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https://en.wikipedia.org/wiki/Duplex_locomotive

https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_locomotives_of_the_21st_century

http://www.steamlocomotive.com/duplex/?page=prr

http://www.webring.org/l/rd?ring=prr;id=1;url=http%3A%2F%2Fcrestlineprr.com%2Findex.html

6110 dic. 1944

File:USATC-5740 locomotive.jpg

La locomotiva S1 6100 della Pennsylvania Railroad esposta nella Fiera mondiale di New York del 1939. Esemplare unico costruito nel 1938-1939, fu la più grande, potente e veloce locomotiva a vapore con telaio rigido (tipo Duplex) mai costruita e restò in servizio fino al 1949. Nel 1946, durante il servizio normale alla trazione di treni viaggiatori espressi, raggiunse la velocità di 226 km/h, che costituisce il primato mondiale di velocità per una locomotiva a vapore, tuttavia mai omologato perché conseguito in violazione dei regolamenti in vigore all'epoca sulla rete ferroviaria statunitense.
La locomotiva T1 6110 della Pennsylvania Railroad ripresa per una mostra svoltasi nella Chicago Union Station nel 1944. Costruite in 52 unità tra il 1942 e il 1946, le T1 "Duplex" rappresentarono lo stadio evolutivo finale della trazione a vapore per treni viaggiatori espressi negli Stati Uniti d'America. Secondo Luciano Greggio le locomotive tipo Duplex della Pennsylvania Railroad avrebbeo dovuto essere le antesignane di nuovi tipi in grado di raggiungere nell'esercizio normale i 250 km/h. Cf Greggio, Le locomotive, p. 215. Non esistendo più alcuna di esse, un'associazione privata sta raccogliendo fondi per costruirne a nuovo una con cui effettuare treni rievocativi e turistici.

La bibliografia specializzata tecnica ed economica ha presentato, nel tempo, molti riepiloghi della consistenza dei parchi di locomotive e automotrici a vapore delle varie società ferroviarie

Nella tecnica della locomotiva a vapore si definisce Duplex una macchina dotata di un telaio rigido su cui sono montati due gruppi motori.

Il tipo fu introdotto in Francia nel 1863, ma la sua fama si deve alle macchine costruite negli anni Trenta e Quaranta per la Baltimore and Ohio Railroad e per la Pennsylvania Railroad. Queste ultime sono ritenute le più grandi e potenti locomotive a vapore mai costruite, e una di esse è detentrice del primato mondiale di velocità non ufficiale della trazione a vapore.

Il tipo Duplex non va confuso con altri tipi costruttivi, sebbene in precedenza la denominazione di Duplex sia stata usata anche per designare genericamente le locomotive dotate di un telaio articolato.

Indice

I limiti delle locomotive con motore a due cilindriModifica

In una locomotiva a vapore il sistema pistone-biella del motore genera un movimento alternativo, che tramite il collegamento biella-manovella alle ruote viene trasformato in moto rotatorio. Le forze impresse generano necessariamente dei contraccolpi, che possono essere nocivi per la stabilità del veicolo e per l'integrità del binario su cui esso marcia, fino a provocarne la deformazione con il conseguente rischio di deragliamento.

È possibile ridurre tali forze, più o meno efficacemente a seconda del tipo di motore e di distribuzione e di conseguenza della configurazione della macchina.

Mentre le forze agenti sulle bielle di accoppiamento possono essere equilibrate dai contrappesi montati sulle ruote motrici, giacché il loro movimento è rotatorio, l'equilibratura delle forze generate del moto del sistema pistone-bielle motrici e dagli altri organi della distribuzione è reso più difficile dalla pulsazione tipica del ciclo di lavoro del motore.

>>>Una locomotiva bicilindrico ha le due manovelle "sul quarto" - fissata a 90 ° - in modo che i quattro colpi di potenza dei pistoni a doppio effetto sono uniformemente distribuiti attorno al ciclo e non ci sono punti in cui entrambi i cilindri sono in alto o punto morto inferiore simultaneamente.

Una locomotiva a quattro cilindri può essere completamente equilibrato nelle assi longitudinali e verticali, anche se ci sono alcuni movimenti di oscillazione e torsioni che possono essere trattati in sospensione della locomotiva e centraggio.

