Damplokomotiv

Damplokomotiv
	Informasjon
	Damplokomotiv på Commons

Replika av Trevithicks motor ved National Waterfront Museum, Swansea

Et damplokomotiv er et lokomotiv – det vil si en skinnegående trekkraftenhet hvis formål er å trekke eller skyve jernbanevogner – drevet av dampkraft.^[1]

De første lokomotivene var damplokomotiver. Det første brukbare damplokomotivet antas å være Richard Trevithicks lokomotiv for Pen-y-Darren gruven i Wales, som ble tatt i bruk i 1804. Robert Stephenson konkurrerte med The Rocket fra 1829 fra Liverpool til Manchester og det regnes som det første helt vellykkede damplokomotivet. Konstruksjonen til Rocket er i hovedsak beholdt ved all damplokomotivproduksjon siden. Til Norge kom de tre første damplokomotivene i 1851; disse var bygget nettopp ved Robert Stephensons lokomotivfabrikk i Liverpool.

Funksjonalitet

Damplokomotiver fungerer ved at man koker vann på en kjele under trykk, og slipper damp under høyt trykk inn i sylindre som er koblet til lokomotivets drivhjul. Prinsippet er enkelt, men ikke helt ufarlig på grunn av damptrykket som brukes. Vanlig for norske damplokomotiver var et trykk på 12 ganger vanlig lufttrykk.

Damplokomotiver blir tradisjonelt fyrt med kull, men brenselstyper som koks, torv, ved og olje har vært brukt. Fyrstedet er som regel innrettet for én bestemt brenselstype. Damplokomotiver har med seg et forråd av vann og brensel. Begge deler må etterfylles, gjerne flere ganger i løpet av en driftsdag for et damplokomotiv. Damplokomotivene var i praksis enerådende gjennom hele 1800-tallet. I Norge ble de fra 1920-tallet gradvis avløst av elektriske lokomotiver, og av diesellokomotiver fra 1955. Damplokomotivene var i ordinær drift i Norge fram til høsten 1970, dog med færre og færre oppgaver de siste årene.

Globalt ble dampteknologien betraktet som avleggs etterhvertsom andre typer maskineri ble skapt og utviklet. Dette førte til at dampteknologien ble faset ut fra jernbanedriften før den hadde nådd sitt fulle potensial.

Historikk

James Watt, en skotsk oppfinner og maskiningeniør, forbedret Thomas Newcomens dampmaskin, som tidligere hadde blitt brukt til å pumpe vann fra gruver. Watt utviklet en stempelmotor i 1769, i stand til å kjøre sykkel. Selv om Watts motor drev bomullsmøller og forskjellige maskiner, var det en stor stasjonær motor. Det kunne ikke være annerledes: tilstanden til kjeleteknologi krevde bruk av lavtrykksdamp som virket på vakuumet i sylinderen; dette krevde en separat kondensator og luftpumpe. Etter hvert som kjeledesignet ble forbedret, undersøkte Watt imidlertid bruken av høytrykksdamp som virket direkte på stempelet. Dette økte muligheten for en mindre motor som kunne brukes til å drive et kjøretøy, og i 1784 patenterte han et design for et damplokomotiv. Hans ansatte William Murdoch produserte en fungerende modell av en selvgående dampbil det året.

Den første fullt funksjonelle jernbanen damplokomotiv ble bygget i Storbritannia i 1804 av Richard Trevithick, en britisk ingeniør født i Cornwall. Denne brukte høytrykksdamp for å drive motoren i et enkelt slag. Transmisjonssystemet brukte et stort svinghjul for å balansere virkningen av stempelstangen. Den 18. februar 1804 fant verdens første damptog sted da Trevithicks navnløse damplokomotiv trakk et tog langs Penydarren jernverks trikkelinje nær Merthyr Tydfil i Sør-Wales.^[2]^[3] Trevithick demonstrerte senere et lokomotiv som kjørte på et stykke sirkelbane i Bloomsbury, London, Catch Me Who Can, men han kom aldri lenger enn til forsøksstadiet med jernbanelokomotiver, ikke minst fordi motorene hans var for tunge for støpejernsplatespor. deretter i bruk. Det første kommersielt vellykkede damplokomotivet var Matthew Murrays Salamanca-stativlokomotiv bygget for Middleton Railway i Leeds i 1812. Dette to-sylindrede lokomotivet var ikke tungt nok til å bryte kantskinnen og løste adhesjonsproblemet ved å bruke et tannhjul med tenner støpt på siden av en av skinnene. Det var også den første tannhjulsbanen. Dette ble fulgt i 1813 av Puffing Billy-lokomotivet bygget av Christopher Blackett og William Hedley for Wylam Colliery Railway, det første vellykkede lokomotivet som utelukkende kjørte på vedheft. Dette ble oppnådd ved å fordele vekten mellom flere hjul. Puffing Billy er nå utstilt på Science Museum i London, noe som gjør det til det eldste eksisterende lokomotivet.

