Locomotiva Mallet
A locomotiva Mallet é um tipo de locomotiva a vapor articulada , inventada pelo engenheiro suíço Anatole Mallet (1837–1919).
A articulação foi conseguida apoiando a frente da locomotiva em um caminhão Bissel estendido . O sistema de vapor composto alimentava vapor na pressão da caldeira para os cilindros de alta pressão que acionavam o conjunto principal de rodas. O vapor de exaustão desses cilindros era alimentado em um reservatório de baixa pressão e, então, enviado para cilindros de baixa pressão que acionavam as rodas motrizes do bogie giratório.
O vapor sob pressão é convertido em energia mecânica com mais eficiência se for usado em um motor composto ; em tal motor, o vapor de uma caldeira é usado em cilindros de alta pressão (HP) e, então, sob pressão reduzida em um segundo conjunto de cilindros. O vapor de baixa pressão ocupa um volume maior e os cilindros de baixa pressão (LP) são maiores do que os de alta pressão.
Um terceiro estágio (expansão tripla) pode ser empregado. A composição foi proposta pelo engenheiro britânico Jonathan Hornblower em 1781.
O engenheiro americano WS Hudson patenteou um sistema de composição para locomotivas ferroviárias em 1873 [1] no qual ele propôs um receptor intermediário cercado pelo gás quente do fogo, de modo que o vapor de baixa pressão fosse parcialmente superaquecido .
O próprio Mallet propôs a combinação cruzada em que uma configuração convencional de locomotiva a vapor teria um cilindro de alta pressão e um cilindro de baixa pressão. [2]
Mallet patenteou tal sistema em 1874, e em 1876 a primeira locomotiva em seu princípio foi construída: uma 0-4-2T para a ferrovia de Bayonne e Biarritz , e várias outras seguidas para ferrovias no continente europeu. [3]
O engenheiro de locomotivas da London and North Western Railway , FW Webb, adotou a ideia e converteu algumas locomotivas existentes em 1879, seguidas por de Glehn e outras na década de 1880 e vários engenheiros americanos na década de 1890, que incluíram algumas aplicações de vagões de caldeira vertical. [3]
Articulação [ editar ]
Mallet encontrou ferrovias de linhas principais típicas relutantes em adotar suas idéias particulares e, em 1884, começou a propor composição combinada com articulação; em linhas secundárias de engenharia leve, isso poderia dar maior potência às locomotivas cuja carga por eixo e tamanho eram limitados. Sua patente 162876 na França especificava quatro cilindros, dois grandes e dois pequenos, com um par de cilindros atuando em dois ou três eixos fixos e o outro par atuando em eixos montados em um caminhão giratório. [3]
Os diagramas fornecidos por Mallet deixam claro que o caminhão giratório deveria ser um caminhão Bissell , ou seja, um pony truck ou bogie girando em torno de um pino vertical a alguma distância atrás do centro do próprio caminhão. O peso da parte frontal da caldeira deveria ser apoiado em um mancal radial em forma de arco. O caminhão pode, portanto, fazer uma curva e mover-se um pouco lateralmente. Normalmente, o mancal de suporte era colocado sob a caixa de fumaça , vazado e com uma vedação deslizante para fornecer uma rota para o vapor de exaustão dos cilindros de baixa pressão para descarregar através de um tubo de explosão dentro da caixa de fumaça.
Mallet considerou que a grande vantagem desse arranjo era permitir que os cilindros do caminhão fossem alimentados com vapor de baixa pressão: os cilindros de alta pressão ficavam no quadro principal fixo e apenas o vapor de baixa pressão precisava ser transportado móvel tubos para o caminhão giratório.
O conceito Mallet [ editar ]
Foi então o que passou a ser entendido como uma locomotiva "Mallet": uma locomotiva articulada em que o conjunto de rodas motrizes traseiras era fixado no quadro principal da locomotiva; um caminhão Bissell carregando um segundo conjunto de rodas motrizes; e combinação na qual os cilindros de alta pressão moviam os eixos no chassi principal e os eixos do caminhão Bissell eram movidos a vapor de baixa pressão.
Mallet afirmou que as vantagens de seu conceito eram:
- todo o peso da locomotiva seria adesivo, mas haveria grande flexibilidade da locomotiva como veículo;
- as dificuldades com Meyer , Fairlie e outros sistemas articulados então existentes seriam eliminadas, pois os tubos móveis estariam transportando vapor de baixa pressão a uma pressão de apenas 40 a 55 psi (280 a 380 kPa) e seriam mais fáceis de manter à prova de vapor ; e
- Um tipo simples de locomotiva muito poderosa seria criado. [3]
O tubo de grande diâmetro transportando o vapor de baixa pressão dos cilindros de alta pressão para os de baixa pressão atuava também como receptor, formando um buffer para o fluxo de gás.
