หัวรถจักรเมสันโบกี้ (หรือที่รู้จักกันในชื่อหัวรถจักรเมสันแฟร์ลี ) เป็น หัวรถจักรแบบถังน้ำต่อ ข้อต่อ ชนิดหนึ่งที่เหมาะสำหรับทางโค้งหักศอกและรางที่ไม่เรียบ ซึ่งเคยใช้กันอย่างแพร่หลายในทางรถไฟรางแคบในสหรัฐอเมริกาการออกแบบนี้เป็นการพัฒนามาจากหัวรถจักรซิงเกิลแฟร์ลี

บริษัทWilliam Masonซึ่งตั้งอยู่ในเมือง Taunton รัฐแมสซาชูเซตส์ได้รับใบอนุญาตผลิต หัวรถจักรไอน้ำ Fairlie Patent ในสหรัฐอเมริกา หัวรถจักร Fairlie คันแรกของ Mason คือJanusซึ่ง เป็นหัวรถจักรแบบ 0-6-6-0 T Double Fairlieที่สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2414 ^{[ 1 ]}

รถจักร Janusไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์และไม่มีการผลิตซ้ำ ดังนั้น Mason จึงทดลองออกแบบใหม่ ในปี 1869 Alexander McDonnellได้ออกแบบและสร้างรถจักรSingle Fairlie 0-4-4 Tสำหรับทางรถไฟ Great Southern and Westernในไอร์แลนด์^{[ 2 ]}รถจักรนี้มีหม้อไอน้ำเดี่ยวพร้อมล้อขับเคลื่อนแบบข้อต่อหนึ่งล้ออยู่ด้านล่าง และล้อขับเคลื่อนอีกล้อหนึ่งอยู่ใต้ห้องคนขับและถังเชื้อเพลิง Mason ได้พัฒนารูปแบบมาตรฐานโดยอิงจากการออกแบบนี้พร้อมระบบส่งไอน้ำที่ดัดแปลง^{[ 1 ]}รถจักรคันแรกของเขาคือOnwardซึ่ง เป็นรถจักร 0-4-4T ขนาดราง 3 ฟุต ( 914 มม .) สร้างเสร็จเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 1872 Onwardจะเริ่มให้บริการบนทางรถไฟ American Forkในเวลาไม่นานหลังจากนั้น ก่อนที่จะถูกย้ายไปยังทางรถไฟ Eureka and Palisadeในปี 1873 ^{[ 3 ]}

Onwardเป็นเครื่องยนต์ที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก แต่องค์ประกอบการออกแบบบางอย่างกลับสร้างปัญหา สลักเกลียวหลวม ชิ้นส่วนหล่อตรงกลางเบาเกินไป และท่อไอน้ำและปะเก็นไม่เพียงพอ^{[ 1 ] [ 3 ]} Mason ได้ออกแบบชิ้นส่วนหล่อที่ผิดพลาดใหม่และออกแบบระบบส่งไอน้ำแบบใหม่ โดยจุดหมุนของล้อหน้ากลายเป็นข้อต่อลูกบอลกลวงซึ่งไอน้ำสำหรับกระบอกสูบจะไหลผ่าน^{[ 4 ] [ 5 ]} Mason ยังได้พัฒนาซีลเลื่อนสำหรับไอเสียจากอานกระบอกสูบที่เคลื่อนที่เข้าไปในกล่องควัน^{[ 6 ]}แม้ว่าจะดีขึ้น แต่การปรับปรุงของ Mason ก็ใช้พื้นที่ระหว่างล้อขับเคลื่อนมาก ทำให้ Mason ต้องใช้ชุดวาล์วภายนอก (โดยทั่วไปคือชุดวาล์ว Walschaerts ) นอกจากนี้ เพลากลับทิศทางต้องติดตั้งอยู่ด้านบนของหม้อไอน้ำ โดยมีก้านยกยาวหย่อนลงไปยังก้านรัศมี ซึ่งเป็นคุณลักษณะเฉพาะของ Mason Bogies เนื่องจากล้อหมุนและระยะห่างที่แคบ^{[ 1 ]}

ปัญหาอีกประการหนึ่งของโบกี้รุ่นแรกๆ คือการติดตามที่ไม่ดี แม้ว่าล้อขับเคลื่อนจะเป็นแบบข้อต่อ แต่การสึกหรอของขอบล้อมากเกินไปในชุดล้อขับเคลื่อนด้านหน้าทำให้ต้องใช้ล้อนำทาง^{[ 1 ]}ถึงกระนั้น เครื่องยนต์เหล่านี้ก็เป็นที่ต้องการอย่างมาก และแม้แต่Onwardก็ถูกนำกลับมาอยู่ภายใต้ UP จากเนวาดาไปยังทางรถไฟยูทาห์และนอร์เทิร์นแม้จะมีการประท้วงจากเนวาดาเซ็นทรัลซึ่งเป็นเจ้าของหัวรถจักร^{[ 3 ]}