Una locomotiva tre cilindri può anche essere meglio equilibrato, ma una locomotiva a due cilindri ottenuta solo per rotazione sarà surge avanti e indietro. Ulteriori contrappeso - "eccedenza" - può essere aggiunto a smorzare questo, ma a costo di aggiungere forze verticali, che sono conosciuti tecnicamente come "Augment dinamica" e colloquialmente come "colpo di martello". Questo può essere estremamente dannoso per la traccia, e in casi estremi può effettivamente causare le ruote motrici di lasciare la traccia del tutto. Più pesante è il macchinario alternativo, maggiore queste forze sono, e tanto maggiore diventa un problema questo.

La soluzione DuplexModifica

In Europa, questo problema è stato spesso superato dividere l'unità tra dentro e fuori cilindri, oppure utilizzando locomotive articolate, anche se al momento non è stato ritenuto possibile eseguire uno stabile a più di 50 mph (80 km / h). Ferrovie americane hanno dimostrato di essere disposti a utilizzare locomotive con interno cilindri, quindi il problema di equilibrio, non potevano essere risolti con l'aggiunta di più cilindri per set volante accoppiato. Come locomotive hanno ottenuto più grande e più potente, il loro apparato alternativo doveva diventare più forti e quindi più pesante, e così i problemi posti da uno squilibrio e colpo di martello è diventato più grave. Velocità giocato anche un fattore, poiché le forze diventato maggiore e più distruttivo a velocità più elevate delle ruote. Ralph P. Johnson ritiene che le dimensioni e pistone crescenti spinte di locomotive passeggeri esplicite esistenti non potevano essere sostenuti con il tradizionale 4-8-4 layout-poi a 2 cilindri. Inoltre, si convinse che una singola coppia di cilindri con comando valvole convenzionale e valvole a pistone si stava avvicinando ai limiti in termini di flusso di vapore. Locomotiva duplex 0-6-6-0T costruita da Jules Petiet nel 1863

Il primo tentativo di duplex locomotiva era una locomotiva 0-6-6-0 vasca disegnata da Jules Petiet nel 1863 per la Northern Railway francese, ma l'idea non è stato perpetuato. Tuttavia, l'innovazione di cerniere più rigide che permetteva solo i movimenti oscillanti orizzontali e senza ruotare o movimento verticale era di ALCO, e non si vede fino al 1936 della Union Pacific Challenger.

Invece è nata l'idea di avere più gruppi di cilindri e ruote motrici montate in un telaio rigido. Una versione "duplex" di un 4-8-4 sarebbe un 4-4-4-4, con otto ruote motrici divise in due gruppi di quattro, ognuno con una propria serie di cilindri e comando valvole. La massa alternativo di entrambi i gruppi sarebbe notevolmente inferiore al singolo set sul 4-8-4, in quanto potrebbero esserlo con meno stress e spinte pistoni dolci. I cilindri possono essere più piccoli hanno ancora più grandi, valvole più efficienti. Il compromesso più evidente è che nel disegno proposto di Baldwin, il passo era più rigida in quanto la seconda serie di cilindri doveva essere tra le due serie di driver. Questo è stato sufficiente per molte strade, per i quali le locomotive attuali sono stati Tassare abbastanza, per rifiutare l'idea duplex.

Baltimora e Ohio classe N-1 # 5600 George H. EmersonModifica

L'unico esempio di classe N-1.

La prima strada ad utilizzare l'idea era Baltimora e Ohio Railroad, che ha respinto una proposta di Baldwin nel 1932-33 ma poi costruito il singolo Baltimora e Ohio Classe N-1, # 5600 George H. Emerson in negozi della ferrovia senza l'assistenza di Baldwin . La locomotiva stata completata nel maggio 1937 ed è riuscito a mantenere lo stesso passo accoppiato come 4-8-2s correnti della strada avendo la seconda serie di cilindri invertita, montato accanto al focolare, e guidare il secondo set di ruote accoppiate in avanti. Questo si è rivelato tutt'altro che ideali, la dimensione dei cilindri e focolare entrambi essendo vincolato da questa posizione, i passaggi lunghi vapore dimostrando problematico, ed i cilindri soffrono di polvere e il calore del focolare vicina.

La locomotiva era in servizio luce e testato fino al ritiro nel 1943. Non era abbastanza successo per il B & O per esprimere qualsiasi ulteriore interesse.

PRR classe S1Modifica

L'S1.

