Locomotiva SAR 26
Costruzione
La locomotiva originale dalla quale fu ricostruita l'unità che costituisce la Class 26 entrò in servizio nel 1953 come ultima costruita della Class 25NC 4-8-4 Northern. La Class 25 con condensatore e il gruppo 25NC senza condensatore furono progettati dalla South African Railways (SAR) in collaborazione con la Henschel & Sohn e furono costruite nel 1953. La prima unità del gruppo 25, numerata 3451, molti tender con condensatore del gruppo 25 e le unità del gruppo 25NC numerate da 3412 a 3450 furono costruite dalla Henschel, mentre le unità da 3401 a 3411 del gruppo 25NC e le altre 89 unità del gruppo 25 con condensatore furono costruite dalla North British Locomotive Company (NBL) di Glasgow (Scozia)[2].
Le difficoltà preliminari alla ricostruzione
Il progetto di ricostruzione all'inizio fu contrastato a causa della decisione già assunta da tempo, da parte dei dirigenti della SAR, di sostituire la trazione a vapore con quelle elettrica o Diesel-elettrica[2].
Il Wardale, tuttavia, era determinato a dimostrare che l'efficienza delle locomotive a vapore avrebbe potuto essere aumentata notevolmente utilizzando un Gas Producer Combustion System (GPCS, sistema di combustione a produzione di gas) per produrre una maggior quantità di vapore e contemporaneamente diminuire il consumo di combustibile, e lo scappamento basato sull'eiettore Lempor sviluppato dall'ingegnere meccanico argentino Livio Dante Porta per utilizzare il vapore di scarico con la massima efficienza possibile[3].
Le modifiche dimostrarono che la locomotiva aveva avuto un aumento della potenza e una diminuzione del consumo di combustibile degni di nota rispetto alle altre unità del gruppo 19D che non avevano subite le stesse modifiche. Di conseguenza il Wardale fu autorizzato a completare il progetto ed eseguire la costruzione del prototipo del gruppo 26[1].
La ricostruzione della Red Devil
Il lavoro sull'unità numero 3450 del gruppo 25NC fu avviato alla fine del 1979. La costruzione di tutti i nuovi pezzi e le modifiche delle parti esistenti vennero effettuate nelle officine della SAR di Salt River (un sobborgo di Città del Capo), Bloemfontein, Beaconsfield a Kimberley, Koedoespoort a Pretoria e Pietermaritzburg. I lavori vennero assegnati all'officina più idonea per in base alla tipologia d'interventi previsti[3].
Combustione
Gli obiettivi primari delle modifiche erano tre:[3]
- migliorare la combustione e il tasso di vaporizzazione:
- ridurre l'emissione di fumo nero e dispendioso (per la combustione incompleta);
- superare il problema della formazione di scorie nel forno (clinkering).
Ciò è stato ottenuto mediante l'uso di un produttore di gas monostadio, il GPCS, che si basa sulla gassificazione del carbone a una temperatura bassa su uno strato uniforme di fuoco in modo che i gas vengono poi bruciati completamente sopra il fuoco. Si riduce al minimo la quantità di aria in fase di combustione attraverso il letto di braci, la principale fonte di aria necessaria per la combustione passa attraverso le prese d'aria ausiliarie situate sopra il letto di braci.[4][5]
Il più grave spreco di carburante in una locomotiva a vapore convenzionale è la perdita di particelle di carbone incombusto dal letto di combustibile a causa del rapido flusso di aria attraverso la grata. Con le GPCS il carbone è quindi riscaldato fino a scacciare i componenti volatili che vengono poi bruciati in aria secondaria immessa sopra la griglia. Il risultato è una migliore combustione, che riduce al minimi il fumo nero, che è la prova di una combustione incompleta con il risultato che le particelle di carbone incombuste vengono espulse dallo scarico.[4][5] <nome ref="Paxton-Bourne">Template:Paxton-Bourne</ref>
Modifiche del motore
Tra le modifiche di dettaglio minori, altre importanti modifiche al motore inclusi i seguenti:[3]
- Una camera fumo allungata per ospitare il doppio scarico dell'eiettore Lempor.
- Lo spostamento del doppio camino.
