กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 11 นาที

หัวรถจักรแฟร์ลี

รถ จักรไอน้ำ แฟร์ลี (Fairlie locomotive) เป็น รถจักรไอน้ำ แบบ ข้อต่อ ชนิดหนึ่งที่มี ล้อขับเคลื่อน อยู่บน ชุดล้อ (bogie) คิดค้นโดย โรเบิร์ต ฟรานซิส แฟร์ลี รถจักรอาจเป็นแบบสองด้าน...

หัวรถจักรแฟร์ลี

เดวิด ลอยด์ จอร์จแห่งทางรถไฟเฟสติเนียกสร้างขึ้นในปี 1992
แผนภาพของหัวรถจักรแฟร์ลี

รถ จักรไอน้ำ แฟร์ลี (Fairlie locomotive) เป็น รถจักรไอน้ำ แบบ ข้อต่อ ชนิดหนึ่งที่มีล้อขับเคลื่อนอยู่บนชุดล้อ (bogie) คิดค้นโดยโรเบิร์ต ฟรานซิส แฟร์ลีรถจักรอาจเป็นแบบสองด้าน (ดับเบิลแฟร์ลี) หรือด้านเดียว (ซิงเกิลแฟร์ลี) รถจักรแฟร์ลีแบบสองด้านส่วนใหญ่มีรูปแบบการจัดเรียงล้อแบบ0-4-4-0 Tหรือ0-6-6-0 Tและทั้งหมดเป็นรถจักรแบบมีถังน้ำ (tank locomotive )

แม้ว่าปัจจุบันหัวรถจักรแฟร์ลีจะถูกใช้เฉพาะในทางรถไฟสายประวัติศาสตร์ เท่านั้น แต่หัวรถจักร ดีเซลและไฟฟ้าส่วนใหญ่ในโลกยังคงใช้รูปแบบพื้นฐานของแฟร์ลี นั่นคือ มีล้อขับเคลื่อนสองล้อ โดยทุกเพลาขับเคลื่อนได้พร้อมกัน หลายรุ่นยังใช้แนวคิดแบบสองด้านของแฟร์ลี ซึ่งสามารถขับเคลื่อนได้ดีเท่ากันทั้งสองทิศทาง

การพัฒนาการออกแบบ

Double Fairlie Merddyn Emrysที่Porthmadog
หัวรถจักรแฟร์ลีที่มีหม้อไอน้ำสองชุดแยกกัน สร้างขึ้นสำหรับทางรถไฟพม่าโดยโรงหล่อวัลแคน

ในปี ค.ศ. 1864 วิศวกร ชาวสก็อตแลนด์ โรเบิร์ต ฟรานซิส แฟร์ลี ได้ตีพิมพ์จุลสารฉบับหนึ่งซึ่งอธิบายรายละเอียดแผนการออกแบบหัวรถจักรแบบข้อต่อชนิดใหม่ เขาเชื่อมั่นว่าหัวรถจักรแบบเดิมสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้ และการออกแบบที่เขาเสนอจะให้แรงฉุด ที่สูงกว่า เนื่องจากน้ำหนักทั้งหมดของหัวรถจักรอยู่ที่ล้อขับเคลื่อนสามารถวิ่งผ่านทางโค้งที่แคบกว่าหัวรถจักรแบบไม่มีข้อต่อที่มีความยาวเท่ากัน จะผลิตไอน้ำได้ดีกว่าจากหม้อไอน้ำคู่ และไม่จำเป็นต้องใช้แท่นหมุนเพราะสามารถขับเคลื่อนได้ทั้งสองทิศทาง เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับการออกแบบนี้ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1864

การออกแบบของแฟร์ลีเป็นหัวรถจักรไอน้ำแบบสองด้านที่บรรทุกเชื้อเพลิงและน้ำทั้งหมดไว้บนหัวรถจักรและมีเพลาขับเคลื่อนทุกเพลา มี หม้อ ไอน้ำ แบบสองด้าน โดยมี ห้องเผาไหม้หนึ่ง ห้อง อยู่ตรงกลางและห้องควันอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน[ 1 ]

บรรพบุรุษ

Fairlie was not the first engineer to design and build a double-engine. In 1850, the Belgian company John Cockerill & Co built a double-boiler locomotive called Seraing which featured two independently articulated driving bogies. It had several differences from Fairlie's design, notably the buffers were fixed to the carrying frame, not the bogies, and the bogies were attached to the frame using four carrying pins, which restricted the degree of articulation. Seraing was a failure and Robert Fairlie was likely unaware of it when he produced his design in the 1860s.[2] In the early 1860s, Archibald Sturrock, the locomotive superintendent of the Great Northern Railway, experimented with powered bogies under the tenders of GNR steam locomotives. While these were not ultimately successful, Fairlie was influenced by Sturrock's work, and by the use of back-to-back locomotives on the Bhor Ghat incline on the Great Indian Peninsula Railway starting in 1856.[3]

Firebox

Mountaineer built in 1866 by James Cross and Company for the Neath and Brecon Railway

The first locomotive was The Progress, built in 1865 by James Cross and Company for the Neath and Brecon Railway.[4] However, having the draught from both halves of the boiler through one firebox was unsuccessful. There was a tendency for most of the hot gases from the fire to go through one half of the boiler, so the other half made little contribution to steam-raising and was inefficient. The first, Festiniog Railway Little Wonder, had separate fireboxes with a water jacket between them and proved far more successful.

Controls

The locomotive driver (US: engineer) worked on one side of the locomotive, and the fireman on the other; the fireboxes separated them. The regulators for both power bogies were located above the centre of the fireboxes, with the steam brake valve at one end.