Independentes pontos de corte para os cilindros de alta pressão e de baixa pressão, foram preconizadas por Mallet, mas os padrões de condução foram insuficientes e que mais tarde utilizado de corte de controlo combinados.
Versões europeias [ editar ]
Um grande número de projetos de Mallet para ferrovias de bitola estreita foram construídos, mas em 1889 os primeiros seis exemplos de bitola padrão foram construídos por JA Maffei para as ferrovias centrais suíças e um banqueiro 0-6-6-0T de 87 toneladas (EUA: empurrador) para a Gotthard Bahn, a última locomotiva mais potente e pesada do mundo na época. Em 1892, 110 Marretas estavam em funcionamento, dos quais 24 eram de bitola padrão; em 1900, havia quase 400, dos quais 218 eram de bitola padrão ou russa ( 1.520 mm ( 4 pés 1127 ⁄ 32 pol.)).
Um dos exemplos na Alemanha foram os 0-8-8-0Ts construídos por Maffei para a Bavarian State Railways entre 1913 e 1923. No entanto, nenhum Mallet jamais rodou em uma ferrovia britânica.
Os designs de martelo também eram populares na Hungria. 30 de MÁV 422 (B'B) foram construídos entre 1898–1902 (o último serviu até 1958). A MÁV 401 foi uma locomotiva (1B) B em serviço entre 1905-1969 e a MÁV 651 (C'C) até 1962. A locomotiva Mallet mais forte da Europa foi a MÁV 601, construída para o Estado Húngaro Ferrovias , como uma locomotiva a vapor tipo C (1'C). Com seus 22,5 metros de comprimento, 163,3 toneladas de peso total e 2200 KW de potência, a MÁV 601 foi a maior, a mais pesada e potente locomotiva a vapor construída antes e durante a Primeira Guerra Mundial na Europa.[4]
Versões norte-americanas [ editar ]
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A primeira locomotiva Mallet nos Estados Unidos foi a Baltimore & Ohio Railroad número 2400, construída pela Alco em 1904. Apelidada de "Old Maude", era uma 0-6-6-0 pesando 151.700 kg (334.500 lb) e com cargas por eixo de 60.000 lb (27.000 kg). [5] Recebido negativamente no início devido à limitação de velocidade decorrente da curta distância entre eixos e suspensão rígida, ganhou suporte durante o serviço, e logo foi seguido por exemplos Baldwin , e então sucessores cada vez mais pesados e poderosos.
No Canadá, a Canadian Pacific Railway experimentou um projeto incomum de Mallet promovido por HH Vaughan , então Diretor Mecânico e Assistente do Vice-Presidente de CPR. Seu projeto interno do composto 0-6-6-0 localizava os cilindros de alta e baixa pressão adjacentes um ao outro no centro da locomotiva em direções opostas. Produzido nas lojas Angus do CPR, os números das estradas 1950 a 1954 foram superados entre 1909 e 1911. Uma unidade adicional "simples" (em oposição à composta) com a estrada nº 1955 apresentando o mesmo arranjo também foi produzida. Eles foram usados em serviço auxiliar nas Montanhas Rochosas e Selkirks. As unidades eram impopulares entre as tripulações devido aos frequentes vazamentos de vapor e descarrilamentos resultantes da falta de rodas piloto. Embora não tenha sido uma falha total, eles foram considerados um projeto malsucedido e, em 1916-1917, essas unidades foram convertidas para um arranjo 2-10-0 convencional. Essas seis locomotivas foram, em última análise, as únicas locomotivas articuladas operadas por uma ferrovia canadense.
Conforme o peso, a potência e o comprimento aumentavam, havia experimentos com invólucros flexíveis de caldeiras; a partir de 1910, a estrada de Santa Fé introduziu 2-6-6-2 locomotivas pesando 392.000 lb (178.000 kg), com um barril de caldeira de 37 pés (11,28 m) de comprimento, com um reaquecedor de tubo de fogo e uma seção de água de alimentação de tubo de fogo na frente, cada uma separada por uma seção em branco e variantes de uma caixa de caldeira telescópica ou tipo fole. [6] Eles não tiveram sucesso e os motores posteriores usaram caldeiras convencionais.
