Poskus uporabe "ne Stephensonovih" rešitev parlok

[Planet 1830]

Poizkus uporabe novih rešitev pri konstrukciji parnih lokomotiv

Splošno uporabnih rešitev, ki bi v temelju spremenile principe, po katerih so bile zgrajene Rocket, Planet, Patentee po letu 1834, ni bilo več. Lokomotive so postajale večje in močnejše, njihova konstrukcija je postajala bolj in bolj dovršena. Uporabljene so bile še mnoge pomembne izboljšave. Naj izpostavim le dve: to sta bili zvezno delovanje in uporaba pregrete pare.
Že v začetku dvajsetega stoletja so bile dosežene zgornje možne meje Stephensonovega tipa lokomotive, tako glede toplotnega izkoristka, moči in hitrosti.
Omejitve so bile v parnem kotlu, saj klasični parni kotel ni mogel obratovati s tlaki, večjimi od 21 bar. Možna rešitev so bili t.i. srednje in visokotlačni kotli, ki pa se od »Stephensonovih« razlikujejo po povsem drugačni zgradbi.
Omejitev je bila tudi v klasičnem batnem parnem stroju, saj zaradi oscilirajočega gibanja delov ni bilo več možno povečevati hitrosti delovanja stroja, niti ni bilo več možno zmanjšati izgub (termičnih in mehanskih) nastalih pri samem delovanju stroja.

Pojavila se je cela vrsta novih konstrukcij. Najpomembnejše so bile uporaba visokotlačnih parnih kotlov, uporaba t.i. parnih motorjev in uporaba parnih turbin.
Vse skupaj je iz različnih vzrokov ostalo bolj ali manj le pri preizkušanju. Na podlagi vrste različnih idej je bila zgrajenih cela vrsta preizkusnih lokomotiv, ki pa so ostale unikati in niso našle redne zaposlitve. Med njimi so bile lokomotive, ki so bile povsem neuporabne, pa tudi takšne, ki so dale zelo obetavne rezultate.

Kot vedno pa so bile tudi izjeme, ki tudi v tem primeru potrjujejo pravilo. Bila je ena vrsta (menda edina) lokomotiv ne Stephensonovega tipa, ki je bila uspešna, tako tehnično, kakor tudi komercialno. To so bile lokomotive, ki so jih poganjale turbine z izpuhom v atmosfero. Bile so tri lokomotive te vrste. Vse tri so zanesljivo in ekonomično vozile celih 24 let, enako zanesljivo in bolj ekonomične kot njihove vrstnice Stephensonovega tipa. V svoji življenjski dobi so prevozile približno dva milijona kilometrov.
To so bile parne turbinske lokomotive št. 71, 72 in 73 družbe Trafikaktiebolaget Grängesberg-Oxelösundus Järnvägar (TGOJ) na progi Ludvika-Oxelösundus na švedskem. Dve sta bili zgrajeni leta 1930, ena leta 1936, iz prometa pa so bile odstavljene leta 1954, ko so progo elektrificirali.

[Dolfe]

Planet 1830, pozdravljen!

Očitno je, da si dobro podkovan o parni vleki in zgodovini njenega nastajanja. Pred časom sva z Jožetom imela v tej temi debato o parnih strojih. Takrat se mi je zastavilo vprašanje, na katerega še nimam odgovora.

Malce za osvežitev:

Barba...spet te bom gnjavil.

Pri branju Švajgarjeve knjige "Parna vleka na slovenskem" sem opazil splošni problem konstruktorjev lokomotiv, kako skonstruirati močno gorsko lokomotivo v omejenih gabaritih. Se pravi, moč je med drugim in predvsem v odvisnosti parnega tlaka in premera valjev. Predvsem tu se je pojavljala težava, ker je bila omejitev v širini lokomotive. Zastavlja se mi vprašanje:
Zakaj niso skonstruirali parni stroj, ki bi imel naprimer dva bata v dveh komorah - valjih, nasajenih na skupno batnico. (en za drugim).
Verjetno so to tudi skušali pa se nekako ni prijelo. Ti je morda kaj znanega o tem?