Power bogies

Underneath, the locomotive was supported on two swivelling powered bogies (US: trucks), with all wheels driven; smaller locomotives had four-wheel bogies, while larger had six-wheel. The cylinders on each power bogie pointed outward, towards the locomotive ends. Couplers and buffers (where fitted) were mounted on the bogies, not on the locomotive frame, so that they swivelled with the curvature of the track.

Steam supply

ไอน้ำถูกส่งไปยังกระบอกสูบผ่านท่ออ่อน ในตอนแรกนั้นใช้ ท่อ ทองแดง แบบขด แต่จะแตกหักหลังจากใช้งานไปได้ระยะหนึ่ง หัวรถจักรรุ่นต่อมาจึงใช้ท่อเชื่อมต่อแบบแข็ง โดยมีความยืดหยุ่นที่จำเป็นจากข้อต่อแบบลูกบอลและเบ้าโลหะ ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ

เชื้อเพลิงและน้ำ

หัวรถจักรบรรทุกเชื้อเพลิงและน้ำ โดยถังน้ำจะอยู่ด้านข้างหม้อไอน้ำแต่ละเครื่อง และถังเชื้อเพลิงจะอยู่เหนือหม้อไอน้ำ

ตัวอย่างการใช้งาน

ด้วยความสำเร็จของรถไฟจำลอง "ลิตเติลวันเดอร์"บนเส้นทางเฟสติเนียก แฟร์ลีจึงจัดการสาธิตที่ประสบความสำเร็จอย่างมากหลายครั้งบนเส้นทางเฟสติเนียกในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1870 ต่อหน้าคณะผู้แทนระดับสูงจากหลายส่วนของโลก การสาธิตครั้งนี้ทำให้สิ่งประดิษฐ์ของเขา (และแนวคิดของทางรถไฟรางแคบซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งประดิษฐ์นั้น) เป็นที่รู้จักไปทั่วโลก

มีการ สร้างหัวรถจักรสำหรับอาณานิคมของอังกฤษหลายแห่ง สำหรับจักรวรรดิรัสเซียและแม้แต่สำหรับสหรัฐอเมริกา หนึ่งคัน

ในปี ค.ศ. 1879 ทางรถไฟ สายแรกของรัฐบาล ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียจากเมืองเจอรัลด์ตันไปยังเมืองนอร์ทแฮมป์ตันใช้ หัวรถจักรแฟร์ลี แบบสองตู้สองคันเป็นกำลังขับเคลื่อนลำดับที่สามและสี่ตามลำดับ แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก การใช้งานหัวรถจักรแฟร์ลีที่ประสบความสำเร็จอย่างแท้จริง นอกเหนือจากทางรถไฟเฟสติเนียกแล้ว ก็มีในเม็กซิโกนิวซีแลนด์และรัสเซีย(บนทางรถไฟทรานส์คอเคซัส )

เวลส์

เดวิด ลอยด์ จอร์จสร้างขึ้นในปี 1992 สำหรับทางรถไฟเฟสติเนียก
รถจักรไอน้ำรุ่นใหม่James Spoonerเป็นรถจักรคันที่เจ็ดที่บริษัท FR สร้างขึ้นในโรงงานของตน และเป็นรถจักรไอน้ำแบบ FR Double Fairlie คันที่เจ็ดด้วย

ในปี ค.ศ. 1869 บริษัทของโรเบิร์ต แฟร์ลี ได้สร้างหัวรถจักรชื่อ"ลิตเติล วันเดอร์"ให้กับทางรถไฟเฟสติเนียกซึ่งเป็น ทางรถไฟ รางแคบสำหรับ ขนส่งหินชนวน ในเวลส์เหนือ เฟสติเนียกเป็นทางรถไฟ ราง แคบขนาด 1 ฟุต11 นิ้ว สายแรก  + ทางรถไฟ ขนาด ราง 1/2 นิ้ว (597 มม.)ใช้สำหรับรถจักร การออกแบบของ Fairlie หมายความว่าห้องเผาไหม้และถังเถ้าไม่ได้ถูกจำกัดด้วยโครงหรือความกว้างของราง แต่ถูกจำกัดด้วยขนาดรางโดยรวมเท่านั้น Little Wonderประสบความสำเร็จอย่างมากจน Fairlie มอบใบอนุญาตถาวรให้แก่บริษัทรถไฟ Festiniog ในการใช้สิทธิบัตรรถจักรของเขาโดยไม่มีข้อจำกัดใดๆ เพื่อแลกกับการใช้เส้นทางและความสำเร็จของรถจักร Fairlie ในการประชาสัมพันธ์ของเขา ในช่วงการดำเนินงานดั้งเดิม Ffestiniog เป็นเจ้าของรถจักร Fairlie ทั้งหมดห้าคัน (สี่คันเป็นแบบสองที่นั่งและหนึ่งคันเป็นแบบที่นั่งเดียว) หนึ่งในนั้นจัดแสดงอยู่ในคอลเลกชันแห่งชาติของสหราชอาณาจักรนับตั้งแต่การเปิดทางรถไฟอีกครั้งเพื่อการอนุรักษ์Boston Lodgeได้สร้างรถจักร Fairlie แบบสองที่นั่งใหม่สามคัน โดยคันล่าสุดคือJames Spooner IIซึ่งเข้าประจำการในปี 2023 เพื่อแทนที่Earl ofMerioneth [ 5 ] [ 6 ]

