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domingo, 1 de mayo de 2011

Las locomotoras de vapor articuladas (I).

Dibujo de la articulación de los carretones motores y disposición de los cilindros de una Mallet.

El sistema Mallet fue un sistema de usado en locomotoras de vapor articuladas, ideado por el ingeniero francés Anatole Mallet (1837-1909) , este hombre era genovés de origen, que estudio y trabajo en el sistema de doble expansión en las locomotoras, indicando en sus memorias que este sistema se podría aplicar ventajosamente a las máquinas del sistema Fairle y Meyer, ya que eran policilíndricas en razón de sus conjuntos motores.

Pensó el Sr Mallet: en una locomotora que podría reunir, potencia, adherencia, flexivilidad y economía y que sería ideal para las explotaciones de líneas secundarias y trazados tortuosos, siendo la base de todo esto la articulación de uno de sus grupos de ejes motores mientras el otro grupo de ejes motores era fijo, es decir: este sistema era mas simple que los otros sistemas usados en las locomotoras articuladas existentes hasta entonces, por lo que patento el sistema que lleva su nombre, en Francia en el año 1884.


Locomotora tipo Mallet con rodaje 1-2-3 T de los ferrocarriles portugueses de vía estrecha, en Regua con un tren de mercancías. Foto tomada de ferrocarriles, una de estas locomotoras fue comprada por el Museo Vasco del ferrocarril, el cual la reparo y esta en orden de marcha. wikia.com.

Estas locomotoras Mallet usaban la doble expansión del vapor (sistema Compound), solo las grandes locomotoras de este sistema (Mallet) fabricadas en EE.UU eran de simple expansión.

Foto de fábrica de la locomotora Mallet BB II, número 2190, matrícula de los K.Bay.Sts.B. 2525, estas locomotoras se diseñaron para las fuertes rampas de los ferrocarriles bávaros, el primer prototipo circulo en pruebas en 1896 y las entregas comenzaron en1899, dieron un resultado mediocre, se adaptaron bien a las rampas y curvas cerradas de los trayectos asignados y el gasto de carbón y agua eran contenidos, pero
pronto dieron nuestras de falta de potencia adecuada y los gastos de mantenimiento eran demasiado elevados, además como en otras Mallet el control de las dos distribuciones, era complicado por ello el carretón motor delantero solía dar vibraciones y tirones. En 1938 se retiraron las últimas de estas locomotoras que aún seguían en activo. Foto Colección H. Merker.

El grupo motor trasero iba fijo al bastidor principal que también portaba la caldera, los cilindros de este grupo eran los de Alta Presión (AP), con esto las entradas de vapor a estos cilindros eran rígidas como en cualquier máquina de simple expansión. El grupo motor delantero, pivotaba sobre el trasero (giraba), teniendo en su parte superior un apoyo o resbaladera de segmento circular, en el cual se apoyaba la parte central de la caldera, transmitiendo así parte de su peso al grupo delantero, en el cual iban montados los cilindros de Baja Presión (BP), siempre de mas diámetro que los de AP, tanto en el grupo delantero como en el trasero los cilindros iban colocados en la parte delantera de ambos grupos motores.

Locomotora Mallet del ferrocarril del Vivarias; Chemin de fer du Vivarias, es un ferrocarril de vía estrecha, estas locomotoras de rodaje 0-3-3-0 T, fueron construidas entre los años 1902 y 1932. Foto trenak.

Como en otras máquinas articuladas el punto flaco del sistema fueron las rotulas giratorias de los tubos que traían la presión a los cilindros de BP y los que salían de estos hacia el escape, otro problema parece ser que fue el ajuste y sincronización del sistema de cambio de marcha de ambos grupos motores, que también era de delicado mantenimiento.

Prototipo de la Br-96 recién salida de la nave de montaje de la J.A. Maffei, lista para pruebas de vía. Foto colección Eberl.


