Новинка (локомотив) - Novelty (locomotive)

Новинка
Современный рисунок Новинка
Тип и происхождение Тип питания Пар Строитель Джон Эрикссон и Джон Брейтуэйт
Характеристики Конфигурация: ​  • Уайт 0-2-2 WT Локо вес 2 длинных тонны 3 центнера (4800 фунтов или 2,2 т) Тип топлива кокс
Карьера Операторы Железная дорога Сент-Хеленс и Ранкорн-Гэп

Новинка был ранним паровоз построен Джон Эрикссон и Джон Брейтуэйт принять участие в Рейнхилл Испытания в 1829 г.

Это был 0-2-2 Локомотив WT и сейчас считается первым танковый двигатель.^[1] У него была уникальная конструкция котла и ряд других новаторских конструктивных особенностей (возможно, объясняющих выбор названия). К сожалению, некоторые из основных компонентов имели серьезные конструктивные недостатки, которые в конечном итоге привели к их отказу на испытаниях.

Новинка в испытаниях Рейнхилла

Эрикссон и Braithwaite Partnership

Реплика Новинка в Транспортный музей в Нюрнберг во время выставки «Адлер, Ракета и Ко».

В конце 1820-х годов Эрикссон и Брейтуэйт работали вместе над созданием конных тяг. пожарные машины с паровыми насосами. Они использовали котел разработан Ericsson и был построен в Лондон работы Джона Брейтуэйта.

Эти пожарные машины были известны своей способностью быстро поднимать пар и были очень похожи на Новинка.

Шарль Виньоль также был связан с Новинка, но его практическое участие не известно. Он мог присоединиться к двигателю из-за продолжающейся вражды с Джордж Стивенсон.

Сборка двигателя

Говорят, что Эрикссон и Брейтуэйт узнали о Rainhill Trials только за семь недель до того, как мероприятие должно было состояться, когда Эрикссон получил письмо от друга, в котором говорилось о «Steam Race». Этот невероятно короткий промежуток времени заставил людей предположить, что Новинка фактически переделанная пожарная машина.^[2] Более вероятно, что он использовал многие из тех же деталей, что и их пожарные машины.^[1][3] и эти части могли даже быть построены для существующего заказа и перенаправлены на Новинка.

Новинка был построен в Лондон Мастерская Брейтуэйта, доставленная в Ливерпуль на лодке. Не было времени тестировать Новинка в Лондоне перед транспортировкой и после пробных запусков в Rainhill перед испытаниями доработки проводились с помощью Тимоти Хакворт.

Котел

Разрез котла, топка справа

Котел, используемый на Новинка был разработан Джоном Эриксоном. Дизайн был очень научным для той эпохи, но оказалось, что его очень сложно построить и поддерживать по сравнению с конструкция котла принят для Ракета и большинство паровозов с тех пор.

Самая заметная особенность котла - вертикальный котел. топка (большой сосуд справа на иллюстрации). Внутри вертикального сосуда находилась внутренняя топка, а пространство между ними было заполнено водой (до уровня, примерно такого же, как щиколотка водителя). (Кокс ) топливо добавлялось сверху, где труба проходила через верх топки. Эта конструкция топки не отличалась от некоторых типов вертикальных котлов, но это была лишь часть проекта Ericsson.

Нравиться Джордж Стивенсон Эрикссон понимал, что для отвода тепла от горячих газов требуется большая площадь. Он сделал это в длинной горизонтальной трубе, заполненной водой, которая проходила под всей длиной двигателя. Его можно увидеть на иллюстрации вверху этой страницы, он торчит вправо с прикрепленным к нему вертикальным дымоходом. Внутри горизонтальной секции находилась труба, по которой проходили горячие газы, она имела S-образную форму, так что газы трижды проходили через воду. Эта S-образная трубка также была суженной, что приводило к ускорению газов при охлаждении. На практике эту трубку почти невозможно очистить.

В результате котел имел форму молоток и требовалось установить на Рамка перед подножка, цилиндры или вентилятор могут быть добавлены.

В котле использовалась «принудительная тяга», создаваемая механическим нагнетателем (треугольная структура справа на иллюстрации). Это нагнетало воздух по трубе в запечатанный зольник (под огнем). Очень немногие паровозы когда-либо использовали такую ​​принудительную тягу, основная причина в том, что для добавления топлива необходимо либо остановить тягу, либо воздушный шлюз установлен. Новинка использовал воздушный шлюз для подачи топлива, но все еще оставалась вероятность попадания пламени и горячих газов в лицо пожарному.

