Кіріспе
Пенсильвания темір жолының K5 класы 1929 жылы стандартты K4 локомотивтерінен үлкен "Тынық мұхиты" типінің тиімділігін тексеру үшін салынған тәжірибелік 4-6-2 локомотивтері болды. Екі прототип жасалды: #5698 PRR-дің өзіндегі Altoona Works зауытында, ал #5699 – Baldwin Locomotive Works зауытында. Екі локомотив те бірдей класс ретінде жіктелгенімен, көптеген ерекшеліктерімен ерекшеленді, олар төменде егжей-тегжейлі сипатталған. Олардың екеуіне де K4 локомотивтерінен әлдеқайда жуан қазандық орнатылды, бірақ өлшемдері I1s 2-10-0 "Декапод" локомотивтеріне ұқсас болды. Басқа көптеген өлшемдер де K4 локомотивтерінен үлкен болды, тек тор ауданы мен дөңгелектердің өлшемдері өзгермеді. Салыстыру үшін:
K4sK5Cylinders)Boiler pressureTotal heating surfaceSuperheating surfaceWeight on driversTotal weightTractive effortFactor of adhesion4.543.80
The K5's factor of adhesion was much worse than the K4s'. This is because the K5 was more powerful than the K4s but with little more weight on drivers (and thus adhesion). Factors of adhesion below 4 are often considered undesirable for steam locomotives, and the K5 design did prove to be rather less sure footed because of it. For this reason, 4 8 2 "Mountain" and 4 8 4 "Northern" designs with more drivers (and thus a greater allowable weight on drivers within the same axle load limit) were generally considered preferable for locomotives as powerful as the K5. Both K5 locomotives were given a 130 P 75 tender carrying of water and of coal. Surprisingly for such large locomotives built at such a late date, both were equipped for hand firing. Both were fitted with Worthington pattern feedwater heaters, power reverse, unflanged main drivers, and both used nickel steel boiler shells. As built, both carried their bell on the smokebox front, hung below the headlight; this arrangement was common on other roads but at the time unique on the PRR.
K4s K5
Цилиндрлер)
Қазандық қысымы
Жылу беру бетінің жалпы ауданы
Жоғары қызу беті
Дөңгелектерге түсетін салмақ
Жалпы салмақ
Тарту күші
Жабысу коэффициенті
4.5 4.3.80
K4sK5Cylinders)Boiler pressureTotal heating surfaceSuperheating surfaceWeight on driversTotal weightTractive effortFactor of adhesion4.543.80
The K5's factor of adhesion was much worse than the K4s'. This is because the K5 was more powerful than the K4s but with little more weight on drivers (and thus adhesion). Factors of adhesion below 4 are often considered undesirable for steam locomotives, and the K5 design did prove to be rather less sure footed because of it. For this reason, 4 8 2 "Mountain" and 4 8 4 "Northern" designs with more drivers (and thus a greater allowable weight on drivers within the same axle load limit) were generally considered preferable for locomotives as powerful as the K5. Both K5 locomotives were given a 130 P 75 tender carrying of water and of coal. Surprisingly for such large locomotives built at such a late date, both were equipped for hand firing. Both were fitted with Worthington pattern feedwater heaters, power reverse, unflanged main drivers, and both used nickel steel boiler shells. As built, both carried their bell on the smokebox front, hung below the headlight; this arrangement was common on other roads but at the time unique on the PRR.
