326 | TECHNIKA 1943. évi 6 sz. |
A MÁV. gőzmozdonyainak történeti fejlődése
IX. rész,
Irta: Fialovits Béla Máv. műszaki főtanácsos.
Die geschichtliche Entwicklung der Dampflokomotiven der Königl. Ungarischen Staatseisenbahnen. (Fortsetzung,)
Von Dipl. Ing. B. Fialovits Oberbaurat der k. ung. Staatseisenbahnen.
Az 1900-as évek elején a külföldre, különösen nyugat felé irányuló személyforgalmunk örvendetesen fellendült. A magyar tengerpart szépségei és Olaszország műkincsei olyan utastömegeket vonzottak, hogy a személyszállító vonatok terhelését a budapest-fiumei vonalon rövid idő alatt 130 tonnáról 200 tonnára kellett felemelni. Azokat a vonatokat, amelyeket eddig Kameral-Moravica és Fiume között egy darab I. k osztályú (321 sor.) mozdony tavábbított, a nagy terhelés miatt elöfogatolni kellett. Az előfogatos szolgálat pedig a vonatok vontatási költségeit tetemesen megdrágítja. Az osztrák államvasutak és a Déli-Vasút alpesi pályáikon, az ,Arlbergen és a Semmeringen, 1898 óta gyorsvonataikat már elofogat nélkül egy mozdonnyal, Gölsdorf 170 sor. négycsatlós compound lokomotívjával továbbították 25 %o, söt még nagyobb emelkedéseken óránként 30 kilóméter sebességgel. Ezekre az eredményekre a Máv. szakközegei is felfigyeltek és Pecz Kornél, a Máv. mozdonyszerkesztési irodájának vezetője, a költséges elofogatolások megszüntetése céljából a Magyar kir. Államvasutak részére több négycsatlós nagyteljesitményu hegyi moz-
53. ábra. A MáV. IV.e osztályú hegyipálya gyorslokomotivja.
Pályaszám: 4451-4465 (401.001-015). Épült a budapesti Állami Gépgyárban 1905--1908 években.
| Nagynyomású gőzhenger átmérő | 390 mm |
| Kisnyomású gőzhenger átmérő | 635 mm |
| Dugattyúlöket | 650 mm |
| Hajtó és kapcsolt kerékátmérő | 1440 mm |
| Futó kerékátmérő | 1040 mm |
| Rostélyfelület | 3.55 m2 |
| A tűzcsövek száma | 272 db |
| A tűzcsövek hossza | 5000 mm |
| A tűzesövek külső átmérője | 52 mm |
| A tűzcsövek fütöfelülete | 222.2 m2 |
| A tűzszekrény fűtőfelülete | 13.5 m2 |
| összes gőztermelő fűtőfelület | 235.7 m2 |
| Engedélyezett gőznyomás | 16 at |
| A kapcsolt tengelyek távolsága | 1850 mm |
| Teljes tengelytávolság | 8710 mm |
| Szolgálati súlya | 73.3 t. |
| Üres súlya | 68.4 t |
| Tapadó súlya | 65.3 t |
| Vonóerö a tapadósúlyból | l0450 kg |
| Vonóerő a gepezetböl | 13180 kg |
| Engedélyezett sebessége | 60 km |
dony terveit dolgőzta ki. A Máv. igazgatósága a tipus végleges megállapításánál a nagyemelkedésu és kis ívsugarú karszti pályákon a IV. d oszályú (422 sor.) compound Mallet-mozdonyokkal elért kedvezo eredmények alapján ismét a Mallet-rendszer mellett döntött és a fiumei vonal részére a budapesti Állami Gépgyárnál 1904.-ben két darab 1-B+B tengelyelrendezésu négycsatlós gyorslokomotívot rendelt. Az Állami Gépgyár a két megrendelt gépet 1905 végén készítette el és a Máv. igazgatósága azokat 4451-4452 pályaszámokkal és IV. e osztály sorozatjelöléssel helyezte üzembe (53. ábra).
A mozdonyok megrendelésekor megadott teljesitményi program szerint a IV. e osztályú mozdonyoknak kedvező idöjárásban ötszörös elgőzölögtetésu tűzelőanyaggal 25e%o emelkedésu pályán 275 méter sugarú ivekben 230 tonna súlyú vonatszerelvényt kellelt 30 km/óra sebességgel továbbítani. E nehéz feladat megoldását részben megkönnyítette az a körülmény, hogy időközben Kameral-Moravica és Fiume között a felépítményt Góliáth pályára cserélték ki és a mozdonyok tengelynyomását 14 tonnáról 16 tonnára emelték fel. Az így nyert súlytőbb-
A M. Á. V. gőzmozdonyainak történeti fejlődése | 327 |
let a kazán méreteinek kifejlesztésére volt felhasználható.
A IV. e osztályú mozdonyok, amelyeket 1911-ben 401 sor. sorozatjelzéssel jelölték meg, 1-B+B tengélyjellegü lokomotívok elől egy futó és .mögötte négy kapcsolt kerékpárral, amik közül kettőt-kettőt egy-egy hengerpár forgat. A Mallet-rendszerű keret két egymással csuklósan összeerősitett belsö elrendezésű keretrészbol áll, amelynek szerkezetét és viszonylagos mükődését a IV. d osztályú (422 sor.) mozdonyok leírásánál már részletesen ismertettem. A keretrészek főtartói itt 30 mm vastagok. A mozdony öt tengelyébol az első három az előli, a két hátulsó .pedig a hátsó keretrészbe van beágyazva. A futótengely csapjai 202 mm hosszúak és ágyazásukban mindkét irányban 20-20 mm-t etolódhatnak. A harmadik és ötödik tengely hajtótengely. A futótengely kerekeinek átmérője 1040 mm, a hajtó- és kapcsolt-kerekeké pedig, tekintettel a 60 kilométerben megszabott legnagyobb sebességre, 1440 mm. A merev tengelyállás mindkét kerékcsoportnál egyaránt 1850- mm, azaz 100 mm-rel nagyobb, mint a IV. d osztályú (422 sor.) mozdonyé. A teljes tengelyállás 8710 mm, elég tekintélyes ugyan, a tagolt keretszerkezet azért mégis lehetővé teszi, hogy ezek a mozdonyok a váltók 180 méter sugarú ívein is akadálytalanul áthaladhassanak. A kazán., a gépezet és a keret együttes súlyát lemezes hordrugók viszik át a tengelyekre, amiket a futó-kerékpárnál a tengelycsapok fölé, a többi kerékpárnál pedig a tengelycsapok alá szereltek. A tengelynyomások egyenlötlenségeinek kiküszöbölése céljából mindkét gépezet hordrugói közé himbákat iktattak be.