ps.
Nič hitet z odgovorom, grem v službo.press

lp

Torej, ti je morda znano zakaj ni nikoli prišlo do izvedbe takšnega tehničnega sistema, z zaporenimi batnicami. Kapaciteta kotlov in pridobivanje pare, zagotovo ni bila ključnega pomena. Kot je videti, je razvoj parnih lokomotiv šel v vse možne smeri. Le o tem ni skoraj nič govora.
Torej, da ne izpadem kot kak novodobni Ajnštajn. Ideja je zagotovo bila. V čem je bila težava, da se je ni nihče lotil.

lp
Dolfe

[Barbarpapa1]

Pozdrav

Dolfe, takrat sem omenil, da po verjetnosti tak stroj obstaja in da je celo vozil pod JŽ oznako. Gre za Lokomotivo serije J(D)Ž 105 oziroma MAV 222:

http://www.angelfire.com/co3/drustvo/st ... l#PRE-1909


Je pa edini primerek take vrste, ki ga poznam....

Ampak v vsakem primeru je to tudi v osnovi Stephensonov tip lokomotive.

O turbinah pa več napišem zvečer....

LP

Jože

[Dolfe]

Oprosti.

Tisti link sem takrat zelo površno pogledal in spregledal JDŽ 105. V resnici je debata tekla tako hitro naprej, da sem kar malce pozabil. Jah, se zgodi.

Torej, naredili so takšno izvedbo. Zanimivo bi bilo vedeti, s kakšnimi težavami so se srečevali, da se ni prijelo. V Švajgarjevi knjigi je bil zelo poudarjen problem z zunanjem gabaritom lokomotive. Moč stroja je med drugim pogojena s premerom batov. Lokomotiva pa je kaj hitro postala preširoka. Raje so se ubadali s kolenasto gredjo, tretjim in četrtim valjem.

Če sem malce žleht. Edini ki si ni delal težav s tem je bil Hitler, ki je hotel imeti cirka 4 metre široke vagone.


Zelo pa mi je zanimiva pripoved kolega, ki vozi muzejca. Po njegovem pričevanju je kar velika "kunšt" pravilno uravnavati moč stroja. Saj tudi pri veliki hitrosti kaj hitro "zadrsa," sploh če je tir v krivini. Da o slabih adhezijskih pogojih niti ne govorimo. Krivda je pač v sunkovito spreminjanju moči (ročice), ki se prenaša iz drogovja na kolesa, ter dalje na tirnico.

Kapo dol, takratni mašin-fürerji so zares bili pravi "majstri."






lp
Dolfe

[milchy]

Kapo dol, takratni mašin-fürerji so zares bili pravi "majstri."






lp
Dolfe

Dolfe, ne pozabi na današnje, ki jih je kar nekaj po širni Sloveniji in zelo dobro opravljejo svoje delo ......

[Ljubitelj]

Slika lokomotiv 71, 72, 73 družbe OTGJ


Florjan, kje za vraga si jih pa staknil? Do sedaj sem bil prepričan, da ni bilo uspešne turbinske lokomotive, vsaj v Evropi ne.

LPL

[Dolfe]

Kapo dol, takratni mašin-fürerji so zares bili pravi "majstri."
lp
Dolfe

Dolfe, ne pozabi na današnje, ki jih je kar nekaj po širni Sloveniji in zelo dobro opravljejo svoje delo ......

Milči res je. Vendar je vseeno drugače. Tu gre za delo iz veselja in občasne, lahke vlake. Tudi če bi prišlo do obtičanja, bi potniki z veseljem priskočili napomoč in vlak na roke porinili v postajo, če se malce metaforično izrazim.

