南アフリカ クラス 20 2-10-2

南アフリカ クラス 20 2-10-2
実験用コンデンサー No. 2485、1950 年頃
種類と起源 ♠ MP1型テンダー- ♥ MT2型テンダー ♣ CL型コンデンシングテンダー 電源タイプ スチーム デザイナー 南アフリカ鉄道 （AGワトソン） ビルダー 南アフリカ鉄道 モデル クラス20 ビルド日 1935 総生産量 1 再建者 南アフリカ鉄道 再建日 1950 番号を再構築 1 凝縮機関車
仕様 構成： ​  • ホワイト 2-10-2 (サンタフェ)  • インド工科大学 1'E1'h2 ドライバ 3番目の連結車軸 ゲージ 3 フィート 6 インチ( 1,067 mm )ケープゲージ リーディング径 28+1 ⁄ 2 インチ (724 mm) 結合径 48インチ（1,219 mm） 後続径。 34インチ（864 mm） テンダーホイール ♠ ♥ ♣ 34インチ（864mm） ホイールベース ♠ 59フィート6+1 ⁄ 8 インチ (18,139 mm) ♣ 77 フィート8+7 ⁄ 8 インチ（23,695 mm）  • エンジン 31フィート7+1 ⁄ 2 インチ (9,639 mm)  • 連結 17フィート（5,182 mm）  • 入札 ♠ 16 フィート 9 インチ (5,105 mm) ♥ 20 フィート 5 インチ (6,223 mm) ♣ 33 フィート 5 インチ (10,185 mm)  • テンダー台車 ♠ 4 フィート 7 インチ (1,397 mm) ♥ 6 フィート 2 インチ (1,880 mm) ♣ 8 フィート 8 インチ (2,642 mm) 長さ： ​  • オーバーカプラ ♠ 68 フィート 1 インチ (20,752 mm) ♣ 88 フィート5+1 ⁄ 2 インチ (26,962 mm) 身長 12フィート11+1 ⁄ 4 インチ (3,943 mm) フレームタイプ バー 車軸荷重 ♠ ♥ 11 LT 14 cwt (11,890 kg) ♣ 13 LT (13,210 kg)  • リード ♠ ♥ 8 LT 2 cwt (8,230 kg) ♣ 9 LT 5 cwt (9,398 kg)  • 1番目にカップリング ♠ ♥ 11 LT 6 cwt (11,480 kg) ♣ 12 LT 16 cwt (13,010 kg)  • 2番目に連結 ♠ ♥ 11 LT 10 cwt (11,680 kg) ♣ 13 LT (13,210 kg)  • 3番目に結合 ♠ ♥ 11 LT 14 cwt (11,890 kg) ♣ 11 LT 12 cwt (11,790 kg)  • 4番目に結合 ♠ ♥ 11 LT 4 cwt (11,380 kg) ♣ 11 LT 12 cwt (11,790 kg)  • 5番目に結合 ♠ ♥ 11 LT 3 cwt (11,330 kg) ♣ 11 LT 12 cwt 3 qtr (11,820 kg)  • トレーリング ♠ ♥ 8 LT 18 cwt (9,043 kg) ♣ 9 LT 9 cwt 1 qtr (9,614 kg)  • テンダー台車 ボギー 1: ♠ 27 LT 10 cwt (27,940 kg) ♥ 33 LT 18 cwt (34,440 kg) ♣ 41 LT 13 cwt 1 qtr (42,330 kg) ボギー 2: ♠ 23 LT 11 cwt (23,930 kg) ♥ 35 LT 10 cwt (36,070 kg) ♣ 37 LT 3 cwt 1 qtr (37,760 kg)  • テンダー車軸 ♠ 13 LT 15 cwt (13,970 kg) ♥ 17 LT 15 cwt (18,030 kg) ♣ 13 LT 17 cwt 3 qtr (14,110 kg) 接着剤重量 ♠ ♥ 56 LT 17 cwt (57,760 kg) ♣ 60 LT 12 cwt 3 qtr (61,610 kg) 機関車の重量 ♠ ♥ 73 LT 7 cwt (74,530 kg) ♣ 79 LT 7 cwt (80,620 kg) 柔らかい重量 ♠ 51 LT 1 cwt (51,870 kg) ♥ 69 LT 8 cwt (70,510 kg) ♣ 78 LT 16 cwt (80,060 kg) 総重量 ♠ 124 LT 8 cwt (126,400 kg) ♥ 142 LT 15 cwt (145,000 kg) ♣ 158 LT 3 cwt (160,700 kg) 入札タイプ ♠ MP1 (2軸台車) ♥ MT2 (2軸台車) ♣ CL (バックアイ3軸台車) CL、MP1、MT2、MX、MYは許可されています 燃料の種類 石炭 燃料容量 ♠ 10 LT (10.2 t) ♥ 14 LT (14.2 t) ♣ 11 LT 10 cwt (11.7 t) ウォーターキャップ。 ♠ 4,250 英ガロン (19,300 L) ♥ 6,000 英ガロン (27,300 L) ♣ 3,900 英ガロン (17,700 L) ファイアボックス: ​  • タイプ ラウンドトップ  • 格子エリア 36平方フィート（3.3m2） ボイラー： ​  • ピッチ 8 フィート (2,438 mm)  • 直径 4フィート10インチ+1 ⁄ 4 インチ (1,480 mm)  • チューブプレート 20 フィート3 ⁄ 8 インチ (6,106 mm)  • 小さなチューブ 86: 2+1 ⁄ 4 インチ（57 mm）  • 大型チューブ 18: 5+1 ⁄ 2 インチ (140 mm) ボイラー圧力 200 psi (1,379 kPa) 安全弁 ポップ 加熱面: ​  • ファイアボックス 125平方フィート（11.6m2）  • チューブ 1,527平方フィート（141.9m2）  • アーチチューブ 15平方フィート（1.4m2）  • 総表面積 1,667平方フィート（154.9m2） 過熱装置: ​  • 暖房エリア 415平方フィート（38.6m2） シリンダー 二 シリンダーサイズ 21インチ（533 mm）ボア 24インチ（610 mm）ストローク バルブギア ロータリーカム バルブタイプ ポペット カプラ AARナックル
パフォーマンス数値 牽引力 33,080 lbf (147.1 kN) @ 75%
キャリア オペレーター 南アフリカ鉄道 クラス クラス20 クラス内の人数 1 数字 2485 正式名称 プレトリア ニックネーム トラップスウッツィーズ 配達済み 1935 最初の実行 1935 撤回 1958 廃棄 1961
3番目と4番目の連結車軸にはフランジレス車輪が付いていた。

