La Clase Experimental 1 4-6-2 de 1907 de South African Railways fue una locomotora de vapor de la era anterior a la Unión en el Cabo de Buena Esperanza .
En 1907, los Ferrocarriles del Gobierno del Cabo pusieron en servicio una única locomotora de vapor experimental de tres cilindros con una disposición de ruedas tipo Pacific 4-6-2 entre Beaufort West y De Aar. Se basaba en la segunda serie de sus locomotoras de la clase Karoo. En 1912, cuando la locomotora se incorporó a los Ferrocarriles Sudafricanos, se le cambió la numeración y se la designó Clase Experimental 1. [1] [2] [3] [4]
En los primeros años del siglo XX, HM Beatty, superintendente jefe de locomotoras de los Ferrocarriles del Gobierno del Cabo (CGR), experimentó con varias formas de locomotoras de vapor compuestas . Una de estas locomotoras fue entregada por la North British Locomotive Company (NBL) en 1907. Era una locomotora compuesta de tres cilindros, basada en la segunda versión de la clase Karoo de la CGR . La locomotora tenía el número 900, pero la CGR no la clasificó y simplemente se la denominó Compound Karoo. [1] [2] [3] [5]
En una locomotora compuesta, el vapor se expande en fases. Después de expandirse en un cilindro de alta presión y de haber perdido presión y cedido parte de su calor, se expulsa hacia un cilindro de baja presión de mayor volumen para una segunda expansión, tras lo cual se expulsa a través de la caja de humos. En comparación, en la disposición más habitual de expansión simple (símplex), el vapor se expande solo una vez en un cilindro cualquiera antes de expulsarse a través de la caja de humos. [6]
En la Compound Karoo, los cilindros estaban dispuestos según el sistema de combinación "Smith", con un único cilindro de alta presión situado entre los dos cilindros de baja presión. El sistema de combinación Smith se desarrolló a partir del sistema de combinación de dos cilindros Worsdell - von Borries . Walter Mackersie Smith , un ingeniero escocés, mejoró este sistema desarrollando un sistema de combinación de tres cilindros con un cilindro de alta presión en el interior y dos cilindros de baja presión en el exterior. Permitía que la locomotora funcionara en modo compuesto, semicompuesto o simplex. [1] [2] [3] [7]
Durante el funcionamiento del compuesto, todo el vapor de escape del cilindro de alta presión pasa a los cilindros de baja presión. [2]
Al arrancar, el funcionamiento semicompuesto permitió que el vapor de la caldera ingresara directamente a los cilindros de baja presión a través de una válvula reductora. Esto permitió obtener un mayor esfuerzo de tracción y evitar problemas de arranque debido a que la manivela de alta presión se encontraba en el punto muerto o cerca de él. [2]
Se instalaron válvulas antirretorno que, en determinadas condiciones, hacían que ambos extremos del cilindro de alta presión estuvieran en comunicación, con el resultado de que el pistón flotaría y los cilindros de baja presión recibirían vapor de alta presión, convirtiendo así el motor en un motor de funcionamiento simple. [2]
La locomotora tenía un bastidor de barras, un mecanismo de válvulas Walschaerts y utilizaba vapor saturado. [3]
El cilindro de alta presión interior tenía una válvula de corredera debajo, mientras que los dos cilindros de baja presión exteriores tenían válvulas de corredera equilibradas arriba. La relación de los cilindros era de 1 a 2,45. Las manivelas exteriores estaban colocadas a 90 grados de distancia, mientras que la manivela interior del medio estaba colocada a 135 grados de cada una de las dos exteriores. Los tres cilindros accionaban el eje acoplado del medio y sus válvulas eran accionadas desde este eje por una excéntrica para el cilindro interior y dos manivelas de retorno para los cilindros exteriores. El escape del cilindro de alta presión pasaba directamente a un gran cofre de vapor común a ambos cilindros de baja presión, lo que eliminaba la necesidad de un tubo receptor. [2] [3]
Durante 1907, se llevaron a cabo extensas pruebas comparativas con la locomotora Compound Karoo y una locomotora simplex de dos cilindros, la Karoo Class no. 907. Los resultados iniciales mostraron que, si bien la locomotora Compound no mostró una economía de combustible notable en comparación con la simplex, funcionó con una estabilidad notable y pudo llevar un tren pesado por una pendiente continua larga a una velocidad mucho mayor que la simplex. Con la admisión directa de vapor de caldera en los cilindros de baja presión en modo semicompuesto, el motor arrancó sin dificultad, sin fallas. [1] [2]
Sin embargo, después de haber estado en servicio durante dos años, los conductores experimentados de la Compound Karoo informaron que, si se trataba y manejaba adecuadamente, la locomotora compuesta podía superar a la simplex en términos de potencia, así como en consumo de combustible y agua. En 1909, Beatty pudo informar que la locomotora mostraba una economía de carbón del 8% en comparación con la simplex, haciendo el mismo trabajo. Un conductor describió cómo el uso juicioso del modo semicompuesto en pendientes pesadas, inyectando vapor a alta presión en los cilindros de baja presión, mejoraba el rendimiento de la locomotora, y cómo la vida de los cojinetes de alta presión de la biela, que inicialmente resultaron problemáticos, se podía prolongar mezclando aceite de ricino con el aceite normal que se usaba en todos los cojinetes y el movimiento de la válvula. [1] [2]
Sin embargo, las grandes pendientes del Karoo no permitían que la locomotora funcionara en modo simplex durante períodos prolongados, ya que la capacidad de vapor de la caldera era insuficiente. Las dificultades en cuanto a la accesibilidad al cilindro interior, inherentes al reducido espacio permitido para un tercer cilindro por el ancho de vía de 3 pies y 6 pulgadas (1067 milímetros) del Cabo , probablemente también sirvieron como factor disuasorio y, por lo tanto, solo se construyó una locomotora. [2]
El Compound Karoo se puso en servicio en el Karoo , en el tramo entre Beaufort West y De Aar . Funcionó bien, siempre que los cojinetes de alta presión del extremo central recibieran el cuidado adecuado y una lubricación frecuente. [3]
Cuando se creó la Unión Sudafricana el 31 de mayo de 1910, los tres ferrocarriles del gobierno colonial (CGR, Natal Government Railways y Central South African Railways ) se unieron bajo una única administración para controlar y administrar los ferrocarriles, puertos y bahías de la Unión. Aunque los Ferrocarriles y Puertos Sudafricanos se crearon en 1910, la clasificación y renumeración reales de todo el material rodante de los tres ferrocarriles constituyentes recién se implementaron a partir del 1 de enero de 1912. [4] [8]
En 1912, la Compound Karoo fue designada Clase Experimental 1 en los Ferrocarriles Sudafricanos y renumerada 764. Continuó operando trenes de pasajeros a través del Karoo hasta que fue retirada del servicio en 1933 y desguazada. [2] [3] [4] [9]