Locomotora de fabricación alemana para los ferrocarriles Bávaros, es el modelo Br-96, construidas por J.A. Maffei, en Munich entre los años 1913/14 y 1922/23, estas máquinas tipo Mallet tenían un rodaje 0-4-4-0, fueron diseñadas para trabajar arrastrando trenes de mercancías, en los ferrocarriles del norte de Baviera, que por ser zona montañosa tenían fuertes rampas, las primeras 15 locomotoras comenzaron a trabajar en los K.Bay.Sts.B., el un éxito inmediato, siendo tal, que se encargo otra serie igual de 10 unidades en 1922, estas máquinas rebajaron ostensiblemente los tiempos de marcha de los trenes de mercancias y aumentaron el tonelaje remolcado, pero también aumento considerablemente el gasto de mantenimiento de ellas, que que como todas las Mallet su mantenimiento era delicado y laborioso, a lo largo de su vida activa sufrieron algunas modificaciones tratando de que mejoraran en ciertos aspectos, el mas importante fue aumentar el diámetro de los cilindros de alta presión ya que poner los dos grupos motores a la máxima potencia era casi imposible y cuando se conseguía era gracias a la habilidad del maquinista, con la modificación se logro mas potencia, pero aún así los costos de mantenimiento siguieron siendo demasiados elevados. Foto R. Kallmünzer, colección Scheingraber.


Foto de una Locomotora Mallet 96-021 del modelo BR-96, con un largo tren de mercancías subiendo una rampa cuando se dirigía a Stenheim, Westfalia, estas máquinas tenían unas ruedas motoras de 1.216 m/m de diámetro, su velocidad máxima era de solo 50 Km/h, pero su potencia máxima de arrastre era de 24 toneladas, esto le permitió remolcar pesados trenes por las fuertes rampas de hasta 40 milésimas, las últimas en ser desguazadas lo fueron en el año 1954, lamentáblemente no se conserva minguna. Foto de Carl Bellingrodt.

Este tipo de locomotoras fue mucho mas usado que las Kiston Meyer, principalmente por ferrocarriles de vía estrecha ya que se adaptaban bien a los trazados tortuosos con fuertes rampas y curvas cerradas, hay que destacar que las Mallet Compound, tenían más adherencia que otras máquinas ya que si el tren motor de AP (trasero) patinaba , el suministro de vapor al deposito intermedio era superior a lo que podían absorver los cilindros de BP se creaba una contra presión que evitaba el patinaje. Si por el contrario patinaba el tren motor delantero (BP), al bajar la presión del deposito intermedio, cesaba el patinaje.

Locomotora Mallet de origen ingles construida por Nort British.

Las locomotoras Mallet se usaron por casi todos los continentes y para nuestra la siguiente: en 1915, 67 compañías ferroviarias de Europa, 14 en África y 2 en Oceanía, sobre un total de 150 compañías utilizaron locomotoras tipo Mallet. Los pesos de estas locomotoras tenían un extenso abanico: desde las 12 toneladas para un ancho de vía de 60 cm a 387 toneladas para la formidable "Triplex" de I'Erie (USA), dotada de tres conjuntos motores con seis cilindros. En Francia que era su país de origen, no tuvieron mucho éxito su uso se limitó a trenes de mercancías.

Foto de una rara locomotora de vapor con cabina adelantada, la AC-12 americana de la "Southen Pacific", es de tipo Mallet, pero con todos cilindros de alta presión, de rodaje 2-8-8-2 en sistema americano y para mejorar las condiciones de trabajo de su tripulación se reforzó la cabina, que debió de ser bastante cómoda y con una excelente visión para el maquinista, esta locomotora siempre iba en lo que entenderíamos como marcha atrás, pero que estaba así diseñada, especialmente se había pensado que trabajara así por los muchos túneles que por los que pasaban en sus trayectos, con la cabina delante a favor de la marcha y la chimenea atrás el humo lógicamente iba hacia atrás, para poder diseñar esta locomotora se pensó en el fuel como combustible, el cual llevaba junto con el agua en un tender en lo que sería su parte delantera, ya que al ser líquidos no había problemas en trasladarlos a la caldera, en la foto la locomotora AC-12 va tirando de un mercancías llamado "Fruit Block"

La única Ac-12 que se conserva, estas máquinas median unos 28 metros y pesaban sobre unas 300 toneladas, su época de esplendor, como otras locomotoras de vapor fue en la Segunda Guerra Mundial, cuando todos lo transportes fueron pocos, para arrimar alimentos y material de guerra a los puertos norteamericanos. estas máquinas fueron construidas por Baldwin Locomotive Works, la primera entro en servicio en octubre del año 1943 y la última de las 20 construidas en marzo del 1944, siendo dadas de baja las primeras en el año 1955 y las últimas en 1958.