1935 年製南アフリカ鉄道クラス 20 2-10-2 は蒸気機関車でした。

1935年、南アフリカ鉄道はプレトリア機械工場で設計・製造された2-10-2サンタフェ型車輪配置のクラス20蒸気機関車1台を運行させた。1950年に、実験的な凝縮機関車に改造された。^{[1] [2] [3] [4]}

クラス20は、1888年のナタール政府鉄道4-6-2TTハブロックと1910年のクラス2Cに続いて、南アフリカで設計・製造された3番目の機関車タイプでした。^[4]

クラス20 2-10-2サンタフェ型蒸気機関車は、1929年から1936年まで南アフリカ鉄道（SAR）の主任機械技師であったAGワトソンによって1934年に設計され、サルボコップのプレトリア機械工場でSARによって製造されました。この機関車は、線路が40本で構成されていた南西アフリカシステムで使用することを意図していました。+1ヤードあたり1⁄4ポンド（ 1メートルあたり20キログラム）のセクションレールが砂漠地帯に敷設され、実質的にバラストは使用されていません。これによりワトソンは最大車軸荷重を11ロングトン（11.2トン）に制限し、直径48インチ（1,219ミリメートル）の連結輪とフランジレス駆動輪および中間連結輪を備えたサンタフェタイプの車輪配置を選択しました。 ^{[2] [3] [4] [5] [6]}

