4-4-0

4-4-0 (amerikanskt)
Diagram of two small leading wheels and two large coupled wheels
Framsidan av loket till vänster
1836 Campbell 4-4-0 Steam Locomotive patent.png
1836 Patentritning av det första 4-4-0-loket
Motsvarande klassificeringar
UIC klass 2'B
franska lektion 220
turkisk klass 24
schweizisk klass 2/4
Ryska klass 2-2-0
Första kända versionen av tankmotorn
Första användning 1849
Land Storbritannien
Lokomotiv GWR boggiklass
Järnväg South Devon Railway
Byggare Great Western Railway
Första kända tendermotorversionen
Första användning 1836
Land Amerikas förenta stater
Järnväg Philadelphia, Germantown och Norristown Railway
Designer Henry Roe Campbell
Byggare Philadelphia, Germantown och Norristown Railway
Utvecklats från 4-2-0
Utvecklades till 4-4-2
Fördelar Bättre dragkraft än 4-2-0
Nackdelar Kunde bara dra några få bilar på grund av dess ringa storlek

4-4-0 är en lokomotiv med en klassificering som använder Whyte-notationen för klassificering av ånglok efter hjularrangemang och representerar arrangemanget: fyra ledande hjul på två axlar (vanligtvis i en ledande boggi ), fyra motordrivna och kopplade drivningar hjul på två axlar, och brist på släphjul . På grund av det stora antalet av typen som tillverkades och användes i USA är 4-4-0 mest känd som den amerikanska typen, men typen blev efterhand även populär i Storbritannien, där stora antal tillverkades .

Nästan varje större järnväg som fungerade i Nordamerika under första hälften av 1800-talet ägde och drev lok av denna typ.

Den första användningen av namnet amerikan för att beskriva lokomotiv av detta hjularrangemang gjordes av Railroad Gazette i april 1872. Dessförinnan var detta hjularrangemang känt som en standard eller åttahjuling .

Denna lokomotivtyp var så framgångsrik på järnvägar i USA att många tidigare 4-2-0 och 2-4-0 lok byggdes om till 4-4-0 i mitten av 1800-talet.

Flera 4-4-0 stridsvagnslok byggdes, men den stora majoriteten av loken i detta hjularrangemang var tendermotorer.

Utveckling

amerikansk utveckling

Fem år efter att ett nytt lokbygge hade påbörjats vid West Point Foundry i USA med 0-4-0 Best Friend of Charleston 1831, designades det första 4-4-0-loket av Henry R. Campbell, vid den tiden chefsingenjören för Philadelphia, Germantown och Norristown Railway . Campbell fick patent på designen i februari 1836 och började snart bygga den första 4-4-0.

På den tiden var Campbells 4-4-0 en gigant bland lok. Dess cylindrar hade ett 14-tums (360 mm) hål med ett 16-tums (410 mm) kolvslag , den stoltserade med drivhjul med 54-tums (1 400 mm) diameter, kunde hålla 90 pund per kvadrattum (620 kPa) av ånga tryck och vägde 12 korta ton (11 t). Campbells lok beräknades kunna dra ett tåg på 450 korta ton (410 t) i 15 miles per timme (24 km/h) på plan bana, vilket överträffade den starkaste av Baldwins 4-2-0 s i dragkraft med ca. 63 %. Dock visade sig ramen och drivutrustningen på hans lok vara för stel för dåtidens järnvägar, vilket gjorde att Campbells prototyp var urspårningsbenägen . Den mest uppenbara orsaken var bristen på ett viktutjämningssystem för förarna.

Ett 1880-tals träsnitt av ett 4-4-0 lokomotiv

Ungefär samtidigt som Campbell byggde sin 4-4-0 byggde företaget Eastwick och Harrison sin egen version av 4-4-0. Detta lok, som heter Hercules , färdigställdes 1837 för Beaver Meadow Railroad . Den byggdes med en ledande boggi som var skild från lokramen, vilket gjorde den mycket mer lämpad för de snäva kurvorna och snabba gradbytena på tidiga järnvägar. Hercules led till en början av dålig spårning, vilket korrigerades genom att ge det ett effektivt fjädersystem när den återlämnades till sin byggare för ombyggnad .