A IV. e osztáyú mozdonyok gőzkazánjának méretei a teljesítöképességre kiszabott feladat nagyságával állanak arányban. Hogy ezt a feladatot kello eredménnyel oldhassák meg, a teljesitőképesség fokozása érdekében a kazán effektív gőznyomását 13 atm.-ról a nálunk ez ideig még nem használt l6 atm-ra emelték fel. A nagyméretu gőzkazánt a keretből te:ljesen kiemelve a keret fölött úgy helyezték e!, hogy az első három tengely a hosszkazánt és at füstszekrényt, a hátsó kettő pedig az állókazánt támasztja alá. A kazántengely, magassága a sínfejek felett 2850 mm, 150 mm-rel magasabb, mint az I. 1 és I. m osztályú (202 sor.) snozdonyoké. A tűzrostéty a keret és a kerekek fölött fekszik és 1420 mm szélesre készült, hogy hosszúságát 2505 mm-re korlátozhassák. Ez a rostélyhossz ugyanis kézi tűzeléssel még jól kiszolgálható. A rostély eleje .a csöfal felé 1:8,2 arányban lejt és közvetlen a csöfal elott bukórostéllyá alakították. Maga a hosszkazán három hengerövből, 18 mm vastag folytvas lemezekbol, 1550 mm legnagyobb belső átmérővel készült. Tűzcsövinek száma 272 darab és hosszúságuk a csőfal között 5000 mm. Az egész gőzkazán gőzfejlesztő fűtofelülete 235,75 m2; ami a 3,55 m2 rostélyfetülettel kedvező
235,75 : 3,55 = 66,4
arányszámot ad. A hosszkazán. középső övére helyezték a gőzdómot, erre pedig a két rugómérleges biztositó szelepet. A gőzdóm belsejében van a kettos, részben tehermentesitett szabályzótolattyú, ami a gőzt a kazán közepére szerelt beömlőcsövön át a nagynyomású hengerpárhoz vezeti. Innét a gőz. egy, a IV. d osztályú mozdonyoknál ismertetett, hajlékony átömlon keresztül az előli kisnyomású hengerekbe, majd pedig egy csuklósan mozgó összekötő csövön át a kifúvófejbe jut. A ályaivekbe az átömlocső ugyanúgy áll be, mint az előli keret, a csuklós összekötocso pedig mozgás közben állandó összeköttetést biztosít a kisnyomású hengerek tolattyúszekrénye és a kifúvófej közőtt.
A IV. e osztályú (401 sor.) mozdonyoknál a kazán hátulját erositették a kerethez és a hőhatások következtében (felfűtésnél és lehülésnél) hátulról terjeszkedik előre. A hosszkazán felso része simán csatlakozik az állókazán fedeléhez. A tűzszekrény mennyezetét kilenc sorban elhelyezett, soronként 23 darab, összesen 207 darab mennyezetcsavar tartja, amelyek közül az elso két keresztirányú sor a csofal felső hajlásának kímélése céljából dilatációsra készült. A tűzelőnyílás körül úgy a tűzszekrény, mint az állókazán ajtófallemezét kihajlították és széleiket Webb-rendszere szerint szögecselték össze. A hosszkazánhoz csatlakozó amerikai füstszekrény hossza 1808 és belső átmérője 1586 mm. A füstszekrény mágában foglalja a sikszitás szikrafogó berendezést, a segédfúvót, a füstszekrény-locsolót és a kazán. középvonalánál magasabbra helyezett változtatható nyilású kifúvófejet. A Prüssmann-rendszerű kémény a füstszekrényen hátul a csőfal elott foglal helyet. és legkisebb átmérője 450 mm. Az állókazán aljára szerelt hamuládát a fel- és leszerelés megkönnyítése végett középen keresztirányban két részre osztották és a két hamuládarészt csavarokkal erősítették össze. A hamuláda elején légcsappantyú, alján pedig fenékcsappantyúk vannak.
A IV. e osztályú (401 sor.) mozdonynak két egymással összemuködő négyherngeru compound gépezete van, két nagynyomású és két kisnyomású gőzhengerrel. A 390 mm átmérőju nagynyomású hengereket a hátulsó keret elejére szerelték és a hátulsó kapcsolt kerékcsoport hajtására szolgálnak, a 635 mm átmérőjű kisnyamású hengerek pedig az elöli sugáriráiayban beálló keretrész második és harmadik kerékpárját forgatják. Mind a négy gőzhenger dugattyúlöketének közös hossza 650 mm. A nagy- és kisnyomású hengerek urtartalmának aránya 1:2,33, ami megközetíti az első Mallet-gépek, a IV. d osztályú (422 sor.) mozdonyok volumen viszonyának jólbevált 1:2,27-es arányszámát. Az előli gőzhengerek dugattyúrúdjait a mellso fedeleken is átvezették, mig a túlsó kisebb hengerek dugattyúinak elől rúdvezetésük nincsen. Hogy a mozdony inditását a gépezet bárminő állásánál biztosíthassák, a kisnyomású gőzhengereket indító-szerkezettel szerelték fel, aminek lényege a már ismertetett kézzel állitható gőzszelep és az átömlo csőben lévő viszacsapó szelep. Ez utóbbi arra szolgál, hogy inditásnál a kisnyomású hengerek tolattyúszekrényébe bocsátott friss gőz visszaáramlását a nagynyomású hengerekbe megakadályozza. A jobboldali kisnyomású tolattyászekrényre gőznyomásredukálú szelepet helyeztek, hogy a gőznyomás a kisnyomású hengerekben 7 atm. fölé ne emelkedhessék. A visszacsapó-szelep alól csövezeték visz a sátorban elhelyezett receiver-manométerhez, ami mutatja a receiver mindenkori nyomását. A 801 számú I. m osztályú mozdonynál elért kedvezo eredmények alapján a IV. e osztályú (401 sor.) mozdonyok mind a négy hengerét külso beömlésű hengeres tolattyúkkal szerkesztették meg, amiket egymástól független, a hajtótengelyek ellenforgatiyúiról mozgatatt Heusinger-rendszerű vezérmüvek vezérelnek. Az üresjárásnál a dugattyúk szivó hatását csökkentendö, a beömlő keresztcsőre, valamint a kisnyomású hengerekre légszelepeket szereltek. A tolattyúk átkormányzása kormánycsavarral kombinált emeltyűvel történik. A kormányvonórúd két részu s elöli részét a keret
középvonalában vezetik, hogy az előli keret kitéréseit a páiyaívekben követhesse. A keresztfejek kétvezetékesek. A hajtó- és csatlórudak keresztszelvénye súlycsökkentés céljából I alakúra készült. A hajtórudak hossza 1800 mm a csatlórudaké pedig 1850 mm, amely utóbbi méret egyszersmind a mozdony merev tengelyállásának is megfelel. A rudazat es a vezérmű alkatrészeit allítható kenocsavaros kenőberendezéssel látták el, míg a gőzbenjáró alkatrészek kenését mechanikai kenokészülékekkel, két darab Friedmann-rendszerű kenőszivattyúval végzik.