Il prossimo utilizzo del tipo duplex è stato di Pennsylvania Railroad singolo S1, progettato per soddisfare l'obbligo di operare un 1.200 tonnellate corte (1.070 tonnellate lunghe, 1.090 t) dei treni a 100 mph (160 km / h) su binario in piano e in grado di accelerare tale velocità facilmente. In eccesso di 4.000 CV (3,0 MW) era necessario per tale obbligo, e per incontrare esso Baldwin e il PRR ha creato forse la più grande locomotiva a vapore passeggeri mai costruita, un 6-4-4-6 locomotiva 140 piedi 2 1/2 pollici ( 42.74 m) di lunghezza e del peso di 1.060.000 libbre (480.000 kg) con gara d'appalto. Era, infatti, troppo grande per lavorare sulla maggioranza del sistema del PRR ed è stato messo in servizio solo tra Chicago, Illinois e Crestline, Ohio. In servizio dopo il dicembre 1940, si è dimostrato potente e capace, ma incline a slittamento e in aumento, presagendo i problemi con disegni duplex successive. In generale, i suoi difetti sono stati scritti fuori come semplicemente le difficoltà iniziali di un primo prototipo primo taglio. E 'stato messo fuori servizio nel 1945.

PRR classe T1Modifica

L'S1 ​​non ha rappresentato veri desideri Baldwin per il tipo, ma nel disegno del T1, di cui due prototipi sono stati ordinati in luglio 1940, Baldwin è stata data molta più libertà. Le esigenze del PRR erano l'uso del focolare Belpaire e oscillante-cam ingranaggio valvola a fungo Franklin. I due, # 6110 e # 6111, sono stati consegnati nel mese di aprile e maggio 1942. Prova di nuovo dimostrato loro di essere potente e capace, ma non passo sicuro.

Appena in tempo di guerra le restrizioni sulla produzione di locomotive passeggeri sono stati facilitati nel febbraio del 1945, il PRR piazzato un ordine per 50 esemplari di produzione. Questo è stato un passo fatidico, dal momento che i problemi incontrati con i prototipi non sono stati risolti, né se fossero stati testati con l'intensità necessaria per essere sicuri della sicurezza di produzione. Le locomotive produzione differivano in dettaglio nei loro involucri semplificate, e in sospensione nel tentativo di aumentare l'adesione.

Problemi divennero evidenti molto presto. Le locomotive erano incredibilmente sensibili a slittamento violento, non solo a partire, ma anche a velocità. Dividere l'unità in due gruppi ha fatto sì che ogni gruppo era molto più probabile a scivolare. Una teoria è stata avanzata che il più rapido, apertura "nitida" delle valvole con l'ingranaggio valvola a fungo aggravato il problema. Peggio ancora, così violenta ad alta velocità di scorrimento potrebbe danneggiare i componenti del cambio della valvola. Questo era grave problema di una locomotiva l'ingranaggio valvola a fungo perché, a differenza delle valvole a pistone familiari e fuori ingranaggio valvola Walschaerts di altre locomotive, molti dei componenti erano quasi inaccessibile all'interno della cornice. La loro complessità ha fatto sì che la disponibilità e l'affidabilità dimostrate poveri, e mentre un macchinista molto capace (driver) potrebbe estrarre grande prestazione da un T1, hanno dimostrato piuttosto infruttuoso in servizio.

Se i problemi erano solubile è stata controversa fin da allora. Ciò che è innegabile è che il PRR molto presto non importava; la soluzione molto più semplice della locomotiva diesel è stata presa entro mesi delle locomotive di produzione in fase di consegna, ed entro 2 anni tutti i principali treni passeggeri erano diesel bolina. Il T1 trascorso qualche anno in servizio minore, prima di essere ritirato nei primi anni 1950.

PRR Q1Modifica

Il PRR anche voluto applicare il principio duplex di trasporti di merci, e il Q1 è stato il primo esperimento in quella direzione. E 'stata una locomotiva 4-6-4-4 veloce merci consegnate nel maggio 1942 come il B & George H. Emerson O che avevano la seconda coppia di cilindri di fronte a ritroso, e tutti sono stati dotati di comando valvole Walschaerts standard. Le ruote erano di 77 pollici (1.956 m) di diametro (poco adatto per tirare merci) e il motore era snellite più simile a un motore di passeggeri.