唯一のクラス20機関車は2485号機と番号が付けられていた。これはハイブリッドで、ワトソン規格1Aボイラーを搭載したクラス19A機関車からボイラーを継承していた。動輪は廃車になったクラス8機関車のものだった。後部のポニー台車はクラス19Cのものと似ていたが、先頭のビッセル台車は特別に設計されたものだった。バーフレームとシリンダーは輸入された。^{[1] [2] [3]}

輸入されたフレームとシリンダー、スイス製の機関車から受け継いだボイラーなど、完全に南アフリカ製ではなかったものの、これは1888年のナタール政府鉄道の機関車ハブロックと1910年のクラス2Cに続いて、南アフリカの工場で設計・製造された蒸気機関車として記録された3番目の例であった。^{[2] [4] [7] [8]}

回転カムポペットバルブギアを備えたシリンダーはクラス19Cのものと同一であったが、ストロークが26インチ（660ミリメートル）から24インチ（610ミリメートル）に短縮された。改良されたシリンダーカバーには、ストロークの短縮に合わせて深いスピゴットが設けられた。主駆動とバルブギア駆動は、3番目の連結ホイールペアから行われた。すべての連結ホイールの車軸ボックスにはグリース潤滑が提供された。10個の連結ホイール配置は、南西部の線路の急カーブと相まって、先頭の連結ホイールの車軸ボックスに特別な横方向の遊びと、先頭のクランクピン用の球面ベアリングを必要とした。^{[2] [4]}

先頭のビッセル台車の設計では、10 連装の車輪配置に合うように一定の比率が必要でしたが、後続のビッセル台車はクラス 19C のものと類似していました。その車軸箱には、車軸箱カバーに取り付けられたエンド スラスト パッド ベアリングが装備されており、ベアリングの端がエンド スラストの影響から解放されていました。この装置は、後続のビッセルのホット ボックスの数を減らすのに効果的であることが証明されました。^[2]

機関車は、石炭積載量10ロングトン（10.2トン）、水積載量4,250英ガロン（19,300リットル）、車軸荷重13ロングトン15ハンドレッドウェイト（13,970キログラム）のMP1型炭水車によって管理されていた。完全に作動する状態の機関車と炭水車の合計重量は124ロングトン8ハンドレッドウェイト（126,400キログラム）であった。^[2]

ワトソンは連結式機関車を嫌っており、クラス20の目的は、最大12英トン（12.2トン）の軸荷重を持つ、可能な限り強力な非連結式機関車を製造することだった。その結果生まれたクラス20は、重量と牽引力が非常に類似していたクラスGCA Garratt機関車に対するワトソンの回答とみなすことができる。クラス20は、Garrattよりも多くの水と石炭を運び、クラスGCAの28,470ポンド力（126.6キロニュートン）と比較して、33,080ポンド力（147.1キロニュートン）と約20英トン（20.3トン）重かった。それでも、クラス20は1台しか製造されず、設計は繰り返されなかった。^{[2] [3] [9]}

この唯一のクラス20機関車の建造は研究プロセスの始まりとなり、2年後には唯一のクラス21 2-10-4の建造へと続き、最終的には1939年にクラス23 4-8-2車両の調達に至った。^{[5] [6] [9]}

この機関車は南西アフリカのライトレールの貨物輸送用に作られたが、その地域の貨物輸送量はこのような強力な機関車に見合うほどではなかった。南西アフリカで運行される前に東トランスバールのさまざまな支線に送られて試験を受けたが、機関車がライトレールでかなり過酷であるという証拠がいくつかあったため、比較的短期間の運行で南アフリカに返却された。その後、東トランスバールシステムで運行するためにプレトリアに配備され、その動力容量をより生産的に活用できるようになった。^{[1] [2] [3] [10]}

写真には、プレトリアに戻された後、機関車のMP1型炭水車が、石炭積載量14ロングトン（14.2トン）、水積載量6,000英ガロン（27,300リットル）、車軸荷重17ロングトン15ハンドレッドウェイト（18,030キログラム）の大型MT2型炭水車に交換されたことが示されている。完全に作動する状態での機関車とMT2型炭水車の合計重量は142ロングトン15ハンドレッドウェイト（145,000キログラム）であった。プレトリアの機関士は、クラス20は自由蒸気で走行し、通常よりもトラブルが少なく、どんな荷重でも扱えることから、最高の機関車の1つだと考えていた。^[1]

