La locomotora Shay es una locomotora de vapor con engranajes que se originó y se utilizó principalmente en América del Norte . Las locomotoras se construyeron según las patentes de Ephraim Shay , a quien se le atribuye la popularización del concepto de locomotora de vapor con engranajes . Aunque el diseño de las primeras locomotoras de Ephraim Shay difería de las posteriores, existe una clara línea de desarrollo que une a todas las Shay. Las locomotoras Shay eran especialmente adecuadas para la tala, la minería y las operaciones industriales y podían funcionar con éxito en vías empinadas o de mala calidad.
En la década de 1860, se convirtió en leñador y quería una mejor manera de transportar troncos al aserradero que en trineos de nieve de invierno. Construyó su propio tranvía en 1875, sobre vías de ancho de vía de 2 pies 2 pulgadas ( 660 mm ) sobre traviesas de madera , lo que le permitía talar durante todo el año. Dos años más tarde, desarrolló la idea de tener un motor sobre un vagón plano con una caldera , engranajes y bogies que pudieran girar. El primer Shay solo tenía dos cilindros y el bogie delantero estaba montado de forma normal, mientras que el bogie trasero estaba fijado al bastidor y no podía girar, como los conductores normales de una locomotora. Montó la caldera de 3 pies (914 mm) de diámetro por 5 pies (1524 mm) de alto centrada en el vagón con el tanque de agua sobre los bogies delanteros y con un motor suministrado por William Crippen montado transversalmente sobre los bogies traseros. Shay experimentó primero con una transmisión por cadena desde el motor a través del piso hasta el eje del bogie. No se sabe si accionaba uno o ambos ejes, pero pronto se dio cuenta de que la transmisión por cadena no era práctica y probó con una transmisión por correa. La idea no tardó mucho en popularizarse.
Shay solicitó y obtuvo una patente para la idea básica en 1881. [1] En 1901 patentó un camión con engranajes mejorado para sus motores. [2]
Lima Locomotive Works de Lima, Ohio, construyó el prototipo de motor de Ephraim Shay en 1880. [3]
Antes de 1884, todas las locomotoras Shay que producía Lima pesaban entre 10 y 15 toneladas cortas (8,9 a 13,4 toneladas largas; 9,1 a 13,6 t) cada una y tenían solo dos cilindros. En 1884, entregaron la primera Shay de 3 cilindros (Clase B) y, en 1885, la primera Shay de 3 vagones (Clase C). El éxito de la Shay condujo a una importante expansión y reorganización de la empresa Lima. [4] Cuando Lima recibió por primera vez la idea de Shay, no quedó impresionada, hasta que John Carnes influyó en la empresa para que utilizara la idea, lo que dio como resultado el diseño clásico de Shay.
En 1903, Lima pudo afirmar que había entregado la "locomotora con conductor más pesada del mundo", la primera Shay de 4 vagones (clase D), con un peso de 140 toneladas cortas (120 toneladas largas; 130 t). Esta fue construida para la línea Rock Island de El Paso desde Alamogordo, Nuevo México hasta Cox Canyon, a 31 millas (50 km) de distancia sobre curvas sinuosas y pendientes de hasta 6 % . El uso de un ténder de dos vagones fue necesario porque la mala calidad del agua a lo largo de la línea significaba que la locomotora tenía que llevar suficiente agua para un viaje de ida y vuelta. [5] [ se necesita una mejor fuente ]
Lewis E. Feightner, trabajando para Lima, patentó soportes de montaje de motor mejorados y un sobrecalentador para el Shay en 1908 y 1909. [6] [7]
Después de que las patentes básicas de Shay expiraran, Willamette Iron and Steel Works de Portland, Oregón , fabricó locomotoras tipo Shay y, en 1927, Willamette obtuvo una patente para un bogie con engranajes mejorado para dichas locomotoras. [8] Estas se conocieron como locomotoras Willamette . Dado que "Shay" era una marca registrada de Lima, estrictamente hablando es incorrecto referirse a las locomotoras fabricadas por Willamette y otros como "Shays". Seis locomotoras de patente Shay, conocidas como Shays de estilo Henderson, fueron construidas por Michigan Iron Works en Cadillac, Michigan .