Locomotora articulada tipo Mallet, fabricada en EE.UU por Baldwin entre los años 1914 y 1916, de rodaje 2-8-8-8-2 en el sistema americano, conocida como Triplex, por estar dotada de tres juegos motores de ocho ruedas cada uno y de seis cilindros, como se observa en la foto, el enorme ténder va montado sobre un carretón motor siendo ya móvil por ir en dicho ténder, estando fijo a la caldera el del centro, siendo el delantero también móvil o articulado. El funcionamiento de estas máquinas era algo complejo, el vapor de la caldera llegaba a los cilindros del carretón central de la locomotora (cilindros de Alta Presión) y el escape de estos cilindros alimentaba los otros dos juegos de cilindros de Baja Presión, los cuales estaban dotados de válvulas de baja presión, el juego de cilindros delanteros descargaba su vapor de escape en la caja de humos y así contribuir al tiro de la caldera, el juego de cilindros traseros descargaba mediante una larga tubería por el ténder de agua y aquí estaba uno de sus mayores inconvenientes al ser solo la mitad del vapor de escape producido el que salia por la caja de humos, la caldera no tenía el tiro deseado y el rendimiento de esta era más bien pobre, a pesar de la gran caldera que montaban estas máquinas, esta no fue capaz de proporcionar el vapor necesario para abastecer los seis enormes cilindros a plena potencia (cosa que no podía hacer por mucho tiempo). A su máxima potencia daban la enorme fuerza de tracción de 72.640 kgf (710 KN). Otro inconveniente fue la adherencia del ténder, mientras iba cargado no había problemas, pero a medida que iba perdiendo peso la adherencia de este disminuía. El peso de estas locomotoras con ténder incluido fue de 387.000kg y la presión de timbre de la caldera era de 14,7 Bares, solo se construyeron tres de estas enormes articuladas para el ferocarril Erie Railroad, que no debieron de convencer mucho. Foto de TroyTrains

Fueron usadas con más aceptación en Alemania, Rusia y Hungría, pero su mayor desarrollo lo consiguieron en EE.UU, donde se construyeron colosales máquinas de grandes dimensiones y potencia, pero la mayoría en simple expansión, estas locomotoras fueron muy diferentes a las europeas.


La superpotente Big Boy diseñadas y construida la primera de serie por la American Locomotive Company (ALCO) fueron las locomotoras más grandes jamas construidas con rodaje 2-4-4-2, estas máquinas eran de simple expansión, con tender incluido median 40,5 metros y pesaban en orden de marcha unas 530 tm, la máquina unas 344, el timbre de la caldera era de 21 kg por centímetro cuadrado, eran capaces de arrastar trenes de 3.6oo tm por las fuertes rampas de Las Rocosas sin ayuda de otras máquinas, su macha habitual eran unos 97 km/h aunque podían alcanzar 130 km/h, estaban dotadas de cargadores mecánicos de carbón (STOKER), ya que la cantidad de carbón que consumían era imposible cargarlo manualmente ni incluso entre varios hombres, todos los ejes iban montados sobre rodamientos de rodillos, las cabinas estaban bien protegidas para el frío y el ténder pesaba unas 190 tm y su capacidad era de unos 109.000 litros de agua y unas 25 tm de carbón, el ténder tenía un sistema de riego para pulverizar agua sobre los primeros vagones para evitar asi que se incendiaran con la gran cantidad de chispas que salían por la chimenea, para que circularan semejantes locomotoras las lineas por donde lo hacían tuvieron que ser reforzadas. Estas locomotoras contribuyeron notáblemente a la victoria aliada en la Segunda Guerra Mundial, por el transporte de suministros y material de guerra de los EE.UU, las últimas fueron dadas de baja en el año 1962. Foto de steamlocomotive.