K5 локомотивтерінің жабысу коэффициенті K4 локомотивтерінен әлдеқайда нашар болды. Бұл K5 локомотивтері K4 локомотивтерінен қуаттырақ болғанымен, дөңгелектерге түсетін салмағы шамалы ғана артық болғандықтан (демек, жабысу төмен болды) себепті болды. Бу локомотивтері үшін 4-тен төмен жабысу коэффициенттері көбінесе қанағаттандырмас деп есептеледі, сондықтан K5 дизайны осы себепті де сенімсіз болып шықты. Осы себепті, көбірек дөңгелектері бар (демек, бір дөңгелекке түсетін рұқсат етілген салмақ артық) 4-8-2 "Тау" және 4-8-4 "Солтүстік" локомотивтері K5 сияқты қуатты локомотивтер үшін әдетте артық деп саналды. Екі K5 локомотивіне де 130 P 75 тендері берілді, ол су мен көмір тасымалдауға арналған. Осындай үлкен локомотивтер соңғы уақытта салынғанына қарамастан, екеуі де қолмен отын салуға жабдықталған. Екеуі де Уортингтон үлгісіндегі су жылытқыштармен, қуатты кері механизмдермен және фланцсыз бас дөңгелектермен жабдықталған, сондай-ақ никельді болаттан жасалған қазандық қабықтарын қолданған. Құрылысы бойынша, екеуі де дымотык түтігінің алдыңғы бөлігіне, фараның астына қоңырауларын іліп қойды; бұл орналасу басқа теміржолдарда кең таралған, бірақ сол кезде PRR үшін бірегей болды.
K4sK5Cylinders)Boiler pressureTotal heating surfaceSuperheating surfaceWeight on driversTotal weightTractive effortFactor of adhesion4.543.80
The K5's factor of adhesion was much worse than the K4s'. This is because the K5 was more powerful than the K4s but with little more weight on drivers (and thus adhesion). Factors of adhesion below 4 are often considered undesirable for steam locomotives, and the K5 design did prove to be rather less sure footed because of it. For this reason, 4 8 2 "Mountain" and 4 8 4 "Northern" designs with more drivers (and thus a greater allowable weight on drivers within the same axle load limit) were generally considered preferable for locomotives as powerful as the K5. Both K5 locomotives were given a 130 P 75 tender carrying of water and of coal. Surprisingly for such large locomotives built at such a late date, both were equipped for hand firing. Both were fitted with Worthington pattern feedwater heaters, power reverse, unflanged main drivers, and both used nickel steel boiler shells. As built, both carried their bell on the smokebox front, hung below the headlight; this arrangement was common on other roads but at the time unique on the PRR.
Алтуна-құрылысы #5698
K5 #5698 1929 жылы PRR-дің Juniata Works (Juniata 4205 / 1929) зауытында салынған, бірақ жұмыс тақтасы Altoona Works 4205 / 1929 болды. Бұл туралы марқұм Иван В. Саундерс мырзаның Питтсбургте (Пенсильвания штаты) айтуынша, бір бөліктен құйылған болаттан локомотив төсегі қолданылды; бұл локомотивтің рамасын, цилиндрлерін және түтін қорабының негізін бір үлкен болат құйма ретінде жасады. Бұл құйманы Иллинойс штатындағы Commonwealth Steel компаниясының Granite City зауыты өндірді. Бұл құйма локомотив төсегінің дизайны сәтті сынақтан өтті және 1930 жылдары 100 M1a 4-8-2 "Таулар" класына тапсырыс берілді, сондай-ақ Worthington су жылытқышы стектің артындағы араластыру камерасымен бірге қайта қолданылды. K5 #5698 дәстүрлі Валсхартс клапандық механизмі мен поршеньді клапандарды пайдаланды және бастапқы тартылу күшін дамытты. 1939-40 жылдардағы Нью-Йорк әлемдік көрмесінде K5 5698 бірнеше басқа PRR локомотивтерімен бірге көрмеге қойылды. 1941 жылы, көрмеден кейін, 5698 түтін қорабының кеңейтілуімен және жаңа су жылытқышымен жаңартылды. 5698 1948 жылы тағы да жаңа (бір бөліктен құйылған) түтін қорабымен, сыртқы бу құбырлары бар жаңа цилиндрлермен және "жаңа" алдыңғы бөлігімен жаңартылды.