A IV. e osztályú (401 sor.) mozdonyok fékberendezése Westinghouse-rendszeru gyorsfék. A mozdonynak azonban csak közönséges fékszelepe van és gyorsfékkel csak a szerkocsija fékezheto. A fékberendezést akként tervezték meg, hogy 4 atm. fékhengernyomással a mozdony adhéziósúlyának 70%-át fékezzék, A mozdonyon és a szerkocsin külön szabályzó fékberendezés is van, ami közönséges, nem automankus fékrendszerből áll és fékezéskor a folégtartányból közvetlen bocsátja be a nagynyomású levegőt a fékhengerekbe. A szabályozófékkel a fekhatást részlegesen nemcsak növelni, hanem csökkenteni is lehet. Nagy pályalejtokön, mint például Lic és Fiume állomások közt, az egész vonatot automatikus fékkel fékezték be és a 25%o -es esésekben befékezett kerekekkel bocsátották le. Ha közben a befékezett vonat sebessége nott a mozdonyt a szabályozófékkel túlfékezték, ha pedig csökkent, a mozdony fékjét a szabályzófékkel vagy részlegesen vagy teljesen feloldották. A mozdony súlyának különbözo fékezésével szabályozták a vonat menetsebességét, azért hívták az utóbbi fékberendezést' szabályozóféknek. A IV. e osztályú mozdonyok hengerkazánjának elso és harmadik övén egy-egy nagyméretű homoktartány foglal helyet, amikbol a homokot légnyomással szórják a kapcsolt-kerekek elé. A vezérállás elott a sátor jobb oldalán Haushälter-rendszerű sebességméro óra van a mozdonyszemélyzet tájékoztatá sára. A mozdonyra a. vonatszerelvény futhetése céljából gőzfütési berendezést is szereltek.
A IV. e osztályú (401 sor.) mozdonyokhoz háromtengelyu szabványos szerkocsi tartozik, amelynek keretei a kerekeken belül fekszenek. Kerekeinek átmérője 1040 mm és teljes, kerékállása 3,160 méter. Első két tengelyének hordrugói közé súlykiegyenlítés céljából mindkét oldalon himbákat iktattak. A víztartány urtartalma 14,5 m3, a széntartánya pedig 8,0 m3 szénnel szerelhető ki. Az egész szerkocsr súlya üresen. 15,47, kiszerelve 36,5 tonna. Fékberendezése a Westinghouse gyorsféken és a szabályozóféken kívül még orsós kézifékbol áll. A mozdony és szerkocsi együttes tengelytávolsága 14,59 méter és 15,0 méter hosszú fordítókorongon összelkapcsolva megfordítható.
A Magyar kir. Államvasutak igazgatósága 1908 május havában a 4452 számú mozdonnyal Kameral-Moravica és Fiume között 16-25%o Emelkedéseken víz- és szénfogyasztás-rnéréssel egybekötött indikálási próbameneteket tartott. E kísérletek folyamán különbözo sebességeknél és terheléseknél állapídották meg a mozdony indikált munkateljesítményét. A próbamenetek egy részét Fiume és Lic között 25%o emelkedésen 260 tonna terheléssel 25 km sebességgel, másik részét pedig Kameral. Moravicától Licig 16%o emelkedésű pályán 400 tonna terhetéssel 30 km tényleges sebességgel, illetve 245 tonna terheléssel 45 km sebeséggel tartották meg, A próbák eredménye szerint az átlagos legnagyobb vonóerő a szerkocsi vonóhorgán 1908 május 22-én a 4. számú próbamenetnél 9700 kg s az átlagos effektív munka 616 lóero volt. A legnagyobb átlagos indtkált munkát - 1100 lóerot - május, 25-én. a 7. számú próbamenetnél állapították meg 25%o emelkedésen 220 tonna terheléssel és 35 km sebességgel. Az indikátor diagramok szerint Kameral-Moravica és Lic között 16%o-es pályán a 8. számú menet 5. felvételénél 46 km sebesség mellett a
54. ábra. A MÁV. 4453 (401.003) szúmú IV.e osztályú mozdonya Brotán-rendszeru vízcsöves kazánnal.
A M. Á. V. gőzmozdonyainak történeti fejlődése | 329 |
gőzhengerek tényleges indikált munkája pedig 1260 lóerő volt. A IV. e osztályú mozdonyok teljesítményével a Magyar kir. Államvasutak igazgatósága annyíra meg volt elégedve, hogy az első két gép üzembe helyezése után 1906-ban még további 5 darabot, 1907-ben pedig újabb 8 darabot rendelt. A rendes üzemben a Máv. terhelési táblázata szerint 60 km alapsebességu vonatoknál a IX. terhelési szakaszban (16%o) 410, a XIII. terhelési szakaszban (25%o) 260 tonnás gyorsvonatakat továbbitottak velük.
A IV. e osztályú (401 sor.) mozdonyok üzembehelyezésével a Máv. fiume-kameral-moravicai vonalán a személyszállitó vonatok előfogatolása megszünt és néhány esztendőn keresztül ezek a mozdonyok a Karszt-vonal frekventált személyforgalmát hiánytalanul bonyolították le. A gőzkazánok 16 atm. gőznyomása azonban a tűzszekrények tömören tartását megnehezítette éa ez a körülmény a Máv. igazgatóságát arra indította, hogy két darab, a 4453 és 4455 pályaszámú mozdonyok kazánját próbaképpen Brotán-rendszenű vizcsöves kazánnal cserélje ki (54. ábra). Tudomásom szerint ezek a kazánok az üzemben igen jól beváltak és kisebb hiányok csak a tűzszekrények falazásánál és tapasztásánál fordultak elő. Ugyanezeknél a mozdonyoknál tervbe vették az amerikai vasutakon használatos Jakob-Schuppert kazánok kiprobálását is, ez azonban az elso világháború kitörése miatt elmaradt.
1910-től kezdve a Karszt-vonal személyszállitó vonatainak a szerelvényei mind nehezebbek lettek s az étkezo és hálókocsik hozzáadásával meghaladták a IV. e osztályú mozdonyok rendes terheléseit. A vonal eros emelkedései a túlterhelésekkel kapcsolatban a mozdonykazánok túlerőltetésére vezettek, aminek következménye számos tűzcsőfolyásból származó menetakadály lett. Minthogy a mindgyakoribb mozdonyszolgálatképtelenségek a vonatok forgalmát az egyvágányú vonalon erősen megzavarták, gondoskodni kellett olyan megoldásról, amivel a személy szállitó vonatok akadálytalan közlekedését biztosíthatták. A Magyar kír. Államvasutak igazgatósága ekkor úgy rendelkezett, hogy a személyszállító vonatak továbbítását adják át a hatcsatlós VI.m (651 sor.) mozdonyoknak, a 401 sor. lokomotivok pedig attól az idotől kezdve tehervonati, jobbára toló szolgálatot végeztek.
Így volt ez a vesztett háborút követő összeomlásig, amikor mind a 15 darab IV.e osztályú. (401 sor.) mozdony a jugoszláv vasutak birtokába ment át.