สหรัฐอเมริกา

เมสันจานัสสร้างขึ้นในปี 1877

หัวรถจักรที่ขายในสหรัฐอเมริกาได้รับการสั่งซื้อสำหรับทางรถไฟเดนเวอร์และริโอแกรนด์ ที่สร้างขึ้นใหม่ ในปี พ.ศ. 2415 และตั้งชื่อว่า "Mountaineer" เป็นหัวรถจักร Double Fairlie เพียงคันเดียวที่ใช้งานบนทางรถไฟรางแคบของอเมริกา หัวรถจักรนี้มีขนาดเล็กกว่าโดยมีล้อสี่ล้อ ทำให้มีโครงสร้างแบบ0-4-4-0 T [ 7 ]ประสบการณ์ของทางรถไฟกับหัวรถจักรนี้เป็นไปตามแบบฉบับ และเป็นข้อบ่งชี้ว่า แม้ว่า Fairlie จะแก้ไขปัญหาหลายอย่างของหัวรถจักรแบบดั้งเดิมได้ แต่เขาก็ได้นำปัญหาใหม่ๆ ของตัวเองเข้ามาอย่างน้อยหนึ่งคัน หัวรถจักร Double Fairlie 0-6-6-0 Tหมายเลข 164 Janus (ในภาพ) ถูกสร้างขึ้นโดยMason Machine Worksในเมืองทอนตัน รัฐแมสซาชูเซตส์และใช้งานบน ทาง รถไฟLehigh Valley

แคนาดา

รถจักรไอน้ำ รุ่น Toronto and Nipissing Fairlie 0-6-6-0 หมายเลข 9 Sheddenสร้างโดยบริษัท Avonside Engine Companyในปี 1871

รถจักรไอน้ำแบบรางแคบ Fairlie Patent จำนวน 5 คัน ถูกสร้างขึ้นโดยบริษัท Avonside Engine Companyในเมืองบริสตอลในช่วงต้นทศวรรษ 1870 เพื่อใช้ในทางรถไฟของแคนาดา

ทางรถไฟโทรอนโตและนิปิสซิงใช้ รางเดี่ยวแบบแฟร์ลี ขนาด 3  ฟุต 6  นิ้ว ( 1,067  มม. ) ตั้งแต่ปี 1871 จนกระทั่งมี การเปลี่ยนไปใช้ราง ขนาด 4 ฟุต8 นิ้ว  + รางมาตรฐานขนาด1/2 นิ้ว (1,435 มม.)ปีค.ศ. 1883

นอกจากนี้ ทางรถไฟโทรอนโต เกรย์ แอนด์ บรูซแห่งออนแทรีโอ ยังใช้ หัวรถจักรแฟร์ลีขนาดราง 3  ฟุต 6  นิ้ว ( 1,067  มม. ) จำนวนหนึ่งคัน ซึ่งส่งมอบในปี 1872

บนเกาะเคปเบรตัน หัวรถจักร Fairlie Patent ขนาดราง 3  ฟุต( 914  มม. ) จำนวน 3 คัน ที่สร้างโดยบริษัท Avonside ของเมืองบริสตอล ถูกใช้ขนส่งถ่านหินระหว่างซิดนีย์และเหมืองรีเซิร์ฟตั้งแต่ปี 1872 จนถึงปี 1902 หนังสือของ Herb MacDonald เรื่อง "Cape Breton Railways: An Illustrated History" (Cape Breton University Press, 2012) ระบุว่า "วารสารอุตสาหกรรมรถไฟที่ตีพิมพ์ในช่วงต้นปี 1903 ระบุว่า 'หัวรถจักรแบบสองหัวเก่า... เพิ่งถูกถอดชิ้นส่วนที่เหมืองรีเซิร์ฟ และจะถูกกำจัดทิ้งเป็นเศษเหล็ก ช่างเครื่องที่ถอดชิ้นส่วนเหล่านั้นกล่าวว่ามันเป็นงานที่ยากที่สุดที่พวกเขาเคยทำ เพราะเครื่องยนต์ถูกสร้างขึ้นอย่างแข็งแรงมาก และชิ้นส่วนส่วนใหญ่ทำจากเหล็กหล่อ'"

เม็กซิโก

Locomotora de Montaña Fairlie, เวรากรูซ , ประมาณปี 1903
หัวรถจักร Ferrocarril Mexicano สองหัว หมายเลข 27
หัวรถจักร Ferrocarril Mexicano สองหัว หมายเลข 184

ในเม็กซิโก บริษัทFerrocarril Mexicano (FCM) ใช้หัวรถจักร Fairlie ในเส้นทางภูเขาที่เชื่อมระหว่างเมืองเม็กซิโกซิตี้และเวราครูซ โดย นำเข้าหัวรถจักร Fairlie ขนาดมหึมา 49 คัน แบบ0-6-6-0 T ซึ่งแต่ละคัน มีน้ำหนักประมาณ125 ตัน (112 ตันยาว; 113 ตัน)จากประเทศอังกฤษ หัวรถจักรเหล่านี้เป็นหัวรถจักรที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดที่สร้างขึ้นในเวลานั้น และถูกใช้งานจนกระทั่งเส้นทางดังกล่าวได้รับการติดตั้งระบบไฟฟ้าในทศวรรษ 1920 แรงฉุดลาก (ดูตารางด้านล่าง) นั้นสูงมากเมื่อเทียบกับหัวรถจักรที่ค่อนข้างทันสมัย ​​(เช่น หัวรถจักรBR Standard Class 9F ) 

Rolt [ 8 ]เขียนว่า:

"...การรถไฟเม็กซิโกกลายเป็นผู้สนับสนุนที่ภักดีที่สุดของรถจักร Fairlie รถจักร Avonside Fairlie จำนวน 3 คันที่มี 12 ล้อถูกสร้างขึ้นสำหรับบริษัทนี้ในปี 1871 เพื่อใช้งานบน เส้นทาง ที่ลาดชันของสายหลักระหว่างเมืองคอร์โดบาและ ยอด เขาโบกาเดลโมเน ประเทศเม็กซิโก ซึ่งสูง 7,923 ฟุต (2,415 เมตร)ในเทือกเขาโอริซาบาระยะทาง108 ไมล์ (174 กิโลเมตร) รถจักร เหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก จนเป็นต้นแบบของรถจักร Fairlie ไม่น้อยกว่า 50 คันที่ Avonside และผู้ผลิตชาวอังกฤษรายอื่น ๆ ส่งมอบให้กับเม็กซิโกในช่วงระยะเวลาสี่สิบปี"   