I 1814 overtalte George Stephenson, inspirert av de tidlige lokomotivene til Trevithick, Murray og Hedley, lederen av Killingworth-kullet hvor han jobbet for å la ham bygge en dampdrevet maskin. Stephenson spilte en nøkkelrolle i utviklingen og utbredt bruk av damplokomotivet. Hans design forbedret arbeidet til tidligere pionerer betydelig. Han bygde Blücher-lokomotivet, også et vellykket flenslokomotiv. I 1825 bygde han Locomotion-lokomotivet for Stockton og Darlington Railway i det nordøstlige England, som ble verdens første offentlige dampjernbane, selv om den brukte både heste- og dampkraft på forskjellige linjer. I 1829 bygde han Rocket-lokomotivet som deltok i og vant Rainhill Trials. Denne suksessen førte til at Stephenson etablerte selskapet sitt som den ledende byggherren av damplokomotiver for jernbaner i Storbritannia og Irland, USA og store deler av Europa. Den første offentlige jernbanen som brukte et enkelt damplokomotiv i hele varigheten var Liverpool og Manchester Railway, bygget i 1830.

Norge

Norske museumdamplokomotiver

Over tretti damplokomotiver finnes bevart^[når?]; noen av dem er kjørbare. Disse finnes ved museumsjernbanene Norsk Jernbanemuseum på Hamar og Norsk Museumstog/Norsk Jernbaneklubb. Per 2024 er damplokomotivet Bifrost^[4] det eneste som er utstilt på en norsk stasjon. Damplokomotivet Hugin^[5] stod tidligere utstilt innendørs på Stavanger stasjon, type 7a nr 25 stod utstilt innendørs på Oslo Sentralstasjon. Begge står (per 2024) på Norsk Jernbanemuseum.

Det er administrativt utfordrende å bruke eldre togmateriell på det nasjonale jernbanenettet, på grunn av at de gjeldende tekniske og sikkerhetsmessige kravene er tilpasset moderne togmateriell. Men da jernbanen markerte sitt 150-årsjubileum i 2004, Bergensbanens og Tinnosbanens 100-årsjubileer i 2009, Kongsvingerbanens 150-årsjubileum i 2012 samt Dovrebanens 100årsjubileum i 2021, trakk damplokomotiver personførende tog på disse banene. Likeså har Norsk Jernbanemuseums karettog trafikkert strekningen Hamar-Elverum 3-5 ganger per år i henimot alle år siden det ble satt i drift i 1996.^[6]

Andre land

Storbritannia

I 1994 begynte A1 Steam Locomotive Trust byggingen av et nytt 4-6-2 damplokomotiv, en historisk lokomotivtype som ikke lenger eksisterte. Lokomotivet som fikk navnet Tornado ble bygget etter en design av Arthur Peppercorn, men designet ble tilpasset de moderne sikkerhets- og sertifiseringsstandardene - og et konstruksjonsprofil noe trangere enn da lokomotivtypen i sin tid ble bygget. Tornado var ferdigstilt i 2008 og yter 2,400 hestekrefter, toppfart på 160 km/t (100 mph), brenner 23 kg kull i minuttet og 300 liter vann kokes i minuttet.

Sveits

Tidlig på 1990-tallet bygget den sveitsiske lokomotivfabrikken SLM Winterthur moderne damplokomotiver for en sveitsisk tannstangbane. På slutten av 1990-tallet moderniserte SLM også et tysk BR52-damplokomotiv.^[7]

Bildegalleri

Stephensons 2-2-2 patentlokomotiv fra 1837 – Forbedret versjon, svart og hvit, kun fra siden
Stephensons 2-2-2 patentlokomotiv fra 1837 – Originalversjon med bildetekst
Lokomotivteknik - et praktisk tidsskrift for jernbanemotorkraft og rullende materiel (1897)
Lokomotivteknikk - et praktisk tidsskrift for jernbanekraft og rullende materiell (1896)
Garratt leddelt damplokomotiv konceptdiagram
Diagram af damplokomotiv komponenter
Peter Coopers Tom Thumb 1829-1830
Bevegelse ved Darlington Railway Center and Museum
Damplokomotiv (Fornari 1903)
VRB H 1-2 nær Freibergen