Un enjendro tipicamente norteamericano la locomotora Camelback, locomotora camello, también conocida como Madre Hubbard, este ejemplar fue el único construido como locomotora articulada, sistema Mallet, perteneció al ferrocarril de Erie, como se puede observar la marquesina de conducción del maquinista iba situada a horcajadas montada sobre la zona central de la caldera, mientras el fogonero permanecia en la parte trasera de la caldera en otra marquesina casi sin proteccióm a los elementos, ni que decir tiene que la comunicación entre ambos seria un gran problema, Foto tomada en Port Jervis, Nueva York. 1911. Información y foto de wikipedia.


En Europa estas máquinas fueron construidas por casi todos los constructores europeos: Borsig, Maffei, Decauville, Henschel, Couillet, Société Alsaciane, Orestein & Koppel, , Batignolles, Franco Belga, Schwartzkopff, Haine St. Pierre, North British...etc y en EE.UU entre otros fabricantes: Baldwin, Alco...etc.

El Fc. de Zafra a Huelva atraviesa el llamado Cinturón Pirítico o mas comunmente conocido como Faja Pirítica Ibérica, en la que se encuentran casi todas las minas de Huelva. Con el auge de la minería en las primeras décadas del pasado siglo XX y con ello el aumento del tráfico de trenes de minerales, la empresa que explotaba este ferrocarril decidió comprar máquinas mas potentes y de más rendimiento que las ya tenía, para con ellas evitar las dobles tracciones, por esta exigencia se adquirieron en 1914, dos locomotoras articuladas sistema Mallet de rodaje 0-3-3-0 con tender remolcado a la casa constructora Maffei de Munich (Alemania), se numeraron como ZH-101, ZH-102, estas máquinas tenían un diámetro de ruedas de 1.230 m/m y una potencia de 990 cv. Tenían muy buena adherencia pero resultaron ser algo lentas. En 1921 fue adquirida una nueva Mallet para refuerzo del servicio numerada con la ZH-103, una vez creada la RENFE en 1941 recibieron una nueva numeración de: 060-421 a 060-423. En sus últimos dias de su vida activa fueron trasladadas a la línea Sevilla-Mérida para servicio de trenes de mercancías, pero debido a su complejidad mecánica fueron pronto dadas de baja y desguazadas en 1954. En el Fc. de Zafra a Huelva fueron conocidas como las "Máquinas Gordas". Foto Museo Nacional Ferroviario.


Una de las locomotoras Mallet del Fc. central de Aragón. Este ferrocarril tenía un recorrido casi paralelo al del Fc. de Sierra Menera y para superar las fuertes rampas y el Puerto de Escandon, se eligieron locomotoras articuladas tipo Mallet, ya que al tener seis ejes motores tenían más adherencia que una máquina normal y menos peso por eje, estas Mallet se emplearon siempre para remolcar trenes de mercancías. Foto F. LLaurado.

En España dos compañías de ferrocarriles de vía ancha las usaron. El Fc. Central de Aragon y el Fc. de Huelva-Zafra, siendo las dos integradas en Renfe en 1941. También fueron usadas por bastantes compañías de ferrocarriles de vía estrecha que abarcaban desde un ancho de 750 m/m hasta un metro, entre otros ferrocarriles de vía estrecha las usaron el Fc. de Utrillas, Fc. de Sierra Menera, Fc. de Madrid-Aragon, Fc. Catalanes (C.G.F.C.)...etc.


Locomotora Mallet nº 202, del Fc. de Madrid a Aragón cuyo ancho de vía era de un metro, conocido también como Fc. del Tajuña, foto tomada en La Poveda, septiembre de 1961, este ferrocarril estaba proyectado para que llegara de Madrid a Zaragoza por Molina de Aragón y Gariñena, pero no llego a hacerse realidad en su totalidad llegando solo hasta Alcocén, las previsiones del proyecto eran de fuerte tráfico en la línea, por ello se compro material tractor muy potente, se compraron a la casa constructora belga Haine St Pierre en 1919, tres potentísimas locomotoras tipo Mallet de rodaje 1-3-0+0-3-0, fueron las más grandes que circularon en la vía estrecha española, uno de sus mayores defectos a parte de su complejidad mecánica, era el fuerte consumo de carbón, por esta causa se procedió a su modificación por Talleres Lafuente en el periodo 1962-1964, para que quemaran fuel, el servicio prestado por estas locomotoras fue muy bueno arrastrando pesados trenes de mineral desde las canteras de Morata del Tajuña hasta la fábrica de cementos Portland Valderribas ubicada en el barrio madrileño de Vicalvaro, con la llegada de las diesel entre los años 1964-1967, fueron relegadas gradualmente estas potentes máquinas un segundo plano, estuvieron en funcionamiento hasta el año 1967, siendo desguazadas sobre finales de la década de los 60, en la Estación del Niño Jesús. Foto tomada de spanischrailway. Foto T. Rover.