Durrant [ 9 ]มีมุมมองที่สงสัยมากกว่า:

"หัวรถจักรแฟร์ลีที่ใหญ่ที่สุดที่เคยสร้างมาคือ... หัวรถจักร ขนาด 102 ตันสั้น (91 ตันยาว; 93 ตัน)สำหรับทางรถไฟเม็กซิกาโน... แม้จะมีขนาดใหญ่โตน่าประทับใจ แต่หัวรถจักรเหล่านี้ไม่มีระบบทำความร้อนยิ่งยวดหรือระบบวาล์วที่ทันสมัย ​​และในไม่ช้าก็ถูกแทนที่ด้วยระบบไฟฟ้า " 

ตารางนี้แสดงรายละเอียดโดยย่อของหัวรถจักร ข้อมูลจำเพาะโดยละเอียดสามารถดูได้ที่ steamlocomotive.com [ 10 ]

ระดับหมายเลขถนนวันที่ผู้สร้างTE (ปอนด์ หรือ กิโลกรัม)น้ำหนัก (ปอนด์ หรือ กิโลกรัม)หมายเหตุ
n/kn/k1871เอวอนไซด์n/kn/kหัวรถจักร 3 คัน
n/kn/kn/kn/kn/kn/kหัวรถจักร 19 คัน
อาร์-1159-1701889นีลสัน39,893 ปอนด์ หรือ 18,095 กิโลกรัม  216,994 ปอนด์ หรือ 98,427 กิโลกรัม  -
อาร์-1171-1801902บริติชเหนือ37,614 ปอนด์ หรือ 17,061 กิโลกรัม  222,656 ปอนด์ หรือ 100,995 กิโลกรัม  -
อาร์-2181-1821907บริติชเหนือ46,059 ปอนด์ หรือ 20,892 กิโลกรัม  269,024 ปอนด์ หรือ 122,027 กิโลกรัม  -
อาร์-3183-1851911โรงหล่อวัลแคน59,133 ปอนด์ หรือ 26,822 กิโลกรัม  309,120 ปอนด์ หรือ 140,210 กิโลกรัม  -

สำคัญ:

  • วันที่ = วันที่สร้างหัวรถจักรคันแรกในล็อตนั้น การส่งมอบอาจกระจายออกไปในช่วงหลายปี
  • n/k = ไม่ทราบ
  • TE = แรงดึง

ดิวแรนต์แสดงภาพถ่าย (ที่มา: English Electric ) ของเครื่องขัดเงา FCM หมายเลข 184 ซึ่งสร้างโดยโรงหล่อวัลแคน (Vulcan Foundry หรือ VF) ในปี 1911 เครื่องนี้มีลักษณะแบบอังกฤษทั่วไป ยกเว้น โดมสำหรับ พ่นทรายซึ่งแปลกที่ติดตั้งไว้เพียงด้านเดียว ภาพถ่ายของเครื่องขัดเงา FCM หมายเลข 183 นี้ ภาพที่ถูกเก็บไว้ในWayback Machine เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม 2554 แสดงให้เห็นหัวรถจักรที่มีรูปลักษณ์แบบอเมริกันอย่างชัดเจน หากเป็นหัวรถจักรตระกูล VF จริง ก็คงได้รับการดัดแปลงแก้ไขอย่างมากแล้ว

เครื่องยนต์ VF เกือบจะแน่นอนว่าถูกสร้างขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงน้ำมันภาพถ่ายในหนังสือของเดอร์แรนต์ดูเหมือนจะเป็นภาพถ่ายจากโรงงานที่แสดงให้เห็นเครื่องยนต์ในสภาพใหม่ และมีถังรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอยู่ด้านบนของหม้อไอน้ำ ซึ่งเป็นการจัดวางแบบปกติในเครื่องยนต์แฟร์ลีที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมัน ความร้อนจากหม้อไอน้ำช่วยรักษาอุณหภูมิของน้ำมันให้คงที่และป้องกันไม่ให้น้ำมันมีความหนืดมากเกินไปในสภาพอากาศหนาวเย็น

ไอร์แลนด์

นิวซีแลนด์

ในนิวซีแลนด์ รถ จักรไอน้ำ Fairlie รุ่น RและS แบบเดี่ยว และรถ จักรไอ น้ำ Fairlie รุ่น BและE แบบ คู่ ได้รับการสั่งซื้อในช่วงทศวรรษ 1870 เพื่อใช้กับ ระบบรางแคบ ( 3  ฟุต 6  นิ้วหรือ1,067  มม .) ที่สร้างขึ้นภายใต้ โครงการ "Great Public Works" ของ Julius Vogelในปี 1870 เพื่อเปิดประเทศ รถจักรไอน้ำ Fairlie รุ่น S จำนวน 3 คันถูกขายให้กับWestern Australian Government Railwaysในปี 1891 [ 13 ] https://www.r28.org.nz/รถจักรไอน้ำ Fairlie ทั้งคันตั้งอยู่ในเมืองรีฟตัน บนชายฝั่งตะวันตกของเกาะใต้ และมีกลุ่มหนึ่งกำลังทำงานเพื่อบูรณะมัน

รัสเซีย

รถไฟ Fairlie รุ่น F ของรัสเซียที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมัน ผลิตภายใต้ลิขสิทธิ์ในปี 1884

