Бустерный двигатель - Booster engine

Относительно термина в ракетной технике см. Ракета-носитель (ракетная техника).
Бустерный двигатель со снятой крышкой, чтобы показать механизм. Ведомая ось справа; бустер нормально за ним висел.
Схема, показывающая, как устанавливается и подключается бустер.

А бустерный двигатель за паровозы это небольшой двухцилиндровый паровой двигатель задняя передача, подключенная к поддерживающая ось грузовика на локомотиве или головной тележке на нежный. А качание Промежуточная шестерня разрешает ввести его в эксплуатацию водителем (инженером). Он управляет только одной осью и может быть нереверсивным с одной промежуточной шестерней или реверсивным с двумя промежуточными шестернями.

Бустерный двигатель используется для запуска тяжелого поезда или поддержания низкой скорости в сложных условиях. Обладая мощностью около 300 лошадиных сил (220 кВт) на скорости от 10 до 30 миль в час (от 16 до 48 км / ч), он может отключаться при движении со скоростью менее 12–20 миль в час (19–32 км / ч). и полуавтоматически выключается инженером, отключающим заднюю передачу между 20 и 35 милями в час (32 и 56 км / ч), в зависимости от модели и конструкции усилителя. Тяговое усилие 10 000–12 000 фунтов-силы (44–53 кН) является обычным, хотя допустимые значения могут достигать примерно 15 000 фунтов-силы (67 кН).

Бустеры тендера оснащены соединительными мостами боковых тяг на головной тележке. Такие небольшие боковые штанги ограничивают скорость и поэтому используются только для переключения локомотивов, часто используемых при передаче между станциями. Бустеры Tender были гораздо реже, чем ускорители двигателей.

Причины использования бустера

Бустер призван восполнить принципиальные недостатки конструкции штатного паровоза. Во-первых, у большинства паровозов мощность не на все колеса. Величина силы, которую можно приложить к рельсу, зависит от веса ведущих колес и фактор адгезии колес по колее. Колеса без привода, как правило, необходимы для обеспечения устойчивости на скорости, но на низкой скорости они не требуются, поэтому они эффективно «растрачивают» вес, который можно использовать для тяги.

Во-вторых, «передача» паровоза постоянна, потому что поршни связаны непосредственно с колесами через стержни и кривошипы. Следовательно, необходимо найти компромисс между способностью буксировать на малой скорости и способностью работать быстро, не вызывая чрезмерных скоростей поршня (что могло бы привести к отказу) или истощением пара. Этот компромисс означает, что на низких оборотах паровоз не может использовать всю мощность, которую способен производить котел; он просто не может использовать пар так быстро, поэтому существует большая разница между количеством пара, которое может произвести котел, и количеством, которое можно использовать. Бустерный двигатель позволяет использовать этот потерянный потенциал.

Недостатки

Бустеры дороги в обслуживании из-за их гибких паровых и выхлопных труб, холостого хода и т. Д. Неправильная эксплуатация также может привести к нежелательным падениям давления в котле и / или повреждению бустера.

использование

Северная Америка

Бустер чаще всего использовался в Северная Америка. Железнодорожные системы в других местах часто считали неоправданными затраты и сложность.

Даже в регионе Северной Америки бустерные двигатели применялись лишь в части всех построенных локомотивов. Некоторые железные дороги широко использовали ускорители, а другие - нет. В Нью-Йорк Сентрал был поклонником бустерных двигателей и применял их ко всем своим 4-6-4 Hudson локомотивы. Соперник Пенсильванская железная дорога однако использовалось несколько локомотивов с бустерными двигателями.

Канадская тихоокеанская железная дорога насчитывалось 3257 паровозов, приобретенных в период с 1881 по 1949 год, но только 55 были оснащены ускорителями. 17 H1 класс 4-6-4с, 2 К1 класс 4-8-4с и все 36 Класс Т1 2-10-4с.

Австралия

В Австралии, Викторианские железные дороги оборудованы все кроме одного из X класс 2-8-2 локомотивы (построенные между 1929 и 1947 годами) с двухцилиндровым бустерным двигателем Франклина после успешных испытаний устройства на меньшем N класс 2-8-2 в 1927 г. С 1929 г. Южно-Австралийские железные дороги 500 класс 4-8-2 тяжелые пассажирские локомотивы переоборудованы в 4-8-4с с добавлением бустера.