During the New York World’s Fair of 1939 40, K5 5698 was displayed along with several other PRR locomotives at the fair. In 1941, following the fair, 5698 was modified with a smokebox extension and a different feedwater heater within. 5698 was again modified by 1948 with a new (one piece) smoke box, new cylinders with outside steam pipes, and “modern” front end.
Балдуиннің #5699-құрылымы
Ал Baldwin #5699 (Baldwin 60660 / 1928) қарапайым, құрастырылған локомотив рамасын, ұзын түтін камерасын, суды араластыру камерасын түтін құбырының алдында және генераторды оң жағына (түтін құбырының астында) орнатып жасалған. Сондай-ақ, бөлек цилиндр және жартылай ернек құймалары қолданылған. #5699 локомотивінде сынақтан өткен жаңалық – Италияда ойлап табылған Капротти клапандық механизмін пайдалану болды. Бұл механизмнің артықшылығы жоғары тиімділік болғандықтан, локомотивтің тарту күші де артты. Бірақ, Капротти механизмі әдеттегі Валсхарт клапандық механизмінен сенімсіз болып шықты және оған жиірек, білікті техникалық қызмет көрсету қажет болды. 1937 жылы ол Валсхарт механизмімен және онымен жұмыс істейтін поршеньді клапандармен ауыстырылды, соның нәтижесінде екі локомотив те (рамадан басқа) функционалды түрде бірдей болды.
Although efficient, the Caprotti gear proved less reliable than the regular Walschaerts valve gear and required more frequent, more skilled maintenance, and in 1937 it was replaced by Walschaerts gear driving regular piston valves, making the two locomotives (except for frames) functionally identical.
Қызмет ету мерзімі
Екі локомотив бастапқыда Филадельфиядан Питтсбургке бағытталған пойызды тасымалдауға тағайындалған. Электрлендіру Харрисбургке жеткеннен кейін, олар Харрисбург – Балтимор маршрутына қайта тағайындалды. Соңында, олар Питтсбург – Крестлайн пойыздарына ауыстырылды. Екеуі де Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін K4 локомотивтерінің көпшілігіне жасалған стандартты алдыңғы жағын "әдемілеу" жаңартудан өтті: болаттан жасалған құлағыш пилот, көтеріңкі орнатылған фара және оңай қол жеткізу үшін түтін камерасының алдыңғы бөлігіне орнатылған турбогенератор. Осы кезде олар өзгеше қоңырау орнын PRR үшін де ерекше орынға – түтін камерасының алдыңғы жағындағы генератор сервистік платформасының астына ауыстырды.
Қорытынды
Көптеген тәжірибелік локомотивтер сияқты, K5 да толыққанды табысқа жете алмады. Екі локомотив те қызметте қалуға жеткілікті жақсы жұмыс істеді, бірақ PRR-ді одан да көп локомотивтер жасауға ынталандырмады. Олар K4-тен үлкен "Пасифик" локомотивін салудың тиімсіз екенін көрсетті; жабысу коэффициентінің төмендеуі локомотивтердің жоғары қуатын толыққанды пайдалану мүмкіндігін шектеді. Үлкен, сегіз жетекші доңғалақты локомотив қажет болды. Бұл жол ақырында таңғажайып T1 4-4-4-4 дуплекс локомотивімен іске асырылды, бірақ Ұлы депрессия және электрлендірудің жоғары құны PRR булы локомотивтерін дамытуды K5 және M1a локомотивтерінен кейін тоқтатты. Электр бөлімі PRR локомотив саясатының негізгі бағытына айналды, ал электрлендірілген учаскелерден алынған булы локомотивтер PRR-де локомотивтердің артық болуына себеп болды, бұл жаңа локомотивтерді дамытуға ынтаны азайтты. Құйма болаттан жасалған локомотивтің негізгі бөлігі және Уортингтон су жылытқышы өзін жақсы көрсетті және K5 локомотивінен кейін салынған PRR-дің көптеген булы локомотивтерінде пайда болды, тіпті басқа да көптеген теміржолдарда да қолданылды. Екі локомотив те сүзіліп жіберілді.