Воздуходувка приводилась в действие стержнями, соединяющими цилиндры с колесами, таким образом, тяга была пропорциональна скорости двигателя, а не тому, насколько сильно он работает, как с дымовая труба. Предполагается, что либо нагнетатель работал вручную, когда двигатель стоял, либо ведущие колеса были сняты с рельсов. Детали конструкции нагнетателя доподлинно неизвестны.

Вода подавалась в котел с помощью насос отогнал один из цилиндров (в то время это было нормальной практикой).

Двигайтесь к колесам

В то время инженеры беспокоились о неравномерном износе поршней и цилиндров, когда они были установлены горизонтально, поэтому большинство из них были установлены вертикально, но вертикальные цилиндры приводились непосредственно в колеса (как на Sans Pareil ) вызывал проблемы с плохой ездой и плохо работал с пружинами.

Цилиндр на реплике Новинка

На Новинка, цилиндры были установлены вертикально по направлению к задней части двигателя (справа от мужчин на иллюстрации). Непосредственно ниже были колокольчики который изменил привод на горизонтальный. Шатуны соединяли коленчатые кривошипы с кривошипная ось (ось слева на рисунке).

В клапанная передача выбрал аналогичный маршрут к драйву. Одним из следствий этого было то, что у него было много штифтов и звеньев, что приводило к потере движения.

Сами колеса были подвесного типа (по аналогии с велосипедное колесо ).

Легко подумать, что Новинка является 0-4-0 локомотив, поскольку у него были колеса одинакового размера, но на самом деле 0-2-2 WT. Приводными были только колеса под топкой (те, что слева на рисунке), остальные колеса обычно не соединялись с приводом, хотя их можно было соединить цепью «при необходимости».^[4]

Первый танковый паровоз

Новинка был первым танковый локомотив как он нес свою воду в хорошо бак между его колесами.^[5][6]

В качестве одного из правил испытаний Rainhill, связанных с весом двигателя без тендера, необходимо было сделать особую поправку на Новинка.

Выступление в испытаниях

Новинка был фаворитом публики на победу в испытаниях. Это может быть потому, что это выглядело как паровой вагон (который люди ассоциируют со скоростью и улучшением транспорта), или это может быть потому, что он не был похож на типичную угольную машину того времени. В демонстрационных пробегах, проведенных в первый день испытаний, Новинка не разочаровал, управляя скоростью около 28 миль в час (45 км / ч)^[7]

Готовясь к испытаниям, Новинка было показано, что он очень легкий и очень быстро выпускает пар.

Новинка был первым испытанным локомотивом. Начиная со второго дня испытаний, он начал плановую серию запусков, но очень быстро нагнетатель вышел из строя, и пришлось проводить ремонт. На ремонт ушёл весь следующий день. Однако когда Новинка Затем произошел разрыв трубы подачи воды, и пришлось провести дополнительный ремонт, который, похоже, включал уплотнение на котле. В то время котлы были опломбированы цемент -подобное вещество, которому требовались дни - если не недели - для правильного застывания. Время не позволяло этого, и после повторного запуска пробных прогонов уплотнение быстро вышло из строя.^[7]

Периодические проблемы с котлом побудили Эрикссон и Брейтуэйт отказаться от участия в испытаниях.

Говорят, что до того, как это провалилось, Стефенсоны серьезно обеспокоились Новинка, поскольку он хорошо соответствовал условиям судебного разбирательства. Во-первых, Стефенсоны считали тягач слишком легким для практической железной дороги.

После испытаний в Рейнхилле

Полноразмерная модель, включающая детали из оригинала Новинка

Как только все ремонтные работы были завершены, Новинка совершили ряд успешных демонстрационных заездов, но было слишком поздно, чтобы повлиять на соревнование. Иногда утверждают^{[кем? ]} что в одном из этих демонстрационных заездов локомотив достиг скорости 60 миль в час (97 км / ч), но это мало что подтверждает, и это может быть неверное толкование газетного сообщения, пытающегося создать впечатление великого скорости, которую достигали двигатели Rainhill.^{[нужна цитата ]}

Еще два двигателя были построены Ericsson и Braithwaite под названием Вильгельм IV и Королева Аделаида. Как правило, они были крупнее и прочнее, чем Новинка и различались по ряду деталей (например, считается, что использовалась другая конструкция нагнетателя, который представлял собой «принудительную тягу», засасывая газы от огня). Пара провела испытания на Ливерпуль и Манчестер Железная дорога но железная дорога отказалась покупать новые конструкции.

