Булочник локомотивтерінің су және отын бактары

Кіріспе

Бу локомотивтері үшін отын және су бактары.

Тендер немесе көмір вагоны (тек АҚШ-та қолданылады) – бу локомотивімен сүйретілетін, оның отыны (ағаш, көмір, мұнай немесе карбонизацияланған биомасса) және суы бар арнайы теміржол көлігі. Бу локомотивтері отынға қарағанда әлдеқайда көп су тұтынады, сондықтан оларды ұзақ қашықтыққа жүргізу үшін тендер қажет. Тендерді тартатын локомотив – тендерлік локомотив деп аталады. Тендері жоқ және барлық отын мен суын локомотивтің өзінде тасымалдайтын локомотивтер – танк локомотивтері немесе танк машиналарын деп аталады. Коридорлы тендер – бір жағында өткел жолы бар, экипаждың жүріп тұрған пойызбен ауысуына мүмкіндік беретін локомотив тендері. Тежегіш тендер – ауыр және негізінен тежеу тиімділігін арттыру үшін қолданылатын тендер.

Жалпы функциялары

Ең ірі бу локомотивтері су мен отынды тасымалдайтын тендерге тіркеме арқылы жартылай тұрақты жалғастырылады. Қай отын қолданылатыны жергілікті экономикалық жағдайға байланысты. Ұлыбританияда және Еуропаның бір бөлігінде, көмірдің көп болуы бу машинасының пайда болған алғашқы күндерінен бастап оны табиғи таңдауға айналдырды. АҚШ-та 1850 жылға дейін локомотивтердің көп бөлігі ағашпен жұмыс істеді, дейін шығыс ормандық аймақтарының көп бөлігі кесілді. Содан кейін көмірді пайдалану кеңірек таралды, ал ағашпен жұмыс істейтін локомотивтер ауылдық және орман шаруашылығы аймақтарымен шектелді.

Сумен жабдықтау

1800 жылдардың ортасына қарай, көптеген бу локомотивтерінің тендерлері U пішіндес (жоғарыдан қарағанда) су қаптамасымен қоршалған отын бункерінен (көмір немесе ағаш сақтауға арналған) тұратын. Тендердің жалпы пішіні көбінесе тіктөртбұрышты болды. Көмір сақталатын бункер локомотивке қарай еңкейіп, көмірге оңай қол жеткізуді қамтамасыз етті. Тендерлердегі су мен отын мөлшерінің арақатынасы әдетте әрбір отын тоқталысына екі су тоқталысы есебінен белгіленетін, себебі су отынға қарағанда қолдануға ыңғайлырақ болатын. Бір фунт көмір 6 фунт суды (0.7 галлон) буға айналдыра алатын. Сондықтан тендердің сыйымдылық көрсеткіштері әдетте 7 тонна (14 000 фунт) көмірге 10 000 галлон суға жуық болатын. Тендердегі су қоры су тоқтату пункттерінде және локомотив деполарында су крандарымен немесе порталдармен байланысқан арнайы су мұнараларынан толықтырылатын. Тендерді толтыру отты сақтаушының жұмысы, ол локомотивтің отынмен, бу қысымымен және сумен қамтамасыз етілуіне жауапты. Жұмыс істеу кезінде шығындалған суды ауыстыру үшін тендерде тасымалданатын су қазандыққа күшпен жіберілуі керек. Алғашқы локомотивтерде поршеньдердің қозғалысымен жұмыс істейтін сорғылар қолданылды. Кейіннен бу инжекторлары сорғыларды ығыстырды, ал кейбір локомотивтерде турбосорғылар пайдаланылды.

