Локомотив Heilmann - Heilmann locomotive - Wikipedia

В Локомотивы Heilmann были серией из трех экспериментальных паровозов, произведенных в 1890-х годах для французских Chemins de Fer de l'Ouest (CF de l'Ouest). А прототип был построен в 1894 году, а два больших локомотива были построены в 1897 году. электрическая передача, как и в последнее время дизель-электрические локомотивы и различные другие автономные локомотивы.

La Fusée Electrique

La Fusée Electrique
Электровоз Heilmann - Cassier's 1894-04.png
Тип и происхождение
Тип питанияПароэлектрический
ДизайнерЖан Жак Хейльманн [fr ]
СтроительForges et Chantiers de la Méditerranée
Дата постройки1892-1893
Всего произведено1
Характеристики
Конфигурация:
​
 • МСЖДDo'Do '
Измерять4 футов8 1⁄2 в (1435 мм) стандартный калибр*
Диаметр колеса1,2 м (3 футов 11 1⁄4 в)
Длина16,5 м (54 футов 1 5⁄8 в) (Рамка )
Локо вес100 т (98 длинных тонн; 110 коротких тонн) (пустой)
Тип топливакаменный уголь
Вместимость топливных баков6 т (5,9 длинных тонн; 6,6 коротких тонн)
Крышка для воды12000 л (2600 имп галлонов; 3200 галлонов США)
Тяговые двигателиВосемь осевых двигателей
Топка:
• Зона Firegrate		2,25 м2 (24,2 кв. Фута)
Давление в котле
13 кг / см2 (12,58 атм; 184,90 фунт-силы / дюйм2)
Поверхность нагрева:
• Трубки		145 кв.м.2 (1560 квадратных футов)
Цилиндров2
Цилиндр высокого давления425 мм × 300 мм (16,73 дюйма × 11,81 дюйма)
Цилиндр низкого давления650 мм × 300 мм (25,59 дюйма × 11,81 дюйма)
Локо тормозВоздуха, дисковые тормоза
Показатели производительности
Максимальная скорость107 км / ч (66 миль / ч) *
Выходная мощностьОт 80 до 100резюме (От 59 до 74 кВт; от 79 до 99 л.с.) / тяговый двигатель
Источники:[1][2][3] Кроме *
Вид "в разрезе"

В 1890 г. Жан Жак Хейльманн [fr ] зарегистрировал патент (Франция № 207055) на автономный электромобиль; конструкция предназначена для устранения неуравновешенных колебательных моментов и »удар молотком "вызвано коленчатое действие обычного механического паровоза.[4] В его конструкции использовался сбалансированный паровой двигатель для привода локомотива через электрическую трансмиссию ( электрический генератор вождение электродвигатели через контроль реостаты и переключатели ).[5] Хейльманн хотел создать машину, специально подходящую для высокоскоростных поездов, без высоких затрат на электрифицированную инфраструктуру. Его самая ранняя конструкция представляла собой поезд, состоящий из машины с паровой машиной тройного расширения (мощностью 600 л.с.[n 1]) и генератор (мощность 480 л.с. при 80% ожидаемой эффективности), тендер и три вагона. Весь поезд должен был работать на тележках и использовать распределенную систему тяги, обеспечиваемую 12-осными электродвигателями в трех вагонах.[6]

Первый настоящий локомотив, построенный по проекту Хейльмана, был прототипом парового электровоза с котлом, паровым двигателем, генератором и двигателями, встроенными в один локомотив; строительство началось в 1892 году и было завершено в августе 1893 года,[1] и назвал Fusée (также известный как La Fusée Électrique;[4] Английский: Электрическая ракета),[7] ссылка на локомотив Стефенсона 1830 года "Ракета ".[8]

Паровая машина (дизайн Швейцарский локомотивно-машинный завод (SLM) в Винтертур, Швейцария.[7]) и котел построены на Forges et Chantiers de la Méditerranée в Гавр, электрооборудование спроектировано и построено на Браун, Бовери и Компаньи из Баден, Швейцария, а рама и тележки локомотива были построены на Compagnie de Materiel de Chemins de Fer.[9]

Локомотив имел от 600 до 800 метрическая мощность (От 440 до 590 кВт)[n 1] (От 300 до 400об / мин ) двухцилиндровый горизонтальный составной паровой двигатель с поперечно установленными цилиндрами диаметром 425 и 650 миллиметров (16,7 и 25,6 дюйма) на 300 мм (114⁄5 в) инсульт. Подача пара Котел типа Ленца, работая при давлении 12,6 стандартных атмосфер (185 фунт-сила / дюйм2).[1] Двигатель имел фиксированную отрезать без реверсивного механизма, и без регулятор скорости исключая центробежное устройство защиты от превышения скорости.[2]Топка была бесстыковой гофрированной.[7] Он имел площадь решетки 2,25 квадратных метра (24,2 квадратных фута). Котел имел общую площадь 145 квадратных метров (1560 квадратных футов).[1]