1856 reliefskulptur av en 4-4-0 beställd av Norris Locomotive Works, föreställande en tidig modell före antagandet av den täckta hytten
Rester av ett 4-4-0 lokomotiv från Richmond & Petersburg Railroad , Richmond Virginia 1865

Även om Hercules och dess efterföljare från Eastwick och Harrison bevisade det nya hjularrangemangets lönsamhet, förblev företaget de enda byggarna av denna typ av lokomotiv i ytterligare två år. Norris Locomotive Works byggde företagets första 4-4-0 1839, följt av Rogers Locomotive & Machine Works , Locks & Canals Machine Shop och Newcastle Manufacturing Company 1840. Efter att Henry Campbell stämde andra tillverkare och järnvägar för att ha gjort intrång i hans patent , Baldwin bosatte sig med honom 1845 genom att köpa en licens att bygga 4-4-0 .

Kort hjulbaserad St Lawrence & Atlantic Railroad Coos , ca. 1856, Longueuil, Quebec

Allt eftersom 1840-talet fortskred förändrades designen av 4-4-0 lite, men dimensionerna på ett typiskt exempel av denna typ ökade. Pannan förlängdes, drivers växte i diameter och eldgallret ökades i yta . Tidiga 4-4-0 var korta nog att det var mest praktiskt att koppla kolvarna till de bakre drivenheterna, men eftersom pannan förlängdes kopplades vevstängerna oftare till de främre driverna.

På 1850-talet började loktillverkarna utöka hjulbasen på den ledande boggin och förarna samt de ömma boggierna. Genom att placera axlarna längre isär kunde tillverkarna montera en bredare panna helt ovanför hjulen som sträckte sig utanför hjulens sidor. Detta gav nyare lok ökad uppvärmnings- och ångkapacitet, vilket översattes till högre dragkraft. På liknande sätt, genom att placera de ledande boggiaxlarna längre ifrån varandra, kunde cylindrarna placeras mellan dem i en mer horisontell orientering, och fördelade därmed motorns vikt jämnare när man kör runt kurvor och ojämnt spår. Dessa framsteg, i kombination med den allt mer utbredda anpassningen av kofångare, klockor och strålkastare, skulle ge 4-4-0-loken det utseende som de skulle vara mest erkända för av järnvägar och människor runt om i världen.

Designen och efterföljande förbättringar av 4-4-0-konfigurationen visade sig vara så framgångsrika att 1872 var 60 % av Baldwins lokkonstruktion av denna typ och det uppskattas att 85 % av alla lok i drift i USA var 4- 4-0 s. Emellertid ersattes 4-4-0 snart av större design, som 2-6-0 och 2-8-0 , även om 4-4-0 hjularrangemanget fortfarande gynnades för expresstjänster. Det utbredda antagandet av 4-6-0 och större lok bidrog så småningom till att besegla dess öde som en produkt från det förflutna.

Även om Baldwin Locomotive Works till stor del ersattes i nordamerikansk tjänst i början av 1900-talet, producerade Baldwin Locomotive Works två exempel för smalspåriga Ferrocarriles Unidos de Yucatán i början av 1946, förmodligen de sista motorerna i detta hjularrangemang avsedda för allmänt bruk. Ett antal individuella motorer har specialbyggts för nöjesparker under de senaste åren, som liknar tidiga design i utseende.

brittisk utveckling

2 140 den använde mm detta hjularrangemang var de bredspåriga 4-4-0 tankmotorkonstruktionerna som dök upp från 1849. Den första brittiska tenderlokomotivklassen , även om hade begränsad framgång , var bredspårig Waverley -klass av Great Western Railway , designad av Daniel Gooch och byggd av Robert Stephenson & Company 1855.

Det första brittiska 4-4-0 tenderloket i amerikansk stil på 4 ft 8 + 1 ⁄ 2 in ( 1 435 mm ) standardspår , designat av William Bouch för Stockton & Darlington Railway 1860, följde amerikansk praxis med två yttre cylindrar .

