dimensiones que la Clase 25NC, era incluso peor. Tuvo un desempeño pobre al inicio o a bajas velocidades en pendientes pronunciadas. En su primera carrera de trabajo de Pretoria a Witbank en Transvaal, una señal de parada en una pendiente de 1 en 50 (2%) resultó en grandes dificultades para reiniciar, lo que finalmente provocó un retraso de unos veinte minutos. Ni las válvulas Herdner ni el lijado con aire parecían poder superar estos problemas. [4]
Proyectos similares
En cierto sentido, el éxito sobresaliente logrado con la clase 26 sudafricana puede considerarse como los espasmos finales de una raza moribunda. Aunque terminó siendo la locomotora de vapor más eficiente y poderosa sobre los rieles sudafricanos, las locomotoras eléctricas y diesel-eléctricas ya habían reemplazado casi por completo al vapor a principios de la década de 1980 y el proyecto se detuvo con solo el prototipo construido. [13] [14]
Clase 25NC no. 3454 BI Ebing
Tras la salida de Wardale del SAR, los talleres de Beaconsfield llevaron a cabo una modificación mínima en un condensador ex Clase 25 construido por NBL, no. 3454 que se había convertido en una Clase 25NC de escape libre y sin condensación denominada BI Ebing . [4]
Las modificaciones en esta locomotora consistieron principalmente en equiparla con un sistema de escape dual Lempor y extender sus deflectores de humo hacia arriba y curvados alrededor de la caja de humos. Para ahorrar el costo de extender la caja de humo, las chimeneas se instalaron una al lado de la otra en lugar de en tándem como en las locomotoras Wardale anteriores. Aparte del tubo de escape y las chimeneas, no se incorporaron otras modificaciones. [4]
El no modificado. 3454 se puso en funcionamiento en febrero de 1985. Los resultados, según lo informado por los equipos de locomotoras y el personal del galpón, fueron ahorros notables en el consumo de carbón y agua en comparación con una Clase 25NC estándar, aunque las cantidades nunca se cuantificaron. La locomotora también era notablemente más segura que la Clase 26, que tendía a patinar cada vez que arrancaba. [4]
American Coal Enterprises 3000
Aunque el proyecto Red Devil demostró que las locomotoras construidas de acuerdo con los principios detrás de algunos de los diseños modernos de locomotoras de vapor superarán por un amplio margen a las locomotoras de vapor de tecnología más antigua, llegó demasiado tarde para evitar la desaparición de la tracción ferroviaria de vapor en Sudáfrica. Proyectos similares con American Coal Enterprises 3000 (ACE 3000) en los Estados Unidos en 1985 y luego en China tampoco lograron resucitar el interés oficial en la tracción a vapor. [2] [15]
Clase ACR NG G16A
En Sudáfrica, dos locomotoras Garratt de vía estrecha Clase NG G16 del ferrocarril del condado de Alfred fueron reconstruidas en 1989 y 1990, utilizando tecnología similar a la utilizada por Wardale en la creación del Diablo Rojo . La reconstrucción incorporó un sistema de combustión que produce gas (GPCS), escapes Lempor , un parachispas mejorado, válvulas ligeras de pistón articulado de anillos múltiples, eventos de válvula mejorados y lubricación mecánica mejorada. [6] [16]
La reconstrucción fue realizada por el ingeniero mecánico Phil Girdlestone, quien fue contratado como ingeniero mecánico jefe de la ACR principalmente para este propósito. El trabajo se llevó a cabo en Port Shepstone, y la primera locomotora en someterse al tratamiento fue la Beyer, Peacock-built no. 141 en 1989. El núm. 141 también estaba pintado de rojo y, en consecuencia, pronto fue apodado el Dragón Rojo . La segunda locomotora, la fabricada por Hunslet-Taylor no. 155, fue reconstruido en 1990, pero conservó su tradicional librea negra ex-SAR. Ambas locomotoras modificadas se reclasificaron a Clase NG G16A . [6]
Locomotora de vapor de tecnología avanzada 5AT
El proyecto más reciente de este tipo fue la locomotora de vapor de tecnología avanzada 5AT propuesta por Wardale en el Reino Unido en 2001, pero los mismos factores que impidieron un mayor desarrollo de las locomotoras de vapor modernas en Sudáfrica , los Estados Unidos y China probablemente también impidieran que la propuesta de 5AT se cumpliera. convirtiéndose en realidad. [15]