Os maiores Mallets compostos foram dez 2-10-10-2s construídos para o Virginian por Alco em 1918; em pares, empurravam trens de carvão liderados por um 2-8-8-2. [7]
Embora os compostos fossem considerados obsoletos desde a década de 1920, a C&O os considerou apropriados, no final dos anos 1940, para operações de coleta de minas de carvão em baixa velocidade convergindo para o pátio de classificação em Russell, Kentucky . [8] Apenas dez foram construídos antes do pedido ser cancelado, o último entregue em setembro de 1949. O loco final, Chesapeake e Ohio 1309 , está preservado na Western Maryland Scenic Railroad . [9] A 1309 também foi a última locomotiva a vapor construída pela Baldwin para o mercado norte-americano.
Os últimos Mallets compostos a permanecer em uso em uma importante ferrovia da América do Norte foram as locomotivas N&W classe Y6b 2-8-8-2, aposentadas em julho de 1959. Norfolk & Western 2156 é o único Y6b sobrevivente, preservado no Museu do Transporte em São Luís.
Versões de expansão simples nos EUA [ editar ]
Por volta de 1920, a versão americana do Mallet como um enorme empurrador de baixa velocidade havia atingido um platô; o tamanho dos cilindros LP tornou-se um fator limitante mesmo no grande medidor de carga permitido nos Estados Unidos, e as massas alternadas apresentavam sérios problemas dinâmicos acima do ritmo de caminhada. Além disso, havia problemas de estabilidade de aderência onde o motor dianteiro tendia a escorregar e, em seguida, parar incontrolavelmente por causa de um desequilíbrio de esforço de tração e carga por eixo, acentuado pela reação da barra de tração e incapacidade do reservatório de vapor intermediário de acomodar a mudança repentina de pressão. Isso foi ainda piorado pela instabilidade dinâmica da extremidade dianteira em funcionamento.
A estrada de Chesapeake & Ohio introduziu 25 locomotivas simples (expansão não composta) 2-8-8-2 em 1924 e mais 20 em 1926. Embora o conceito de expansão simples divergisse da patente original de Mallet, as locomotivas eram claramente uma continuação da conceito e ainda eram convenientemente referidos como locomotivas "Mallet". Como os cilindros dianteiros do caminhão estavam usando o vapor de pressão da caldeira, arranjos especiais foram necessários para distribuí-lo, por meio do pino de articulação do caminhão, onde apenas o movimento radial ocorria. Essas novas locomotivas assumiram o serviço em uma divisão de 113 milhas (182 km), cobrindo-a em 5 horas com 9.500 toneladas curtas (8.600 t; 8.500 toneladas longas) e uma única locomotiva. [3]
O desenvolvimento posterior culminou em 1941 com o tipo Big Boy 4-8-8-4 na Union Pacific RR. Eles pesavam 760.000 a 772.000 lb (345.000 a 350.000 kg) com um tender de 434.000 lb (197.000 kg); com 133 pés (40,54 m) de comprimento (incluindo o tender), eles só podiam ser ligados em algumas das plataformas giratórias do sistema . Eles podiam desenvolver 6.290 cavalos (4.690 kW) na barra de tração a 35 mph (56 km / h) e foram projetados para uma velocidade máxima de 70 mph (110 km / h), embora raramente vissem essas velocidades durante suas carreiras de serviço. Um pouco mais curtos, mas ainda mais pesados e poderosos foram os 2-6-6-6s construídos por Lima para o C&O e o Virginian entre 1941 e 1948, que pesava 778.000 lb (353.000 kg) e podia produzir até 6.900 cavalos (5.100 kW) a 45 mph (72 km / h).
A última Mallets [ editar ]
Essas locomotivas dos Estados Unidos eram equiparadas, em certa medida, a versões de transporte pesado na URSS , embora sem qualquer tentativa de movimento mais rápido. Dois exemplares 2-8-8-4 construídos na Rússia em 1954–55 foram provavelmente os últimos Mallets construídos na Europa. [3]
Outros continentes [ editar ]
Embora tenha encontrado preferência na Europa, especialmente em ferrovias de engenharia leve, o tipo Mallet geralmente tinha sido substituído pela locomotiva Garratt em meados da década de 1920, mas nas Índias Orientais Holandesas, agora a República da Indonésia , vários tipos e tamanhos permaneceram em uso na década de 1980. Além disso, em 1962, as ferrovias do Estado indonésio DKA encomendaram uma série de 0-4-4-2s, basicamente uma versão atualizada do projeto holandês anterior, para o antigo bonde Atjeh (agora Aceh) . Construído pela Nippon Sharyo no Japão , estes são os únicos Mallets construídos na Ásia . Em contraste com o resto das ferrovias indonésias, tem uma bitola de 750 mm ( 2 pés 51 ⁄ 2 in), quanto a 1.067 mm (3 ft 6 in) para o resto do arquipélago. Marretas menores eram usadas por plantações e outras indústrias, todas do tipo 0-4-4-0. Estes funcionaram principalmente em 600 mm (1 ft 115 ⁄ 8 pol. E 700 mm (2 pés 3Redes de calibre 9 ⁄ 16 pol. Eles foram empregados no Brasil1.000 mm(3 pés 33 / 8 em) medidor de metros , ferrovias apertado raio.