A Máv. síkpálya gyorsvonati lokomotívjának még 1897-ben felvetett kérdése az I. A és I. m osztályú (202 sor.) mozdonyok megépítésével nem dőlt el s a velük 1902 június-augusztus havában megtartott összehasonlító próbamenetek eredményei igazolták, hogy ezek a mozdonyok a megnövekedett forgalmi igényeknek csak momentán. tudnak megfelelni, velük azonhan a várható fejlodést hosszabb idore kielégíteni nem lehet. A Magyar kir. Államvasutak gépészeti foosztálya tehát e kérdést tovább is behatóan tanulmányozta és 1901-1902-ben tanulmányai eredményeképpen több újabb gyorslokomortiv tervezetet készített. Tekintettel azonban arra a körülményre, hogy abban az idoben a Máv. vonalhálózatának még csak egy kis részét építették át Góliát-felépitményre az egész kérdéskomplexumot két részre választották szét., aminek megfeleloen nem egy, hanem két nagysebesséu sikpálya gyorslokomotív megépitését vették tervbe, egyiket 14,0 tonna tengelynyomással a könnyebb jellegű pályákra, a másikat 16,0 tonnával a már átépített vonalakra, hogy a gyengének bizonyult 2-B tengelyetrendezésu mozdonyokat mielőbb mindenütt teljesítőképes és a forgalom igényének megfelelo új lokomotívokkal cserélhessék ki. Az 1901-ben készült mindkét lokomotív tervezet 2-B-1 tengelyjellegu Atlantic-mozdony négyhengeres compound gépezettel, de Goehn-rendszeru meghajtással és 28,7 tonna (I. tervezet),illetve 32,0 tonna (II. tervezet) adhéziósúllyal. E gépek állókazánja Belpaire-rendszerű, alul keskenyre összehúzva mélyen benyúlik a kerekek és a keret fötartói kőzé. Mindkét tervezeténél az állókazánt a hátulsó kapcsolt és a futó kerékpár támasztja alá, tehát rostélyfelületük is keskeny és a II, tervezetnél szokatlanul hosszú (3308 mm). Mindkettő közös fogyatékossága, hogy inkább a gőzfejleszto fűtöfelület növelésére törekedett, mint a rostélyfelület fejlesztésére, ami pedig a teljestíőképesség növelése szempontjából fontosabb. A rostélyfelület méreteinek helyes megállapitásánál számolni kellett hazai szeneink gyengébb fűtőértékével is.
Az 1901-es tervezetek rostétyfelületét ugyanis jóminőségű külföldi szenek figyelembe vétélével állapítótták meg és ezek a rostélyméretek hazai szeneinkkel megfelelo teljesitményt adni nem tudtak volna. Ez okból 1902-ben újabb két Atlantic-lokomotív tervezetet készítettek széles, a keret fölé kiemelt tűzszekrénnyel és a 14,0 tonnás pályákra 3,27 m2 (III. tervezet), a Góliáth-felépítményre pedig 4,08 m2 (IV. tervezet) rostélyfelülettel. Az állókazánt itt már csak a hátulsó futótengely támasztja alá, ami a rostélyfelület méreteinek kifejlesztését nem korlátozza, A III. és IV. tervezetek kazánja porosz-rendszeru és gőznyomását teljesítőképességének fokozása céljából 15 atm.-ra emelték fel. A gépezet négyhengeru, compound Borries-féle meghajtással, amelynél mind a négy henger ugyanarra a tengelyre működik. A négy mazdony-tervezet méreteit összehasonlítás céljábál az alábbi táblázatban foglaltam össze:
| I. | II | III. | IV |
| Nagynyomású hengerátmérő | 340 | 350 | 345 | 355 mm |
| Kisnyomástú hengerátmérő | 545 | 590 | 580 | 600 mm |
| Dugattyú löket | 650 | 660 | 660 | 660 mm |
| Hajtó- és kapcsolt kerékátmérő | 2000 | 2100 | 2000 | 2050 mm |
| Futó kerékátmérő | 1050 | 1050 | 1150 | 1150 mm |
| Rostétyfelület | 2,75 | 3,35 | 3,27 | 4,08 m2 |
| Összes gőztermelő fűtofelület | 165,6 | 219,3 | 197.6 | 260,2 m2 |
| Engedélyezett gőznyomás | 13 | 14 | 15 | 15 at |
| A hosszkazán átmérője | 1400 | 1648 | 1403 | 1468 mm |
| A kazántengely magassága | 2750 | 2850 | 2900 | 2900 mm |
| A forgóváz tengelytávolsága | 2500 | 2500 | 2500 | 2500 mm |
| A kapcsolt tengelyek távolsága | 2300 | 2350 | 2280 | 2280 mm |
| Teljes tengelytávolság | 8800 | 8925 | 10230 | 10650 mm |
| Szolgálati súlya | 61,26 | 72,35 | 67,10 | 76.17 t |
| Üres súlya | 55,53 | 63,40 | 61,00 | 68,25 t |
| Tapadó súlya | 28,70 | 32,00 | 28,30 | 32,00 t |
| Engedélyezett sebessége | 100 | 100 | 100 | 100 km |
A négy tervezet közül különösen az utolsó tunik ki hatalmas rnéreteivel és ez szolgált alapul a Máv. nagysebességu nehéz gyorslokomvtivjának elkészitéséhez. A Magyar kir. Államvasutak igazgatósága a sürgosség sorrendjében elsonek a nagysebességű nehéz gyorsmozdony megépítését határozta el és teljesítőképességére nézve eloírta, hogy jó időjárás mellett hatszoros elgőzölögtetésű tűzeloanyaggal vizszintes pályán. a saját és szerkocsija súlyán kívül 300 tonna terhelést tudjon óránként 100 ki-
lométer menetsebességyel továbbítani. Ezeknek a lokomotivoknak a részletes megtervezésére és elkészítésére 1904 év folyamán a budapesti Állami Gépgyár kapott megbizást, amely az elso mozdonyt 1905/1906-ban építette meg és 1906 június hó 16-án helyezte üzembe a Máv. pedig 802-es (203.001 ) pályaszámmal és "I. n osztály" sorozatjelzéssel osztotta be járműállagába. Az I.. n. osztalyú mazdonyokból a következő két esztendoben még 23 darab készült s összlétszámuk 24-re emelkedett 802-825 (203.001-024) pályaszámmal.
Az I. n. osztályú (203. sor.) mozdony (55. ábra) Atlantic-tipusú négyhengerű compound gyorslokomotív belső kerettel és Borries-rendszerű gépezettel. Keretszerkezete öt tengelyen nyugszik, amelyek közül a forgbzsámoly előli két futótengelye és a két kapcsolt tengely a füstszekrényt és a hosszkazánt, a hátulsó futótengely pedig az állókazát támasztja alá. Keretének főtartói 30 mm vastag hengerelt folytvas lemezekből készültek és az állókazán alatt a széles tűzszekrény és a hamuláda miatt mélyen ki vannak vágva. A főtartókat elől a mellgerendán. kívül a közéjük szerelt belső hengeröntvény tartja össze, ami a keret elejének a nagy gépezeti erok felvételénél különös szilárdságot kölcsönző. Az első kereszttartó acélöntvényből készült és egyúttal a belső keresztfej-vezetékek tartójául is szolgál. A második és harrnadik kereszttartó szabványos lemez és szögvas szerkezet. A keret hátulsó részét a kapocsszekrény fogja össze, amire középen a hátulsó kazántartó is rátámaszkodik. A harmadik kazántartó és a kapocsszekrény nagy távolsága miatt a keretszerkezetnek ezt a részét az oldali erok káros hatásai ellen a hossztartókra szögecselt hosszirányú szögvas merevítéssel és egy a hamuládán keresztirányban áthatoló horgonycsavarral védelmezik. A keret eleje csúszótámokkal támaszkodik a forgózsámolyon, amelynek központi csapját felül a belső henrek öntvényébe ágyazták. A forgózsámoly- tengelytávolsága 2400 mm és forgócsapját a hátsó futótengelyhez 100 mm-rel közelebb helyezték egyrészt azért, hogy az elöli futótengely terhelését a hátulsóval szemben némileg csökkentsék, másrészt pedig, hogy a pályaivekbe történő behaladásoknál a zsámoly terelése kisebb oldalerőkkel történjék. A hajtó- és kapcsolt-tengely távolsága.egymástót 2200 mm, ami 200 mm-rel kisebb a forgózsámoly tengelytárvolságánál. Az egész lokomotiv teljes tengelytávolsága 9870 mm. A pályaívek bejárásának megkönnyítése végett a fargózsámoly oldalt mindkét irányban 60-60 mm-rel eltolódhat s a hátsó fútótengelynek is 2300 mm sugarú íven 25-25 mm oldaljátéka van.
