Stephenson’s Rocket

Teljes elrendezésSzerkesztés

A mozdony elöl magas kéményt, középen hengeres kazánt, hátul pedig külön tűzteret kapott.A nagyméretű első fakerékpárt két ferdén elhelyezett külső henger hajtotta. A kisebb hátsó kerekek nem voltak összekapcsolva a hajtó kerekekkel, így egy 0-2-2-2 kerékelrendezést kaptunk.

Tervezési célokSzerkesztés

Stephenson a Rainhill Trials-ra tervezte a Rocketet, és a verseny speciális szabályai szerint. Mivel az első vasút inkább az utasok, mint a teherforgalom számára készült, a szabályok a sebességet hangsúlyozták, és megkövetelték volna a megbízhatóságot, de a mozdony súlyát is szigorúan korlátozták. A hatkerekű mozdonyokat hat tonnára, a négykerekűeket négy és fél tonnára korlátozták. A vontatni kívánt vonat súlya nem haladhatta meg a mozdony tényleges súlyának háromszorosát. Stephenson felismerte, hogy a korábban sikeres mozdonyok méretétől függetlenül ez az új verseny a gyors, könnyű és csak mérsékelt vontatási teljesítményű mozdonyoknak kedvez.

ÚjításokSzerkesztés

Egyetlen hajtókerekes párSzerkesztés

Stephenson leglátványosabb döntése az volt, hogy egyetlen hajtókerekes párat használt, amely mögött egy kis hordozótengely volt. Ez volt az első 0-2-2 és az első egy vezetőállású mozdony. Az egy mozdonyvezető használata számos előnnyel járt. Elkerülhető volt a vonórudak súlya, és a második tengely kisebb és könnyebb lehetett, mivel a súlynak csak kis részét viselte. A Rocket a 4 1⁄2 tonnás össztömegéből alig több mint 2 1⁄2 tonnát helyezett a hajtókerekekre, ami nagyobb tengelyterhelés, mint a Sans Pareilé, annak ellenére, hogy a 0-4-0 összességében 5 tonnával nehezebb volt, és hivatalosan diszkvalifikálták, mivel túllépte a 4 1⁄2 tonnás határértéket. A korai mozdonytervezők aggódtak amiatt, hogy a mozdony hajtókerekeinek tapadása nem lesz megfelelő, de Stephenson korábbi tapasztalatai meggyőzték őt arról, hogy ez nem jelent problémát, különösen a próbaverseny könnyű szerelvényei esetében.

Többcsöves kazán tűzcsövekSzerkesztés

A Rakéta többcsöves kazánszerkezetet használ. A korábbi mozdonykazánok egyetlen vízzel körülvett csőből álltak (bár a Lancashire Witchnek két füstcsöve volt). A Rocketnek 25 réz tűzcsöve volt, amelyek a forró kipufogógázt a tűztérből a nedves kazánon keresztül a fúvócsőbe és a kéménybe vezetik. Ez az elrendezés a forró csőnek a kazánvízzel való érintkezési felülete jelentősen megnövekedett az egyetlen nagy kéményhez képest. Ezenkívül a megnagyobbított különálló tűztérből származó sugárzó fűtés hozzájárult a gőzölés és ezáltal a kazán hatásfokának további növekedéséhez.

A többszörös tűzcsövek eredeti feltalálója nem tisztázott, Stephenson és Marc Seguin között. Az ismert, hogy Seguin meglátogatta Stephensont, hogy megfigyelje a Locomotiont, és hogy a Rocket előtt két saját tervezésű többcsöves mozdonyt is épített a Saint-Étienne-Lyon vasút számára. A Rocket kazánja a fejlettebb formájú volt, a Seguin nehézkes ventilátorai helyett a különálló tűztérrel és a huzatot biztosító fúvócsővel, de nem a Rocket volt az első többcsöves kazán, bár továbbra sem világos, hogy pontosan kinek a találmánya volt.

A tűzcsőfelület növelésének előnyeit Ericsson és Braithwaite Rainhill-i Újdonságával is megkísérelték. Az ő konstrukciójuk azonban egyetlen, háromba hajtogatott tűzcsövet használt. Ez nagyobb felületet biztosított, de csak az arányosan megnövekedett hosszúság és így a tűz rossz huzatának árán. Ez az elrendezés a csőtisztítást is kivitelezhetetlenné tette.

A többcsöves kazán előnyeit hamar felismerték, még a nehéz, lassú tehermozdonyok esetében is. Stephenson korábbi alkalmazottja, Timothy Hackworth 1830-ra áttervezte a visszatérő csöves Royal George-ot visszatérő csöves Wilberforce-osztályúvá.

BlastpipeSzerkesztés

A Rocket is blastpipe-ot használt, a hengerekből távozó gőzt a kémény aljába vezetve, hogy részleges vákuumot idézzen elő, és levegőt szívjon át a tűzön. A fúvócső feltalálásának érdeme vitatott, bár Stephenson már 1814-ben használta. A fúvócső jól működött a Rocket többcsöves kazánjánál, de a korábbi, a kazánon keresztül egyetlen kéményt használó konstrukcióknál olyan nagy szívóerőt hozott létre, hogy hajlamos volt letépni a tűz tetejét, és égő hamut dobott ki a kéményből, ami jelentősen megnövelte a tüzelőanyag-fogyasztást.