Жолдар немесе су құйылатын орындықтар

Ұлыбританияда, АҚШ және Францияда локомотивтердің қозғалыс кезінде су қорын толықтыруы үшін кейбір басты желілерде су алатын орындар (АҚШ-та – рельс су алағы) орнатылған. Үлкен су бактары бар локомотивтерде тендердің немесе артқы су резервуарының астына "су қабылдағыш" орнатылатын. Машинист су қабылдағышты қашықтан суға түсіріп, локомотивтің жылдамдығы суды бакқа итеріп жіберуге көмектесетін, ал бак толған соң қабылдағыш көтерілетін. Тендердегі отын мен су сыйымдылығы көбінесе олардың тұтылу қарқынына пропорционал болады, бірақ ерекшеліктер де кездесетін. Пенсильвания темір жолы мен Нью-Йорк орталық темір жолы көптеген бағыттарында рельс су алағын пайдаланып, локомотивтерге жылдамдықпен су алуға мүмкіндік берді. Осының нәтижесінде, осы тендерлердегі су бактары пропорционалды түрде кішідірек болды. Ұлыбританияда су алатын орындар "Үлкен Төрт" темір жолының үш компаниясы қолданды. Оңтүстік темір жолы бұл ережеден тыс болды, себебі оның көп бөлігі қысқа қашықтықтағы, қала маңындағы және ауылдық қызметтермен айналысты, онда су бағаналарынан су алуға жиі тоқтаулар жасалатын. Оңтүстік темір жолы Лондонға қарайғы бағыттарын үшінші рельс жүйесімен электрлендіруге шешім қабылдағандықтан, су алатын орындарды орнату да қиынға соқты. Тек Солтустік-Батыс темір жолының бұрынғы Лондон және Оңтүстік-Батыс темір жолы бағыттарында, онда алыс қашықтықтағы экспресс пойыздар жүргізілетін, су алағының болмауы мәселе тудырды. L&SWR (және Оңтүстік) бұл мәселені шешу үшін экспресс локомотивтерін екі осьті шассиде (bogies) жұмыс істейтін, 4000 галлон (18200 литр) су сыйымдылығы бар арнайы, жоғары сыйымды тендерлермен жабдықтады. Теміржолшылар оларды "су тасымалдағыш" тендерлер деп атады.

Конденсация тендерлері

Конденсациялық бу локомотивтері шығарылған буды конденсациялап, оны қоректік су ретінде қайта пайдалану үшін құрастырылған. Басты артықшылығы – суды сақтау, бірақ қозғалтқыштың жылу тиімділігі де жоғарылайды, себебі әдетте шығарылып кететін жылудың көп бөлігі қазандыққа құйылатын суды алдын ала қыздыруға қолданылады. Кейде конденсациялау тек қана түтін бұлттарын азайтып, көрінуді жақсарту мақсатында да қолданылған. Бұл өте күрделі механизм, сонымен қатар, түтін қорабындағы қосымша турбинаны қажет етеді, ол әдетте буды тік құбырға (үймеге) шығару арқылы қамтамасыз етілетін тарту күшін жасауға арналған.

Отынмен жабдықтау

Локомотивтің жұмысқа қабілетін шектейтін фактор – отынның отқа берілу жылдамдығы. Машинист көбінесе будың тұрақты қысымын сақтау үшін ағаш лақтыруға немесе көмірді локомотивтің оттыққа тиеуге уақыт жұмсайды. 20 ғасырдың басында кейбір локомотивтер соншалықты үлкен болды, машинист көмірді жеткілікті жылдамдықпен тиеуге үлгермейтін болды. Осының салдарынан АҚШ-та түрлі бумен жұмыс істейтін механикалық отын беру жүйелері (әдетте отын қоймасы мен оттықтың арасында бұрғылау арқылы беріледі) стандартты жабдыққа айналды және Австралия мен Оңтүстік Африканы қоса алғанда, басқа да елдерде қолданысқа енді.

Конкурстың жобалық нұсқалары

Темір жолдың алғашқы жылдарында тендерлер тікбұрышты қораптар болып келді, олардың ішінде көмір немесе отын сақтауға арналған бункер және оны U пішіндес су қабығы қоршап тұрды. Көптеген көмірмен жұмыс істейтін локомотивтерде осы пішін бу машиналары тоқтағанға дейін сақталды. Мұнаймен жұмыс істейтін локомотивтерде бункердің орнына жанармай бакі болды. Құрылымды жеңілдету және пайдалану тиімділігін арттыру мақсатында осы үлгіге операциялық себептермен өзгерістер енгізілді.