ในรัสเซีย รถจักรไอน้ำแฟร์ลีถูกนำไปใช้บนทางรถไฟหลวงลินวีขนาดราง3  ฟุต 6  นิ้ว( 1,067  มม. ) ระหว่างเมือง ตัมบอฟและซาราตอฟ (ค.ศ. 1871–1887) และบนเส้นทางรถไฟทราน ส์คอเคซัส ผ่าน ช่องเขาซูรามี (ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1872) รถจักรเหล่านี้ เช่นเดียวกับที่ใช้ในเม็กซิโก มีโครงสร้างแบบ0-6-6-0 T รถจักร ชุดแรกสร้างขึ้นในอังกฤษ ( บริษัท Avonside Engine Company , บริษัท Yorkshire Engine Companyและบริษัท Sharp, Stewart and Company ) ชุดที่สองผลิตโดยโรงงานในเยอรมนี (ค.ศ. 1879) และชุดสุดท้ายจำนวน 17 คันสำหรับทางรถไฟแห่งรัฐรัสเซียโดยโรงงาน Kolomensky Works, Kolomna (ค.ศ. 1884) ภายใต้ใบอนุญาต รถจักรที่ใหญ่ที่สุดมีน้ำหนัก 90 ตันและใช้เชื้อเพลิงน้ำมันในปี ค.ศ. 1912 รถจักรแฟร์ลีทั้งหมดในรัสเซียถูกรวมอยู่ในซีรีส์ Fและใช้งานจนถึงปี ค.ศ. 1934 เมื่อเส้นทางผ่านช่องเขาซูรามีได้รับการติดตั้งระบบไฟฟ้า

อินเดียและพม่า

ในปี พ.ศ. 2422 บริษัท Avonside Engine Companyได้สร้างรถจักรไอน้ำแบบ Double Fairlies จำนวน 25 คัน โดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในสงครามแองโกล-อัฟกันครั้งที่สามคำสั่งซื้อถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2423 แต่รถจักร 17 คันได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว และอินเดียได้ซื้อไป แม้ว่าหนึ่งคันจะสูญหายในทะเลระหว่างการขนส่งไปยังอินเดีย รถจักรที่เหลือได้ใช้งานบนทางรถไฟ Bolān Passแต่ไม่ประสบความสำเร็จและถูกเก็บไว้ในคลังในปี พ.ศ. 2430 สิบคันถูกส่งไปยังพม่าในปี พ.ศ. 2439 และอีกสี่คันถูกส่งไปยังทางรถไฟภูเขานิลกิรีในปี พ.ศ. 2450 รถจักรนิลกิรีใช้งานที่นั่นจนถึงอย่างน้อยปี พ.ศ. 2457 [ 14 ] [ 15 ]

ปัญหาเกี่ยวกับการออกแบบ

รถแท็กซี่ของ David Lloyd George ที่Blaenau Ffestiniog

เชื้อเพลิงและน้ำ

ความจุของเชื้อเพลิงและน้ำมีจำกัดเนื่องจากโครงสร้างของหัวรถจักร การออกแบบของแฟร์ลีมีพื้นที่สำหรับเก็บเชื้อเพลิงน้อยกว่าหัวรถจักรแบบถังน้ำ ทั่วไป ซึ่งสามารถติดตั้งถังเก็บเชื้อเพลิงไว้ที่ด้านหลังของห้องคนขับได้ เชื้อเพลิงแข็งไม่สามารถบรรทุกในรถพ่วงได้เนื่องจากไม่มีทางเข้าถึงจากห้องคนขับส่วนกลาง ดังเช่นกรณีของ หัวรถจักร ชั้นลีดเดอร์ ของบูลเลดในภายหลัง ปัญหาเรื่องปริมาณเชื้อเพลิงที่จำกัดจะไม่เป็นปัญหาหาก ใช้ น้ำมันเชื้อเพลิงแทนถ่านหิน หัวรถจักรแฟร์ลีขนาดใหญ่บางคันสำหรับเม็กซิโก (ดูด้านบน) ใช้เชื้อเพลิงน้ำมัน และในปัจจุบัน การใช้เชื้อเพลิงน้ำมันได้ถูกนำมาใช้ในทางรถไฟเฟสติเนียกแล้ว

ท่อไอน้ำ

ท่อไอน้ำแบบยืดหยุ่นที่เข้าและออกจากกระบอกสูบของเครื่องยนต์หมุนแต่ละเครื่องมีแนวโน้มที่จะรั่ว ซึ่งทำให้สูญเสียพลังงาน ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขเพียงบางส่วน มีบันทึกโดย Rolt ว่าความยากลำบากที่พบในปี 1909 ในการออกแบบและก่อสร้างข้อต่อไอน้ำแบบยืดหยุ่นที่กันไอน้ำรั่วสำหรับหัวรถจักร Garrattได้รับการแก้ไขโดย นักออกแบบของ Beyer, Peacock & Companyหลังจากศึกษาข้อต่อไอน้ำทรงกลมบนหัวรถจักร Fairlie ที่สร้างขึ้นสำหรับทางรถไฟ Ffestiniog [ 16 ]

ชุดล้อขับเคลื่อนกำลัง

ล้อที่ไม่มีกำลังขับเคลื่อนบนหัวรถจักรไอน้ำช่วยลดแนวโน้มที่หัวรถจักรจะแกว่งหรือ "แกว่งไปมา" เมื่อวิ่งบนรางตรง และช่วยนำหัวรถจักรเข้าโค้ง ทำให้ลดการตกรางได้ หัวรถจักร Fairlie รุ่นแรกๆ มีแนวโน้มที่จะวิ่งบนรางได้ไม่ราบเรียบ และมีโอกาสตกรางมากกว่าที่ควรจะเป็น หัวรถจักร Fairlie Little Wonder คันแรกของทางรถไฟ Festiniog ชำรุดหลังจากใช้งานได้ไม่ถึงยี่สิบปี ปัญหาส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ที่การใช้โบกี้ขับเคลื่อน แต่เป็นข้อบกพร่องในการออกแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการไม่มีน้ำหนักที่ส่วนท้ายของโบกี้เพื่อถ่วงดุลกระบอกสูบ[ 17 ] หัวรถจักร FR รุ่นต่อมาวิ่งบนรางได้ราบรื่นกว่ามาก หัวรถจักร FR Fairlie ทุกคันมีชื่อเสียงในเรื่องการขับขี่ที่ราบรื่นเมื่อเทียบกับหัวรถจักร 0-4-0 รุ่นดั้งเดิมที่สร้างโดยGeorge England and Co.

