4-10-2
ด้านหน้าของหัวรถจักรทางด้านซ้าย | |||||||||||||||||||||
รถจักรไอน้ำ NGR Class C รุ่น Reid Tenwheeler 4-10-2T หมายเลข 171 | |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
ตาม ระบบการจำแนก ประเภทรถจักรไอน้ำตามการจัดเรียงล้อ ของไวท์ (Whyte notation)แบบ4-10-2หมายถึงการจัดเรียงล้อหน้า สี่ ล้อ ล้อขับเคลื่อนสิบล้อและล้อหลัง สองล้อ ในแอฟริกาใต้ ซึ่งเป็นที่ที่ใช้การจัดเรียงล้อแบบนี้เป็นครั้งแรก รถจักรประเภทนี้รู้จักกันในชื่อ รีด เทนวีลเลอร์ (Reid Tenwheeler ) ในสหรัฐอเมริกา รถจักรประเภทนี้รู้จักกันในชื่อ เซาเทิร์นแปซิฟิก ( Southern Pacific)บนทางรถไฟเซาเทิร์นแปซิฟิก (Southern Pacific Railroad)และในชื่อโอเวอร์แลนด์ (Overland)บนทางรถไฟยูเนียนแปซิฟิก (Union Pacific Railroad )
ภาพรวม
การจัดเรียงล้อแบบนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในการรถไฟของรัฐบาลนาตาล (NGR) ในอาณานิคมนาตาลในปี พ.ศ. 2442 บน หัวรถจักรไอน้ำแบบ 4-10-2ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการหัวรถจักรที่สามารถลากน้ำหนักได้อย่างน้อยหนึ่งเท่าครึ่งของหัวรถจักร NGR Dübs A 4-8-2T [ 1 ] [ 2 ]
ในสหรัฐอเมริกา มีการใช้หัวรถจักรแบบขยายอย่างง่าย (ซิมเพล็กซ์) เฉพาะบนทางรถไฟเซาเทิร์นแปซิฟิกและยูเนียนแปซิฟิกเท่านั้นโรงงานผลิตหัวรถจักรบอลด์วินได้สร้างหัวรถจักรไอน้ำแบบขยายคอมปาวด์4-10-2 รุ่นทดลอง ในปี 1926 แต่เนื่องจากน้ำหนักและความยาวของหัวรถจักรนี้มากเกินไปสำหรับรางที่แข็งแรงและตรงที่สุดเท่านั้น และหัวรถจักรไอน้ำแบบคอมปาวด์ก็ไม่เป็นที่นิยมในทางรถไฟของสหรัฐอเมริกาแล้ว การวิ่งสาธิตจึงไม่ได้รับความสนใจและไม่มีการผลิตเพิ่มเติม[ 3 ] [ 4 ]
การใช้งาน
บราซิล
บราซิลมีหัวรถจักรไอน้ำแบบ 4-10-2 ขนาดราง 1600 มม. จำนวน 5 คัน ซึ่งสร้างโดยบริษัทเฮนเชลในปี 1938
แอฟริกาใต้
ระหว่างปี ค.ศ. 1899 ถึง ค.ศ. 1903 การรถไฟรัฐบาลนาตาล (NGR) ได้นำ หัวรถจักรไอน้ำแบบ 4-10-2 จำนวน 101 คันมาใช้งาน หัวรถจักรนี้ได้รับการออกแบบโดย GW Reid หัวหน้าฝ่ายหัวรถจักรของ NGR ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และสร้างขึ้นในสกอตแลนด์โดยDübs and Companyและบริษัท North British Locomotive Company ที่เพิ่งก่อตั้งขึ้นใหม่ บน NGR หัวรถจักรประเภทนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อReid Tenwheelerและได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการเป็น Class C [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]
หัวรถจักรใช้ไอน้ำอิ่มตัวและติดตั้งระบบวาล์วแบบ Allan straight linkล้อท้ายเป็น แบบ Cartazziซึ่งช่วยให้เพลาสามารถเคลื่อนที่ไปด้านข้างได้บ้าง เพื่อให้สามารถวิ่งผ่านโค้งหักศอกได้ ล้อคู่ชุดแรกและชุดที่ห้าจึงไม่มีขอบแต่เนื่องจากล้อคู่ท้ายแบบปิดมีแนวโน้มที่จะตกรางขณะถอยหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวิ่งผ่านจุดสับราง ความกว้างของยางจึงถูกเพิ่มขึ้นจาก6 นิ้ว (152 มิลลิเมตร)เป็น7 นิ้ว (178 มิลลิเมตร) ในภายหลัง ในปี 1912 หลังจากการก่อตั้งการรถไฟแอฟริกาใต้ หัวรถจักร NGR ที่ยังคงเหลืออยู่และไม่ได้รับการดัดแปลงถูกกำหนดให้เป็นClass H [ 1 ] [ 2 ] [ 7 ]