Вандербилт

1901 жылдың басында Корнелиус Вандербильт III жаңа типтегі тендерді қамтитын патентке өтініш берді. Вандербильт Нью-Йорк орталық темір жолын құрған негізін қалаушының шөбересі болды; оның тендері танк-вагон сияқты цилиндрлі корпуске және алдыңғы бөлігіне орнатылған отын бункеріне ие болды. Бұл конструкция көп ұзамай мұнай және көмірмен жұмыс істейтін локомотивтерді пайдаланатын көптеген американдық теміржолдары тарапынан қабылданып алынды. Төртбұрышты тендерлермен салыстырғанда, цилиндрлі Вандербильт тендерлері мықтырақ, жеңіл және беттік ауданына шаққанда көбірек отын сыйымдылығына ие болды. Вандербильт тендерлерін пайдаланғанымен танымал теміржолдар:

Коридор

1928 жылы 1 мамырда Лондон және Солтүстік-Шығыс темір жолының тоқтамайтын «Ұшатын шотланд» қызметін іске қосу үшін он арнайы тендерлер салынды. Бұл тендерлер пойыздан тендердің резервуары ішіндегі тар өткел арқылы локомотивке қол жеткізуге, сондай-ақ алдыңғы вагонымен икемді баллондық қосылыс арқылы байланысуға мүмкіндік берді. Өткелдің биіктігі мен ені 5 фут (2 метр) болды. 1938 жылға дейін үзіліс-үзіліспен қосымша коридорлы тендерлер салынды, нәтижесінде олардың саны 22-ге жетті. Олар әртүрлі уақытта A1, A3, A4 және W1 сыныптарындағы локомотивтерге қосылды, бірақ 1948 жылдың соңына қарай барлығы A4 сыныпты локомотивтермен жұмыс істеді. A4 локомотивінде қозғалыс кезінде экипажды ауыстыру үшін коридорлы тендердің қолданылуы 1953 жылғы британдық «Елизавета экспресі» көлік фильмінде көрсетілген, бұл Лондон-Эдинбург тағы бір аялдамасыз пойыздың атауы.

Су арбасы

Су арбасы – Англиядағы Лондон және Оңтүстік-Батыс темір жолы қолданған жоғары сыйымдылықтағы тендердің бір түрі. Құрама британдық алты дөңгелекті тендерлерден өзгеше, ол екі осьтік жүйеге және ішкі подшипниктерге ие болған. Бұл дөңгелектерінің жақсы көрінуіне байланысты оған ерекше сыртқы түс берген.

