南アフリカクラス20 2-10-2

南アフリカクラス20 2-10-2
実験用コンデンサー No. 2485、1950年頃
種類と起源 ♠ MP1型テンダー- ♥ MT2型テンダー ♣ CL型コンデンシングテンダー パワータイプ スチーム デザイナー 南アフリカ鉄道 （AGワトソン） ビルダー 南アフリカ鉄道 モデル 20年生 ビルド日 1935 総生産量 1 再建者 南アフリカ鉄道 再建日 1950 番号を再構築 1 凝縮機関車
仕様 構成： ​  • ホワイト 2-10-2（サンタフェ）  •  UIC 1'E1'h2 ドライバ 3番目の連結車軸 ゲージ 3 フィート 6 インチ( 1,067 mm )ケープゲージ リーディング径 28+1 ⁄ 2 インチ（724 mm） 結合径 48インチ（1,219 mm） 後続径 34インチ（864 mm） テンダーホイール ♠ ♥ ♣ 34インチ (864 mm) ホイールベース ♠ 59フィート6+1 ⁄ 8 インチ (18,139 mm) ♣ 77フィート8+7 ⁄ 8 インチ（23,695 mm）  • エンジン 31フィート7インチ+1 ⁄ 2 インチ（9,639 mm）  • 連結 17フィート（5,182 mm）  • 入札 ♠ 16 フィート 9 インチ (5,105 ミリメートル) ♥ 20 フィート 5 インチ (6,223 ミリメートル) ♣ 33 フィート 5 インチ (10,185 ミリメートル)  • テンダー台車 ♠ 4 フィート 7 インチ (1,397 mm) ♥ 6 フィート 2 インチ (1,880 mm) ♣ 8 フィート 8 インチ (2,642 mm) 長さ： ​  • オーバーカプラ ♠ 68 フィート 1 インチ (20,752 ミリメートル) ♣ 88 フィート5+1 ⁄ 2 インチ（26,962 mm） 身長 12フィート11インチ+1 ⁄ 4 インチ（3,943 mm） フレームタイプ バー 車軸荷重 ♠ ♥ 11 LT 14 cwt (11,890 kg) ♣ 13 LT (13,210 kg)  • リーディング ♠ ♥ 8 LT 2 cwt (8,230 kg) ♣ 9 LT 5 cwt (9,398 kg)  • 1番目にカップリングされた ♠ ♥ 11 LT 6 cwt (11,480 kg) ♣ 12 LT 16 cwt (13,010 kg)  • 2番目の結合 ♠ ♥ 11 LT 10 cwt (11,680 kg) ♣ 13 LT (13,210 kg)  • 3番目に結合した ♠ ♥ 11 LT 14 cwt (11,890 kg) ♣ 11 LT 12 cwt (11,790 kg)  • 4番目に結合した ♠ ♥ 11 LT 4 cwt (11,380 kg) ♣ 11 LT 12 cwt (11,790 kg)  • 5番目に結合した ♠ ♥ 11 LT 3 cwt (11,330 kg) ♣ 11 LT 12 cwt 3 qtr (11,820 kg)  • 後続 ♠ ♥ 8 LT 18 cwt (9,043 kg) ♣ 9 LT 9 cwt 1 qtr (9,614 kg)  • テンダー台車 ボギー 1: ♠ 27 LT 10 cwt (27,940 kg) ♥ 33 LT 18 cwt (34,440 kg) ♣ 41 LT 13 cwt 1 qtr (42,330 kg) ボギー 2: ♠ 23 LT 11 cwt (23,930 kg) ♥ 35 LT 10 cwt (36,070 kg) ♣ 37 LT 3 cwt 1 qtr (37,760 kg)  • テンダー車軸 ♠ 13 LT 15 cwt (13,970 kg) ♥ 17 LT 15 cwt (18,030 kg) ♣ 13 LT 17 cwt 3 qtr (14,110 kg) 接着剤重量 ♠ ♥ 56 LT 17 cwt (57,760 kg) ♣ 60 LT 12 cwt 3 qtr (61,610 kg) 機関車の重量 ♠ ♥ 73 LT 7 cwt (74,530 kg) ♣ 79 LT 7 cwt (80,620 kg) 柔らかい重量 ♠ 51 LT 1 cwt (51,870 kg) ♥ 69 LT 8 cwt (70,510 kg) ♣ 78 LT 16 cwt (80,060 kg) 総重量 ♠ 124 LT 8 cwt (126,400 kg) ♥ 142 LT 15 cwt (145,000 kg) ♣ 158 LT 3 cwt (160,700 kg) 入札タイプ ♠ MP1（2軸台車） ♥ MT2（2軸台車） ♣ CL（バックアイ3軸台車） CL、MP1、MT2、MX、MYは許可されています 燃料の種類 石炭 燃料容量 ♠ 10 LT (10.2 t) ♥ 14 LT (14.2 t) ♣ 11 LT 10 cwt (11.7 t) ウォーターキャップ。 ♠ 4,250 英ガロン (19,300 L) ♥ 6,000 英ガロン (27,300 L) ♣ 3,900 英ガロン (17,700 L) ファイアボックス: ​  • タイプ ラウンドトップ  • 格子エリア 36平方フィート（3.3 m ^2） ボイラー： ​  • ピッチ 8フィート（2,438 mm）  • 直径 4フィート10インチ+1 ⁄ 4 インチ（1,480 mm）  • チューブプレート 20フィート3⁄8インチ（ 6,106  mm）  • 小さなチューブ 86: 2+1 ⁄ 4 インチ（57 mm）  • 大きなチューブ 18: 5+1 ⁄ 2 インチ（140 mm） ボイラー圧力 200 psi（1,379 kPa） 安全弁 ポップ 加熱面: ​  • ファイアボックス 125平方フィート（11.6 m ^2）  • チューブ 1,527平方フィート（141.9 m ^2）  • アーチチューブ 15平方フィート（1.4 m ^2）  • 総表面積 1,667平方フィート（154.9平方^メートル） 過熱装置: ​  • 暖房エリア 415平方フィート（38.6 m ^2） シリンダー 二 シリンダーサイズ 21インチ（533 mm）のボア、 24インチ（610 mm）のストローク バルブギア ロータリーカム バルブタイプ ポペット カプラー AARナックル
パフォーマンス数値 牽引力 33,080 lbf (147.1 kN) @ 75%
キャリア オペレーター 南アフリカ鉄道 クラス 20年生 クラスの人数 1 数字 2485 正式名称 プレトリア ニックネーム トラプスウツィエス 配達済み 1935 最初の実行 1935 撤回 1958 廃棄 1961
3番目と4番目の連結車軸にはフランジのない車輪が付いていた