Descripción general
Según Lima Locomotive Works en 1925, "La locomotora Shay Geared tiene una amplia y variada gama de servicios, siendo utilizada en trabajos industriales, de canteras, de contratistas, de tala, de minería y de plantaciones; (también en ramales y secciones montañosas de ferrocarriles de líneas troncales). Está especialmente adaptada a los ferrocarriles industriales dentro y alrededor de grandes plantas de fabricación. Su valor como locomotora de maniobras se debe a la rapidez con la que acelera una carga y a su capacidad para detectar vagones en un mínimo de tiempo. Está diseñada para tomar cualquier curva en la que se puedan operar vagones estándar". [9] La compañía enfatizó su rendimiento en "pendientes pronunciadas", "vías irregulares" y "vías demasiado livianas para una locomotora directa de la misma carga por eje". [9]
Las locomotoras Shay tenían calderas pirotubulares normales desplazadas hacia la izquierda para proporcionar espacio y contrarrestar el peso de un "motor" de dos o tres cilindros, montado verticalmente a la derecha con ejes de transmisión longitudinales que se extendían hacia adelante y hacia atrás desde el cigüeñal a la altura del eje de las ruedas. Estos ejes tenían juntas universales y juntas prismáticas deslizantes cuadradas para acomodar los bogies giratorios. Cada eje era impulsado por un engranaje cónico independiente , sin bielas laterales.
La fuerza de estos motores reside en que todas las ruedas, incluidas, en algunos motores, las que se encuentran debajo del ténder , son accionadas de manera que todo el peso desarrolla el esfuerzo de tracción . Una alta relación entre las carreras del pistón y las revoluciones de las ruedas les permitía funcionar con deslizamiento parcial, mientras que un motor de bielas convencional haría girar sus ruedas motrices y quemaría los raíles, perdiendo toda tracción.
Las locomotoras Shay se conocían a menudo como sidewinders o stemwinders por sus ejes de transmisión montados en los laterales. La mayoría se construyeron para su uso en los Estados Unidos, pero muchas se exportaron a unos 30 países, ya sea desde Lima o después de haber llegado al final de su utilidad en los EE. UU.
Clases
Lima construyó aproximadamente 2.770 locomotoras Shay en cuatro clases, de 6 a 160 toneladas cortas (5,4 a 142,9 toneladas largas; 5,4 a 145,1 t), entre 1878 y 1945.
Clase A : dos cilindros, dos bogies. Peso entre 6 y 24 toneladas cortas (5,4 y 21,4 toneladas largas; 5,4 y 21,8 t).
Clase B : tres cilindros, dos bogies. Peso entre 10 y 60 toneladas cortas (8,9 y 53,6 toneladas largas; 9,1 y 54,4 t).
Clase C : tres cilindros, tres bogies. Peso entre 40 y 160 toneladas cortas (36 y 143 toneladas largas; 36 y 145 t).
Clase D : tres cilindros, cuatro bogies. Peso de 100 y 150 toneladas cortas (89 y 134 toneladas largas; 91 y 136 t). No eran más potentes que los de la Clase C, pero tenían mayor capacidad de combustible y agua, lo que se traducía en una mejor adherencia.
Se construyeron dos Shays de 15 toneladas cortas (13 toneladas largas; 14 t) con dos cilindros y tres camiones.
Cuatro Shays, 600 mm ( 1 pie 11+Los cañones de calibre 5 ⁄ 8 in) fueron construidos para zurdos, todos pedidos especialmente por la Compañía Sr. Octaviano B. Cabrera,[10]San Luis de la Paz, México.
Hoy en día sobreviven 115 Shays, algunos de ellos una combinación de partes de dos Shays. [11] Esta es una lista parcial:
El Shay más antiguo que aún se conserva, el número de serie 122, construido en 1884, se exhibe actualmente en Redding, California, en el Turtle Bay Exploration Park .
La locomotora Shay más antigua en funcionamiento se encuentra en el parque estatal Cass Scenic Railroad en Virginia Occidental, como su locomotora n.° 5. La compró por primera vez en 1905 West Virginia Pulp & Paper Co. en Cass. De hecho, la n.° 5 todavía funciona en su riel original desde que funcionó por primera vez en 1905.
El vagón de carga número 4 de la Yosemite Lumber Company está parcialmente restaurado y se exhibe en el Sierra Nevada Logging Museum en Arnold, California. Trabajaba en la parte superior de la pendiente El Portal, llevando troncos de pino azucarero hasta la cabecera de la pendiente, donde los vagones cargados descendían unos 910 m (3000 pies) en 2,4 km (1,5 millas). Allí, otro ferrocarril los recogía y los llevaba al aserradero. [12]
El Museo del Condado de Allen en Lima, Ohio, exhibe una locomotora Shay de dos vagones y ancho de vía de 3 pies ( 914 mm ) que se utilizó en una cantera local y es probablemente la sobreviviente más cercana a la fábrica donde se construyó en 1925. Fue rescatada en 1953 solo horas antes de ser cortada como chatarra y fue restaurada sin costo por Baldwin-Lima-Hamilton . [16]
El Museo de Ciencia y Tecnología de Canadá posee una locomotora operativa construida a partir de dos locomotoras, las Merrill & Ring Lumber Co. números 3 y 4, utilizadas en sus operaciones forestales en Theodosia Arm, en la parte continental de Columbia Británica. Esta locomotora Shay es operada por voluntarios de la Bytown Railway Society [17]
El ferrocarril del condado de Graham, n.° 1925 (clase C, n.° 3256 de 1925), sobrevive en el Museo de Transporte de Carolina del Norte en Spencer, Carolina del Norte . El de 1925 es el Shay más rápido jamás registrado, [ cita requerida ] registrado corriendo a 18 millas por hora (29 km/h) durante "La gran carrera Shay" en Railfair '99. Funcionó en el museo desde 1997 hasta 2005, cuando el motor requirió trabajo en la caldera. Desde entonces, ha estado almacenado en la rotonda como una exhibición estática y se han quitado las juntas universales.