Storbritanniens huvudsakliga bidrag till utvecklingen av 4-4-0 hjularrangemanget var den inre cylinderversionen, vilket resulterade i ett stadigare lokomotiv, mindre benäget att svänga i hastighet. Denna typ introducerades i Skottland 1871 av Thomas Wheatley från North British Railway .

Använda sig av

Australien

South Australian Railways S klass nr 151, vid Murray Bridge i mars 1951

De första 4-4-0: orna dök upp i södra Australien 1859. Från den första beställningen av två lokomotiv multiplicerades antalet av detta hjularrangemang och dök så småningom upp i de flesta av de australiensiska kolonierna. Tender-, tank- och sadeltankversioner, varierande i storlek från små motorer till expresspassagerare med 6 fot 6 tum (1 981 millimeter) drivande hjul, arbetade i Victoria , New South Wales , Western Australia och Tasmanien på 3 ft 6 in ( 1 067 mm) ) spårvidd, 4 ft 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) standardmått och 5 fot 3 tum ( 1 600 mm ) spårvidd.

Loken kommer ursprungligen från brittiska byggare som Dübs & Company och Beyer, Peacock & Company , men från slutet av 1870-talet in på 1880-talet köpte järnvägar också lok från amerikanska byggare, mestadels från Baldwin, såväl som några exemplar köpta från Rogers Locomotive & Machine Works i New Jersey . Från 1880-talet och framåt , lokala företag som James Martin & Co. i Gawler, South Australia , och Phoenix Foundry i Ballarat , skulle Victoria också bygga exempel. I New South Wales och Victoria styrde 4-4-0 rälsen för passagerartrafiken på huvudlinjen fram till början av 1900-talet. I västra Australien konverterades några senare till 4-4-2 s.

Finland

Finskt A4-lok från 1872

I Finland representerades 4-4-0 av klasserna A1, A2, A3, A4, A5, A6 och A7.

Moçambique

Restaurerad Beira Railway Falcon F2

Mellan 1895 och 1898 placerade Pauling & Company 42 Falcon F2 och F4 4-4-0 anbudslok i tjänst på den 2 fot ( 610 mm ) smalspåriga järnvägen som byggdes för Beira Railway i Moçambique . De levererades i sex partier av Falcon Engine & Car Works i England och Glasgow Railway Engineering Company i Skottland.

I tjänst fick dessa lok smeknamnet Lawleys efter Beira Railways underleverantör. Konstruktionen av den sista omgången av tio F4-lok lades ut av Falcon till Glasgow Railway Engineering Company i Skottland och dessa kallades följaktligen ofta för Drummond F4 .

Falcon F4 var större och tyngre än den tidigare F2, med en dragkraft som ökades från 3 000 pund-kraften (13,3 kilonewton) för F2 till 3 987 pund-kraft (17,7 kilonewton) vid 75 % panntryck. Den kunde dra 180 långa ton (182,9 ton) uppför de härskande lutningarna, jämfört med de 160 långa ton (162,6 ton) som F2 kunde klara av.

Nya Zeeland

NZR L A klass tanklokomotiv från 1887 byggdes i Storbritannien av Nasmyth, Wilson & Company 1887 för New Zealand Midland Railway Company . De togs över av Nya Zeelands järnvägsavdelning 1900, när regeringen förvärvade den ofullständiga Midland-linjen .

Rhodesia

När Beira Railway i Moçambique återfördes till 3 ft 6 in ( 1 067 mm ) år 1900 och hela 4-4-0 Lawley- lokomotivflottan sattes upp, förvärvades sex av de moçambikiska F4-loken av Ayrshire Railway, som då var under byggande i södra Rhodesia. De förblev i tjänst där till 1914, då denna linje också omvandlades till Cape gauge och blev Sinoia- grenen av Beira, Mashonaland och Rhodesia Railway.

Sydafrika

Smalspår

1907 och 1910 förvärvade Tongaat Sugar Estates i Natal två 4-4-0 tanklokomotiv från WG Bagnall för deras 2 fot ( 610 mm ) spårvidd. Dessa lok hade 9 x 14 tum (229 x 356 millimeter) cylindrar. Ytterligare elva liknande lok, men med 10 x 15 tum (254 x 381 millimeter) cylindrar, levererades från samma tillverkare mellan 1926 och 1946 .