V času redne parne vleke pa je moral biti to kar hudimano zajeban poklic. Upss....

lp

[Planet 1830]

Dolfe, takrat sem omenil, da po verjetnosti tak stroj obstaja in da je celo vozil pod JŽ oznako. Gre za Lokomotivo serije J(D)Ž 105 oziroma MAV 222:

http://www.angelfire.com/co3/drustvo/st ... l#PRE-1909

Brzovozna lokomotiva MAV kategorije I e/MAV 222, 2'B-n4v: lokomotiva z osnim zaporedjem 2'B, štiricilindrska zvezna mokroparna lokomotiva s tendrom.

Izdelovali so jih med leti 1890 in 1904. Izdelali so jih skupaj 95 kosov.
Parni stroj je bil tandem (en cilinder za drugim na skupni batnici) sistema Woolf. Spredaj je bil nizkotlačni (premera 490 mm), za njim pa visokotlačni (premera 320 mm) cilinder. Hod batov je 650 mm. Tlak pare v kotlu 13 bar.
Osna obremenitev 14 ton, premer vezanih koles 2000 mm. BIla je prva madžarska lokomotiva s Heusinger-Walschaertsovim krmiljem.
Največja hitrost je bila 90 km/h, pri kateri je na ravnem lahko vlekla 170 ton težke vlake. Pri 80 km/h pa 210 ton težke vlake.
Lokomotiva se je dobro obnesla. Prednosti tandemske postavitve cilindrov pa so bile očitno premajhne (ali pa prevelike slabosti?), da te konstrukcije niso ponovili.





Pa še o JDŽ 105:
To je bila lokomotiva ex MAV 484/MAV 222.084, izdelana V MAV Budimpešta leta 1903 s tovarniško številko 1730.
Leta 1933 je bila na teritoriju tedanje Jugoslavije le še ena takšna kokomotiva: JDŽ 105-001. Dočakala je drugo svetovno vojno. Več o njeni usodi ne vem.
So pa takšne lokomotive nekoč vozile na relaciji Budimpešta-Zagreb-Reka.

[Barbarpapa1]

Pozdrav

Redka je iznajdba, ki je na tako spektakularen način stopila na prizorišče zgodovine, kot se je to zgodilo s parno turbino. 26 junija 1897 je bila v čast diamantnega vladarskega jubileja kraljice Viktorije v Portsmouthu izvedena velika pomorska parada, kje je bila pred samo kraljico in pomembnimi tujimi gosti postrojena glavnina britanske vojne flote. Tedaj je na prizorišče priplula, s takrat neverjetno hitrostjo 34.5 vozla (cca 64 km/h), jahta s pomenljivim imenom "Turbinia", ter predrzno vijugala med veličastnimi bojnimi ladjami. Kraljevska mornarica je storila vse, da bi neznano plovilo ujela, a zaman, saj so bile njihove ladje skoraj 10 vozlov počasnejše od vsiljivke. Iznajditelj parne turbine in lastnik Turbinije A.C. Parsons je na najučinkovitejši način demonsriral premoč svojega izuma nad parnimi batnimi stroji tedanjega časa in tako spremenil zgodovino plovbe za vedno (izpeljanke njegovega stroja še danes poganjajo nuklearna plovila ter ženejo generatorje v vseh termo ter atomskih centralah). Zanimivo je to, da je jahta ohranjena in je razstavljena v muzeju v kraju Newcastle upon Tyne, istem mestu, kjer je svoje lokomotive razvijal Stephenson.

Seveda nova vrsta parnega pogona in njegove prednosti niso ostale neopažene graditeljem lokomotiv. Turbina ima pred batnim batnim strojem kar nekaj prednosti, ki so kar vabile k uporabi v lokomotivi in sicer:
-sorazmerno visok izkoristek pri polni obremenitvi
-povsem miren tek (sploh v primerjavi z batnim parnim strojem)
-v osnovi enostavna konstrukcija z malo dotikajočih delov, kar pomeni zanesljivost.

Ima pa nekaj pogojno slabih točk, ki pa konstruktorjev niso prestrašili:

-kot vsi turbinski stroji ima izrazito delovno točko. To pomeni, da v kolikor turbna obratuje samo delno obremenjena, se ji zelo poslabša izkoristek.
-za dosego čim boljšega izkoristka je dobro, da se izpuh pare iz turbine izvaja pri najnižjem možnem tlaku, praktično vakuumu, kar se doseže s pomočjo kondenzatorja.
-turbine niso reverzibilni stroji, torej se vrtijo samo v eni smeri. Tako mora imeti lokomotiva za vožnjo nazaj nek drug način pogona.