A forgózsámaly visszaterelése a, vágányközepes állásba lemezes, a hátulsó futóé pedig spirálrugóval történik. Az I. n osztá:yú (203 sor.) mozdonyok valamennyi hordrugóját a tengelyágytokok fölé szerelték és kiegyenlítő himbákat csak a hajtó- és kapcsolt-tengelyek hordrugói közé iktattak be. Az elöli futókerekek át:mérője 1040 mm, a hátulsóké 1220 és a hajtó- és kapcsolt-kerekeké a 100 kilométerben megállapított legnagyobb sebességgel összhangzásban 2100 mm. A mozdony 74,36 tonnát kitevő szolgálati súlyából 26,86 esik a forgózsámolyra, ami a kb. 32,0 tonna adhéziósúlyhoz viszonyítva kedvezö súlyelosztásnak mondható. A hátulsó futótengely terhelése a kapcsolt- és hátulsó futókerékpár nagy (3330 mm) távolsága miatt 15,815 tonna, megegyezik a kapcsalt tengely terhelésével.
Az I. n osztályú (203 sor.) mozdony gőzkazánját széles tűzszekrénye miatt a keret hossztartói közül kiemelték és a keret fölött helyezték el. Hogy kazánjának magas fekvését mérsékelhessék, keretének fotartóit a tűzszekrény alatt mélyen kivágták és állókazánját a kapcsolt kerékpár mögött a keretkivágásba helyezték. A kazánten-
55. ábra. A MÁV I n.osztályú gyorslokomotivja.
Pályaszám: 802-825 (203.001-024). Épült a budapesti Állami Gépgyárban 1906-1908-han.
| Nagynyomású henger-átmérő | 360 mm |
| Kisnyomású hengerátmérő | 620 mm |
| Dugattyú-löket | 660 mm |
| Hajtó és kapcsolt kerék átmérő | 2100 mm |
| Elöli futókerék-átmérő | 1040 mm |
| Hátsó futókerék-átmérő | 1220 mm |
| Rostélyfelület | 3,9 m2 |
| A tűzcsövek száma | 291 db |
| A tűzcsövek hossza | 5250 mm |
| A tűzcsövek átmérője | 46/52 mm |
| A tűzcsövek futőfelülete | 249,6 m2 |
| A tűzszekrény futofelülete | 12,7 m2 |
| Összes gőztermelő futofelülete | 262,.3 m2 |
| Engedélyezett gőznyomás | 16 at |
| A kazántengely magassága | 2850 mm |
| A kapcsolt tengelyek távolsága | 2200 mm |
| A forgóváz tengelytávolsága | 2400 mm |
| Teljes tengelytávolság | 9780 mm |
| Szolgálati súlya | 74,36 t |
| Tapadó súlya | 31,685 kg |
| Üres súlya | 67,06 t |
| Vonóerő a tapadásból | 5070 kg |
| Vonóerő a gépezetből | 7820 kg |
| Engedélyezett sebessége | 100 km |
A M. Á. V. gőzmozdonyainak történeti fejlődése | 331 |
56. ábra. A MÁV I. n osztályú mozdonyának homloknézete.
Az állókazán porosz rendszerű, sík tűzszekrény mennyezettel és mennyezetcsavros felfüggesztéssel. A hosszirányú mennyezetcsavar-sorok száma, eredetileg kile:nc volt, soronként 16, összesen 144 darab mennyezet csavarral. A kilenc mennyezetcsavar-sor azonban a kazán 16 atm. röznyomásánál a tűzszekrény felso részének kimerevítésére kevésnek bizonyult és néhány mozdonynál az oldalfalak felso hajlása a szélso mennyezetcsavar-sor és a legfelső támcsavarok között egész hosszában behorpadt és mélyen lehajlott. Emiatt utólag a mennyezetcsavar-sorok számát kettovel megnövelték s az oldalsó részek felső támcsavar-sorát is marasabbra helyezték.. Az így átalakított tűzszekrények azután az üzem követelményeinek merfeleltek. A mennyezetcsavarok két elso keresztirányú sorát a tűzszekrény-csöfal felso hajlásának kímélése céljából rövid harántirányú acéltartók közebeiktatásával felfelé szabadon mozoghatóvá készitették. A rostély előre lejt, szélessége 1900, hossza 2054 mm, felülete pedig 3.9 m2 megközelíti Gölsdorf 1905-ben épült háromcsatlós 110 sor. nehéz gyorslokomotívjának 4,0 m2-es rostélyát. Az állókazán hátfala súlycsökkentés céljából elorehajlik s a rajta lévo tűzelo ajtónyílás a rostély alakjának megfeleloen szélesre készült, széhúzható kétaszárnyú tűzeloajtóval. A tűzszekrény vörösréz lemezeinerk vastagsága a csőfal csöterében 28, másutt mindenütt 17 mm, az állókazán pedig 17 mm-a Martin-falytvas lemezekből készült, csupán a mennyazetcsavarok felső végét befogadó fedéllemez 20 mm vastag. Az állókazán felső részét .kétoldalt közvetlen a tűzszekrény felett hat darab keresztirányú átmenő merevítőcsavarral fogták össze.
A hengeres hosszkazán három övhöl áll amelyek közül a középső öv átmérője 1566, a hozzá csatlakozó elsoé és harmadiké pedig 1600 mm. Mindhárom kazánöv 17 mm vastag folytvas lemezekbő! készült. Az övlemezek hosszirányú szögecselése háromsorú szimmetrikus kettös hevederkötés hullámos hevederszélekkel, amelynél a. szögecselés hatásfoka megközelíti a 87%-ot. Ma már a hullámos hevederek készítését költséges voltuk miatt mellőzik s a nagyyomású kazánok övlemezeit egyenes szélű asszimetrikus hevederekkel kötik össze. Az egyes övek széleit keresztirányban átlapolva kétsorosan szögecselik. A két csöfal távolsága egymástól 250 mm s közéjük 286 darab 46/52 mm ábmérőjű réztoldatos tűzcsövet és 5 darab 6 mm falvastagságú toldatnélküli horgony-csövet húztak be. Ez utóbbiak célja a csofalak csőterének kimerevítése volt, azonban újabban elhagyják, mert alkalmazásukat feleslegesnek találják. Úgy a füstcsofal, mint az állókazán ajtófal felso sík részeit, ahol tűzcsövek, illetve tamcsavarok már nincsenek, a gőz nyomása ellenében rászegecselt vízszintes merevíto lemezekkel erősítették meg. A tűzcsőfal közepét pedg a tűzcsotér alatt a hosszkazán haslemezével 15 darab horgonycsanarral fogták össze. A kazán kimosásának megkönynyítése végett az állókazánra 20 darab szabványos, lencsékkel elzárt, kimosónyílást, az állókazán koszorúra 9 kimosócsavart, a hosszkazán első és harmadik övére egy-egy üritováltót és a füstszekrény csöfalának legalsó részére két kimosócsavart készítettek. Ezenkívül a hosszkazán harmadik övének hátrészén búvónyílás is van, amelynek fedelére a töltöcsészét is rászerelték. A gőzszabályzófejet magáhan foglaló gőzdómot közvetlen a füstcsofal mögé az elso kazánövre helyezték, amivel a kazán belsejében a gőzbeömlo hosszúságát a minimumra csökkentették. A gőzdóm hátuljára szelepfészsek-öntvényt szögecseltek és arra helyezték a két Ashton-rendszerű közvetlen rugóterhelésű biztosítószelepet. A homokoló berendezés homokszekrénye a gőzdóm és a töltocsésze között a hosszkazán
második övén foglal helyet.