SAR klass NG6 nr. 106

År 1915 förvärvades tretton av Beira Railways pensionerade smalspåriga Falcon F2- och F4-lok från Moçambique av Union Defense Forces för användning i Sydafrika , där de ersatte lokomotiv som hade befallts för krigsansträngningen i tyska sydvästra Afrika under World Första kriget . I slutet av kriget iscensattes dessa lok tills de togs i bruk igen av South African Railways (SAR) 1921. När ett system för att gruppera smalspåriga lokomotiv i klasser så småningom infördes av SAR mellan 1928 och 1930, de klassificerades som klass NG6 .

1936 byggde Bagnall ett enda 4-4-0 tanklokomotiv, kallat Burnside och med 11 + 1 ⁄ 2 x 15 tum (292 x 381 millimeter) cylindrar, för 2 ft 0 + 1 ⁄ 2 tum (622 mm) spårviddslinjen av Natal Estates sockerplantage vid Mount Edgecombe i Natal. [ citat behövs ]

Standardmätare

Natal Railway Co. Uthållighet

Det tredje loket av 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 in ( 1 435 mm ) standardspår Natal Railway Company levererades i januari 1876, sexton år efter öppnandet av järnvägen. Det var en 4-4-0 sidotankmotor, byggd av Kitson & Company och heter Perseverance . Detta var det sista standardspårlokomotivet som erhölls av Natal Railway Company före etableringen av Natal Government Railways 1877 och omvandlingen från Standardspår till 3 ft 6 in ( 1 067 mm ) Cape spårvidd .

Kap mätare

CGR 1:a klass med valfritt anbud

Sju sidotanklok byggdes för Cape Government Railways (CGR) av Robert Stephenson & Company 1875. Eftersom de visade sig vara snabba och pålitliga motorer, levererades ytterligare fyra 1880, byggda av Neilson & Company och praktiskt taget identiska med de föregående sju, men utrustade med små valfria fyrhjuliga vattentender. De utsågs alla till 1st Class när ett lokklassificeringssystem infördes av CGR.

År 1879 placerade Cape Government Railways fyra 1st Class anbudslok i tjänst, byggda av Avonside Engine Company . De var avsedda för snabb passagerartrafik på Cape Western och Eastern-systemen och följdes av elva till från Neilson & Company 1880.

1881 placerade CGR ytterligare sex 1st Class tank-och-tender-lok i tjänst på sitt Cape Midland-system. Dessa byggdes av Neilson & Company som tenderlok utan kolbunkrar ombord och med permanent kopplade kol- och vattentender. Två av dem blev SAR Class 01 1912.

Wynberg Tank , ca. 1882

Mellan 1882 och 1891 levererades elva 4-4-0T tanklokomotiv för Wynberg förortslinjen i Kapstaden till CGR från Neilson och Dübs & Company . Utsedda 2nd Class och kända som Wynberg Tanks , tio av dem blev SAR Class 02 1912.

1882 gick två tanklokomotiv vid namn Grahamstown och Bathurst in i passagerartrafik på den privata Kowie Railway mellan Grahamstown och Port Alfred, som fortfarande var under uppbyggnad vid den tiden.

CGR 3:e klass 4-4-0 Sir Hercules

Arton anbudspassagerarlok levererades till CGR från Neilson & Company 1883, betecknade 3rd Class . De beställdes för passagerartrafik från Kapstaden , östra London respektive Port Elizabeth och var utrustade med sexhjuliga anbud.

År 1884 satte CGR två experimentella 3:e klass tenderlok i drift, designade av Cape Eastern System för att kunna använda det lågvärdiga lokala kolet med dess höga innehåll av obrännbart material.

1889 satte CGR 24 3rd Class tenderlok i tjänst. De var de första lagerloken som byggdes i mängd enligt detaljerade konstruktioner som förbereddes i Godahoppsudden .

CGR 3:e klass Wynberg Tender

1898 placerade CGR sex 3rd Class Wynberg Tender- lok i passagerartrafik på förortslinjerna i Kapstaden.

