Lokomotiva na svoz dřeva Klickitat Log & Lumber Co. #005 Sn3 St.Regis 3-Truck SHAY Logging Steam Locomotive & Tender for Model Railroaders Inspiration REAL.

Provoz klasických lokomotiv s pevným rámem na tratích nouzově budovaných v lese při těžbě dřeva bylo prakticky nemožné. Nepravidelné podloží způsobovalo vyjetí dvojkolí z dráhy tratě a vykolejení stroje. K vyřešení provozu na těchto tratích se nejčastěji využívaly tři modely úzkorozchodných parních lokomotiv Shay (v celkovém počtu 2771 vyrobených jednotek), Climax (v celkovém počtu přibližně 1100 vyrobených jednotek) a Heisler (v celkovém počtu přibližně 850 vyrobených jednotek). Hlavní rys modelu Shay představuje jeho výkonný, rychlý tříválcový parní stroj na pravé straně stroje. Rané verze modelu však měly dva válce s přímým kotlem.

Vznik vynálezu jako součást technologického pokroku vychází často z nutnosti vyřešení určitého nedostatku. Stejtě tak tomu bylo u těchto zajímavých zpřevodovaných lokomotiv, které vymysleli a vyrobili muži pracující v daném prostředí s vizí, jak lépe a co nejrychleji přepravit pokácené kmeny stromů na provizorních kolejnicích v nerovném terénu lesa. Příběh tak začíná u muže jmenem Ephraim Shay.

Ephraim Shay (1839-1916) byl učitel, úředník v nemocnici během americké občanské války, státní úředník, dřevorubec, obchodník, majitel železnice a vynálezce, který žil v Michiganu. Navrhl a nechal si patentovat první zpřevodovanou lokomotivu - model Shay. Od roku 1850 studoval na profesi školního učitele v amerických státech New Jersey a Ohio. Po vypuknutí americké Občanské války sloužil na Západním bojišti od roku 1861 do roku 1864 pod vedením generála Williama Tecumseh Shermana. Po skončení války a propuštění z armády v roce 1864 se Shay oženil a přestěhoval se do státu Michigan, kde si založil obchod se smíšeným zbožím a pilu s příslušnými ochodními aktivitami. V počátcích těžby dřeva dřevorubci dopravovali klády stromů k pile po řece. Když nebyla k dispozici řeka nebo se stromy poblíž řeky vytěžily, použili v zimě saně tažené býkem a koněm. Když poptávka po dřevě vzrostla, začaly se používat železniční vagóny s hrubou konstrukcí tažené pp dřevěných kolejnicích s rozchodem 26 palců pro převoz většího počtu klád s ještě větším průměrem. V roce 1875 si Shay postavil vlastní dráhu s kolejnicemi o rozchodu 660 mm s dřevěnými pražci, což mu umožnilo po celý rok kácet a stahovat klády. O dva roky později rozvinul myšlenku, že pohon/hnací agregát se umístí na plošinový vagón s kotlem, převody a podvozky, které by se mohly otáčet. První Shay měl pouze dva válce a přední podvozek namontováný normálně, zatímco zadní připevněný k rámu napevno bez otáčení, jako u klasického podvozku na lokomotivě. Namontoval kotel o průměru 3 stopy (914 mm) a výšce 5 stop (1 524 mm) vycentrovaný na střed vagónu s nádrží na vodu nad předním podvozkem a s hnacím agregátem od Williamem Crippena příčně nad zadním podvozkem. Shay také brzy zjistil praktické výhody řemenového pohonu. Shay získal patent na základní myšlenku v roce 1881 a v roce 1901 patent na vylepšený podvozek s převodovkou pro své hnací ústrojí.

V roce 1876 si Shay uvědomil, že takovou práci by vyřešila parní lokomotiva a umožnila mu se stát konkurenceschopným. V začátku vyjel s velmi jednoduchou dvouválcovou lokomotivou, ale brzy zjistil, že velká dynamická síla pístů konvenční lokomotivy na obou stranách stroje poškozovala kolejnice v obloucích tratě. Přišel tedy s návrhem řešení, které vytvářelo stejný točivý moment na obou stranách lokomotivy. V roce 1877 si poté najal Williama Crippena z Cadillacu v Michiganu, aby postavit kotel a válce, které byly spojené s dvojkolím malé lokomotivy řemenovým pohonem. Tento design nebyl patentován a Crippen tak zadal výrobu lokomotivy také pro potřeby místního průmyslu. Výroby se tak ujala firma Lima Machine Works v Ohiu na žádost Jamese Alleye a vyrobila několik variant tohoto stroje pro těžbu dřeva. Lima Locomotive Works v Limě, Ohio postavila prototyp motoru Ephraima Shaye v roce 1880. Před rokem 1884 všechny vyrobené stroje vážily 9,1 až 13,6 t a měly pouze dva válce. V roce 1884 dodala Lima první 3-válcový model Shay (třída B) a v roce 1885 první 3-válcový model Shay (třída C). Úspěch lokomotivy Shay vedl k velké expanzi a reorganizaci společnosti Lima, i když zpočátku nebyli v Limě koncepcí ohromeni, dokud John Carnes společnost nepřesvědčil a dopiloval design do klasické podoby modelu. V roce 1903 pak mohla Lima tvrdit, že vyrobila „nejtěžší lokomotivu na čelních podvozcích na světě“, první 4-podvozkový model Shay (třída D) o hmotnosti 130 t pro trať železnice El Paso Rock Island vedoucí z Alamogordo v Novém Mexiku do Cox Canyonu vzdáleného 31 mil (50 km) přes částé zátočiny a stoupání až 6 %. Dvou-podvozkový tendr pro převoz dostatečného množství vody byla nutnost kvůli špatné kvalitě vody podél trati.