Новинка был передан в Железная дорога Сент-Хеленс и Ранкорн-Гэп и проработал там несколько лет. За время своего существования (около 1833 г.) он получил новые цилиндры и новый котел.

Каким-то образом все колеса и оба цилиндра (предположительно оригинальные, а не восстановленные в 1833 году) уцелели.

В 1929 году оригинальные колеса и один цилиндр были включены в полномасштабную нерабочую модель, которая сейчас выставлена ​​в Манчестерский музей науки и промышленности. Эта ранняя копия была перестроена в 1988 году и в настоящее время включает в себя батареи и электродвигатель, позволяющий ему двигаться (все колеса приводятся в движение, что делает двигатель 4wBE), хотя паровые компоненты не работают. Другой цилиндр выставлен на Rainhill Публичная библиотека.^[8]

Никакие другие британские локомотивы не были построены в этом стиле. Сравнения сделаны с двигателями с вертикальным котлом 20-го века, такими как Часовой из Шрусбери, но на самом деле принципы были очень разными.

Реплика

Для Ракета 150 событие 1980 года, совершенно новая копия Новинка был построен Двигательные предприятия в мастерской Springwell Bowes Railway. Это была полностью рабочая копия, которая правильно выглядела при демонстрации на запланированном мероприятии. Однако было внесено множество изменений для снижения затрат на строительство и соответствия современным стандартам. Это было предложено^{[кем? ]} что копия была построена так, чтобы прослужить не дольше трех дней события Rocket 150.

Некоторые из различий между оригиналом и копией:

• Углеродистая сталь используется вместо кованое железо

Кованое железо больше не производилось в промышленных масштабах, тогда как углеродистая сталь понималась всеми производителями.

• Котел изготовлен из сварной стали вместо медь

Медный котел был бы очень дорогим по материалам и потребовал бы специальных навыков, в то время как сварная сталь имела много общего с промышленными сосудами под давлением.

• Воздуходувка построена из фанера и окрашены в медный цвет

Воздуходувка, вероятно, была предметом опытно-конструкторских работ, поскольку фанера намного дешевле и с ней проще работать. Кроме того, мало кто сможет подойти достаточно близко, чтобы заметить разницу.

• Ручной тормоз приспособлен для работы на обоих колесах

Возможно, это было установлено после события «Ракета 150».

• Котел с мерное стекло и Бурдон манометр

Требования к любому паровому котлу, жизненно важные для безопасной эксплуатации двигателя.

• Предохранительный клапан это скорее «попсовый» тип, чем «мертвый груз».

Во-первых, хлопковые клапаны использовались в промышленности; во-вторых, грузоподъемный тип можно было удерживать (чтобы он никогда не работал должным образом); и в-третьих, противовесный клапан имеет тенденцию подпрыгивать и, таким образом, выбрасывать пар.

• В котле аналога примерно вдвое больше воды.

Это в основном является результатом используемых методов строительства (фланцевые соединения на барабанах и стандартная стальная труба для дымохода). Также увеличено водное пространство между внутренней и внешней пластинами. Как следствие, колосниковая решетка должна была быть значительно меньше оригинальной.

По не совсем понятной причине колеса копии были построены с очень узким протектором. Возможно, колеса были сняты с модели в Лондонский музей науки. В результате он не мог путешествовать по современным точечная работа.

Вовремя Ракета 150 событий, Новинка был проведен Ну вагон, поддерживаются таким образом, чтобы позволить двигателю работать, а его колеса - свободно вращаться.

После Ракета 150 событий, Новинка пару раз готовили в Манчестер. Примерно в 1982 году он был продан Шведский железнодорожный музей, Евле, и покинул Великобритания.

Реплика Новинка в Манчестере, сентябрь 2005 г.

В июле 2002 г. Новинка был собран из своего дома в Angelholm, для использования в телепрограмме. Он был возвращен Швеция весной 2003 г., но ненадолго посетил Музей науки и промышленности в Манчестере осенью 2005 года. Он также совершил короткий визит в Нюрнбергский музей транспорта в 2010.

2002 Реставрация - Телепрограмма

Для BBC телепередача Часы - Ракета и ее соперники копия Новинка был доставлен в Национальный железнодорожный музей в Йорк. Здесь он был полностью разобран для осмотра котла и рабочих частей. Перед запуском локомотива необходимо было выполнить несколько вещей:

• Полная проверка котла на страхование цели
• Мелкий ремонт котла
• Модификации колес для безопасной эксплуатации на обычных железных дорогах
• Очистка и перекраска резервуара для воды
• Освобождение нескольких захваченных водяных клапанов.
• Частичная перекраска

В этой работе основным пунктом была модификация колес. Мастерская Национального железнодорожного музея решила использовать изготовителя металла, чтобы вырезать четыре кольца из стального листа толщиной 40 мм. Они были вырезаны с достаточной точностью, чтобы не нуждаться в дальнейшей обработке. Затем кольца были прикручены к имеющимся колесам, и это имело полный успех.