1901 placerade CGR ytterligare sex 3rd Class Wynberg Tender- lok i förortstjänst i Kapstaden. De var en tyngre och kraftfullare version av loken från 1898 och byggdes för hastighet, med de största kopplade hjulen av något lok på CGR hittills på 60 tum (1 520 millimeter) i diameter.

År 1903 placerade CGR de sista åtta 3rd Class Wynberg anbuden i förortstjänst i Kapstaden. Medan de verkade vara praktiskt taget identiska med loken från 1901 vid första anblicken, var de tyngre och kraftfullare.

Storbritannien

Tanklok

Boggi klass 4-4-0ST Horace från 1854

- klasser började dyka upp på 2 140 sadeltankar South mm bredspåriga linjer i Storbritannien från 1849. Great Western Railway byggde sina av Bogieklass för Devon , Railway 1849 och andra för dess eget bruk under 1854 och 1855. Mellan 1851 och 1876 förvärvade South Devon Railway ytterligare sex sadeltankklasser , och Vale of Neath Railway ytterligare nio. Bristol och Exeter Railway introducerade flera 4-4-0ST-klasser efter 1855.

William Adams byggde en serie 4-4-0T -klasser med standardspår för North London Railway mellan 1863 och 1876. Han fortsatte med att bygga LSWR 46-klassen för London & South Western Railway 1879. Andra brittiska 4-4-0T inklusive typer av A-klass av Metropolitan Railway , byggt av Beyer, Peacock & Company från 1864, och Highland Railway O-klass av 1878 och P-klass av 1893–94. Också 1864 John Lambie från Caledonian Railway tolv klass 1 4-4-0T lokomotiv.

Invändiga cylindertenderlok

En LB&SCR B4 klass c.1910 typisk för den brittiska insidan av ram/invändig cylinderlayout

Mellan 1876 och 1903 byggde Samuel Johnson från Midland Railway 350 invändiga cylinderlokomotiv till olika konstruktioner, särskilt Midland Railway 483 Class . Typen förfinades särskilt av John F. McIntosh från Caledonian Railway med sina klasser Dunalastair och Breadalbane från 1896 till 1898. Dessutom designade Wilson Worsdell från North Eastern Railway sex klasser mellan 1896 och 1909. Andra anmärkningsvärda klasser inkluderade London & South Western Railways T9 -klass från 1899 och London & North Western Railways Precursor Class från 1904.

Från mitten av 1890-talet till efter första världskriget var den inre cylindern 4-4-0 standardtypen för British Express passagerartåg , även om flera klasser också användes i blandad trafik under senare år.

Staden Truro

Great Western Railway (GWR) föredrog att behålla yttre ramar på sin inre cylinder 4-4-0s. En medlem av dess City- klass, City of Truro , designad av George Jackson Churchward och byggd vid GWR:s Swindon Works 1903, var sägs det första ångloket i Europa som färdades i över 100 miles per timme (160 kilometer i timmen) , och nådde en hastighet av 102,3 miles per timme (164,6 kilometer i timmen) den 9 maj 1904 medan han transporterade Ocean Mails specialen från Plymouth till London Paddington .

Även om den inre cylindern 4-4-0 till stor del hade ersatts av större lokomotiv för expresståg på huvudlinjen 1920, förblev typen i bruk i Skottland och East Anglia, där linjer som inte kunde stödja tyngre eller större lok var vanliga. Således upprätthölls både Great Eastern Railways Claud Hamilton -klasser från 1900 till 1911 och Great Central Railways Director - klasser från 1920 av London & North Eastern Railway 1923. Fram till 1932 fortsatte London, Midland & Scottish Railway också att bygga sin klass 2P av traditionella inre cylinder 4-4-0s för sekundära passagerararbete.

Trecylindriga tenderlok

Southern Railway Schools klass Stowe , byggd 1934

Experiment utfördes med trecylindriga sammansatta lokomotiv av Wilson Worsdell från North Eastern Railway 1898, Samuel Johnson från Midland Railway 1901 och Francis Webb från London & North Western Railway . Av dessa var utvecklingen av Johnsons design av Richard Deeley från Midland Railway till 1000-klassen den mest framgångsrika. Denna klass fortsatte att byggas av London Midland & Scottish Railway (LMS) efter 1905, fram till 1932 med den nästan identiska LMS Compound 4-4-0 .