Modificaciones
La imagen principal muestra al Diablo Rojo en Pretoria poco más de dos meses después de que se completó la reconstrucción. Más tarde se le hicieron varias modificaciones, la mayoría de las cuales Wardale consideró que eran realmente perjudiciales para el rendimiento de la locomotora. En el proceso, los cuidadores que no estaban completamente de acuerdo con la base de la reciente conversión cambiaron significativamente al Diablo Rojo para que fuera más convencional. Algunas de estas modificaciones son visibles externamente al comparar la imagen principal con las imágenes posteriores a continuación. [5]
Preservación
El Diablo Rojo corrió por última vez en una excursión a vapor el 23 de septiembre de 2003 y desde entonces ha sido suspendido, siendo atendido por entusiastas privados en nombre de la Transnet Heritage Foundation (THF) en Monument Station en Ciudad del Cabo. Desde noviembre de 2015, la locomotora se ha convertido en objeto de negociaciones contractuales entre THF y la recién formada Ceres Rail Company, que quieren volver a poner la locomotora en servicio para transportar excursiones de fin de semana entre Ciudad del Cabo y Robertson, Western Cape, como parte de su actividad. ahora reabierto el proyecto del ramal de Ceres . El 13 de julio de 2018 emprendió su primer viaje en quince años. Sin embargo, el acuerdo con THF permite que la locomotora funcione solo durante los meses de invierno sudafricanos. [17] [18] [19]
Ilustración
Clase 25NC no. 3450 cerca de Kloofeind, 28 de marzo de 1978
En Beaconsfield Depot, Kimberley , Northern Cape , c. Abril de 1985
Llamado Soekie y con librea negra en el cobertizo De Aar, c. Abril de 1988
En Monument Station, Ciudad del Cabo, el 8 de agosto de 2010
Referencias
- ^ Holanda, DF (1972). Locomotoras de vapor de los ferrocarriles sudafricanos . 2: 1910-1955 (1ª ed.). Newton Abbott, Inglaterra: David y Charles . págs. 109-111. ISBN 978-0-7153-5427-8.
- ^ a b c d La última página de Steam. David Wardale: propuesto 2-10-2 + 2-10-2 Garratt para China. (Consultado el 29 de julio de 2016)
- ^ Henschel-Lieferliste (lista de trabajos de Henschel & Son), compilado por Dietmar Stresow
- ^ a b c d e f g Durrant, AE (1989). Crepúsculo de vapor sudafricano (1ª ed.). Newton Abbott, Londres: David y Charles. págs. 194-198. ISBN 0715386387.
- ^ a b c d e f g h i j k 'Diablo rojo' de Sudáfrica
- ^ a b c d Información proporcionada por Phil Girdlestone
- ^ a b Sistema de combustión del productor de gas (GPCS)
- ^ Paxton, Leith; Bourne, David (1985). Locomotoras de los ferrocarriles sudafricanos (1ª ed.). Ciudad del Cabo: Struik. págs. 78–79. ISBN 0869772112.
- ^ Información básica sobre las válvulas de arranque Herdner, conocidas como engranajes Heusinger en Alemania (comentario de Steffen)
- ^ Middleton, John N. (2002). Railways of Southern Africa Locomotive Guide - 2002 (enmendada por la Lista de enmiendas combinada 4, enero de 2009) (2ª, edición de diciembre de 2002). Herts, Inglaterra: Publicaciones Beyer-Garratt. pag. xx.
- ^ Grupo SAR-L: Mensaje n. ° 20216 de Phil Girdlestone el 2 de junio de 2007 (consultado el 29 de julio de 2016)
- ^ Índice de ferrocarriles sudafricanos y diagramas de locomotoras de vapor: SAR Clase 26
- ^ Libro de diagramas de locomotoras de puertos y ferrocarriles sudafricanos, locomotoras de vapor de calibre 2'0 "y 3'6", 15 de agosto de 1941, enmendado
- ^ Excursión desde Ciudad del Cabo a Spier Estate
- ^ a b La última página de Steam. El ACE 3000 . (Consultado el 29 de julio de 2016)
- ^ "Ferrocarril del condado de Alfred 2-6-2 + 2-6-2 NG G16A Garratts 141 y 155" . martynbane.co.uk . Consultado el 10 de julio de 2009 .
- ^ Ferrocarriles de África, 31 de marzo de 2015: Ceres Railway Company (consultado el 21 de noviembre de 2015)
- ^ Sudáfrica: Witzenberg Train Connection on Track (Consultado el 21 de noviembre de 2015)
- ^ Sitio web de Ceres Rail Company (consultado el 21 de noviembre de 2015)
enlaces externos
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