Кіріспе
Бортында отын мен суын таситын бу локомотиві.
Танк локомотиві немесе танк қозғалтқышы – суын бір немесе бірнеше су бактерінде таситын бу локомотиві. Көптеген танк қозғалтқыштарында отынды сақтауға арналған бункерлер (немесе отын бактері) болады; ал тендерлі локомотивтерде тендер отынның бір бөлігін немесе барлығын сақтайды, сонымен қатар су да сақтауы мүмкін. Су бактері мен отын бункерлерінің орналасуы және түріне қарай бірнеше түрлі танк локомотивтері бар. Ең көп таралған түрінде қазандықтың екі жағына бактер орнатылады. Бұл тип 1840 жылдары пайда болды және өнеркәсіптік жұмыстар үшін, кейіннен маневрлеу және қысқа қашықтықтағы басты желідегі жұмыстар үшін тез танымал болды. Су мен отынды жеке тендермен тасымалдауды қажет ететін дәстүрлі локомотивтерге қарағанда танк локомотивтерінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
Шығу тегі
Бірінші танк локомотиві 1829 жылы Рейнхилл сынақтарында жүрген «Новелти» болды. Ол құдық резервуарлы локомотивтің үлгісі еді. Дегенмен, жақтан орналасқан танк локомотивтерінің кең таралған түрі 1840 жылдардан басталады; олардың алғашқыларының бірін Джордж Англия және Компани, 1848 жылы Лондон-Брайтон және Оңтүстік жағалау темір жолы үшін Сифорд тармағын салушы мердігерлерге тапсырды. Мұндай локомотивтердің қауіпсіз емес деген алғашқы пікірге қарамастан, бұл идея тез тарады, әсіресе өнеркәсіптік қолдануда, және 1851 жылы Ұлы көрмеде бес өндіруші өз үлгілерін көрсетті. Олар – Э. Б. Уилсон және компания, Уильям Фэрберн мен ұлдары, Джордж Англия, Китсон Томпсон және Хьюитсон, сондай-ақ Уильям Бриджес Адамс. 1850 жылдардың ортасына қарай танк локомотивтері түрлі бағыттардағы және өнеркәсіптік мақсаттағы жұмыстарды атқарды, әсіресе қысқа қашықтықтардағы немесе жиі бағыт өзгертілетін маршруттарда.
Танк локомотивтерінің түрлері
Су резервуарларының орналасуы мен түріне қарай, танк-локомотивтердің бірнеше түрі бар. Оларға қабырғалық резервуарлы, атқұйрықтық резервуарлы, паннье резервуарлы, құдық резервуарлы және тағы да басқалары жатады.
Бүйірдегі резервуар
Бүйірлік резервуарлар – қазанның екі жағында орналасқан, қазанның ұзындығының барлық немесе бір бөлігін қамтитын, тікбұрышты пішінді резервуарлар. Бұл конфигурация Ұлыбританияда жиі кездесетін еді. Резервуарлардың ұзындығы көбінесе клапандық механизмге (ішкі қозғалысқа) қол жеткізу үшін шектеулі болды. Қазанның толық ұзындығы бойынша созылған резервуарлар су сыйымдылығын арттырады, ал мұндай жағдайда тікбұрышты резервуардағы ойықтар клапандық механизмге кіруге мүмкіндік берді. Ұзын бүйірлік резервуарлар кейде алдыңғы жағынан төмен қарай тарылып, көру мүмкіндігін жақсарту үшін жасалған. Көбінесе бүйірлік резервуарлар қазан трубасының соңында немесе одан бұрын тоқтады, ал түтін камерасы алға қарай шығып тұрды. Аз ғана конструкциялар түтін камерасының алдыңғы бөлігіне дейін жетіп, олар "флатирон" деп аталды.