A vízszinteshez közelebb álló hengerekSzerkesztés

A Rocket másolatának hengerének és gőzszelepének metszeti nézete

A Lancashire Witchhez hasonlóan a Rocketnek is két, a vízszinteshez képest ferdén elhelyezett henger volt, a dugattyúk egy pár 1,435 m (4 láb 8,5 in) átmérőjű kereket hajtottak. A legtöbb korábbi konstrukcióban a hengerek függőlegesen voltak elhelyezve, ami a mozdonyok egyenetlen lengő mozgását eredményezte a pályán való haladás során. Ezt követően a Rocketet úgy módosították, hogy a hengerek közel vízszintesen helyezkedtek el, és ez az elrendezés szinte az összes későbbi konstrukciót befolyásolta.

A dugattyúk közvetlenül a hajtókerekekhez csatlakoztakSzerkesztés

A Lancashire Witchhez hasonlóan a dugattyúk ismét közvetlenül a hajtókerekekhez csatlakoztak, ez az elrendezés a későbbi gőzmozdonyokban is megtalálható.

Külön tűzteretSzerkesztés

A tűzteret a kazántól elkülönítették, és dupla falú volt, a kettő között pedig vízköpeny volt. Stephenson felismerte, hogy a kazán legforróbb része, és így a leghatékonyabb a víz elpárologtatására, magát a tüzet körülvevő rész. Ezt a tűzteret az izzó koksz sugárzó hője fűtötte, nem csak a forró kipufogógáz konvekciója.

A Rocket korabeli mozdonyokat szén helyett kokszal tüzelték. A helyi földtulajdonosok már ismerték a széntüzelésű helyhez kötött motorok sötét füstfelhőit, és a legtöbb új vasútra vonatkozóan előírásokat írtak elő, hogy a mozdonyok “saját füstjüket fogyasztják”. Az égő koksztűz füstje sokkal tisztább volt, mint a széné. Csak 30 évvel később és a hosszú tűztér és a téglaboltozat kifejlesztése után váltak a mozdonyok ténylegesen képessé arra, hogy közvetlenül szenet égessenek.

A rakéta első tűztere rézlemezből készült és oldalról nézve kissé háromszög alakú volt. A toroklemez tűztéglából volt, valószínűleg a hátsó fej is. Amikor 1831 körül átépítették, ezt kovácsoltvas hátsó és toroklemezre cserélték, a kettő között pedig egy (ma már hiányzó), feltehetően rézből készült dobburkolat volt. Ez nagyobb belső térfogatot eredményezett, és elősegítette a jobb égést a tűztérben, nem pedig a csövekben. Ezek a korai tűzterek a kazándobtól külön víztérben helyezkedtek el, és kiemelkedő külső rézcsövekkel voltak összekötve.

A tervezésért járó érdemekSzerkesztés

Azzal kapcsolatban, hogy kié legyen a Rocket tervezéséért járó érdem, megoszlottak a vélemények. George Stephenson korábban több mozdonyt is tervezett, de egyik sem volt olyan fejlett, mint a Rocket. Abban az időben, amikor a Rocketet a Forth Banks Művekben tervezték és építették, ő Liverpoolban élt, és a Liverpool és Manchester Vasút építését felügyelte. Fia, Robert nemrég tért vissza dél-amerikai munkájából, és újra a Robert Stephenson and Company ügyvezető igazgatója lett. Napi feladatai közé tartozott az új mozdony tervezése és építése. Bár gyakori kapcsolatban állt apjával Liverpoolban, és valószínűleg tanácsokat is kapott tőle, nehéz nem Robertnek tulajdonítani a tervezésért járó érdemek nagy részét. Egy harmadik személy, akit talán jelentős érdemek illetnek, Henry Booth, a Liverpool és Manchester Railway kincstárnoka. Feltehetően ő javasolta Robert Stephensonnak a többcsöves kazán alkalmazását.

A Stephenson-féle mozdonytervezés fejlődéseSzerkesztés

A Rocket előttSzerkesztés

A Rocket a gőzgéptechnológia gyors fejlődésének idején készült. George és Robert Stephenson korábbi tervei, köztük a Killingworth mozdony Blücher (1814); Locomotion (1825); és a Lancashire Witch (1828) tapasztalatain alapult.

  • Bücher (1814)

  • Locomotion (1825), a darlingtoni Head of Steam múzeumban őrzik.

  • Lancashire Witch (1828)

Rocket típusú mozdonyokSzerkesztés

A Rocketet számos más hasonló 0-ás mozdony követte.2-2 elrendezésű, hátul elhelyezett hengerekkel, amelyeket az L&MR számára építettek az 1830. szeptember 15-i megnyitás előtt, amelynek csúcspontja a Northumbrian (1830) volt, amelynél a hengerek már vízszintesen álltak. A Liverpool és Manchester vasútnak szállított Rocket konstrukciójú motorok közé tartozott még az “Arrow”, az “Comet”, a “Dart” és a “Meteor”, amelyeket 1830 folyamán szállítottak a vasútnak.

  • Rocket (1829) Replica

  • Northumbrian (1830)

  • Invicta (1829)

A RocketEdit

után nagyjából ugyanakkor, Stephenson elöl elhelyezett hengerekkel kísérletezett. Az 1829-ben, közvetlenül a Rocket után épített, sikertelen 0-4-0 Invictán még ferdén álltak. A sikeres 2-2-0-s Planet mozdony (1830) belső, elöl vízszintesre állított hengerekkel rendelkezett.

A Planet konstrukció szerint épített motorok és az azt követő, 1833-as 2-2-2-2 Patentee konstrukció elavulttá tette a Rocket konstrukcióját.

  • Planet (1830) Replica

  • Adler (1835) Replica – Patentee típus

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.