การมองเห็น

คนขับอยู่ด้านหนึ่งของห้องเผาไหม้ และคนควบคุมไฟอยู่ด้านตรงข้าม ส่งผลให้หัวรถจักรขับเคลื่อนด้วยพวงมาลัยซ้ายเมื่อวิ่งในทิศทางหนึ่ง และขับเคลื่อนด้วยพวงมาลัยขวาเมื่อวิ่งในอีกทิศทางหนึ่ง ซึ่งอาจลดทัศนวิสัยของสัญญาณลงได้

หัวรถจักร Fairlie เดี่ยว

รถจักรไอน้ำแบบ Single Fairlie 0-4-4 T ของ ทางรถไฟ Swindon Marlborough & Andover ปี 1878
ภาพถ่ายผลงานของ FR Taliesin ปี 1876
ภาพถ่ายโรงงานFairlie Gowrie แห่งเดียวในปี 1908
รถจักรไอน้ำ Mason Bogie รุ่น "Wm. Mason" ภาพถ่ายจากผู้สร้างในปี 1874

รถจักรไอน้ำแบบแฟร์ลี (Fairlie) รูปแบบหนึ่งที่ได้รับความนิยม โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา คือ รถจักรแฟร์ลีเดี่ยว (Single Fairlie) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นครึ่งหนึ่งของรถจักรแฟร์ลีคู่ (Double Fairlie) โดยมีหม้อไอน้ำหนึ่งตัว ห้องคนขับอยู่ด้านหนึ่ง และชุดล้อขับเคลื่อนแบบข้อต่อเดี่ยวรวมกับชุดล้อที่ไม่ขับเคลื่อนอยู่ใต้ห้องคนขับ ทำให้ยังคงความสามารถในการเลี้ยวโค้งแคบๆ ได้ การออกแบบนี้ละทิ้งลักษณะการวิ่งสองทิศทางของรถจักรแฟร์ลีคู่ แต่ได้ความสามารถในการมีถังเชื้อเพลิงขนาดใหญ่และถังน้ำอยู่ด้านหลังห้องคนขับ และความเป็นไปได้ในการใช้รถพ่วงท้ายหากจำเป็น หม้อไอน้ำแบบธรรมดาเดี่ยวทำให้การบำรุงรักษามีราคาถูกลงและไม่ต้องแยกพนักงานประจำรถออกจากกัน

รถจักรไอน้ำ Single Fairlie คันแรกเป็นแบบ0-4-4 Tที่ออกแบบและสร้างโดยAlexander McDonnellสำหรับGreat Southern & Western Railwayในปี พ.ศ. 2402 [ 18 ]

การออกแบบนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษจากวิลเลียม เมสันผู้ได้รับใบอนุญาตจากแฟร์ลีในสหรัฐอเมริกา ซึ่งสร้าง หัวรถจักรเมสันโบกี้ประมาณ 146 คันซึ่งเป็นแบบที่ดัดแปลงมาจากแบบนี้ ในสหราชอาณาจักรทางรถไฟสวินดอน มาร์ลโบโรห์ และแอนโดเวอร์ใช้หัว รถจักรแฟร์ลี 0-4-4 Tเพียงคันเดียวและทางรถไฟนอร์ทเวลส์แนร์กเกจ ใช้หัวรถจักร 0-6-4 T จำนวน 3 คัน นอกจากหัวรถจักรแฟร์ลีคู่ที่เป็นเอกลักษณ์แล้ว ทางรถไฟเฟสติเนียกยังมี หัวรถจักรแฟร์ลีเดี่ยว 0-4-4 T อีกด้วย ซึ่งชุดล้อขับเคลื่อนนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับที่ใช้ในหัวรถจักรแฟร์ลีคู่ของพวกเขา

ทั้งในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา รถจักรไอน้ำแบบแฟร์ลี (Fairlie) รุ่นเดี่ยว เป็นรถจักรไอน้ำรุ่นแรกในแต่ละประเทศที่ใช้ระบบวาล์วแบบวอลชาเอิร์ต (Walschaerts ) ของยุโรป ระบบวาล์วแบบสตีเฟนสัน (Stephenson link gear ) ซึ่งเป็นที่นิยมในเวลานั้น ใช้ลูกเบี้ยวหลายตัวระหว่างโครงรถ แต่ระบบวาล์วแบบวอลชาเอิร์ตนั้นติดตั้งอยู่ด้านนอกของโครงรถและก้านเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นข้อดีเพราะระบบแฟร์ลีต้องการพื้นที่ระหว่างโครงรถสำหรับจุดหมุนของโบกี้

หัวรถจักรเปโชต์-บูร์ดง

หัวรถจักรไอน้ำ Péchot-Bourdon ที่สร้างโดย Baldwin ด้านคนขับ
หัวรถจักรไอน้ำ Péchot-Bourdon ที่สร้างโดย Baldwin ด้านคนขับ