Número de serie 3345, una locomotora Shay de clase C fue la última locomotora Shay de vía estrecha. Fue construida en 1929 para la New Mexico Lumber Company. Fue adquirida por la LaPorte County Historical Steam Society y trasladada al Hesston Steam Museum , donde sufrió daños en un incendio en la sala de máquinas en 1985. Fue reconstruida y volvió a funcionar en 2006. [18]
Ferrocarril central del medio oeste, locomotora Shay de tres vagones n.º 9
La West Side Lumber Company No. 9 (Clase C, s/n 3199 de 1923) fue adquirida por Midwest Central Railroad en 1966 y, con una remodelación menor a mediados de la década de 1990, continuó operando allí. En enero de 2011, MCRR y Georgetown Loop Railroad firmaron un acuerdo de 7 a 10 años en el que el personal de GLRR remodeló la 9. Entró en servicio de pasajeros con ingresos en Georgetown Loop Railroad el 14 de julio de 2012. Regresó a Iowa a fines del verano de 2019 y comenzó a prestar servicio en la Reunión de 2019.
El Museo del Ferrocarril de Illinois , el museo ferroviario más grande de Estados Unidos, alberga un Lima de tres cilindros y tres vagones construido en 1929, un veterano de la J. Neils Lumber Company.
Clase C No. 6 (s/n 3354 de 1945) construida para el Western Maryland Railway y la última Shay de producción. Es la segunda Shay más grande construida con un peso de 162 toneladas. Estuvo en servicio solo durante cuatro años cuando fue retirada y colocada en el B&O Railroad Museum . En 1981 fue retirada de la exhibición estática, a cambio de una Shay más pequeña (ex- Cass Scenic No. 1) y una Porter 0-4-0 T Saint Elizabeth #4. Es la Shay más grande que sobrevive. [20] : 194–195
Clase C #11, construida en 1923, de la Hutchinson Lumber Company, Feather Falls, California; pesa 103 toneladas.
Clase C No. 2, un Shay de la Costa del Pacífico construido en julio de 1928 para la Mayo Lumber Company de Paldi, Isla de Vancouver, Columbia Británica. El No. 2 es el único Shay que ha quemado madera, carbón y petróleo durante su vida. [ cita requerida ] .
Clase C-70 No. 4; originalmente número 5 de la Birch Valley Lumber Company, Tioga, Virginia Occidental en 1922.
Clase C-70 No. 7, No. 4, que no se encuentra en funcionamiento. [21]
El ferrocarril forestal Alishan de Taiwán, de ancho de vía de 762 mm ( 2 pies 6 pulgadas ) , tiene dos clases de locomotoras Shay: cinco modelos de clase A de 18 toneladas y diez modelos de clase B de 28 toneladas. Cuatro de las locomotoras de clase B están en funcionamiento: las 21, 25, 26 y 31. El resto se encuentran en exposición estática en Taiwán. La n.° 14 se ha exportado a la empresa australiana Puffing Billy Railway .
La locomotora n.º 22 se exhibe en la estación de trenes de Jiji, en Jiji, Taiwán
La locomotora Shay de 70 toneladas número 2147 de la Little River Railroad And Lumber Company se encuentra en el museo de la empresa en Townsend, Tennessee. [22]
Ferrocarril panorámico Cass Shay No. 2 en la estación Cass, Virginia Occidental
La Sociedad Histórica del Ferrocarril del Norte de Nueva York (RHSNNY, por sus siglas en inglés) es el hogar de la locomotora Shay No. 8 "Livingston Lansing" Clase B que el Sr. Lansing le legó al museo. Está en exhibición en el museo RHSNNY en Croghan, Nueva York, en el Ferrocarril Lowville y Beaver River . No está en funcionamiento.