El Fc. de Utrillas era una línea minera de vía métrica que transportaba carbón desde Urillas a Zaragoza, en este trazado había grandes pendientes y curvas de cerrado radio, por estos motivos fueron empleadas a gran escala las locomotoras tipo Mallet, en total se usaron 14 unidades de este tipo de máquinas, siendo el parque de Mallets mas extenso de la vía estrecha española, estas 14 locomotoras fueron construidas por varios fabricantes como Orestein & Koppel, Baldwin Locomotives Works y la serie 201-210, estas 10 unidades de rodaje 1-3-0+0-3-0 T, compradas a los Fc. Tunecinos fueron construidas por varios fabricantes: Batignolles, Franco-Belga, Henschel y Schwartzkopff, fueron adquiridas entre los años 1952 y 1955 y llegaron a Zaragoza en un estado deplorable, siendo necesaria casi su total reconstrución, para su puesta en servicio fue necesario modificar y reforzar el trazado de la vía, una vez que entraron en servicio se fueron retirando el resto de máquinas, ya que esta serie permanecio en activo hasta el cierre del ferrocarril en enero del 1966, dando un servicio muy satisfactorio. En la foto una locomotora Mallet extunecinas del Fc de Utrillas concretamente la nº 210, en Miraflores, foto tomada de la magnífica pagina Spanischrailway. Foto F. Jones, archivo Juan Manero.


El Fc. de Sierra Menera de vía métrica llego a tener en servicio cuatro locomotoras articuladas tipo Mallet de rodaje 0-3-0+0-3-0, construidas por la firma inglesa Nort British en dos lotes diferentes en los años 1909 y 1911, siendo diferentes las dos primeras de las dos últimas, este ferrocarril fue proyectado para el transporte de minerales del Coto Minero de Sierra Menera hasta Sagunto, para la exportación y despues para abastecer la Siderurgia del Mediterraneo, el gran escollo de esta línea de 204 Km de longitud, era la subida al Puerto de Escandón donde a pesar de estas potentes máquinas se necesitaba doble tracción. Foto de la Mallet nº 402 en la placa giratoria de la Estación del Puerto de Escandón, da la impresión que ya en estas fechas, 1971, estaba fuera de servicio. Foto F. Llaurado.


La Compañía General de Ferrocarriles Catalanes uso en su red de vía métrica dos locomotoras tipo Mallet con rodaje 1-2-2-0 T numeradas 601 y 602, usadas para el tranporte de minerales en las Minas de Cardona, pero estas máquinas no dieron resultado satisfactorio, siendo dabas de baja en los años 1958 y 1964, ambas locomotoras fueron transferidas al Fc de Peñaroya-Puertollano donde fueron desguazadas en el año 1969. En la imagen la locomotora nº 601. Foto M. Bibía.

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Bibliografía consultada: (Mi agradecimiento a todos ellos)
- Las Mallet en España, autor MAF
- La tracción en los ferrocarriles españoles, autor Justo Arenillas Melendo.
- Diferentes paginas de la Red antes mencionadas.


2 comentarios:

Francisco dijo...

Muy interesante el sistema de articulación de Las Locomotoras

Caldera Vapor dijo...

Si es cierto no cabe duda que cada está innovando nuevas cosas, ya que este medio de transporte ya existía antiguamente y que fue muy útil para desplazarse cómodamente y que hoy por hoy es el medio de transporte que más han tenido en la memoria y que hoy por hoy ha ido evolucionando gracias a los avances tecnológicos fue una buena idea que dieron al crear esta clases de máquina.
Saludos