Izkazalo se je, da je večina turbinskih lokomotiv neuspešnih. Ampak vzrok težav niso bile turbine, temveč spremljajoča oprema, predvsem kondenzatorji, sistemi za prepih kurišča in pa (v primeru turbo električnih lokomotiv) zaradi težav z elektro opremo (npr. občutljivost voznih elektromotorjev na premogov prah). Tule je nekaj povezav na "referenčno spletno stran", kjer so prikazane neuspešne parnoturbinske lokomotive:

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... ungstr.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... idrams.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... eidmac.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... upturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... lkturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... esturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... lluzzo.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... ssturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... rgturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... mstrng.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... enturb.htm

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... rmturb.htm

V vseh primeih gre za zelo komplesne stroje, ki jih je pokopala predvsem njihova zapletenost in stem povezana nezanesljivost ter visoki stroški uporabe.

So pa poleg TGOJ turbolokomotiv, ki jih je navedel Planet 1830, omembe vredne še dve parni turbolokomotivi in sicer:

LMS Turbomotive:

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... turbom.htm

Ta lokomotiva je v svojem sorazmerno kratkem času (od 1935 do 1945) brez večjih težav prevozila 300.000 milj - cca 483.000 km in je bila zgled za veliko turbinskih lokomotiv.

Druga lokomotiva pa je PRR S2 (3-D-3), najmočnejša parnoturbinska lokomotiva z mehanskim prenosom vseh časov (imho tudi ena najmogočnejših):



http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... nnturb.htm

Imela je sicer zelo kratko življensko dobo in tudi kar nekaj težav v začetku, ki so bile kasneje v veliki meri odpravljene. Hkrati je pokazala vse prednosti in slabosti parnoturbinskega pogona pri lokomotivah. Tako je brez težav in z dobrim izkoristkom vlekla 1000 ton težak vlak s konstantno hitrostjo 100 mph (161km/h) (pri nas je ne bi mogli praktično nikjer izkoristiti), hkrati pa je bila poraba pare pri speljevanju (do hitrosti cca 65 km/h) tako velika, da je pritisk padel iz 21 bar na vsega 6 bar. Predonsti dizlov so nato dokončno pokopale nadaljnje delo na tej lokomotivi.

Parnoturbinske lokomotive so bile kratka, a tehnično izredno zanimiva zgodba pri razvoju lokomotiv nasploh.

LP

Jože

[Dolfe]

Zanimivo. Vsi "veliki" so poskušali pa se jim ni izšlo. Hvala obema za izčrpne informacije.

Pri lokomotivah se je vedno strmelo za čim večjo funkcinalnost stroja, čim nižjimi obratovalnimi stroški in kar se da hitremu in enostavnemu vzdrževanju. To je bil tudi razlog, da so opustili zvezni sistem parnih strojev, ki je bil precej dražji za vzdrževanje. Vse v tem smislu je med drugim tudi zapisano v knjigi "Parna vleka na slovenskem" avtorja Verija Švajgarja.

lp
Dolfe

[Barbarpapa1]

Pozdrav

Mnenje, da so se zvezni parni stroji v celoti opustili v prid dvojčnih, je napačno. To sicer drži za nemške železnice, ki v programu poenotenih lokomotiv (Einheitslokomotive) ni imela zveznih lokomotiv, vendar je bila ena serija predvidena (DRB BR02), a so zaradi slabo izvedenih prototipov zamisel opustili. Nemci sicer niso gradili novih zveznih lokomotiv, a starih niso kar tako "zašrotali" kot se je to dogajalo pri nas. Lep primer je Bavarska S3/6, katere prvi primerek je bil izdelan 1908, poslednja je šla iz prometa 1965 leta:



Zakaj je pri nas prišlo do uničevanja zveznih strojev, je lepo opisal Tadej Brate v svoji zadnji knjigi. Dejstvo je, da ni vzdrževanje štiricilindričnih zveznih lokomotiv nič kaj dražje od vzdrževanja od tricilinderskih navadnih (teh je bilo pri nas kar nekaj, pa tudi Nemci so jih imeli znotraj svojih "Einheitslokomotive" serij). Da je temu tako, kažejo tudi najmočnejše parne lokomotive v Evropi, Francoske 242 A1 (grajene za moč 5300KW , izmerjena na kavlju med vožnjo celo 6000 KW), ki jim diesel ni mogel do živega, v pokoj jih je poslala šele elektrifikacija...

Glede na to, da tema nima neposredne zveze z ne-Stephensonovimi lokomotivskimi zasnovami, prosim moderatorja, da temo izlušči in jo postavi kot novo, ali pa vključi v thread "lokomotive skozi čas"

LP

Jože

[Ljubitelj]

Ali ima kdo podatke o drugačni rešitvi "Stephansonovega" kotla z dimovodnimi cevmi. Pa ne mislim raznih Brotan kotlov ali enih italijanskih, trenutno se ne spomnim imena. Kotli za stabilna postrojenja (TC..., ladijski) so namreč vodocevni. Ali se je kdaj poiskušalo v tej smeri? Če ne, zakja ne?

LPL

Ko dobim s čiščenja fotoaparat, bom pa pokazal eno neortodoksno italijansko rešitev lokomotive za 1 (živo) KM.

[Barbarpapa1]

Pozdrav

Ja so se preiskušali tudi drugačni kotelski sistemi. Sploh na visokotlačnih parnih lokomotivah so se uporabljali vodocevni kotli:

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/L ... hptech.htm

Na zgornjem linku je spodaj ena tabela. Že po tabeli je vidno, da je večina visokotlačnih kotlov bila vodocevna. Linki v tabeli te bodo pripeljali na posamezno izvedbo lokomotive oz. kotla.

LP

Jože

[TERMINATOR]

Oprosti.

Tisti link sem takrat zelo površno pogledal in spregledal JDŽ 105. V resnici je debata tekla tako hitro naprej, da sem kar malce pozabil. Jah, se zgodi.

Torej, naredili so takšno izvedbo. Zanimivo bi bilo vedeti, s kakšnimi težavami so se srečevali, da se ni prijelo. V Švajgarjevi knjigi je bil zelo poudarjen problem z zunanjem gabaritom lokomotive. Moč stroja je med drugim pogojena s premerom batov. Lokomotiva pa je kaj hitro postala preširoka. Raje so se ubadali s kolenasto gredjo, tretjim in četrtim valjem.

Če sem malce žleht. Edini ki si ni delal težav s tem je bil Hitler, ki je hotel imeti cirka 4 metre široke vagone.

Kapo dol, takratni mašin-fürerji so zares bili pravi "majstri."


lp
Dolfe

Ne vem najbrž sem temo spregledal. Za odločitev v zaporednih strojih
ni prišlo zaradi potrebe po preveč prostih osi, zato so raje namestili v vrsto, prečno. Vsekakor pa so zvezne lokomotive bile prihodnost, samo na žalost inženirjem ni uspelo iz pare narediti vodo, dizel era jih je prehitela

[Ljubitelj]

Italijani so okoli leta 1850 izdelali zanimiv primerek lokomotive na 4 KM, prikazan na priloženi sliki. Nedvomno gre za odmik od standardne Stephansonove parne lokomotive. Je zelo nizkotlačna, edino vprašanje je, če je ne bi uvrstili med akumulatorske, saj jo je potrebno napojiti z vodo in gorivom pred vožnjo. Ima nestandardno izoblikovan dimovod, ki je nekoliko neugodno nameščen, rešetka pa je standardne oblike. Več pove sama slika



Vir: J. Westwood,The pictoral history of Railroads, Gallery Books;NY 10016

LPL