Um Mallet correu na Nova Zelândia e está preservado em Glenbrook Vintage Railway , Auckland . Três Mallets correram na Austrália, incluindo um no Magnet Tramway na Tasmânia .
Preservação [ editar ]
Vários Marretas foram preservados, alguns em condição operacional. Vários dos " Big Boys" da Union Pacific estão preservados, incluindo um com vista para Omaha, Nebraska, onde a UP está sediada. Em janeiro de 2014, Big Boy # 4014 foi removido de sua pista de estacionamento no terreno do museu em Pomona, Califórnia, e transportado para Cheyenne, Wyoming, para restauração da condição operacional; isso foi concluído em maio de 2019. A nº 4014 é a maior, mais pesada e mais potente locomotiva a vapor operacional do mundo.
Dois membros da classe "Challengers" da Union Pacific também sobreviveram para preservação. A Challenger # 3985 era a maior locomotiva a vapor operacional do mundo até a restauração da UP 4014. Ela foi retirada de serviço em outubro de 2010 devido a problemas mecânicos e posteriormente aposentada em janeiro de 2020.
Chesapeake & Ohio 2-6-6-2 # 1309 , a última locomotiva a vapor doméstica construída pela Baldwin , estava programada para restauração em setembro de 2017, embora não tenha sido concluída.
O único exemplo sobrevivente de um Cab forward Mallet é o Southern Pacific 4294 , que está em exibição no California State Railroad Museum em Sacramento, Califórnia .
Vários Mallets de ferrovia menores foram restaurados à condição operacional, incluindo 2-6-6-2 T Black Hills Central # 110 em Hill City, Dakota do Sul, 2-6-6-2 T Clover Valley Lumber Company # 4 em Sunol, Califórnia , [11] e 2-4-4-2 Deep River Logging "Skookum" # 7 em Garibaldi, Oregon .
Um dos primeiros Marretas indonésios de fabricação holandesa foi devolvido à Holanda e agora está em exibição no Museu Ferroviário Holandês , [12]
Outro tipo industrial foi adquirido e restaurado pela Statfold Barn Railway no Reino Unido. Esta teve sua primeira operação na Europa em 2011 e após os testes iniciais na ferrovia dos proprietários, foi transferida para a Welsh Highland Railway, pois sua potência é mais adequada para essa ferrovia.
Vários Mallets foram construídos para Nordhausen Wernigerode Eisenbahn , agora parte do sistema Harz Narrow Gauge Railways na Alemanha. Os números de execução 99 5901-3 e 99 5906 estão funcionando.
A ABPF-SC (Associação Brasileira de Preservação Ferroviária - Filial de Santa Catarina) restaurou o funcionamento de um Mallet 2-6-6-2 . Ele transporta trens a vapor turísticos em níveis de 3%. O primeiro trem oficial funcionou em 30 de abril de 2017.
Terminologia [ editar ]
Como um suíço de língua francesa, Mallet pronunciou seu nome em conformidade, algo como "Ma-lay".
A patente original de Mallet especifica a expansão composta, mas após sua morte em 1919, muitas locomotivas (particularmente nos Estados Unidos) foram articuladas no estilo Mallet sem o uso de combinação (por exemplo, a Union Pacific Big Boy ). Quando as frotas dessas locomotivas apareceram em meados da década de 1920, a imprensa especializada naturalmente as chamou de "Marretas Simples" - isto é, locomotivas simples articuladas como Marretas - mas eventualmente se espalhou a noção de que isso era de alguma forma incorreto. O termo "Mallet" continuou a ser amplamente usado para compostos e simples, mas alguns entusiastas insistem que "Mallet simples" é um oxímoro . [13]
- Exemplos de locomotivas Mallet
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