1935 年製南アフリカ鉄道クラス 20 2-10-2は蒸気機関車でした。

1935年、南アフリカ鉄道はプレトリア機械工場で設計・製造された、サンタフェ型2-10-2軸配置のクラス20蒸気機関車1両を運用開始した。1950年には、実験的な復水機関車に改造された。^{[1] [2] [3] [4]}

クラス20は、 1888年のナタール政府鉄道4-6-2TTハブロックと1910年のクラス2Cに続いて、南アフリカで設計・製造された3番目の機関車タイプでした。^[4]

工事

クラス20 2-10-2 サンタフェ型蒸気機関車は、1929年から1936年まで南アフリカ鉄道（SAR）の主任機械技師を務めたAGワトソンによって1934年に設計され、サルボコップにあるプレトリア機械工場でSARによって製造されました。この機関車は、線路が40基の南西アフリカ鉄道システムで使用されることを目的としていました。+1ヤードあたり1⁄4ポンド（1メートルあたり20キログラム）のレールが砂漠地帯に敷設され、実質的にバラストは敷かれていなかった。そのため、ワトソンは最大車軸荷重を11ロングトン（11.2トン）に制限し、直径48インチ（1,219ミリメートル）の連結輪とフランジレスの駆動輪および中間連結輪を備えたサンタフェ型の車輪配置を採用した。 ^{[2] [3] [4] [5] [6]}