Brittiska trecylindriga enkla expansionslok (simplex) inkluderade Nigel Gresleys LNER Class D49 Hunt and Shire 4-4-0s från 1927–28. Men den mest kraftfulla och en av de mest framgångsrika 4-4-0-designerna som någonsin konstruerats var Schools class of the Southern Railway , designad av Richard Maunsell och byggd mellan 1930 och 1935. Dessa användes på sekundära expresståg mellan London och söder. Kuststäder, tills de drog sig tillbaka 1962.

Förenta staterna

AM&O nr. 87, levereras på flatbilar på grund av spårbrott

Sedan de första loken i USA importerades från Storbritannien, antogs också den brittiska 4 ft 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) standardspår av de första amerikanska järnvägarna. När nya lokbyggen började i USA 1831 valde några nya järnvägar en annan spårvidd, vilket resulterade i spåravbrott när järnvägar började sammanfogas. Förutom omlastningsproblem var ett annat resultat att nya lok till vissa av dessa järnvägar måste levereras på planvagnar.

4-4-0 spelade en stor roll i utvecklingen av järnvägstransporter i USA. Några av de anmärkningsvärda 4-4-0 lokomotiven som sågs på USA:s järnvägar är:

En AT&SF 4-4-0 på ett passagerartåg över Kansas , ca. 1895
Pennsylvania Railroad klass D6 4-4-0 nr 317, byggd 1881.

År 1910 ansågs 4-4-0 vara föråldrad och ersattes av Mikados, Pacifics och andra större motorer, även om de fortsatte att tjäna till en viss grad in på 1950-talet. Den sista 4-4-0 som byggdes var en liten Baldwin-produkt för Ferrocarriles Unidos de Yucatán 1945. Färre än fyrtio 4-4-0:or överlever i konservering i USA, reproduktioner undantagna.

Ferrocarriles Unidos de Yucatán nr. 66, ca. 1953

Mellan 1959 och 1989 byggde Crown Metal Products Company i Wyano, Pennsylvania, levande ångreproduktioner av klassiska 4-4-0-designer för användning av nöjesparker . Den största av dessa, varav 18 tillverkades, gick på 3 ft ( 914 mm ) smalspårig bana . De flesta är mönstrade efter amerikansk design från 1800-talet, men de som producerats för Busch Gardens har europeisk stil. Många av dessa fortsätter att se daglig drift i parker som Kings Island , Worlds of Fun och Omaha Zoo Railroad vid Omahas Henry Doorly Zoo & Aquarium .

Operativa historiska lok

Nordamerika

Det finns en handfull fullstora 4-4-0 ånglok byggda före 1945 som fortfarande är i drift i USA och Kanada . Följande är en lista över platser med minst ett fungerande exempel och spår att köra det på.

Plats Adress Vägnummer/namn Spårvidd Antal 4-4-0:or Byggår Anteckningar
Dan Markoff privatbostad Las Vegas , Nevada , USA 4 Eureka 3 fot ( 914 mm ) 1 1875 Den behöll sin ursprungliga panna.
Nevada State Railroad Museum Carson City , Nevada , USA 22 Inyo 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) 1 1875 Medverkade i över tjugo Hollywood- westernfilmer
Prairie Dog Central Railway Winnipeg , Manitoba, Kanada 3 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) 1 1882
South Simcoe Railway Tottenham, Ontario , Kanada 136 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) 1 1883
Walt Disney World Railroad (Magic Kingdom) Bay Lake, Florida , USA 4 Roy O. Disney 3 fot ( 914 mm ) 1 1916 Betydligt ändrad från sitt ursprungliga utseende för att likna ånglok från 1880-talet.
Weiser Railroad (Greenfield Village) Dearborn, Michigan , USA 1 Edison , 7 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) 2 1870; 1897 Ångloket byggt 1870 var ursprungligen ett 0-4-0 ; den byggdes om som en 4-4-0 1932 av Ford Motor Company .
Wilmington & Western Railroad Marshallton, Delaware , USA 98 4 fot 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) 1 1909

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=4-4-0&oldid=1139403916 "