Новая Зеландия

NZR с Kb класс 1939 г. были построены с бустерной тележкой, чтобы локомотивы могли справляться с более крутыми уклонами некоторых линий Южного острова (особенно Cass Bank из Midland Line ). Некоторые ускорители позже сняли из-за заклинивания шестерен.

Великобритания

В Великобритании восемь локомотивов четырех разных классов на Лондон и Северо-Восточная железная дорога были оснащены бустерными установками от Найджел Гресли. Четыре существующих локомотива были перестроены с ускорителями в период с 1923 по 1932 год: один из класс C1 (в 1923 г.);[1] оба преобразования из класс C7 к класс C9 (в 1931 г.);[2] и один из класс S1 (в 1932 г.).[3] Остальные четыре были приспособлены к новым локомотивам: два P1 2-8-2 локомотивы 1925 г. постройки;[4] и два локомотива класса S1 1932 года постройки.[3] Бустеры были сняты в период с 1935 по 1938 год.[5][6] кроме тех, что использовались в классе S1 до 1943 года.[3]

Ранним типом ракеты-носителя, использовавшейся в Великобритании, был паровой тендер, который был опробован в 1859 г. Бенджамин Коннор из Каледонская железная дорога на четырех локомотивах 2-4-0. Арчибальд Старрок из Великая Северная железная дорога (GNR) запатентовал аналогичную систему 6 мая 1863 г. (патент № 1135). Он использовался на пятидесяти локомотивах GNR 0-6-0: тридцать переделаны из существующих локомотивов в период с 1863 по 1866 год, а двадцать построены новыми в 1865 году (№ 400–419). Оборудование было снято со всех пятидесяти в 1867–68.[7][8]

Рекомендации

  1. ^ Boddy, M.G .; Brown, W.A .; Fry, E.V .; Hennigan, W .; Хул, Кен; Манеры, F .; Neve, E .; Platt, E.N.T .; Russell, O .; Йидон, У. (Ноябрь 1979 г.). Фрай, Э. (ред.). Локомотивы L.N.E.R., часть 3A: тендерные двигатели - классы от C1 до C11. Кенилворт: RCTS. п. 26. ISBN  0-901115-45-2.
  2. ^ Boddy et al. 1979 г., п. 122
  3. ^ а б c Boddy, M.G .; Brown, W.A .; Fry, E.V .; Hennigan, W .; Хул, Кен; Манеры, F .; Neve, E .; Platt, E.N.T .; Proud, P .; Йидон, У. (Июнь 1977 г.). Фрай, Э. (ред.). Локомотивы L.N.E.R., часть 9B: Танковые двигатели - классы Q1 - Z5. Кенилворт: RCTS. п. 24. ISBN  0-901115-41-X.
  4. ^ Boddy, M.G .; Brown, W.A .; Neve, E .; Йидон, У. (Ноябрь 1983 г.). Фрай, Э. (ред.). Локомотивы L.N.E.R., часть 6B: тендерные двигатели - классы от O1 до P2. Кенилворт: RCTS. п. 153. ISBN  0-901115-54-1.
  5. ^ Boddy et al. 1979 г., стр.29, 126
  6. ^ Boddy et al. 1983 г., п. 157
  7. ^ "Локомотивы Great Northern Railway: проекты Бери, Стеррока и Стирлинга". Steamindex.com. Получено 2012-06-16.
  8. ^ Groves, Норман (1986). История Великого Северного Локомотива: Том 1 1847-66. RCTS. С. 73–74, 83, 105, 109, 111. ISBN  0-901115-61-4.

дальнейшее чтение

  • Брюс, Альфред В. (1952). Паровоз в Америке. Bonanza Books, Нью-Йорк.
  • Товарищество мастеров железнодорожного транспорта (1922). Локомотивная циклопедия американской практики, шестое издание, 1922 г.. Симмонс-Бордман.
  • Бустерный двигатель типа C2 Franklin
  • Талбот, Фред. А (1923 г.), ускоритель "Локомотив""", Железные дороги мира, стр. 84–91 иллюстрированное описание бустерного двигателя