Паровая машина приводила в движение динамо постоянного тока,[7] рассчитана примерно на 500 кВт (1200 А при 400 В); это была шестиполюсная машина с арматурой, построенной на Принцип динамо Грамма с шестью кисти.[10] Генератор катушки возбуждения были возбуждены отдельным биполярный динамо-машина, способная генерировать 100 А при 100 В (10 киловатт (13 л.с.)), которая напрямую приводилась в движение приблизительно 300 об / мин 20 резюме двухцилиндровый вертикальный составной паровой двигатель, конструкция которого аналогична ГД. Выход этого вторичного генератора также использовался для питания электрического освещения вагонов.[10]

Электрическое управление скоростью и нагрузкой было достигнуто за счет уменьшения тока возбуждения основного генератора, исходящего от динамо-машины мощностью 10 киловатт (13 л.с.) с использованием двенадцатиступенчатого барабана. реостат.[n 2] Восемь тяговые двигатели были подключены параллельно; для управления низкой скоростью двигатели могут быть последовательно соединены в два набора по четыре соединенных параллельно.[10][n 3]

Двигатели располагались в двух четырехосных тележках,[7] с колесной парой, имеющей герметичную ось, установленную от 80 до 100 метрическая мощность (От 59 до 74 кВт) электродвигатель;[3] давая расположение колес Do-Do. Торможение было Westinghouse воздушные тормоза, с дисковые тормоза установлены на все колеса.[7] Локомотив был кабина вперед дизайн.[5]

Первые официальные испытания локомотива начались 2 февраля 1894 года; выполнение возврата из Гавр к Bréauté-Beuzeville (на Железная дорога Париж – Гавр ), выбранный из-за его сложных градиентов, включая 8 промилле (1 из 125) градиент на расстоянии более 10 километров (6,2 мили). Испытательный поезд состоял из локомотива (полностью заправленного топливом 118 т), четырех новых вагонов первого класса, одного динамометр, и два фургона с одной тонной батареи между ними; общий вес поезда составлял от 173 до 183 тонн в зависимости от количества пассажиров. Скорости были увеличены в последующих заездах: в первом заезде средняя скорость составила 51,5 километра в час (32,0 мили в час), на четвертом заезде средняя скорость составила 59,4 километра в час (36,9 миль в час), при скорости 55 километров в час (34 мили в час) на трассе. 8 ‰ спусков и 70 километров в час (43 мили в час) по ровной трассе.[11]

9 мая 1894 г. La Fusée Electrique сделал пробный запуск из Станция Сен-Лазар, Париж к Mantes-la-Jolie, буксирующий состав из восьми вагонов.[12] Путешествие в 53 км (33 мили) заняло 55 минут.[13] Сообщается, что была достигнута скорость 107 километров в час (66 миль в час).[5] После пробного запуска локомотив отвез регулярный поезд обратно в Париж.[13] Испытания показали, что этот двигатель потребляет на 15% меньше угля, чем обычный паровой двигатель. Говорят, что локомотив ехал "как Каретка Pullman «Критика локомотива заключалась в том, что он был« слишком сложным, слишком дорогим, слишком тяжелым ». Те же аргументы будут повторяться с появлением магистральных дизель-электрических локомотивов примерно полвека спустя.[7] Локомотив прошел около 2000 километров (1200 миль) тестовых пробегов. Два больших локомотива были заказаны для дальнейших испытаний на CF de l'Ouest.[5] La Fusée Electrique был разобран к 1897 г., тележки использовались для двух 0-8-0 электровозы, которые использовались на подземной железной дороге протяженностью 4 км (2,5 мили) между Сен-Жермен Уэст и Grande-Ceinture.[7][14]

А1⁄10 Масштабная модель паровоза-прототипа 1903 года выпуска находится в коллекции Национальная консерватория искусств и ремесел, Париж, подарено Хейльманном.[5][15]

CF de l'Ouest 8001 и 8002

CF de l'Ouest Nos 8001 и 8002
Heilmann-2.jpg
Тип и происхождение
Тип питанияПароэлектрический
ДизайнерЖан Жак Хейльманн
СтроительSociété Industriel de Moteurs Electrique et à Vapeur
Серийный номер8001, 8002
Дата постройки1897
Всего произведено2
Характеристики
Конфигурация:
​
 • МСЖДDo'Do '
Измерять4 футов8 1⁄2 в (1435 мм) стандартный калибр
Водитель диам.1160 мм (3 фута 9 5⁄8 в)
Длина28,35 м (93 футов 1⁄8 в)
Ширина2,74 м (8 футов 11 7⁄8 в)
Высота4,19 м (13 футов 9 дюймов)
Локо вес124 т (122 длинных тонны; 137 коротких тонн)
Крышка для воды20,000 л (4,400 имп гал; 5,300 галлонов США)
Давление в котле14 банкомат (14.47 кг / см2; 1,418.55 кПа; 205.74 psi )
Поверхность нагрева185,50 м2 (1996,7 кв. Футов)
• Топка3,34 м2 (36,0 кв. Футов)
Карьера
Количество в классе2