Асхана

Тек судан тұратын қосымша тендер "кафе" немесе "қосалқы тендер" деп аталады. Бу дәуірінде мұндай тендерлер жиі қолданылмаған. Жол бойында су қоймалары белгілі бір аралықта орналасқандықтан, көп жағдайда "кафе" қажет болмады. Дегенмен, "кафе" пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімді болған жағдайлар да болды. Норфолк және Батыс темір жолы өздерінің алып 2-8-8-2 Y классы және 2-6-6-4 A классы локомотивтерін көмір пойыздарында, белгілі бір уақытқа жоспарланған жүк пойыздарында, жылдам жүк пойыздарында және тауарлық жүк пойыздарында пайдаланған. "Кафе" пайдалану бір су тоқтауын өткізіп жіберуге мүмкіндік берді, бұл пойыздың тоқтаған жерден тік көтерілуден аулақ болуына септігін тигізді. Қазіргі уақытта Юнион Пасифик темір жолы экскурсиялық пойыздарында 844 және 4014 номерлі локомотивтерімен екі "кафе" пайдаланады. Бу локомотивтері қызметтен шығарылған кезде жол бойындағы барлық су резервуарлары алынып тасталды. Бүгінде су құбырлары пайдаланылады, олар резервуарларды әлдеқайда баяу толтырады. "Кафелер" аялдамалар арасындағы қашықтықты ұлғайтуға мүмкіндік береді. "Кафелер" сусыз Нулларбор жазығын кесіп өтетін Транс-Австралия темір жолында да қолданылған. Жаңа Оңтүстік Уэльсте осындай көліктер "джин" деп аталды және көбінесе құрғақ батыс аймағында және кейбір тармақ желілерінде пайдаланылды. Қазіргі уақытта мұражайлық экскурсияларда суға қолжетімді жерлердің жетіспеуіне байланысты жиі қолданылады. 2019-2020 жылдарғы апатты өрт кезінде, өрттер Сиднейдің оңтүстігіндегі Тирлмирдегі теміржол мұражайының жанындағы қалаларды қиратқанда, мұражайдан дизель локомотив екі "джин" көлігін өрт сөндірушілерге су жеткізуге көмектесті. Ұлыбританияда 1960 жылдардың соңы мен 1970 жылдардың басында "Flying Scotsman" локомотивінің сақталған нұсқасында энтузиасттар экскурсиялары кезінде "кафе" пайдаланылды. Бұрын алыс қашықтыққа жүретін пойыздарды қамтамасыз еткен су құбырлары теміржол желісі дизельге ауысқан кезде алынып тасталды. 2009 жылдың 25 шілдесінде "Bittern" локомотиві екінші тендерді пайдаланып, Корольдік кресттен Йоркқа дейін 188 мильді тоқтамай жүрді. Ұлыбританиядағы теміржолдар АҚШ-тағылардан әлдеқайда қысқа болғандықтан, "кафе" пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімді болған жоқ.

An additional tender which holds only water is called a "canteen" or "auxiliary tender". During the steam era, these were not frequently used. Water tanks were placed at regular intervals along the track, making a canteen unnecessary in most cases. However, there were times that canteens proved economical. The Norfolk and Western Railway used canteens with its giant 2 8 8 2 Y Class and 2 6 6 4 A Class locomotives on coal trains, timed freights, fast freights, and merchandise freights. Use of the canteen allowed one of the water stops to be skipped, allowing the train to avoid climbing a hill from a dead stop. Currently, the Union Pacific Railroad uses two canteens with its steam locomotives 844 and 4014 on excursion trains. Virtually all the trackside tanks were removed when steam locomotives were retired. Nowadays, fire hydrant hookups are used, which fills the tanks much more slowly. The canteens allow for greater range between stops. Canteens were also used on the Trans Australian Railway which crosses the waterless Nullarbor Plain. In New South Wales these vehicles were called "gins", and were used in the predominantly dry western region and on some branch lines. Now prominently use on heritage excursions due to the lack of places with accessible water points. During the catastrophic 2019 2020 bushfire season, as fires devastated towns near the Rail Transport Museum at Thirlmere, south of Sydney, a diesel locomotive from the museum hauled two gins to help replenish firefighting tanker trucks. In the United Kingdom, a canteen was used on the preserved Flying Scotsman during enthusiast excursions in the late 1960s and early 1970s. The water troughs that had previously supplied long distance expresses had been removed during dieselisation of the railway network. On 25 July 2009, Bittern made a 188 mile run from King's Cross to York non stop using a second tender. As railways in Britain tend to be much shorter than those in the US, the canteen was not an economical proposition.