Қаптамалық резервуар
Pannier резервуарлары – қазандықтың қабырғаларында орналасқан, локомотивтің жүріс тақталарында емес, қорап тәрізді резервуарлар. Бұл резервуарлар мен жүріс тақтасы арасында кеңістік қалдырады. Pannier резервуарлары, шанақ резервуарларына қарағанда төмендеу ауырлық центріне ие, сонымен қатар клапандық механизмге оңай қол жеткізуге мүмкіндік береді. Олардың аты осы резервуарлардың жүк көтеретін жануарлардың қаптарына (паннье) ұқсас орналасуынан шыққан.
Ұлыбритания
Ұлыбританияда паннерлік танк локомотивтерін негізінен Ұлы Батыс темір жолы пайдаланды. Ұлы Батыс темір жолының алғашқы паннерлік танктері 1900 жылдардың басында Белпаир оттық қорабымен қайта жаңартылған атты танк локомотивтерінен өзгертілді. Соңғысының жалпақ бетін айнала қоршайтын атты резервуарға орналастыру қиындық тудырды, бұл резервуардың сыйымдылығын азайтты және судың қызып кетуіне себеп болды. Паннерлік танк локомотивтері көбінесе Ұлы Батыс темір жолының символы саналады.
Бельгия
Бельгияда панниерлік резервуарлар кем дегенде 1866 жылдан бері қолданылып келді, қайтадан Belpaire оттықпен байланысты. Локомотивтер Бельгия мемлекеті үшін және кішігірім қосалқы желілерді біріктіретін жеке компания Société Générale d'Exploitation (SGE) үшін салынды.
Америка Құрама Штаттары
АҚШ-тың батыс аймағындағы орман шаруашылығы теміржолдары ауыр ағаш пойыздары үшін 2-6-6-2 Saddle (қос резервуарлы) немесе Pannier (жанама резервуарлы) локомотивтерін пайдаланды.
Артқы резервуар (немесе артқы резервуар)
Бұл конструкцияда танк кабинаның артына, әдетте тірек доңғалақтың үстіне орналасады. Бұл судың салмағын жетекші доңғалақтардан алып тастайды, локомотивке тұрақты жетектік салмақ береді. Бұл құрылымның кемшілігі – су тасымалдау көлемінің азаюы. Артқы танк – американдық Форни типті локомотивтің маңызды құрауы, ол кері доңғалақтары бар 4-4-0 американдық типті локомотив болып табылады.
Қанат танкісі
Қанат резервуарлары – қазандықтың толық ұзындығы емес, түтін қорының ұзындығы бойымен орналасқан бүйірлік резервуарлар. 19 ғасырдың басында "қанат резервуары" термині кейде бүйірлік резервуардың синонимі ретінде қолданылған. Қанат резервуарлары көбінесе сумен жиі толтырылатын және бүйірлік немесе ат үстіндегі резервуарлар клапандық механизмге қол жеткізуді қиындататын тар жолақты өнеркәсіптік локомотивтерде қолданылды. Керри трамвайының Excelsior локомотиві әртүрлі дереккөздерде қанат резервуарлы және кері тігілген ат үстіндегі резервуарлы болып сипатталған.
Артқа бұрылған атқыштар резервуары
Артқа бұрылған етік танкісі – екі танкі түтін қорабының астында біріктіріліп, оны тіреген қанаттанкінің бір түрі. Бұл сирек кездесетін конструкция қанаттанкі сияқты себептермен қолданылған, бірақ су сыйымдылығы шамалы артық болған. Брилл трамвай локомотиві Воттонның артқа бұрылған етік танкісі болған деп саналады. Артқа бұрылған етік танкісі В. Г. Багналдың арнайы жасаған түрі еді.
Тендерлік танк
Танк локомотивтері өздерінен кейін тендерді де тартуы мүмкін. Бұл ең ірі локомотивтерде, сондай-ақ локомотивтің кіші өлшемділігі отын мен су үшін қолданылатын кеңістікті шектейтін тар теміржолдарда жиі кездесетін жағдай еді. Осындай локомотивтерде отын мен су (көмір қолданылған жағдайда) пропорцияда тасымалданды, яғни әр 6 фунт суға 1 фунт көмір шамасында.