AGワトソン

唯一のクラス20機関車は2485号機が編成された。これはハイブリッド型で、ボイラーはワトソン規格1Aボイラーを搭載していたクラス19A機関車から継承された。動輪は廃車となったクラス8機関車から流用された。後部のポニー台車はクラス19Cのものと類似していたが、先頭のビッセル台車は特別に設計された。バーフレームとシリンダーは輸入された。^{[1] [2] [3]}

輸入されたフレームとシリンダー、スイス製の機関車から受け継いだボイラーなど、完全に南アフリカ製ではなかったものの、これは1888年のナタール政府鉄道の機関車ハブロックと1910年のクラス2Cに続いて、南アフリカの工場で設計・製造された蒸気機関車の3番目の記録例であった。 ^{[2] [4] [7] [8]}

特徴

回転カムポペット弁装置を備えたシリンダーは19C型と同一であったが、ストロークが26インチ（660ミリメートル）から24インチ（610ミリメートル）に短縮された。改良されたシリンダーカバーには、ストロークの短縮に合わせて深いスピゴットが設けられた。主駆動および弁装置の駆動は、3組目の連結輪から行われた。すべての連結輪の車軸箱にはグリース潤滑が行われた。10組の連結輪配置と南西線路の急カーブが相まって、先頭の連結輪の車軸箱には特別な横方向の遊びが必要となり、先頭のクランクピンには球面軸受が必要となった。^{[2] [4]}

ビッセル台車の先頭車は10輪連結の車輪配置に合うように一定の比率が求められたが、後続のビッセル台車は19C形とほぼ同様であった。車軸箱には、車軸箱カバーに取り付けられたエンドスラストパッドベアリングが備えられており、ベアリングの端部をエンドスラストの影響から保護していた。この機構は、後続のビッセル台車のホットボックス数を減らすのに効果的であった。^[2]

この機関車は、石炭積載量10ロングトン（10.2トン）、水積載量4,250英ガロン（19,300リットル）、軸重13ロングトン15ハンドレッドウェイト（13,970キログラム）のMP1型炭水車によって管理されていた。機関車と炭水車は、完全作動状態で124ロングトン8ハンドレッドウェイト（126,400キログラム）であった。^[2]

ワトソンは連結式機関車を嫌っており、クラス20で目指したのは、最大軸重12ロングトン（12.2トン）の非連結式機関車を可能な限り強力に製造することだった。結果として生まれたクラス20は、重量と牽引力が非常に近いGCAクラス・ガーレット機関車に対するワトソンの回答と言える。クラス20はガーレットよりも多くの水と石炭を積載し、重量は約20ロングトン（20.3トン）重く、牽引力はクラスGCAの28,470ポンド（126.6キロニュートン）に対して33,080ポンド（147.1キロニュートン）であった。それでもクラス20は1両のみ製造され、設計は再設計されなかった。^{[2] [3] [9]}

この唯一のクラス20機関車の建造は研究プロセスの始まりとなり、その2年後には唯一のクラス21 2-10-4の建造へと続き、最終的には1939年にクラス23 4-8-2の艦隊の調達に至った。 ^{[5] [6] [9]}

サービス

この機関車は南西アフリカのライトレールにおける貨物輸送を目的としていましたが、その地域の貨物輸送量は、このような強力な機関車を搭載するのに十分な量ではありませんでした。南西アフリカでの運用開始前に、東トランスバール地方の様々な支線に送られ試験を受けましたが、ライトレールでの運用に適さないことが判明したため、比較的短期間の運用で南アフリカに返却されました。その後、東トランスバール鉄道システムで運用するためにプレトリアに配備され、その出力をより効率的に活用することができました。^{[1] [2] [3] [10]}