Отын тендері

Кейде дизельдік локомотивтер үшін тендер пайдаланылады. Бұл әдетте, локомотивке жанармай құбырымен қосылатын және тендердің артындағы локомотивтерді қашықтан басқаруға мүмкіндік беретін муфталы вагон болып табылады. Burlington Northern темір жолы отынның қымбат тұратын шалғай аймақтарында отын тендерлерін қолданды. Дизель отынын арзанға сатып алып, тендерге құюға болады. Көбінесе екі EMD SD40 2 локомотиві тендердің арасында орналасқан. Кейбір тендерлер Burlington Northern Santa Fe бірігуінен кейін де сақталып қалды, бірақ BN-нің қара және жасыл түстерінде болды. Southern Pacific темір жолы да дизельдік отынмен жұмыс істеу үшін тендерлерді қысқа мерзімге сынап көрді. Кейбір слюдтарда отын бактері бар және олар жалғастырылған локомотивтер үшін отын тендері ретінде қолданылады, әсіресе дизельдері тозығы жеткен локомотивтерден қайта жаңартылғандары үшін. Union Pacific темір жолы турбиналарында отын тендерлерін пайдаланды. Бұл тендерлер бастапқыда бу локомотивтерімен қолданылған, кейін ауыр "Bunker C" отын майын сыйымдыру үшін қайта жабдықталған. Отын сыйымдылығы шамамен 23 000 галлон (87 000 литр) құрады. Турбиналар тоқтатылғаннан кейін, кейбір тендерлер су құюға қайта жөнделіп, бу локомотивтері үшін су тасымалдауға пайдаланылды. Отын тендерлері теміржолдар үшін, әсіресе Soo Line үшін де даулы мәселе болды. 1970-жылдардың соңында теміржол басшылығы Чикагода отын тендерлерін толтырып, содан кейін отынды Висконсин штатының Shoreham қаласына тасымалдаудың арзан екенін анықтады. Бұл теміржолдың отынға қосымша салық төлеуінен сақтады және бұл жүйе 1980-жылдардың ортасына дейін жалғасты. Illinois және Wisconsin штаттары теміржолдың бұл әрекеттерін байқағаннан кейін, жүк көліктеріне салынатын жол салығындай отын тасымалына да салық салуды көздейтін заң қабылданды. Бұл тендерлер арқылы отынды тасымалдаудың барлық артықшылықтарын жойды, ал Soo Line бұл тәжірибені тыныш түрде тоқтатты. Сондай-ақ, дизельдік локомотивтерді сұйытылған табиғи газбен жұмыс істеуге бейімдеу үшін отын тасымалдауға арналған тендерлер әзірленді.

Sometimes a tender will be used for a diesel locomotive. This is typically a tank car with a fuel line that connects to the locomotive and MU connections to allow locomotives behind the tender to be controlled remotely. The Burlington Northern Railroad used fuel tenders in remote territory where fuel was expensive. Diesel fuel could be bought cheaply and loaded into the tender. A common consist was two EMD SD40 2s with a tender between them. Some of the tenders survived the Burlington Northern Santa Fe merger but retain the black and green BN colors. The Southern Pacific Railroad also briefly experimented with fuel tenders for diesels. Some slugs have fuel tanks and serve as fuel tenders for the attached locomotives, especially those that are converted from locomotives that are retired due to worn out diesels. The Union Pacific Railroad used fuel tenders on its turbines. These tenders were originally used with steam locomotives, then reworked to hold heavy "Bunker C" fuel oil. Fuel capacity was about 23,000 gallons (87,000 liters). When the turbines were retired, some of the tenders were reworked to hold water, and employed as canteens for steam locomotives. Fuel tenders have also been the cause of controversy for railroads, in particular the Soo Line. In the late 1970s, the management of the railroad discovered that it was cheaper for them to fill their fuel tenders at Chicago, and then transport the fuel to Shoreham Wisconsin. Doing this avoided the railroad needing to pay extra taxes on the fuel, and the system was continued until the mid 1980s. When the states of Illinois and Wisconsin caught onto the railroad's actions, legislation was passed which charged the same over the road tax on the fuel movement over rail which was charged for truck drivers. Doing this completely negated the benefit of moving the fuel by way of the tenders, and Soo quietly withdrew the practice. Tenders have also been developed to carry liquefied natural gas for diesel locomotives converted to run on that fuel.