A kazán elejét alkotó füstszekrényt a nagynyomású gőzhenger-öntvény kazántartóvá kiképzett felső részére tektették és azzal szilárdan kötötték össze, a hohatások következtében azonban hátrafelé szabadon dilatálhat. Hátulsó részét az állókazán elött és alatt a terjeszkedés lehetové tétele ccljálból csúszótámokra helyezték, amelyek közül a két elsöt alul a rákfal karimájára szögecselték. Ezek a csúszótámok a harmadik keresztirányú keretmerevítő két felso sarkára erositett acéltartókra támaszkodnak, amelyek azonban a gőzkazánt oldalirányú elbillenése ellenéhen nem biztositják. Hátul középen, a tűzeloajtó alatt, az állókazán-koszonút szintén kazáncsúsztatóvá képezték ki, amit a kapocsszekrény-szerkezettel támasztottak alá. A kazán elhelyezése az alvázon nem tökéletes megoldás, mert úgy, a füstszekrény leerosítése, mint a hátulsó csúszótámok csak hosszirányban hiztosítják a kazán helyzetét. Nagy sebességeknél a pályaívekben oldalról támadó centrifugális erok a füstszekrényt tartó csavarokat idövel meglazitják és a kazán saját hossztengelye körül oldalirányban elferdül. A rákfal elott lévo kazántartók pedig a csúsztatók elhanyagolása következtében fellépő surlódás miatt gyakorta törnek.
A hosszkazánhoz csatlakozó füstszekrény belsű hosszúsága 1988, átmérője 1634 mm, lemezvastagsága pedig 10 mm, csupán fenékrésze készűlt 18 mm vastag folytvas lemezből. Elejét egyszárnyú sajtolt, kerek füstszekrény-ajtó zárja el s tizenkét kallantyú szorítja lég-
mentesen ajtóülésére. A füstszekrényajtó belsejére védőlemezt, külsejére pedig a légellenállás csökkentésére légmetsző kúpot szereltek. A füstszekrény magában foglalja a változtatható nyílású béka.szájú kiömlőt, amit legújabban körkeresztmetszettu állandó nyílású kiömlofejjel cserélték ki. A kiömlőfej kivehetö betéttel készült és a betétrész cserélésével a kiömlőnyílás keresztmetszete szükség szerint megváltoztatható. A korkeresztmetszetű kiömlőnyílás szabályos kúp alakú gőzsugarat ad, miáltal a füstszekrény vákuum és a gőzfejlesztés tökéletesebb lesz. Ezzel szemben a békaszájú kiömlőfej a gőzsugarat deformálja és legyező alakban szétvágja, amit igazol az a körülmény, hogy az I. n osztályú (203 sor.) mozdonyok kéményét a kiáramló gőz kétaldalt kisúrolja és minden egyes kéményt mindkét oldalán idővel foltozni kell. Hazai szeneink nagymérvű szikraszórásának ellensúlyozására itt elsősorban a nagyméretü amerikai füstszekrény szolgál, amit vízszintes szikrarostával egészítettek ki. A vízszintes szikrarostát a felső tűzcsosor magassága felett helyezték el s az alacsonyan fekvő küömlőfejjel rövid, fordított. csonkagula alakú szita.kosárrat kötötték össze. Ez a szikóafogó szerkezet még a compound üezm mellett is jó eredményeket ad. A füstszekrény- berendezéshez tartozik még ezen kívül a segédfúvó és a füstszekrény-locsoló készülék.
A széles állókazán aljához csatlakozó hamuládát a kerethez erösített tartókra helyezték s kétoldalt a keret főtartóin kívül szerknéytoldatokkal egészítették ki, amelyeken keresztül a rostély széleihez friss levegö juthat. A hamuláda elejére és hátuljára légcsappantyút, alsó részére pedig fenékcsappantyút szereltek, amin keresztül a hamuláda tartalma könnyuszerrel kürítheto. A hamuláda lemezeit kiizzítás ellen locsoló berendezéssel védelmezik.
Az I. n osztályú (203 sor.) mozdony gépezete Borries-rendszeru négy egymás mellett vizszintesen fekvő compound gőzhengerrel melyek közül a két külső a kisnyomású, a keret fotartói közt fekvo két belső pedig a nagynyomású. Mind a négy gőzhenger a harmadik tengelyt, a közös hajtótengelyt forgatja. Az egymás mellett lévo kis- és nagynyomású hengerekhez tartozó forgattyúkarok 180°-ot, az. azonos hengerekhez tartozók pedig 90°-u szöget zárnak be, melyek közüi a jobboldali gépezet fargattyúi járnak elől. Mind a négy gőzhengernek külso beömlésű hengeres tolattyúja van, amiket mindkét oldalon páronként egy-egy Heusinger-rendszerű vezérmű vezérel. A kereten kívül fekvő vezérmu a fötartók közt lévo nagynyomású tolattyút közel vízszintesen fekvő kétkarú emeltyuvel mozgatja, aminek külso vége csuklórész közbeiktatásával csatlakozik a kisnyamású tolattyúrúd végéhez. A hengeres tolattyúk átmérője 234, illetve 354 mm. A tolattyúszekrények belsejét öntöttvas szelencékkel bélelték ki, hogy nagyobbmérvű kopások esetén cserélhetők legyenek. A nagynyomású tolattyúk kiömlo élének -7 mm-es negativ túlfedésük van és mind a két vezérmű úgy van megszerkesztve, hogy 80%-os legmagyobb töltést adhassanak a gőzhengereknek. A nagynyamású hengerek átmérője 360, a kisnyomásúaké pedig 620 mm és valamennyi gőzhenger közös dugattyúlökete 660 mm. A kis és nagynyomású hengerek expanzióviszonya
620 : 360 = 1,72
a gőz gazdaságas kihasználására nézve kedvezonek mondható. A külső hengerek dugattyúrúdjait az elöli hengerfedeleken átvezették, a belso hengerekét pedig csak újabban készítették az elöli hengerfedeleken átmenökké. A gőz a gőzkazánból elorször a gőzbeömlon kenesztül a keret főtartói közé szerelt nagynyomású hengerekbe, majd onnét a nagy- és kisnyomású hengerek közé iktatott indító készüléken át - annak állása szerint - vagy a kisnyamású hengerekbe, vagy pedig kőzvetlen a kiömlocsőbe jut. Az inditó-készülék rendszere azonos az I. e esztályú (222.038-047) mozdonyok indító-készülékével, amit a mozdonyvezeto a sátorból rudazattal állít a megfelelő állásba. Itt megjegyzem, hogy a friss gőz útját szabályozó kis indító-tolattyú helyes állását nemcsak hidegen, hanem gőzben, betűzelt kazánnál is ellen kell orizni, mert a kazánok hő okozta hosszváltozása az állító rudazat útján az indító-tolattyút elállíthatja. Ilyen esetekben a kisnyomású gőzhenger az indító-készülék zárt állása mellett rnenet közben is állandóan friss gőzt kap és jóval nagyobb munkát végez, mint a hozzátartozó nagynyomású kis henger, és a kisnyomású hajtórúd erosen melegszik. Az indító-készülék indításakor mind a négy hengerbe friss gőzt juttat és
57. ábra. A MÁV I. n. osztályú gyorslokomotívja. (Baloldal.)