写真を見ると、プレトリアに戻された後、機関車のMP1型炭水車が、石炭積載量14ロングトン（14.2トン）、水積載量6,000英ガロン（27,300リットル）、軸重17ロングトン15ハンドレッドウェイト（18,030キログラム）の大型MT2型炭水車に交換されたことが分かる。機関車とMT2型炭水車を完全に稼働させた状態での総重量は、142ロングトン15ハンドレッドウェイト（145,000キログラム）であった。プレトリアの機関士たちは、クラス20が蒸気を自由に循環させ、通常よりもトラブルが少なく、どんな荷重にも耐えられることから、同社で最も優れた機関車の一つとみなしていた。^[1]

試験の凝縮

南アフリカの大部分が乾燥地帯であり、蒸気機関車に十分な水を供給することが困難であったため、復水式機関車の実験が行われた。当時、この種の機関車は既にヘンシェル・アンド・サン社によってアルゼンチン向けに、1930年代のドイツ東部戦線向けに240両のクリーグスロックが、そして主にトルキスタンやソ連の他の乾燥地帯向けに4,000両以上のソ連製SO ^K型機関車が製造されていた。戦前、南アフリカ共和国（SAR）はクラス12Aを復水式機関車に改造することを検討したが、実現には至らなかった。^{[3] [11]}

バックアイボギー

1950年、クラス20はプレトリア工場で実験的な復水機関車に改造され、ドイツのヴィッテ式煙デフレクター、煙突の延長、および1948年にヘンシェルに発注されたタイプCL復水炭水車が取り付けられた。ヘンシェルの作業番号T28388のこの復水炭水車は、ドイツ国鉄 クラス52復水機関車用に設計された。わずかに改造され、ドイツの6輪台車1台と4輪台車1台の配置の代わりに、2台のバックアイ3軸台車を装備していた。石炭積載量は11ロングトン（11.2トン）、水積載量は3,900英ガロン（17,700リットル）、車軸荷重は13ロングトン17ハンドレッドウェイト3クォーター（14,110キログラム）であった。改造された機関車とCL型炭水車を完全に作動させたときの総重量は158ロングトン3ハンドレッドウェイト（160,700キログラム）であった。^{[1] [3] [10] [11] [12] [13] [14]}

CL型炭水車は、改造されたクラス19Dまたはクラス24にも使用できるように設計されていたが、実現には至らなかった。この炭水車は、最高運転温度100～110°F（38～43°C）において、毎時27,000ポンド（12,000キログラム）の排気蒸気を凝縮する能力があった。後のクラス25凝縮式機関車と同様に、使用済み蒸気を凝縮炭水車に戻すパイプは機関車の左側に設置されていた。このパイプは、ランニングボード上部の煙室から、排気蒸気からシリンダー潤滑油を除去するための遠心分離機とフィルターを備えたボックスまで引き込まれ、ランニングボードの下、運転台の下を通って炭水車まで延びていた。炭水車には、両側に6基の大型ラジエーターが備えられており、3基の排気蒸気駆動式屋根上ファンによって冷却され、ラジエーターを通して外気を取り込んでいた。^{[1] [3] [10]}

1951年から、プレトリアと名付けられた復水式20形機関車の試験が東トランスバール地方とカルー地方で実施さ​​れました。この試験により、南アフリカにおける復水式機関車の実用性が証明され、88～93%の水使用量の削減と、復水された給水の温度上昇による石炭消費量の削減が達成されました。運転条件に応じて、航続距離は400～680マイル（640～1,090キロメートル）に達しました。^{[1] [3] [10]}

1951年末、この機関車はタウズ・リバーに移送され、そこで更なる復水試験に使用され、時折定期運行にも投入された。復水試験の良好な結果を受け、1953年にはクラス25復水機関車が導入された。^{[1] [3] [14]}