- Un preriscaldatore dell'acqua di alimentazione tra i camini.
- Migliore lubrificazione sul cilindro e valvola di copertina superfici ruvide
- Un booster per una maggior surriscaldamento.
- Nuove valvole a pistone / valvole dei pistoni ?
- Mandrini della valvola articolati
- Ridisegnato cromo ghisa Cerchi e fodere della valvola riprogettati, in ferro-cromo, con nuove luci del cilindro ?
- Nuovi rivestimenti della valvola raffreddati
- Nuove camicie dei cilindri
- Comando valvole modificato
- Herdner inizio Valvole di avvio Herdner[6]
- Sabbiera ad aria
- Una camera a fumo modificata e autopulente
- Casse vapore allargata
- Tubi del vapore diretti
- Pistoni migliorati
- Stelo e guarnizioni della valvola migliorati
- Un miglioramento dell'azionamento lubrificatore a corsa variabile
- Migliore isolamento
- Una distribuzione a valvole Walschaerts migliorata con dimensioni calcolate dal computer
- Deflettori di scarico di stile europeo continentale completamente curvi, montati alti non paralleli alla camera fumo
Modifiche del tender
La capacità del carbone del tender, di tipo EW1, della Classe 25NC è stato aumentato da 18 t a 20 t. Il tender modificato fu riclassificato come tipo EW2.[3]
Una volta fatto ciò, il peso totale della locomotiva in ordine di marcia aumentò da 231 t a 236 t.[3]
Reclassification
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Le targhe del costruttore (Henschel) che furono applicate sule fiancate dela cabina della 3450 non furono quelle originali, ma vennero tolte dalla Class GMAM 4-8-2+2-8-4 Garratt 4068, avente il numero di fabbrica della Henschel 28697. Tale macchina era stata tolta dal servizio e posta in deposito a De Aar nello stesso periodo in cui la 3450 era stata ricostruita come macchina del gruppo 26. La targa attuale della 3450 ha lo stesso numero di fabbrica, 28769, hanno le stesse cifre, anche se in un ordine diverso.[7]
Prove
Corse di prova
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Prestazioni
Compared to an unmodified Class 25NC, the Red Devil achieved a 28% measured saving on coal and a 30% measured saving on water, measured during freight service, and a 43% increase in drawbar power based on the maximum recorded drawbar power. Its approximate maximum range in full load freight service on 1% to 1.25% grades is 700 chilometri (430 miglia) based on its coal capacity, and 230 chilometri (140 miglia) based on its water capacity.[3]
The Red Devil’s rated freight loads are:[3]
- 700 tonnellate (690 long ton) on 2% grades
- 1 080 tonnellate (1 060 long ton) on 1.25% grades
- 1 320 tonnellate (1 300 long ton) on 1% grades
The maximum recorded freight load hauled relative to gradient was 900 tonnellate (885,8 long ton) on 2% grades, and it can haul a 650 tonnellate (639,7 long ton) passenger train at a constant speed of 100 chilometri all'ora (62 miglia all'ora) on 1% grades.[1][8]
Drawback
The Red Devil’s great power, however, also turned out to be its one weakness. The Class 25NC had already proven to be on the slippery side and the much more powerful Class 26, with essentially still the same dimensions as the Class 25NC, was even worse. It was a poor performer at starting or at low speeds on steep gradients. On its first working run from Pretoria to Witbank in Transvaal, a signal stop on a 1 in 50 (2%) gradient resulted in great struggles to restart, eventually causing about twenty minutes delay. Neither the Herdner valves nor the air sanding seemed able to overcome these problems.[2]
Final attempt
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Modifications on this locomotive consisted mainly of equipping it with a dual Lempor exhaust system and extending its smoke deflectors upwards and curved around the smokebox. In order to save the cost of extending the smokebox, the chimneys were installed side by side instead of in tandem like on the earlier Wardale locomotives. Apart from the blastpipe and chimneys, no other modifications were incorporated.[2]
The modified no. 3454 was put to work in February 1985. Results as reported by locomotive crews and shed staff were noticeable savings in coal and water consumption compared with a standard Class 25NC, although the amounts were never quantified. The locomotive was also noticeably more sure-footed than the Class 26, which tended to slip every time it started.[2]