A M. Á. V. gőzmozdonyainak történeti fejlődése | 333 |
58. ábra. A MÁV I n osztályú mozdonyának kazánja.
| Az állókazán hossza fent | 2008 mm |
| Az állókazán hossza lent | 2339 mm |
| Az állókazán szélessége fent | 1668 mm |
| Az állókazán szélessége lent | 2098 mm |
| A hengerkazán hossza | 5313 mm |
| A hengerkazán belső átmérője | 1600 mm |
| Lemezeinek vastagsága | 17 mm |
| A kazán teljes térfogata | 9170 l |
| Rostélyfelülete | 3.9 m2 |
| Tűzcsöveinek ,száma | 291 db |
| Tuzcsöveinek hossza | 5250 mm |
| Tuzcsöveinek átmérője | 46/52 mm |
| Tuzcsöveinek futöfelülete | 249,6 m2 |
| Tuzszekrényének futőfelülete | 12,7 m2 |
| Összes gőztermelő futőfelitlete | 262,3 m2 |
| Engedélyezett gőznyomása | 16 at |
mindaddig nyitva hagyható, amig a vonat nagyobb sebességet nem. ér el. A mozdony gépezeti vonóereje indítókészülék nélkül a Máv. szerint
jóval nagyobb, mint az adhézió vonóereje
Zadh = 0,16 * 31,685= 5070 kg
Nyitott indítónál a friss gőz nyomása mind a négy hengerben összegeződik, miért is a gőzszabályozót óvatosan kell kezelni, nehogy, a mozdony kerekei megcsússzanak.
A vezérmű átkormányzása és a töltésfokok változtatása kormánycsavarral történik. A vezúrmű ívköve előre-mernetnél a csúszóív alsó részében faglal helyet, ami a nagyobbrészt előre járó lokomotívoknál a csúszóív ágyazásának kímélése szempontjából előnyös. Az I. n osztályú (203 sor.) mozdonyoknak üresjárati nyomáskiegyenlítő berendezésük nincs. Az üres-járás szivó hatásának csökkentése végett így a nagynyomású gőzhngerek öntvényére, mint mind a két kisnyomású gőzhengerre egy-egy légszelepet szereltek, amelyek a. megfelelo beömloterekkel vannak összeköttetésben. A jobboldali kisnyomású gőzhenger beömloteréből ezenkivül csovezeték vezet a sátorban lévő receiver-manométerhez, ami menet közben és indulásnál a mozdonyvezetot a tolattyúszekrény mindenkori nyomásáról állandóan tájékoztatja. A kisnyomású hengerekre még 7 atm.-ra beállított gőznyomásredukáló szelepet is szereltek, nehogy a friss gőz nyomása a hengerekben azon felül emelkedjék. A gépezethez tartozó mind a négy keresztfej kétvezetékes. Minden keresztfej-vezeték elől a hátsó hengerfedelekre, hátul pedig a külsők az e célra készült' acélöntésű keresztfej-vezetéktartókra támaszkodnak. A belső keresztfejvezetékek hátulsó tartója szintén acélöntvényből készült, de egyúttal keresztirányú keresztmerevítőül is szolgál. A hajtórudak anyaga lágy Martin acél s úgy a külsok, mint a belsők a forgattyü felől nyitottak és húzóékkel utánállíthatók. Hosszúságuk mindössze 1750 mm, ami az r = 330 mm-es forgattyú sugárral csupán 1750 / 330 = 5,3 arányszámot ad. Az I. n osztályú (203 sor.) mozdonyok hajtórúdjainak hossza az újabban készült nagyteljesítményű lokomotívok között a legkedvezotlenebb és dugattyúerőiknek a keresztfej-vezetékre htó függoleges nyomása túlságosan nagy,. A csatlórúd hossza 2200 mm és úgy a hajtó-, mint a csahlórudak keresztszelvénye a nagy sebesség miatt I alakúra készült. .A dugattyúk és tolattyúk kenése két darab négynyílású Friedmann-rendszerű mechanikai olajszivattyúval, a gépezeti alkatrészeké pedig kenőszelencékbol ásványolajjal történik.
Az olajadagolást a mozgó szelencékben Kardos-féle kenocsavarok szabályozzák. míg a többiekbol az olajtovábbítást kenőbelek közvetítik. Néhány mozgó vezérmű-csapszegre, mint például az elősiető lengőrúd és a tolattyú-nyomórúd közös csapszegére csavarokkal külön kenőszelencét erősítettek s a csapszeget magát, nehogy a kenöszelence leforduljon, helyzetében fixirozták. Ez a megoldás a gyakorlatban nem vált be, mert a kenoszelencét tartó csavarok mozgás közben gyakran meglazulnak, az olaj a csapszeg mellett a kenöszelencéből kifolyik és a csapszeg és csapszeg-szelencék berágódnak. A közönséges
59. ábra. A MÁV I. n osztályú mozdonyának vezérműve.
Az összes kerékpárok kerékvázait lágy diósgyori acélból öntötték. A hajtókerékpár (60. ábra) hatalmas könyöktengelyét szintén a diósgyori állami vas- és acélgyár készítette. Ezeknek a bonyolult szerkezetű tengelyeknek aránylag nem hosszú üzemi ideje után mégtartott idoszakos vizsgálatai alkalmával. különösen a tengelycsapok hornyaiban, hosszabb-rövidebb repedéseket találtak. Miután a tengelyrepedések természetüknél fogva üzemveszélyesek, a Máv. mind a 24 darab I. n osztályú mozdony könyöktengetyét beható vizsgálat alá vette és megállapította, hogy valamennyi mozdony könyöktengelyén repedések láthatók, minek következtében tíz mozdonyt azonnal, egyet pedig a második tengelyvizsgálat megejtése után (14 havi üzemido után) az üzentbol ki kellett vonni. A többi tizenhárom mozdonyt taváhb is üzemben hagyták, még pedig a repedések mérve szerint hatot ideiglenesen gyorsvonati, hetet pedig tehervonati szolgálatban. A megejtett tengelyvizsgálatok eredményei beigazolták, hogy, a repedések keletkezését három tényezoben kell keresni: a felhasznált anyag minosérében, a tengely anyagának kikészítési módjában és végül magában a tengely szerkezetében. Ha a tengely a három tényező bármelyikének szempontjáhól kifogás alá esnék, azok gyorsabb pusztulása valírszínű.