ในปี ค.ศ. 1901 และ 1902 ใกล้สิ้นสุดสงครามโบเออร์ครั้งที่สองการรถไฟทหารจักรวรรดิยังได้ซื้อหัวรถจักร Reid Tenwheeler จำนวน 35 คันจาก Dübs and Company และNeilson, Reid and Companyหลังจากสงคราม หัวรถจักรเหล่านี้ได้เข้าสู่บัญชีรายชื่อของการรถไฟกลางแอฟริกาใต้ (CSAR) ซึ่งกำหนดให้เป็นClass Eในปี ค.ศ. 1903 CSAR ได้ดัดแปลงหัวรถจักร 6 คันให้เป็นหัว รถจักร 4-8-2Tและเริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1905 ก็ได้ดัดแปลงหัวรถจักรที่เหลือให้เป็นหัว รถจักร 4-8-0แบบมีถังน้ำและตู้บรรทุกน้ำ[ 1 ] [ 2 ] [ 7 ] [ 8 ]
บริษัท Witbank Collieries ได้สั่งซื้อรถจักร Reid Tenwheeler รุ่นใหม่เป็นครั้งสุดท้ายเมื่อปี พ.ศ. 2460 จำนวนรถจักรทั้งหมด 137 คันที่สร้างขึ้นตามแบบนี้ มีจำนวนเป็นสองเท่าของ รถจักร 4-10-2 อื่นๆ ที่ใช้งานอยู่ทั่วโลก ซึ่งทั้งหมดเป็นรถจักรแบบมีตู้บรรทุกถ่านหินที่ให้บริการในสหรัฐอเมริกาและบราซิล[ 5 ]
สหรัฐอเมริกา
ในสหรัฐอเมริกา ประเภทนี้ใช้เฉพาะกับทางรถไฟเซาเทิร์นแปซิฟิก (SP) ซึ่งเรียกมันว่าเซาเทิร์นแปซิฟิกและทางรถไฟยูเนียนแปซิฟิก (UP) ซึ่งเรียกมันว่าโอเวอร์แลนด์ตามชื่อเล่นของบริษัทคือ เส้นทางโอเวอร์แลนด์ มีการสร้างหัวรถจักรที่มีการจัดเรียงล้อแบบนี้เพียง 60 คันสำหรับการให้บริการภายในประเทศ และทั้งหมด ยกเว้นหนึ่งคัน ถูกสร้างขึ้นเป็นเครื่องยนต์สามสูบ แบบซิม เพล็กซ์[ 9 ]
ในปี พ.ศ. 2468 ทาง SP ได้สั่งซื้อ หัวรถจักร 4-10-2 จำนวน 16 คัน จากบริษัท American Locomotive Company (ALCO) และต่อมาในปีเดียวกัน ทาง UP ก็ได้สั่งซื้ออีก 1 คัน หัวรถจักรคันแรกของ SP หมายเลข 5000เสร็จสมบูรณ์ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2468 ในขณะที่หัวรถจักรของ UP หมายเลข 8000 เสร็จสมบูรณ์ในเดือนถัดมา ภายในเวลาไม่กี่เดือน ทาง SP ได้สั่งซื้อหัวรถจักรเหล่านี้เพิ่มและสร้างฝูงหัวรถจักรขึ้นมา 49 คัน ในทางกลับกัน ทาง UP รอถึง 13 เดือนก่อนที่จะสั่งซื้อซ้ำและสร้างฝูงหัว รถจักร 4-10-2 ขึ้นมา 10 คัน หัวรถจักรทั้ง 59 คันเป็นหัวรถจักรแบบซิมเพล็กซ์และสร้างโดย ALCO [ 9 ]
ในปี พ.ศ. 2469 Baldwin Locomotive Worksได้สร้างรถจักรไอน้ำต้นแบบBaldwin 60000 ซึ่งเป็น รถจักรไอน้ำแบบคอมปาวด์ 3 สูบ เป็นรถจักร 4-10-2เพียงคันเดียวที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้ เครื่องยนต์นี้ใช้ไอน้ำแรงดันสูงในกระบอกสูบด้านใน แล้วปล่อยไอน้ำนั้นไปยังกระบอกสูบด้านนอก 2 สูบที่มีแรงดันต่ำ นอกจากนี้ยังมีหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำซึ่งเป็นหนึ่งในรถจักรเพียงไม่กี่คันในสหรัฐอเมริกาที่ติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม แม้ว่ารถจักร4-10-2 ของ Baldwin จะมีความล้ำหน้าทางเทคโนโลยี แต่ก็ล้าสมัยไปแล้วเมื่อสร้างขึ้น เนื่องจากรถจักรไอน้ำแบบคอมปาวด์ได้หมดความนิยมในการเดินรถไฟของสหรัฐอเมริกาไปแล้ว[ 9 ]