หัวรถจักร Péchot-Bourdon เป็นรุ่นพัฒนาขั้นสุดท้ายของหัวรถจักรประเภท Fairlie หัวรถจักร Péchot-Bourdon ได้รับการพัฒนาโดยกัปตัน Péchot แห่งกองปืนใหญ่ฝรั่งเศส เพื่อใช้งานกับปืน ใหญ่ ขนาด 600 มม. ( 1 ฟุต11 นิ้ว)   + รถไฟราง แคบขนาด 5/8 นิ้วเกี่ยวข้องกับปืนใหญ่สนามและป้อมปราการการออกแบบนี้ถูกเลือกด้วยความเชื่อที่ว่า หากหม้อไอน้ำหรือชุดวาล์วเสียหายจากไฟของศัตรู รถจักรก็ยังสามารถใช้งานต่อไปได้ความแตกต่างหลักระหว่าง Fairlie กับ Péchot-Bourdon คือ Péchot-Bourdon มีโดมไอน้ำมีการสร้างเพียงแบบเดียว คือแบบ 0-4-4-0 Tประมาณห้าสิบคันถูกสร้างขึ้นในปี 1906 และอีก 280 คันถูกสร้างขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งบางส่วนสร้างโดยBaldwin Locomotive Worksอเมริกา

การอนุรักษ์

มีการเก็บรักษาตัวอย่างไว้สองชิ้น ชิ้นหนึ่งอยู่ที่Frankfurter Feldbahnmuseumโดยยืมมาจากพิพิธภัณฑ์การขนส่งเดรสเดนประเทศเยอรมนี [ 19 ]และอีกชิ้นหนึ่งอยู่ที่พิพิธภัณฑ์รถไฟโปเซกา ประเทศเซอร์ เบี[ 20 ]

นางแบบ

Scalelink ผลิตโมเดลขนาด 1:32 ของหัวรถจักร Péchot-Bourdon [ 21 ]

หัวรถจักร Fairlie ที่ได้รับการดัดแปลง

ภาพถ่ายจากโรงงานผลิตรถไฟจำลอง Fairlie รุ่น FC Modifiedของแอฟริกาใต้ หมายเลข 2310

รถจักรไอน้ำแบบ Modified Fairlieถูกนำมาใช้โดยบริษัท North British Locomotive Companyในการรถไฟแอฟริกาใต้ในปี 1924 รูปลักษณ์ภายนอกคล้ายกับรถจักรไอน้ำแบบ Garrattแต่หม้อไอน้ำ ถังเชื้อเพลิง และถังน้ำทั้งหมดติดตั้งอยู่บนโครงเดียวกัน ซึ่งหมุนได้รอบแกนของชุดล้อขับเคลื่อน การจัดวางแบบนี้แตกต่างจากรถจักร Garratt ที่ถังเชื้อเพลิงและถังน้ำติดตั้งอยู่บนชุดล้อขับเคลื่อนโดยตรง

แฟร์ลี่ส์วันนี้

หัวรถจักรTaliesinและDavid Lloyd George
บ้านเดี่ยว Fairlie Taliesin (กล้องตัวที่ใกล้ที่สุด)
Double Fairlie Merddin Emrysที่ Porthmadog

การดำเนินงาน

ทางรถไฟเฟสติเนียกในเวลส์ยังคงใช้หัวรถจักรแฟร์ลีอยู่ โดยมีหัวรถจักรแฟร์ลีแบบสองที่นั่งที่ยังใช้งานได้อยู่สามคัน คันที่ใหม่ที่สุดคือเจมส์ สปูนเนอร์สร้างขึ้นในปี 2023 ที่โรงงานบอสตันลอดจ์ ของเฟสติเนียก ในโอกาสครบรอบ 153 ปีของการทดสอบของลิตเติลวันเดอร์ ในปี 1870 เมอร์ดิน เอมรีส์ที่สร้างขึ้นในปี 1879 เป็นหัวรถจักรคันแรกที่สร้างขึ้นที่บอสตันลอดจ์ เฟสติเนียกยังเคยเป็นเจ้าของและใช้งานทาเลียซิน ซึ่งเป็นหัวรถจักรแฟร์ลีแบบที่นั่งเดียว ตั้งแต่ปี 1876 ถึง 1927 มันถูกแยกชิ้นส่วนในปี 1935 แต่มีการสร้างแบบจำลองขึ้นใหม่ที่บอสตันลอดจ์ในปี 1999

รถจักร Fairlies บนทางรถไฟ Ffestiniog ถูกออกแบบมาให้ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง หลังจากการทดลองในปี 1971 เช่นเดียวกับรถจักร Ffestiniog ส่วนใหญ่ รถจักรเหล่านี้ได้รับการดัดแปลงให้ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ในปี 2005 รถจักร Earl of Merioneth ได้รับการดัดแปลงให้ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง หลังจากที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง[ 22 ] ความสำเร็จของการดัดแปลงนี้ส่งผลให้รถจักรMerddin Emrysซึ่งเป็นรถจักร FR Fairlies ที่เก่าแก่ที่สุด ได้รับการดัดแปลงกลับมาใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงอีกครั้งในปี 2007 [ 23 ]

รถจักรไอ น้ำ Fairlie ที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงใช้งานอยู่คือ Mason Bogie ซึ่งได้รับการอนุรักษ์ไว้ที่พิพิธภัณฑ์ Henry Fordในเมืองเดียร์บอร์น รัฐมิชิแกน รถจักรไอน้ำ แบบ 0-6-4 T คัน นี้สร้างขึ้นในปี 1873 และยังคงให้บริการขนส่งผู้โดยสารบนรถไฟท่องเที่ยวในช่วงฤดูร้อน