V roce 1880 však Ephraim Shay potřeboval své upravené návrhy vylepšit, proto obešel příliš vytíženého Crippena a vylepšený návrh realizoval přes továrnu Lima Machine Works. John Carnes jako konstruktér z Lima Works přišel s myšlenkou pohánět každé dvojkolí obou podvozků pomocí převodového ústrojí ze zkosených ozubených kol umístěných vně lokomotivy na jedné straně stroje. Převodové ústrojí ze zkosených ozubených kol bylo spojeno pomocí horizontálních hřídelů, které byly následně spojeny s klikovou hřídelí poháněnou parními válci, vertikálně orientovanými nad hřídelí. Model SN-6 jako první lokomotiva z 2770 lokomotiv Shay postavených v Limě byl duplikát vyrobený pro Miltona J. Bonda, který byl lokomotivou ohromen. Shay si konečně uvědomil význam svého návrhu a podal na něho patent 30. března 1881. Z tohoto zlatého vejce mu továrna v Limě vyplacela licenční poplatky za každou vyrobenou lokomotivu. Jeho patent se vztahoval na koncept převodového ústrojí ze zkosených ozubených koll k pohonu náprav/dvojkolí, který se vztahoval také na mnoho budoucích návrhů lokomotiv. Svůj pozdější život strávil Ephraim Shay propagováním svých lokomotiv až do roku 1901, kdy ve věku 62 let prodal všechny své pohledávky/majetek v Limě a zcela ukončil spojení se společností. Následně Shay pokračoval v zákresech dalších návrhů a zbytek života prožil v Harbour Spring v Michiganu.

Model Shay je parní zpřevodovaná lokomotiva primárně v provozu v Severní Americe podle patentů Ephraima Shaye, který se zasloužil o popularizaci její koncepce. Přestože se konstrukce raných lokomotiv Ephraima Shaye lišila od pozdějších, byly zvláště vhodné pro těžbu dřeva, důlní těžbu a průmyslový provoz na strmých nebo nekvalitních tratích. Lewis E. Feightner z Limy patentoval v letech 1908 a 1909 vylepšené držáky pro upevnění hnacího ústrojí a přehřívač u modelu Shay. Výrobce Willamette Iron and Steel Works of Portland, Oregon, začala po vypršení platností základních patentů Shayo vyrábět lokomotivy typu Shay a v roce 1927 získala patent na jejich vylepšený zpřevodovaný podvozek. Jsou označované jako lokomotivy Willamette, které však spolu dalšími považovat za pravé „Shay“, protože „Shay“ byla ochranná známka Limy. Šest lokomotiv podle patentu Shay známých jako Hendersonovy lokomotivy Shay vyrobil závod Michigan Iron Works v Cadillac v Michiganu.

Podle výrobce Lima Locomotive Works v roce 1925 - „Shay Geared Locomotive má široký a rozmanitý rozsah služeb, používá se v průmyslu, v lomech, u dodavatelů, při těžbě dřeva, v těžbě a na plantážích; (také na odbočkách a horských úsecích hlavního vedení Je speciálně přizpůsoben pro průmyslové železnice ve velkých výrobních závodech a jejich okolí. Jeho hodnota jako přepínacího motoru je dána rychlostí, s jakou zrychlí zatížení, a schopností rozpoznat auta v minimálním čase navržený tak, aby zvládl jakoukoli zatáčku, na které lze provozovat standardní vozy.“[9] Společnost zdůrazňovala svůj výkon na „strmých svazích“, „nerovné trati“ a „koleji příliš lehké pro přímý motor se stejným zatížením nápravy“.[