La locomotora maderera Goodman Lumber Company n.° 9 se exhibe en el Museo del Ferrocarril Mid-Continent en North Freedom, Wisconsin.
La biblioteca pública de Longview, en Longview, WA, tiene un Shay completamente restaurado en el predio de la biblioteca. Durante eventos especiales que se llevan a cabo cerca de la biblioteca y del centro cívico, el Shay se abre para que el público pueda recorrerlo. http://longviewlibrary.org/shay.php
La tienda número 2769, construida en 1914 para el Great Northern Railway, está actualmente en exhibición en un pequeño parque cerca de la línea principal de BNSF en Columbia Falls, Montana. [23]
En la estación de ferrocarril de Buenavista de la Ciudad de México se exhibe una locomotora Shay Clase C , antiguamente perteneciente a Teziutlan Copper Co., como TCC-2, con un peso de 45 toneladas, con tracción en las ruedas de 29.5 pulgadas, cilindros verticales de 10 por 12 pulgadas, transmisión de fuerza y engranes de cigüeñal. Utilizó madera como combustible hasta 1946, cuando fue adaptada para quemar petróleo. La Compañía Minera Autlán SA de CV donó esta locomotora a Ferrocarriles Nacionales de México como pieza histórica en octubre de 1980. [ cita requerida ]
Abitibi Power and Paper Co. Shay No. 70, Tienda No. 3298, construida en 1924, transportó madera para Abitibi Power and Paper Co. durante muchos años antes de ser donada a la ciudad de Iroquois Falls, donde actualmente se encuentra en un pequeño parque. Originalmente construida para Tallassee Power Co. como la 2713.ª Shay. Pasó a manos de cinco empresas diferentes antes de retirarse.
La Davis-Aken Lumber Company #2 Shay está en exhibición en el Museo de la Madera de Pensilvania en Ulysses Pennsylvania.
La planta azucarera número 10 de Lopez Sugar Corporation es el único ejemplar conocido que se conserva en la isla de Negros , en Filipinas . Se exhibe frente a la sede de la empresa a partir de junio de 2022. [24]
La locomotora Woodstock Lumber Co. Clase B Shay No. 5, Tienda No. 2958 es propiedad de Clark's Bears, anteriormente Clark's Trading Post , en Lincoln, NH. Construida en 1917 y comprada por Woodstock Lumber Co., nueva, en 1919. La locomotora de 50 toneladas y dos vagones se utilizó como máquina de maniobras en su patio. [25] Otras fuentes dicen que la locomotora prestó servicio en Beebe Railroad en Campton, NH, así como en East Branch & Loncoln Railroad. [26] La Woodstock Lumber Company se convirtió en Franconia Paper Co., y Clark's se la compró entre 1951 y 1952. La locomotora no está operativa actualmente y no hay planes conocidos para restaurarla. [25] A veces se puede encontrar en exhibición, junto con los componentes desmontados de la locomotora Heisler de Clark .
Detalles de los accesorios de Dixiana (El dispositivo denominado "Bomba de alimentación" es en realidad una bomba contra incendios que alimenta agua a una manguera que se utiliza para combatir incendios. Dixiana utiliza dos inyectores Nathan Monitor #6 como dispositivos de alimentación de caldera).
Juntas universales Sonora con acoplamiento deslizante entre
Ilustración del catálogo de Lima – Clase B de 70 toneladas (número de serie 2982 de 1918) – Fairfield Steel 170 se convirtió más tarde en Tennessee Coal, Iron and Railroad 170
Referencias
^ Ephraim Shay, Locomotora-motor, patente estadounidense 242992A , 14 de junio de 1881.
^ Ephraim Shay, Locomotora-Camión, patente estadounidense 706604A , 12 de agosto de 1902.
^ "Shay" Locomotoras en funcionamiento, The Locomotive, Vol XV, No. 198 (15 de febrero de 1909); página 37.
^ Angus Sinclair, Desarrollo de la locomotora, Nueva York, 1907; página 566.
^ HC Hammack, Una locomotora notable: la que más conductores requiere en el mundo, Locomotive Engineers' Monthly Journal, vol. XXXVII, n.º 1 (enero de 1903); página 51.
^ Lewis E. Feightner, Soporte de cigüeñal de locomotora, patente estadounidense 879617A , 18 de febrero de 1908.
^ Lewis E. Feightner, Sobrecalentador para calderas de locomotoras, patente estadounidense 939237A , 9 de noviembre de 1909.
^ Albert Claypoole, Locomotora con engranajes, patente estadounidense 1622765A , 29 de marzo de 1927.
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Fuentes
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Ranger, Dan. Shay de la Costa del Pacífico, el hombre fuerte del bosque . (Golden West Books, 1964)
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