南アフリカの大部分が乾燥しており、蒸気機関車に十分な水を供給するのが困難だったため、復水式機関車で実験することになった。当時、復水式機関車は既にヘンシェル・アンド・サン社によってアルゼンチン向けに、 1930年代にはドイツ東部戦線向けに240両のクリーグスロックが製造されていたほか、主にトルキスタンやソ連の他の乾燥地域での使用を目的としたロシアのSO ^Kクラスが4,000両以上製造されていた。戦前、SARはクラス12Aを復水式機関車に改造することを検討したが、実現には至らなかった。^{[3] [11]}

1950年、クラス20はプレトリア工場で実験的な復水機関車に改造され、ドイツのヴィッテ式煙デフレクター、煙突の延長、および1948年にヘンシェルに発注されたタイプCL復水炭水車が取り付けられました。ヘンシェルの工場番号T28388のこの復水炭水車は、ドイツ国営鉄道の クラス52復水機関車用に設計されました。わずかに改造され、ドイツの6輪台車1台と4輪台車1台の配置の代わりに、バックアイ3軸台車1台を装備しました。石炭積載量は11ロングトン(11.2トン)、水積載量は3,900英ガロン(17,700リットル)、車軸荷重は13ロングトン17ハンドレッドウェイト3クォーター(14,110キログラム)でした。改造された機関車とCL型炭水車を完全に作動させたときの総重量は158英トン3ハンドレッドウェイト（160,700キログラム）であった。^{[1] [3] [10] [11] [12] [13] [14]}

CL型炭水車は、改造されたクラス19Dやクラス24でも使用できるように設計されていたが、これは実現しなかった。炭水車は、最高動作温度100～110度（摂氏38～43度）で、毎時27,000ポンド（12,000キログラム）の排気蒸気を凝縮することができた。後のクラス25凝縮式機関車と同様に、使用済み蒸気を凝縮炭水車に戻すパイプは、エンジンの左側に取り付けられていた。それは、ランニングボードの上の煙室から、排気蒸気からシリンダー潤滑剤を取り除くための遠心分離機とフィルターが入った箱まで戻り、ランニングボードの下と運転台の下を通って炭水車まで戻された。炭水車には、両側に6つの大きなラジエーターがあり、ラジエーターを通して外から空気を吸い込む、排気蒸気で駆動する屋根に取り付けられた3つのファンによって冷却された。^{[1] [3] [10]}

1951年から、プレトリアと名付けられた復水式20型機関車の試験が東トランスバールとカルー地方で実施さ​​れた。この試験により、南アフリカにおける復水式機関車の実用性が証明され、88～93%の節水と、凝縮給水の温度上昇による石炭消費量の削減が達成された。運転条件に応じて、400～680マイル（640～1,090キロメートル）の水域走行が達成された。^{[1] [3] [10]}

1951年末、機関車はタウズ・リバーに移され、そこでさらなる復水試験に使用され、時折通常の運行にも投入された。復水試験の良好な結果を受けて、1953年にクラス25復水機関車が導入された。^{[1] [3] [14]}

当時、2485号機は再びデ・アールに転属し、南西アフリカのウィントフック行きの路線のプリスカ経由アピントン区間で運行された。同機関車は1958年までそこで運行された。同機関車の運行記録と独自性から保存に値するものであったが、1961年に廃車となった。^{[3] [9]}

写真は、クラス 20 機関車が MP1 型炭水車を搭載して製造され、その後、より大容量の MT2 型炭水車が取り付けられ、最終的に CL 型炭水車を搭載した実験的な凝縮機関車に改造された様子を示しています。

• 
  No. 2485、MP1型炭水車付き、1935年頃
• 
  No. 2485 MT2 炭水車付き、1945 年頃

• 
  No. 2485 は、CL 型炭水車を備えた実験用凝縮機関車として、1950 年頃

ウィキメディア・コモンズには、南アフリカのクラス 20 2-10-2に関連するメディアがあります。