После сборки локомотив прошел паровые испытания в Йорке перед транспортировкой в Станция Каррог на Лланголлен Железнодорожный. Ранние испытания выявили две основные проблемы: во-первых, связь с воздуходувкой была недостаточно прочной, а во-вторых, работа насоса подачи воды вызвала очень серьезные проблемы. грунтовка котла. Позже было показано, что подающий насос в пять раз больше, чем требуется для двигателя. Это привело к тому, что воздух попал в горизонтальную трубу котла, вероятно, вызвав заливку.

Чтобы полностью воссоздать испытания Рейнхилла, потребовалось 20 обратных рейсов вдоль участка железной дороги Лланголлен (между Каррогом и Станции Glyndyfrdwy ). Новинка смог выполнить только 10 пробежек, прежде чем огонь полностью заполнился клинкер. Невозможность очистить клинкер от огня в этом типе котла была серьезной проблемой, единственный способ - полностью прекратить огонь и начать заново.

Во время заездов на повторную постановку испытаний Новинка работал с электрическим вентилятором (работающим от бензинового генератора) вместо нагнетателя. Даже с учетом этого в окончательном расчете Новинка был намного эффективнее, чем Sans Pareil

Для Рестейджинга реплика Новинка был слишком медленным, чтобы соответствовать требованиям первоначальных испытаний, и не завершил курс. Максимальная скорость, достигнутая в любой момент, составляла 17 миль в час (27 км / ч), возможно, потому, что основная паровая труба от котла ограничивала поток в цилиндры. Неправильно отрегулирована и клапанная передача (на что указывает странный шум выхлопных ударов).

При всех очевидных различиях между оригиналом и копией, а также к тому факту, что использованная локомотивная бригада имела только четырехдневный опыт эксплуатации локомотива, нельзя сказать, что в этой повторной постановке испытания реплика Новинка дала производительность, которой мог бы достичь оригинал, если бы в 1829 году было выделено больше времени.

Другие названные локомотивы Новинка

За исключением оригинала и реплик, следующие локомотивы носили название Новинка:

• LNWR Newton Class нет. 1682, построен в мае 1868 г., заменен в июне 1892 г .;
• LNWR Improved Precedent class нет. 1682 г., построен в июне 1892 г., списан в июле 1928 г .;
• LMS Royal Scot Class нет. 6127, постройки 1927 г. (переименован в июне 1936 г.);
• Юбилейный класс LMS нет. 5733, построен в ноябре 1936 г., снят с производства в сентябре 1964 г .;
• Британский железнодорожный класс 86, нет. 86 235 (бывший E3194), построен в 1965 году, назван в честь Ракета 150, (позже переименован).

Рекомендации

1. «Исторические танки-паровозы». Железнодорожный инженер. Vol. XIV нет. 10. Октябрь 1893. С. 313–316 - через Google Книги.
2. «Ранние паровые пожарные машины». Музей пожаров Мэриленда. Получено 12 октября 2020.
3. Сарджент, Джон О. (декабрь 1844 г.). "Steam Navigation". Журнал практического механика и инженера. С. 69–73 - через Google Книги.
4. Вуд, Николай; Трактат о железных дорогах (1838)
5. Калла-Бишоп, П. М .; Греджо, Лучано (1985). Паровозы. Crescent Books.
6. Ларкин, Эдгар Дж. (1988). Железнодорожные мастерские Великобритании, 1823-1986 гг.. Springer.
7. «Новинка». Спартак Школьная сеть. Получено 27 февраля 2019.
8. "Сент-Хеленс". Архивировано из оригинал 25 октября 2005 г.. Получено 23 сентября 2005.

Источники

• Бейли, М., Различные заметки, выступления и лекции (не опубликовано)
• Бертон, А. (1980). История Рейнхилла.
• Hurrell, A .; Лэмб, Р., Различные дневники, письменные отчеты и записи лекций (не опубликовано)
• Пайк, Дж. (2000). Имена локомотивов, иллюстрированный словарь.
• Официальный справочник по ‘Ракета 150 ’событие. 1980.
• Программа мероприятия "Riot of Steam". 2005.

внешняя ссылка