พบว่าหัวรถจักร แบบ 4-10-2ทำงานได้ดีกว่าและวิ่งได้ราบรื่นกว่า หัวรถจักรแบบ 2-10-2ซึ่งเป็นต้นแบบ[ 3 ]กระบอกสูบที่สามตรงกลางของอานกระบอกสูบเอียงลงทำมุม 9½ องศาไปยังข้อเหวี่ยงบนเพลาขับที่สอง ในขณะที่ก้านด้านนอกสองอันเชื่อมต่อกับเพลาขับที่สาม คุณลักษณะสามกระบอกสูบในหัวรถจักรเหล่านี้ทำให้มีเสียงที่เป็นเอกลักษณ์ขณะทำงาน ซึ่งอธิบายว่าเป็น "จังหวะกระโดด ข้าม และกระโดด" [ 9 ]
แม้ว่าเครื่องยนต์ SP จะสามารถใช้งานได้เฉพาะบน เส้นทางหลักที่ค่อนข้างตรงและแข็งแรงเท่านั้นแต่ระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนานระหว่าง 28 ถึง 30 ปีก็พิสูจน์ได้ว่าพวกมันเป็นหัวรถจักรที่ดี อุบัติเหตุที่ร้ายแรงที่สุดคือเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2489 หัวรถจักรหมายเลข 5037 ซึ่งใช้งานร่วมกับเครื่องยนต์ดีเซลที่ต่อพ่วงอยู่ด้านหน้า ประสบเหตุหม้อไอน้ำระเบิด ทำให้พนักงานรถไฟเสียชีวิต 4 คน นอกจากนี้ ก้านลูกสูบภายในยังก่อให้เกิดปัญหาการบำรุงรักษาที่ร้ายแรง เนื่องจากบูชลอยตัวอาจเสียหาย ซึ่งทำให้ระยะเวลาการหยุดซ่อมบำรุงยาวนานขึ้น เนื่องจากความเสียหายดังกล่าวต้องมีการปรับตั้งวาล์วครั้งใหญ่ ซึ่งทำให้เกิดความล่าช้า มีรายงานว่าความเสียหายดังกล่าวทำให้เกิดการกระแทกบนรางรถไฟอย่างรุนแรง จนแม่บ้านที่อยู่ตามเส้นทางรถไฟ "บ่นว่าเครื่องปั้นดินเผาแตกเมื่อหัวรถจักร4-10-2 ที่ชำรุด วิ่งผ่านบ้านของพวกเธอ" [ 9 ]
เมื่อ UP เบื่อหน่ายกับปัญหากลไกที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์สามสูบ จึงได้เปลี่ยนหัวรถจักรเป็นเครื่องยนต์สองสูบในปี พ.ศ. 2485 และเปลี่ยนหมายเลขเป็น 5090 ถึง 5099 [ 9 ]
หัวรถจักรประเภทนี้จำนวนสองคันได้รับการอนุรักษ์ไว้:
- หัวรถจักร Southern Pacific หมายเลข 5021จัดแสดงอยู่กับที่ ณ บริเวณงานแสดงสินค้าประจำเทศมณฑลลอสแอนเจลิสในเมืองโพโมนา รัฐแคลิฟอร์เนีย
- เครื่องสาธิต Baldwin 60000จัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ Franklin Instituteในเมืองฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลเวเนีย
| ผู้ปฏิบัติงาน | ระดับ | ผู้สร้าง | สร้าง | จำนวนที่สร้าง | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|---|
| โรงงานหัวรถจักรบอลด์วิน | 60000 | โรงงานหัวรถจักรบอลด์วิน | 1926 | 1 | หัวรถจักรทดลองคันที่ 60000 ของ Baldwin พร้อมหม้อไอน้ำขนาด 350 PSIปัจจุบันเก็บรักษาไว้ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ Franklin Institute |
| ยูเนี่ยนแปซิฟิก | เอฟทีที-1 | อัลโค-บรู๊คส์ | 1925 | 10 | |
| เซาเทิร์นแปซิฟิก | SP-Class (1/2/3) | อัลโค-สเกเนคทาดี | 1925 | 49 | รถไฟ SP-2 หมายเลข5021ถูกเก็บรักษาไว้ที่บริเวณงานแสดงสินค้าประจำเทศมณฑลลอสแอนเจลิส |