Тар теміржол локомотивтерімен тендер қолданылған жағдайларда, олар көбінесе тек отынды тасыды, ал су локомотивтің резервуарларында сақталды. Тендер локомотивтің бункеріне қарағанда көбірек отын сыйымдылығын ұсынады, ал су сыйымдылығын көбінесе пайдаланылмаған бункер кеңістігін су резервуарына айналдыру арқылы арттыруға болады.
Құрастыру
Үлкен бүйірлік танк локомотивтерінде қосымша артқы танк (көмір бункерінің астында) немесе рама арасындағы танк (ұңғыма танкісі) болуы мүмкін. Мұндай конструкция су қоймасын көбейту, салмақ таралуын теңестіру, немесе ауырлық орталығын төмендетіп тұрақтылықты арттыру мақсатында жасалған болуы мүмкін.
Локомотивтің сыныпталуы және дөңгелектердің орналасуы
Танк локомотивтері екі бағытта да бірдей жылдамдықпен жүре алатындықтан (төменде қараңыз), олар көбінесе, қозғалыс бағытына қарамастан, бірдей жүріс және тұрақтылық сипаттамаларын қамтамасыз ету үшін симметриялық дөңгелектерге ие болады. Бұл тек жетекші дөңгелектерден (мысалы, және) немесе жетекші және бағыттайтын дөңгелектердің саны тең болған (мысалы, және) орналасуларға әкеледі. Дегенмен, үлкен бункерді ұстау сияқты басқа да талаптар симметриялық емес орналасуды қажет етеді.
Отын бункері
Қатты отын, мысалы көмірді пайдаланатын танк локомотивтерде отынды тасымалдау үшін бункер қолданылады (сұйық отын, мысалы мұнайды пайдаланатын локомотивтерде отын бакі қолданылады). Танк локомотивтерінде бункерлерді орналастырудың екі негізгі түрі бар: кабинаның арт жағында (төмендегі суреттердің сол жағында көрсетілгендей), мұндай орналасқан бункерлер көбінесе артқы тасымалдау осьтері немесе артқы күкпені бар локомотивтерде қолданылады; немесе оттық үстінде және бір жағында, оттық артқы жетекші осьтің үстінен шығып тұрған жағдайда қолданылады, себебі бұл оттықтың үстінен шығып тұрған салмағын тепе-теңдеп, локомотивті тұрақтандырады.
Басқа цистерналық локомотивтер
Өз отынын тасымалдайтын, бірақ әдетте басқа себептермен санатталған бірнеше арнайы бу локомотивтері бар.
Гарратт локомотивтері
Гарратт локомотиві үш бөліктен тұрады. Қазан дөңгелектері жоқ ортаңғы рамаға орнатылады, ал отын бункерлері мен су резервуарларын тасымалдайтын екі жиынтық жетекші дөңгелек (барлығы 4 цилиндр) қазанның әр екі жағындағы бөлек рамаларға орнатылады. Буынттау (артикуляция) үлкен локомотивтерге қисықтарда жүруге мүмкіндік береді, ал әйтпесе қатаң рамалы локомотивтердің өлшемін шектейтін бұл қисықтарда жүруге болмайтын еді. Гарратт локомотивтерінің буынттау жүйесінің басты артықшылығы – қисықтарда жүргенде локомотивтің ауырлық орталығының рельс ортасынан өтуі немесе оның ішінде қалуы.
Кранды танк локомотивтері
Кранды танк (КТ) – теміржол шеберханаларында немесе басқа да өнеркәсіптік ортада жұмыс істеу үшін кранмен жабдықталған бу танк локомотиві. Кран алдыңғы, орталық немесе артқы бөлігіне орнатылуы мүмкін.
