Двойные локомотивы

Двойной локомотив это паровоз, который разделяет тягу своих колес благодаря присутствию двух пар цилиндров, крепко прикрученных к локомотивной раме. Нужно отметить, что он не является сочлененным локомотивом. Концепция была разработана в начале тридцатых годоа компанией «Baldwin Locomotive Works», крупнейшей компанией по коммерческому строительству паровозов в Северной Америке под начальством главного инженера, Ральфа Джонсона.

В то время как сцепное дышло паровоза может полностью уравновешиваться грузками на ведущих колесах, так как их движение проходит по окружности, движение пистонов, ведущего шатуна, штоков поршня и клапанов вперед и назад, не может быть отрегулировано таким же способом. Двухцилиндровый локомотив имеет два коленчатых рычага, которые относятся друг к другу под углом в 90 градусов, таким образом, пистоны, совершающие два действия, производят в два раза больше мощности, а цилиндры никогда не бывают одновременно в крайнем положении. Четырехцилиндровый локомотив может быть полностью уравновешен продольными и вертикальными осями, хотя некоторые вращательные движения напрямую будут зависеть от центровки деталей в механизме. Неплохо уравновешивается и трехцилиндровый локомотив, а вот двухцилиндровый локомотив уравновешивается только для вращения. Дополнительные балансирующие грузики могут быть добавлены, чтобы устранить излишнее хождение за счет добавления вертикальной силы, известной технически как добавочная нагрузка от избыточного противовеса. Она может быть очень опасна для платформы, и в некоторых случаях бывает так, что ведущие колеса просто отделяются от нее.

Чем тяжелее возвратнопоступательный механизм, тем больше сила, которую он дает, и тем больше проблем возникает. Американские железные дороги доказали на практике, что использовать локомотивы со внутренними цилиндрами нежелательно, а это означает, что проблему равновесия нельзя решить только добавив больше цилиндров на пару колес. Так как локомотивы стали больше и мощнее, их возвратнопоступательный механизм должен был стать сильнее и тяжелее, откуда, опять же возникала проблема потери равновесия и добавочная нагрузка возрастала. Свою роль играла также скорость передвижения, так как сила становилась больше и разрушительнее с увеличением скорости движения колес. Ральф Джонсон почувствовал, что увеличивающийся размер и толчки пистонов в существующих локомотивах не могли быть удовлетворены характерной для того времени схемой цилиндров l 4-8-4 2. Кроме того, он убедился, что одна пара цилиндров обладает граничными свойствами для выхода пара.

Единственным решением тогда представлялись сочлененные локомотивы, но в то времена считалось, что стабильно ехать при скорости большей 50 миль в час просто нельзя. Инновация в виде более жестких петель позволила осуществляться только горизонтальным скользящим движениям. Вертикальные движения исчезли и не встречались с 1936 года.

Вместо этого появилась идея того, что многочисленные группы цилиндров и ведущих колес необходимо прикреплять к твердой раме. Двойная версия 4-8-4 выглядела, как 4-4-4-4: в этом случае восемь ведущих колес разбивались на две группы по четыре, каждая из которых имела собственные цилиндры и сцепку. Масса обеих наборов была меньше, нежели масса одного 4-8-4, поэтому они подвергались меньшему давлению, а внутренние части дольше изнашивались. Цилиндры стали меньше, но шире, а крепежи – более эффективными. Самой популярной моделью было решение Балдвина: фиксированная колесная основа была длиннее, так как второй комплект цилиндров должен был находиться между двумя парами ведущих колес. Такое решение подходило для многих дорог, и отвергало саму необходимость введения двойных локомотивов.

Во Франции двойные локомотивы стали известны благодаря десяти 2-4-6-2 (151 A) сочлененным локомотивам, построенным в 1932 году для компании «Paris-Lyons-Marseilles» (P.L.M.) чтобы заменить тяжелые поезда между Ле-Ломом и Дижоном. Их работа была настолько хороша, что компания решила заказать еще больше таких устройств, но национализация железной дороги, начавшаяся в 1938 году, остановила эти проекты. Эти двойные локомотивы работали по схеме Ленца-Даббега и вскоре подверглись двойному износу. Цилиндры здесь управляли первой осью колес. Диаметр ведущих колес составлял полтора метра. Максимальная допустимая скорость - 53 мили в час. После электрификации линии 151A их послали на работу в юго-восточную Францию. В 1956 году их сняли с эксплуатации.