В 1897 году были построены два более крупных локомотива. Им были присвоены номера 8001 и 8002. Локомотивы имели стандартные номера. Топки Belpaire,[7] с площадью решетки 3,34 квадратных метра (36,0 квадратных футов).[5] Паровые машины были построены Уилланс и Робинсон, Регби, Уорикшир, Объединенное Королевство.[7] Котел имел площадь нагрева 185,50 квадратных метров (1996,7 квадратных футов) и работал при давлении 14 стандартных атмосфер (210 фунт-сила / дюйм).2). Локомотив весил 124 тонны (122 длинных тонны). Ведущие колеса располагались в двух четырехосных тележках по La Fusée. Они имели диаметр 1160 миллиметров (3 фута 10 дюймов).[5] Локомотивы были 28,35 метра (93 футов 0 дюймов) в длину, 2,74 метра (9 футов 0 дюймов) в ширину и 4,19 метра (13 футов 9 дюймов) в высоту.[16] Вместимость воды составляла 20 000 литров (4 400 имп галлонов).[5]

12 ноября 1897 г. был проведен пробный пуск между Сен-Лазар, Париж и Mantes-la-Jolie и вернуться.[17] 18 ноября 1897 года был проведен пробный пробег на 115 километров (71 миль) со скоростью 30 километров в час (19 миль в час) с 50-тонным (49-тонным) грузом. На более позднем этапе перевозки 250-тонного (250-тонного) груза была достигнута скорость 100 километров в час (62 мили в час).[5]

Хотя другие железнодорожные компании, такие как Ohio River, Madison & Southern Railway в США и Southern Railway в России, а также по крайней мере одна из Германии проявили интерес к паровозам,[5] Два локомотива постигла участь их предшественника. Они были предками дизель-электрический, и те газовая турбина и паровозы которые используют электрическую трансмиссию.[7] Когда в 1905 году было сообщено об одном из первых дизель-электрических локомотивов, журнал «Автомотор» заявил об этом. похоже, это что-то по принципу Хейльмана, то есть двигатель используется для работы динамо-машины, которая, в свою очередь, подает электрический ток на двигатели, связанные с ведущими колесами..[18]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б В Лошадиные силы цифра представлена ​​как Chevaux и вероятно будет метрическая мощность, что составляет ~ 736 Вт, а не показатель для механическая мощность 746Вт.
  2. ^ Метод управления скоростью путем управления возбуждением поля генератора (магнитное поле в главном генераторе) также используется в Система управления двигателем Уорда Леонарда
  3. ^ Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", стр.366, "При наличии муфты, присущих элементам, 8 электродвигателей, работающих в соответствии с напряжением, количеству и 2 группам 4 напряжения".

Рекомендации

  1. ^ а б c d Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", стр.361-364
  2. ^ а б Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", стр.364-365
  3. ^ а б Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", стр.367-368
  4. ^ а б «Локомотив термоэлектричный dite la fusée électrique, в инвентаре железнодорожного наследия». www.culture.gouv.fr (На французском). Ministère de la Culture et de la Communication.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j "Локомотив Хейльмана". Дуглас Селф. Получено 22 августа 2011.
  6. ^ Ж.-Ж. Хейльманн (1891), "Un nouveau chemin de fer électrique", Séance du 20 Février 1891 с.105-106
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k Резерфорд, Майкл. «Экспорт или смерть! Британские дизель-электрические производители и модернизация. Часть первая: корни» (PDF). Возврат. Easingwold: Pendragon Publishing (январь 2008 г.): 52–60.
  8. ^ Э. Госпитальер (1897), "Новый электрический локомотив М. Ж.-Ж. Хейльмана", стр.19
  9. ^ Майкл С. Даффи (2003), стр.43
  10. ^ а б c Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", стр.365-367
  11. ^ Гл. Жакен (1894), "Электрический локомотив Хейльмана", 470-471, смотрите также М.Ф. Друэн (1896 г.), Les Locomotives Électriques (Système J.-J. Heilmann), Табличка 170, рис.5 : линейные градиенты
  12. ^ Источники:
  13. ^ а б «Наша лондонская переписка». Glasgow Herald (112). 10 мая 1894 г. с. 3.
  14. ^ «Локомотив будущего». The Pall Mall Gazette (9928). 20 января 1897 г. с. 3.
  15. ^ Национальная консерватория искусств и ремесел (1905 г.), "Locomotion et Transports: Локомотивы", Каталог коллекций: Первая глава: Mécanique, Э. Бернар, стр. 392, (альтернативная ссылка )
  16. ^ «Судостроение и машиностроение». Glasgow Herald (247). 15 октября 1897 г. с. 7.
  17. ^ "Франция". Утренняя почта (39138). 13 ноября 1897 г. с. 5.
  18. ^ "Дизельный двигатель в новой сфере", Журнал Автомотор и Бездельник, 4 марта 1905 г., стр. 275

Источники

внешняя ссылка