Желіде жүретін танк локомотивтері
1930 жылдары экспресс жолаушылар локомотивтерін жабық корпуспен аэродинамикалық етіп жасауға бейімділік болды. Экспресс локомотивтерінің көпшілігі тендерлі локомотивтер болды, бірақ бірнеше жылдам танк локомотивтері де жоғары жылдамдықтағы, бірақ қысқа қашықтықтағы маршруттарда қолданылды, онда айналу уақыты маңызды болды және танк локомотивтерінің айналу платформаларына тәуелді болмауы тиімді болды. Мысалға, неміс 61 классы және венгр 242 классы.
Мердігердің локомотивтері
Мердігердің локомотиві – теміржол салумен айналысатын құрылыс инженерлік фирмалары үшін арнайы бейімделген шағын танк локомотиві болды. Бұл локомотивтер жұмыс алаңында салынған уақытша теміржол желілері арқылы адамдарды, жабдықтарды және құрылыс материалдарын тасымалдау үшін қолданылатын, құрылыс жұмыстары барысында жиі қайта салынатын немесе басқа жерге көшірілетін желілерде пайдаланылатын. Мердігерлік локомотивтер көбінесе атты немесе ұңғымалы резервуарлы типтерде (жоғарыда көрсетілгендей) жасалған, бірақ оларды осы міндеттерге сәйкес етуі үшін бірнеше өзгерістер қажет болды. Олар уақытша рельстерде жүруге мүмкіндік беру үшін ең жеңіл болуы тиіс еді, сондай-ақ, көбінесе өте тегіс емес болатын рельстерден түсіп кетпеуі үшін терең жиекті доңғалақтары болды.
Булы трамвай қозғалтқыштары
Көшеде немесе жол жиегінде жұмыс істеуге салынған немесе өңделген бу трамвайларының көпшілігі танк-локомотивтер болды. Трамвай локомотивтерінің дөңгелектері мен механизмдері жол апатының алдын алу үшін жабық болды. Олар көбінесе жолға шашыраған заттардың рельстен шығуға себеп болмауы үшін сиыр ұстағыштарымен жабдықталды. Кейбір трамвай локомотивтері шатыры және жабық қабырғаларымен жабдықталған, олар локомотивке қарағанда жүк вагонына көбірек ұқсады.
Тік қазандықты локомотивтер
Тік қазандықтары бар теміржол локомотивтері көбінесе танк локомотивтері болып келді. Олар негізінен өнеркәсіптік ортада қолданылатын, кішкентай, пайдалануға арзан машиналар еді.
Танымалдық
Әлем бойынша танк локомотивтерінің танымалдылығы әртүрлі болды. Олар көбінесе Еуропада, қысқа қашықтықта, жылдам айналым қажет болғанда немесе локомотивті айналдыру мүмкіндігі болмаған жерлерде жиі кездеседі. Олардың отын мен су сыйымдылығы шектеулі болғандықтан, аялдамалар арасындағы ұзақ жолдарда олар жиі қолданылмайтын. Олар Ұлыбритания, Франция және Германияда кеңінен таралған. Ұлыбританияда олар көбінесе маневрлік жұмыстарда, пилоттау, қала маңындағы жолаушылар тасымалында және жергілікті жүк тасымалында пайдаланылды. GWR өзінің "Прери" танк локомотивтерімен (мысалы, "61xx" класы) танымал болды, олар Уэльстің таулы аймандарындағы көмір шахталарына арналған, GWR 4200 класы үшін жасалған, өте ауыр пойыздарды да тасыды. Германияда да ірі танк локомотивтері құрастырылды. АҚШ-та олар қала маңындағы пойыздарды итеру-тарту арқылы қызмет көрсетуге, терминалдар мен локомотив жөндеу шеберханаларында ауыстыру жұмыстарына, сондай-ақ орман шаруашылығында, тау-кен және өнеркәсіптік салаларда қолданылды.