Тежегіштің сымбаттылығы

Британдық теміржолдарда тежегіш вагондары – ертедегі магистральдық дизельдік локомотивтермен қолданылатын, ауыр салмақты, төмен орналасқан вагондар еді. Бір немесе екі вагон локомотивтің алдына немесе артына қосылып, автоматты тежегіштері жоқ немесе толық жабдықталмаған жүк пойыздарын (автотежегіштері жоқ вагондардан құралған пойыздарды) тартатын кезде қосымша тежегіш күшті қамтамасыз ететін. Бұл вагондар қажет болды, себебі жаңа дизельдік локомотивтердің салмағы бу локомотивтерімен салыстырғанда жеңіл болғандықтан, олардың тарту күші (демек, пойыз тарту қабілеті) бірдей болса да, тоқтату қабілеті төмен еді. Бастапқыда Солтүстік-Шығыс Англияда қолданылуы жоспарланған, онда локомотивтер көбінесе оларды итеріп (артынан жетелеу арқылы) жүргізетін, кейін басқа өңірлерде де пайдаланылды. Оңтүстік аймағында олар әдетте локомотивтің артынан сүйреліп келетін. Вагонның салмағын 35 1/2 – 37 1/2 тоннаға жеткізу үшін корпусы металл сынықтарымен толтырылды, бұл қолданылатын тежегіш күшті арттырды.

Қуатты тендер

Кейбір ерте британдық бу локомотивтері қуатты тендерлермен жабдықталған. Бұлар көмір мен су сақтаудан басқа, локомотивтен қуат алатын дөңгелектерге ие болды, бұл жолға жабысу күшін арттырды. Бұл экономикалық себептермен тоқтатылды; мұндай жабдықталған локомотивтерде жұмыс істейтін теміржолшылар қосымша төлем талап етті, себебі олар тиімді түрде екі локомотивті басқарды. Дегенмен, бұл идея Ravenglass және Eskdale теміржолының River Mite локомотивінде қайта сыналып көрілді, ал Garratt локомотивін осы принциптің дамуы ретінде қарастыруға болады. АҚШ-тағы триплекс локомотивтерінде де қуатты тендерлер қолданылды, бірақ тендердің салмағының өзгеруіне байланысты бұл тәжірибелер сәтті деп есептелмеді. Қуатты тендерлер Shay, Climax және Heisler сияқты тісті бу локомотивтерінде кеңінен қолданылды, онда тік беткейлер мен ауыр пойызға қосымша жабысу күші қажет болды. Бүгінде дизельді-электрлі локомотивтерде шлагтар қолданылады. Шлагтар локомотивтің бас қозғалтқышынан электр энергиясын алатын жетек моторларына ие, бұл қосымша жабысу күшін қамтамасыз етеді.

Германия тәжірибесі

Германияда тендерлік локомотивтердің кері бағыттағы орташа жылдамдықпен жүруге қабілетті болуына назар аударылды, осы арқылы олар өз тендерлерін итеріп жылжытатын. Мысалы, көптеген DRB Class 50 (2 10 0) локомотивтері екі бағытта да жылдамдықпен қозғала алатын және айналу мүмкіндігі жоқ тармақ желілерінде жиі қолданылатын. Неміс локомотивтеріне қатысты шатасу тудыруы мүмкін нәрсе – неміс тілінде "Tenderlokomotive" сөзі танк локомотивін білдіреді. Ал жеке тартылатын тендері бар локомотив "Schlepptenderlokomotive" деп аталады.

Бірінші тендерлік операциялар

Кейбір жағдайларда, әсіресе айналымдық мүмкіндігі жоқ тармақ желілерінде, мысалы, соңғы стансада айналу платформасы немесе үшбұрыш жолы болмағанда, локомотивтер тендері алдында пойызды кері бағытта жүргізетін. Мұндай жағдайларда, фара (АҚШ) немесе фаралар/дискілер тендердің алдыңғы бөлігіне орналастырылатын. Локомотив экипажы көбінесе желден қорғану және көмір шаңының кабинаға ұшып кірмеуі үшін кабина шатырының артқы жағынан тендердің алдыңғы жағына брезент (немесе локомотивтің дауылдық қорғағышы, егер бар болса) орнатуға тырысатын. Көбірек тендер алдымен жұмыс істеуге арналған тендерлерге көбінесе бекітілген кабина панелі мен терезелер орнатылып, кабина толығымен жабық күйге келтірілетін.