Megjegyzem, hogy a lokomotívok könyöktengelyének repedése nemcsak a Máv. kizárólagos észlelete volt, hanem olyn általános jelenség, amit mindazok a vasútintézetek kivétel nélkül tapasztaltak, amelyek lokomotívjaiknál könyöktengelyeket használtak.
Hosszas beható kisérletek és vizsgálatok, valamint az érdekelt külföldi vasutak szakvéleményének meghallgatása után a Máv. igazgatósága az I. n osztályú (203 sor.) lokomotívok könyöktengelyének anyagául a chróm-nickel acélt fogadta el és összetételét a következőkben, állapítatta meg: a vasanyagon (Fe) kívül szén (C) 0,19-0,24, silicium (Si) 0,15-0,20, mangán (Mn) 0,56-06, nickel (Ni) 2,56-3,2 és chróm (Cr) 0,4-0,7%. A phosphor (P) és kén (S), mint szennyezö alkatrész az anyagban csak nyomokban, de legfeljebb elöbbi 0,15-0,30, utóbbi pedig 0,02-0,03%-ban lehet jelen. A könyöktengelyek anyaga eredetileg 0,10-0,11% rezet (Cu) is tartalmazott, késöbb ezt az alkatrészt az esseni Krupp-művek és a witkovitzi vas- és acélmu tanácsára a tengelyanyagból elhagyták. A felhasznált vasanyag bázikus chróm-nickel Martin-acél amit 26% faszénnel termelt szürke nyersvasból, 62% tiszta rozsdamentes hulladékból és 12% huszonöt százatékos nickel tartalmú ötvözetböl állítanak elő. Az így összeállított anyagra nézve elöírták, hogy szakítási szilárdság 55-65 kb. nyúlása 20-23% és 200 mm hosszra kantrakciója 40% legyen. Magának az anyagnak körülményes eloállítási eljárását itt helyszuke miatt nem részletezem.
A Martin-kemencében kikészített adagból 12.000 kg súlyú ingot-ot készítenek, ami két könyöktengely anyagának felel meg. A nagyobb tömegű ingot-ok egyideju kikészítése az anyag struktúrájának egyenletességét növeli, ami itt kiváló fontosságú. Az ingot teljes magassága 2700 mm, ebből 800 mm a felöntés. A felöntést a szivódási üregek elkerülése céljából készítik, amit így tényleg sikerül kiküszöbölni. Az ingot-ot lassan hagyják lehulni, hogy az anyagban egyébként beálló kezdő repedéseknek elejét vegyék. Leöntés után az anyag 48 órán át kézi melegre hül le és ilyen állapotban. adják át a kovácsműhelynek, ahol a könyöktengely kikovácsolása történik. Az ingot-ok rnindegyike két darab forgúttyús könyöktengelyt ad ki és egy tenrely, kikovácsolására nyolc felmelegítés szükséges. Ez alatt a nyolc felmelegítés alatt történik a tengely teljes kialakítása. A kész tengelyeket a kovácsolásból származó feszültségek eloszlatása végett olajfürdőben egyenletesen újra felmelegítik s utána lassan hagyják lehulni.
A tengelyek kikészítése az anyagot nagy mértékben igénybe veszi. Mégis a forgattyúcsapok anyaga ott, ahol a csap a köralakú forgattyúkarhoz simul, nem tömörítheto annyira, amennyire szükséges volna. Az anyag tehát ott silányabb marad, mint a tengely egyéb helyein, amit igazolnak a forgattyúcsapokból vett anyagminták valamint az a körülmény is, hogy a repedések legtöbbször és leghamarabb a forgattyúcsapoknak a köralakú tárcsákhoz símuló részein állanak be. A tengely középső részét is azért készítik a forgattyúcsapok között ferde átmeneti darabbal és nem két párhuzamos forgattyúkarral, mint az angol vasutak, hogy a kovácsolásnál a forgattyúcsapokhoz könnyebben hozzá tudjanak férni.
A könyöktengelyek szerkezetére nézve miegjegyzem, hogy azokat a legtöbb európai vasút, éppúgy, mint a Máv, egy darabból késziti. Csupán az osztrák vasutak használnak a wittkovitzi gyár szabadalma szerint három darabból készült és néhány angol vasút, valamint kisérletképpen a svéd államasút, kilenc darabból készült könyöktengelyeket. A többrészű tengelyek elonye, hogy
60. ábra. A MáV I. n osztályú mozdonyának hajtó kerékpárja.
| A hajtókerék vázának átmérője | 1955 mm |
| A hajtókerék átmérője új állapotban | 2100 mm |
| A hajtó kerékpár súlya | 4377 kg |
A M. Á. V. gőzmozdonyainak történeti fejlődése | 335 |
mindenegyes darabjuk kifogástalanul tömörítheto és átdalgőzható, hátrányuk azonban éppen több részből való összetételük, ami az összeszerelésnél különösen nagy elővigyázatot és pontosságot követel és mindamellett üzem közben egyes alkatrészeik meglazulását nem zárja ki. A Máv. igazgatósága mérlegelve az egy és több darabból készült könyöktengelyek elonyeit és hátrányait, a legmegfelelőbbnek találta az egy darabból álló könyöktengelyeket, amelyek középsö része a hajtó-forgattyúcsapok között ferde átmenetet képez. A tengelyek méreteinek nagyságát illetöleg nem hagyható figyelmen kívül, hogy míg a legtöbb küllföldi vasútnál a könyöktengelyre csak a két belso henger (de Glehn) működik, addig a Máv. I. n osztályú mozdonyánál azt mind a négy gőzhenger támadja. Ennek ellenére vannak külföldi vasutak, amelyeknél a könyöktengely csapméretei a Máv.-ét felülmúlják. Míndezeket összevetve a Máv. igazgatósága könyöktengelyeinél a belso forgattyúcsapok tárcsás forgattyúkarjának vastagságát újabban 123, a két hajtóforgattyúcsapjának átmérőjét 230 és a két hajtó-tengelycsap átmérőjét 220 mm-ben állapította meg. Az újabb tengelyek merőleges forgattyúkarjait nem köralakra. hanem elliptikusra készítik s merevítésül rájuk melegen 70 mm magas és 100 mm széles acélgyűrut húznak. A tengelyek statikai igénybevétele maximálisan 11-12 kg, amihez indításkor (különösen kerékcsúszás alkalmával) és menetközben jelentékeny dinamikai igénybevételek is járulnak. Bach prafesszor kísérleti úton megállapította, hogy a könyöktengelyekben a legnagyobb igénybevételek ott keletkeznek, ahol a forgattyúcsapok a forgattyúkarokba mennek át. Üzemi tapasztalataink szerint a legtöbb repedés tényleg ott keletkezik, amiért az átmenet hornyait szükséges minél nagyobb görbületi .sugárral készíteni. Ez a görbületi sugár a Máv:-nál a hornyok tövében 20, azon felül pedig 100 mm.
Bár ezek a méretmódosítások a könyöktengelyeken a repedések keletkezését hosszabb időre kitólák. azok előfordulását teljesen megszüntetni mégsem tudák, mert nagy sebességeknél a centrifugális erő folytonos ütései az anyag struktúráját idővel megváltoztatják. Ezért a könyöktengelyeket az üzemben állandó megfigyelés alatt kell tartani. (Folytatjuk.)
|