Steam’s demise
In a sense, the outstanding success achieved with the South African Class 26 can be considered as the final spasms of a dying breed. Although it ended up as the most efficient and powerful steam locomotive on South African rails, electric and diesel-electric locomotives had already nearly completely replaced steam by the early 1980s and the project was halted with only the one prototype ever built. It last ran on a steam excursion on 23 September 2003 and has since been mothballed, being preserved by private enthusiasts at Monument Station in Cape Town.[9][10]
Even though the Red Devil project proved that locomotives, built according to the principles behind some of the modern designs for steam locomotives, will outperform older technology steam locomotives by a large margin, it came too late to prevent the demise of steam rail traction in South Africa. Similar projects with the American Coal Enterprises (ACE) in the United States and later in China also failed to resurrect official interest in steam traction.[11][12]
The most recent such project is Wardale’s proposed 5AT Advanced Technology Steam Locomotive in the United Kingdom, but the same factors that prevented further development of modern steam locomotives in South Africa, the United States and China will likely also prevent the 5AT proposal from becoming reality.[11]
Modifications illustrated
The main picture shows the Red Devil in Pretoria just over two months after the rebuilding was completed. Several modifications were done later, some of which are externally visible when comparing the main picture with the later pictures below. Wardale considered some of these modifications to be actually detrimental to the performance of the locomotive.[3]
| Locomotiva a vapore | |
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See also
References
Template:Commons category multi
- ^ a b c The Ultimate Steam Page
- ^ a b c d e f g Template:Durrant-Twilight
- ^ a b c d e f g h i j k South Africa's 'Red Devil'
- ^ a b Informazione fornita da Phil Girdlestone
- ^ a b gas Produttore sistema di combustione (GPCS)
- ^ Background information on Herdner Starting Valves, known as Heusinger gear in Germany (comment by Steffen)
- ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore
<ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatoreMiddleton - ^ South African Railways Index and Diagrams of Steam Locomotives: SAR Class 26
- ^ South African Railways and Harbours Locomotive Diagram Book, 2’0” & 3’6” Gauge Steam Locomotives, 15 August 1941, as amended
- ^ Excursion from Cape Town to Spier Estate
- ^ a b The ACE 3000
- ^ Proposed 2-10-2+2-10-2 Garratt for China
Bibliografia
- (EN) D. F. Holland, Steam Locomotives of the South African Railways, Volume 2: 1910-1955, Newton Abbott, David & Charles, 1972, ISBN 0-71535-427-2. pp. 109–111.
Henschel-Lieferliste (Henschel & Son works list), compiled by Dietmar Stresow
- (EN) John N. Middleton, Railways of Southern Africa Locomotive Guide - 2002 (as amended by Combined Amendment List 4, January 2009), Herts, Beyer-Garratt Publications, 2002, ISBN.(2nd, Dec 2002 ed.)p. xx.
a b c The Ultimate Steam Page
- (EN) A. E. Durrant, Twilight of South African Steam, Newton Abbott, David & Charles, 1989, ISBN 0-71538-638-7.pp. 194–198
a b c d e f g h i j k South Africa's 'Red Devil' a b Information supplied by Phil Girdlestone a b Gas Producer Combustion System (GPCS)
- (EN) Leith Paxton, David Bourne, Locomotives of the South African Railways, Cape Town, Struik, 1985, ISBN 0869772112. pp. 78–79
Background information on Herdner Starting Valves, known as Heusinger gear in Germany (comment by Steffen) South African Railways Index and Diagrams of Steam Locomotives: SAR Class 26 south African Railways and Harbours Locomotive Diagram Book, 2’0” & 3’6” Gauge Steam Locomotives, 15 August 1941, as amended Excursion from Cape Town to Spier Estate a b The ACE 3000 Proposed 2-10-2+2-10-2 Garratt for China
- Diavolo blu, in I treni oggi, vol. 8, n. 67, 1987, pp. 29-31.
- Francesco Pozzato, I giganti a scartamento ridotto. Le locomotive Gruppo 25 e 25NC delle SAR-SAS, in Tutto treno, vol. 12, n. 119, 1999, pp. 15-19.
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