ระหว่างปี 1872 ถึง 1890 มีการผลิตโบกี้จำนวน 148 ชุดโดย Mason Machine Works ซึ่ง 96 ชุดเป็นแบบรางแคบส่วนที่เหลือเป็น แบบ รางมาตรฐาน^{[ 7 ] [ 8 ]}ซึ่งคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของผลผลิตหัวรถจักรทั้งหมดของบริษัทในช่วงเวลานี้ ผู้ซื้อรายใหญ่ ได้แก่Boston, Revere Beach and Lynn Railroadซึ่งเป็นผู้ให้บริการรถไฟชานเมืองที่เป็นเจ้าของ 32 ชุด, Denver, South Park and Pacific Railroadซึ่งเป็นผู้ให้บริการรถไฟสาธารณะในโคโลราโดที่เป็นเจ้าของ 23 ชุด, New York and Manhattan Beach Railroadซึ่งเป็นเจ้าของ 17 ชุด และWheeling and Lake Erieซึ่งเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของรถไฟรางมาตรฐานที่มีหัวรถจักร 16 ชุด

โบกี้ของเมสันที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือโบกี้ของเดนเวอร์ เซาท์พาร์ค แอนด์ แปซิฟิก ซึ่งเป็นโบกี้ขนาดใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นสำหรับรางแคบ^{[ 8 ]}โบกี้ขนาดเล็กส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ในยูทาห์ แอนด์ นอร์เทิร์นซึ่งพบว่าในปี 1884 มีลักษณะ "ขนาดใหญ่และทรงพลัง" ^{[ 9 ]}มีการสร้างสำเนาของเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ที่สุดของ DSP&P สำหรับเดนเวอร์ ยูทาห์ แอนด์ แปซิฟิก ซึ่งขายให้กับเบอร์ลิงตัน แอนด์ นอร์ทเวสเทิร์น เรลเวย์ซึ่ง เป็นบริษัทในเครือของ CB&Qในไอโอวา^{[ 10} ] เครื่องยนต์ของ DSP&P ถูกใช้งานอย่างหนักในยูทาห์และหายไปทั้งหมดภายในปี 1894 ยกเว้นเพียงเครื่องเดียวที่รอดมาได้ผ่านเจ้าของหลายรายจนถึงปี^{1942 [ 11 ]}

รถไฟ Boston, Revere Beach และ Lynn ใช้โบกี้ของ Mason เกือบทั้งหมด และยังคงสั่งซื้อโบกี้ประเภทนี้ต่อไปหลังจากที่ Mason ยุติการผลิตหัวรถจักรในปี 1890 ^{[ 1 ]}มีการสร้างสำเนาขึ้นครั้งแรกโดยบริษัท Taunton Locomotive Manufacturing Companyจากนั้นโดยManchester Locomotive Worksและสุดท้ายโดยAmerican Locomotive Companyหัวรถจักรเหล่านี้ถูกปลดประจำการเมื่อการใช้ไฟฟ้าเสร็จสมบูรณ์ในปี 1928 ยกเว้นเครื่องยนต์สองเครื่องที่ยังคงเก็บไว้สำหรับใช้ในการกำจัดหิมะและรถไฟสำหรับงานต่างๆ

การต่อสู้กับหิมะถือเป็นจุดแข็งที่สำคัญของ Mason Bogies FG Brownell จาก Burlington & Lamoille พบว่าMansfield ของพวกเขา สามารถหลุดพ้นจากกองหิมะที่ "สูงกว่าห้องโดยสาร" ได้โดยมีปัญหาเพียงเล็กน้อย^{[ 1 ]}

ปัจจุบันเหลือ เพียงรถจักรไอน้ำ Mason Bogie เพียงคันเดียว คือTorch Lakeซึ่งตั้งอยู่ที่Greenfield Village (ส่วนหนึ่งของพิพิธภัณฑ์ Henry Ford ) ในเมืองเดียร์บอร์น รัฐมิชิแกนเป็นรถจักรไอน้ำแบบรางมาตรฐาน0-6-4สร้างขึ้นในปี 1873 และยังคงให้บริการขนส่งผู้โดยสารในช่วงฤดูร้อน

รถจักรไอน้ำแบบฟอร์นีย์ (Forney ) มีลักษณะคล้ายคลึงกับรถจักรเมสันโบกี้ (Mason Bogie ) โดยมีลักษณะเหมือนกันคือมีเพลาขับอยู่ใต้หม้อไอน้ำ และมีล้อลากอยู่ใต้ถังเชื้อเพลิงและถังน้ำด้านหลังห้องคนขับ อย่างไรก็ตาม ล้อขับของรถจักรฟอร์นีย์นั้นยึดติดกับโครง ไม่ใช่แบบข้อต่อ รถจักรแบบนี้ค่อนข้างได้รับความนิยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางรถไฟยกระดับ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหัวรถจักร Mason Bogie

• หัวรถจักรแบบข้อต่อ
• โบกี้
• โรงงานเครื่องจักรเมสัน
• รางแคบ