PRR Q2Modifica

Locomotive di produzione seguiti dalla fine del 1944, ma erano piuttosto diverse, la lezione che i cilindri indietro-di fronte accanto al focolare era una cattiva idea essendo stato riscoperto. Le locomotive produzione Q2 erano di 4-4-6-4 disposizione; erano le più grandi locomotive non articolati mai costruito e più potenti locomotive mai statici testato, che produce 7.987 hp (5.956 kW) sulla pianta prova statica del PRR. 26 di loro sono stati costruiti ed erano di gran lunga il tipo duplex di maggior successo. La propensione duplex di scivolare è stata combattuta da un meccanismo automatico di controllo dello slittamento che ha ridotto il potere all'unità scivolare.

Nonostante il successo globale, i Q2s erano tutti fuori servizio dal 1951. Con dieselizzazione, erano le ovvie primi obiettivi da ritirare dato che erano solo un po 'più capace rispetto alla classe J1 convenzionale 2-10-4s ma con molto più elevati costi di gestione e carichi di manutenzione.

Un duplex francese di successoModifica

In Francia, il tipo duplex è stato reso celebre da dieci locomotive 2-4-6-2 (151A) composti costruito nel 1932 per l'azienda di Parigi-Lione-Marsiglia (PLM) per trasportare merci pesanti treni grado 0,8% tra Les Laumes e Digione. Lo spettacolo era così buono, l'azienda ha voluto ordinare più motori, ma la nazionalizzazione delle ferrovie nel 1938 smise di tutti i progetti. Questi motori duplex sono stati dotati di Lenz-Dabeg movimento della valvola a camme e subito dopo con il doppio scarico. I cilindri a bassa pressione guidato il primo assale accoppiato, e l'alta pressione dei cilindri della seconda serie di assi. Entrambi i gruppi di piloti dove collegati con al suo interno bielle tramite manovelle all'interno al 2 ° e 3 ° driver, rendendo questo un vero locomotiva 2-10-2, le ruote motrici avevano un diametro di 1,50 m (4 ft 11 in). La velocità massima consentita era di 53 mph (85 kmh). In un test il 19 dicembre 1933, il motore sviluppa poco più di 3.000 hp (2.200 kW) a timone su una distanza di 37 miglia (60 km) e una velocità di almeno 46 mph (74 km / h), senza superlavoro. In servizio ordinario questi motori possono trasportare 1.375 tonnellate di breve (1.228 tonnellate lunghe, 1.247 t), sostenendo 31 mph (50 km / h) in occasione del vertice del 0,8% di grado Blaisy. Dopo l'elettrificazione della linea, il 151A sono stati inviati per il servizio nel nord-est della Francia. Essi sono stati ritirati dal servizio nel 1956 e rottamati.

Pocaterra 2011 122

Utente:Alessandro Crisafulli/Locomotiva PLM 151 A 1-10

https://fr.wikipedia.org/wiki/151_PLM_1_%C3%A0_10

RGCF, 1932: http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k64735638/f1.item.zoom

EndingModifica

Nessun locomotive duplex sopravvivere. Ancora oggi, il loro successo e se avrebbero potuto essere fatti per funzionare bene dato tempo e sforzi sufficienti è un argomento controverso. Una conclusione comune è che i problemi convenzionali di locomotiva di vapore non erano così insolubile come Baldwin credeva, e che la disposizione duplex introdotti come molti problemi come risolto.

BibliografiaModifica

  • Luciano Greggio, Le locomotive a vapore. Modelli di tutto il Mondo dalle origini ad oggi con dati tecnici, Milano, Mondadori, 1977
  • Jeffrey W. Schramm, Out of steam. Dieselization and American railroads. 1920-1960, Cranbury, Associated University Press, 2010. ISBN 978-0-9821313-7-4
  • Carlo Cravero, Le locomotive a vapore americane tipo Duplex. American steam locomotives: the Duplex. in Ingegneria ferroviaria, 66 (2011), n. 5, pp. 413–447
  • Renzo Pocaterra, Treni, Novara, De Agostini Libri, 2011, ISBN 978-88-418-6482-1
  • Reed, Brian (June 1972). Loco Profile 24: Pennsylvania Duplexii. Profile Publications.
  • Staufer, Alvin (1962). Pennsy Power. Staufer. LOC 62-20872.
  • Vilain, L.M. (1971). L'évolution du matériel moteur et roulant de la Cie. PLM. Vincent, Fréal et Cie Paris.

http://www.steamlocomotive.com/duplex/?page=prr