ไม่สามารถใช้งานได้

หัวรถจักร Ffestiniog รุ่นLivingston Thompsonที่พิพิธภัณฑ์รถไฟแห่งชาติเมืองยอร์ก

หัวรถจักร Double Fairlie ชื่อ The Earl of Merioneth ปัจจุบันได้รับการอนุรักษ์ไว้ที่โรงงาน Boston Lodge ซึ่งเป็นสถานที่ก่อสร้างในปี 1979 และถูกปลดประจำการเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 [ 24 ] หัวรถจักร Double Fairlie ชื่อ Josephine (Dunedin & Port Chalmers Railway #2, NZR E 175, PWD #504) ได้รับการอนุรักษ์ไว้ที่พิพิธภัณฑ์ Otago Settlers' Museum ใน เมือง Dunedinประเทศนิวซีแลนด์และ หัวรถจักร R 28 ซึ่งเป็นหัวรถจักร Single Fairlie ได้รับการอนุรักษ์ไว้ที่Reefton หัวรถจักร R 28 เป็นหัวรถจักร Single Fairlie ของอังกฤษดั้งเดิมเพียงคันเดียวที่ยังคงเหลืออยู่ ส่วน Taliesinของ Festinog เป็นแบบจำลองที่สร้างขึ้นในปี 1999 ซากของหัวรถจักรอีกคันหนึ่ง หมายเลข R 271 ถูกทิ้งไว้ที่ Oamaru เพื่อป้องกันลานรถไฟจากการกัดเซาะชายฝั่งในปี 1930 และต่อมาได้ตกเป็นกรรมสิทธิ์ของOamaru Steam & Rail Restoration Society ปัจจุบัน สมาคมรถไฟแคนเทอร์เบอรี (Canterbury Railway Society) เก็บรักษาหม้อไอน้ำรุ่น R อีกสองชุด และชุดล้อขับเคลื่อนอีกสองชุดจากรถจักรไอน้ำคู่รุ่น B และรุ่น E อย่างละหนึ่งคัน ไว้ที่ทางรถไฟเฟอร์รีมีด (Ferrymead Railway)ในเมืองไครสต์เชิร์

หัวรถจักรแบบแฟร์ลี (Fairlie) สองตู้สำหรับรถรางก็ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในเยอรมนี ตะวันออกเช่นกัน และหัวรถจักรเฟสติเนียก (Festiniog) รุ่นดั้งเดิมคันหนึ่งชื่อลิฟวิงสตัน ทอมป์สัน (Livingston Thompson ) ปี 1885 ก็จัดแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์รถไฟแห่งชาติในเมืองยอร์

ในนิยาย

ในซีรีส์โทรทัศน์สำหรับเด็กเรื่องThomas & Friendsซึ่งดัดแปลงมาจาก หนังสือ The Railway Seriesของบาทหลวงดับเบิลยู. อาวด รี รถไฟ Mighty Mac และ Little Giant เป็นรถไฟ Fairlie สองตู้ที่วิ่งบนทาง รถไฟ แคบSkarloey Railway

ดูเพิ่มเติม

บรรณานุกรม

  • Abbott, Rowland AS (1970). The Fairlie Locomotive . Newton Abbot, Devon, UK: David & Charles . ISBN 978-0-7153-4902-1.
  • Binns, Donald (2001). หัวรถจักรข้อต่อ Fairlie: เล่ม 1 - บนทวีปอเมริกา . Skipton: Trackside Publications. ISBN 978-1-900095-16-7.
  • Fairlie, RF (1969) [1864.]. หัวรถจักร มันคืออะไร และควรจะเป็นอย่างไรลอนดอน: John King & Co., 693, Queen Street, EC พิมพ์ซ้ำและเผยแพร่โดย Festiniog Railway Company (1969)
  • Fairlie, RF (1982) [1872]. ทางรถไฟหรือไม่มีทางรถไฟ - การต่อสู้ของขนาดรางรถไฟที่เริ่มต้นใหม่ลอนดอน: Effingham Wilson, Royal Exchange จัดพิมพ์ซ้ำโดย Railhead Publications, โอไฮโอ (c1982)
  • Stewart , WW (1974). เมื่อไอน้ำคือราชา . เวลลิงตัน: ​​AH & AW Reed Ltd. ISBN 978-0-589-00382-1.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fairlie_locomotive&oldid=1354559313#Double_Fairlie_locomotive "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หัวรถจักรแฟร์ลี

รถ จักรไอน้ำ แฟร์ลี (Fairlie locomotive) เป็น รถจักรไอน้ำ แบบ ข้อต่อ ชนิดหนึ่งที่มี ล้อขับเคลื่อน อยู่บน ชุดล้อ (bogie) คิดค้นโดย โรเบิร์ต ฟรานซิส แฟร์ลี รถจักรอาจเป็นแบบสองด้าน...

การพัฒนาการออกแบบ

ในปี ค.ศ. 1864 วิศวกร ชาวสก็อต แลนด์ โรเบิร์ต ฟรานซิส แฟร์ลี ได้ตีพิมพ์จุลสารฉบับหนึ่งซึ่งอธิบายรายละเอียดแผนการออกแบบหัวรถจักรแบบข้อต่อชนิดใหม่ เขาเชื่อมั่นว่าหัวรถจักรแบบเดิมสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้ และการออกแบบที่เขาเสนอจะให้ แรงฉุด ที่สูงกว่า...

บรรพบุรุษ

Fairlie was not the first engineer to design and build a double-engine. In 1850, the Belgian company John Cockerill & Co built a double-boiler locomotive called Seraing which featured two independently articulated driving bogies.

Firebox

The first locomotive was The Progress , built in 1865 by James Cross and Company for the Neath and Brecon Railway . [ 4 ] However, having the draught from both halves of the boiler through one firebox was unsuccessful.