当時、2485号機は再びデ・アールへ移管され、南西アフリカのウィントフック方面行き路線のプリスカ経由アピントン区間で運用された。 1958年までそこで運用されたが、その運用実績と独自性から保存に値するものであったにもかかわらず、1961年に廃車となった。^{[3] [9]}

図

写真は、MP1 型テンダーを搭載して製造され、その後、より大容量の MT2 型テンダーを装備し、最終的に CL 型テンダーを搭載した実験用凝縮機関車に改造されたクラス 20 機関車を示しています。

• 
  No. 2485、MP1型炭水車付き、1935年頃
• 
  No. 2485 MT2型炭水車付き、1945年頃

• 
  2485号機は、CL型炭水車を搭載した実験用凝縮機関車として、1950年頃

参考文献

1. Holland, DF (1972). 『南アフリカ鉄道の蒸気機関車』第2巻: 1910-1955 (第1版). ニュートン・アボット社, イギリス: David & Charles . pp. 71, 107. ISBN 978-0-7153-5427-8。
2. エスピタリエ, TJ; デイ, WAJ (1946).南アフリカの機関車 - 鉄道発展の小史. 第7章 - 南アフリカ鉄道（続）.南アフリカ鉄道・港湾誌, 1946年8月. pp. 630-631.
3. パクストン、リース; ボーン、デイヴィッド (1985). 『南アフリカ鉄道の機関車』（第1版）ケープタウン：ストルイク. pp.  10– 11, 73– 74. ISBN 0869772112。
4. Espitalier, TJ (1947).南アフリカで設計・製造された機関車 - 今月運行開始のS1は、現地で製造された最初の機関車ではない。『南アフリカ鉄道・港湾マガジン』1947年10月号、pp. 841-843.
5. 南アフリカ鉄道と港/Suid Afrikaanse Spoorweë en Hawens (1941 年 8 月 15 日)。機関車図表/Lokomotiefdiagramboek、3'6" ゲージ/Spoorwydte。SAR/SAS 機械部門/Werktuigkundige 部門製図室/Tekenkantoor、プレトリア。pp. VIII、45。
6. 南アフリカ鉄道と港/Suid Afrikaanse Spoorweë en Hawens (1941 年 8 月 15 日)。機関車ダイアグラムブック/Lokomotiefdiagramboek、2'0" & 3'6" ゲージ/Spoorwydte、蒸気機関車/Stoomlokomotiewe。 SAR/SAS 機械部門/Werktuigkundige 部門製図室/Tekenkantoor、プレトリア。ページ VIII、6a ～ 7a、28、45。
7. エスピタリエ、TJ; デイ、WAJ (1944).南アフリカの機関車 - 鉄道発展の小史. 第3章 - ナタール政府鉄道. (続). 南アフリカ鉄道・港湾誌, 1944年6月. pp. 421-422.
8. エスピタリエ, TJ; デイ, WAJ (1944).南アフリカの機関車 - 鉄道発展の小史. 第3章 - ナタール政府鉄道（続）. 『南アフリカ鉄道・港湾誌』1944年8月号. 599ページ.
9. Durrant, AE (1989). 『南アフリカ蒸気機関の黄昏』（第1版）. Newton Abbott: David & Charles . pp.  63– 64. ISBN 0715386387。
10. Soul of A Railway、System 8、Part 2: Pretoria:including local services, workshops and running sheds, Part 2. キャプション4～9。2017年3月25日アーカイブ、Wayback Machine (2017年3月18日アクセス)
11. Soul of A Railway、System 1、Part 4: Touws River to Beaufort West Introduction、Caption 6. (2016年11月27日にアクセス)
12. Soul of A Railway、System 8、パート1：プレトリア：ローカルサービス、ワークショップ、ランニングシェッドを含む、パート1。キャプション25。2017年3月19日アーカイブ、Wayback Machine（2017年3月15日にアクセス）
13. ディートマー・ストレソウ編纂のヘンシェル＆サン社の作品リスト
14. Ein Chamäleon als Wegbereiter für die Karoo-Kamele (2016 年 6 月 6 日にアクセス)