Lokomotivy Shay měly regulérní žáruvzdorné kotle přesazené doleva, aby poskytovaly prostor a vyvažovaly hmotnost dvou nebo tříválcového „motoru“ namontovaného svisle vpravo s podélnými hnacími hřídeli vybíhajícími dopředu a dozadu od klikového hřídele u kola. výška nápravy. Tyto hřídele měly univerzální klouby a čtvercové posuvné prizmatické klouby pro uložení otočných vozíků. Každá náprava byla poháněna samostatným kuželovým převodem, bez bočních tyčí. Síla těchto motorů spočívá v tom, že všechna kola, včetně u některých motorů pod tendr, jsou poháněna tak, že veškerá hmotnost vyvíjí tažnou sílu. Vysoký poměr zdvihů pístů k otáčkám kol jim umožňoval provoz při částečném prokluzu, kdy by konvenční tyčový motor roztočil svá hnací kola a spálil kolejnice a ztratil veškerou trakci. Lokomotivy Shay byly často známé jako sidewinders nebo stemwinders pro jejich boční hnací hřídele. Většina byla postavena pro použití ve Spojených státech, ale mnoho z nich bylo vyvezeno do asi 30 zemí, buď Limou, nebo poté, co dosáhly konce své použitelnosti v USA.

Přibližně 2 770 lokomotiv Shay postavila Lima ve čtyřech třídách, od 6 do 160 malých tun (5,4 až 142,9 dlouhých tun; 5,4 až 145,1 t), v letech 1878 až 1945.

Třída A: dva válce, dva podvozky. Hmotnost mezi 6 a 24 krátkými tunami (5,4 a 21,4 dlouhými tunami; 5,4 a 21,8 t).
Třída B: tři válce, dva podvozky. Hmotnost mezi 10 a 60 krátkými tunami (8,9 a 53,6 dlouhých tun; 9,1 a 54,4 t) tunami.
Třída C: tři válce, tři nákladní auta. Hmotnost mezi 40 a 160 krátkými tunami (36 a 143 dlouhými tunami; 36 a 145 t).
Třída D: tři válce, čtyři nákladní auta. Hmotnost 100 a 150 krátkých tun (89 a 134 dlouhých tun; 91 a 136 t). Ty nebyly o nic výkonnější než třída C, ale měly větší kapacitu paliva a vody, což mělo za následek lepší přilnavost.

Byly vyrobeny dva 15 malotunové (13 dlouhých tun; 14 t) Shay se dvěma válci a třemi nákladními automobily. Čtyři Shay, rozchod 600 mm (1 stopa 11+5⁄8 palce), byly vyrobeny pro levou ruku, všechny byly speciálně objednány Sr. Octavianem B. Cabrera Co.,[10] San Luis de la Paz, Mexiko.

Klasická lokomotiva Shay, jak jsme ji poznali, se skládá ze 2 nebo 3 vertikální parní válce umístěné na pravé straně motoru těsně před kabinou posádky. Pístní tyče byly připevněny ke „klikě hřídel“ podobný tomu, který se používá v dnešních automobilových motorech oba konce "klikové hřídele" byly hnací hřídele, které sahaly do a převodovka na vnější straně každého kola. Levá strana neměla ozubení resp válce. Kotel je umístěn mimo střed a vlevo od středu celý rám. To bylo nutné pro umístění válců. The Shay Locomotive:

The classic Shay loco as we have come to know it is consisted of 2 or 3 vertical steam cylinders positioned on the right side of the engine just forward of the crew cab. The piston rods were attached to a "crank shaft" similar to that used in today s automobile engines. Attached to either end of the "crank shaft" were drive shafts that extended to a gear box on the outside of each wheel. The left side had no gearing or cylinders. The boiler is located off centre and to the left of centre of the entire frame. This was necessary for the location of the cylinders.

They were manufactured with either two or three cylinders. The three cylinder models were used on the larger and more powerful engines.

Models with two, three, or four truck sets were manufactured. More trucks meant more distributed weight and thus more powerful locos could be built. The two truck models carried their fuel and water bunker at the back of a single frame for the entire locomotive. On the three truck models, an additional tender with its own single driving truck was added to the basic two truck locomotive frame. With the four truck model, the tender was longer and was supported by two driving trucks.

The first Lima factory built Shay that was a two truck Class "A" sold to J. Alley Co. for $1,700 in 1880, with two others being sold that year. The last Shay built was the three truck Class "C" locomotive (sn-3354) sold to the Western Maryland Railroad in 1945.



PLEASE NOTE: Due to the small edition size and the great demand for this item, allocations are expected to occur.

UPOZORNĚNÍ: TITUL JE VYROBENÝ V OMEZENÉM MNOŽSTVÍ JAKO UMĚLECKÝ PŘEDMĚT. UVEDENÁ PRODEJNÍ CENA JE PLATNÁ DO VYPRODÁNÍ TUZEMSKÝCH ZÁSOB.

Sdílet na Twitteru Sdílet na Facebooku