mini|300px|Locomotora Fairlie Doble David Lloyd George del Ferrocarril de Festiniog derecha|mini|300px|Diagrama de una locomotora Fairlie doble
Una Fairlie es un tipo de locomotora de vapor articulada que tiene las ruedas motrices sobre bogies. La locomotora puede ser de doble extremo (una Fairlie doble) o de un solo extremo (una Fairlie simple). Las Fairlie están históricamente asociadas con el Ferrocarril de Ffestiniog en Gales.
Si bien las locomotoras Fairlie ya solo se usan en ferrocarriles históricos, la gran mayoría de las locomotoras diésel y eléctricas en el mundo de hoy en día siguen una forma no muy diferente de la Fairlie (dos bogies con todos los ejes motrices). Otras muchas también siguen el concepto de las máquinas de doble extremo de Fairlie, capaces de ser conducidas igualmente bien en ambos sentidos.
Desarrollo del diseño
Locomotora convencional La Fairlie fue inventada y patentada por el ingeniero escocés Robert Francis Fairlie en 1864. Se había convencido de que el patrón convencional de locomotora era gravemente deficiente; desperdiciando peso en ruedas sin motorizar (el esfuerzo de tracción máximo que puede ejercer una locomotora depende del peso en sus ruedas motrices) y en un ténder que no servía nada más que para transportar combustible y agua, sin contribuir al peso adherente de la locomotora. Además, las locomotoras normales tenían una parte delantera y una parte trasera completamente distintas, y no estaban diseñadas para una conducción prolongada marcha atrás, por lo que se requería una plataforma giratoria o un triángulo de vías en cada terminal para cambiar el sentido de circulación de las máquinas.
Locomotora Fairlie Doble mini|300px|Locomotora Fairlie construida para los Ferrocarriles de Birmania por la Vulcan Foundry Co.
La respuesta de Fairlie fue una locomotora de vapor de doble extremo, que transportaba todo su combustible y agua a bordo de la máquina, y con todos los ejes motrices. El doble extremo se logró colocando una caldera de dos extremos, con un fogón en el centro y una caja de humos en cada lado. La locomotora parecía bastante convencional hasta que el observador se daba cuenta de que la locomotora tenía dos caras, como el dios Jano. Fairlie no fue la primera persona en idear una locomotora de vapor de doble extremo. La "Seraing", construida por John Cockerill para los ensayos de Semmering en 1851, era muy similar en diseño a una Fairlie doble.
Fogón derecha|mini| Mountaineer, construida en 1866 por James Cross and Company para el Ferrocarril de Neath y Brecon
La primera locomotora de este tipo fue The Progress, construida en 1865 por James Cross and Company para el Ferrocarril de Neath y Brecon. Sin embargo, el proyecto de las dos mitades de la caldera a través de una cámara de combustión no tuvo éxito. Había una tendencia a que la mayoría de los gases calientes procedentes del hogar atravesaran una mitad de la caldera, por lo que la otra mitad contribuía poco al aumento de vapor y fue ineficiente. La primera Fairlie del Ferrocarril de Ffestiniog, denominada Little Wonder (Pequeña Maravilla) tenía fogones separados, y demostró que funcionaba mucho mejor.
Tripulación El conductor de la locomotora (el maquinista) trabajaba en un lado de la locomotora y el fogonero en el otro; separados por los fogones. Los reguladores de potencia de ambos bogies se ubicaron sobre el centro de las cámaras de combustión, con la válvula del freno de vapor en un extremo.
Bogies motorizados Por debajo, la locomotora se apoyaba en dos bogies motorizados giratorios, con todas las ruedas accionadas; las locomotoras más pequeñas tenían bogies de cuatro ruedas, mientras que las más grandes tenían seis ruedas. Los cilindros en cada bogie apuntaban hacia afuera, hacia los extremos de la locomotora. Se montaron acopladores y amortiguadores (en su caso) en los bogies, no en el bastidor de la locomotora, de modo que giraban con la curvatura de la vía.
Suministro de vapor El vapor se entregaba a los cilindros a través de tubos flexibles. Inicialmente, se trataba de unos tubos de cobre en espiral, pero se rompían cada poco tiempo con el uso. Las locomotoras posteriores tenían tubos de conexión rígidos, pero con la flexibilidad necesaria proporcionada por articulaciones metálicas de rótula, similares a las utilizadas en la cristalería de laboratorio.
Combustible y agua El combustible y el agua eran transportados en la locomotora, en tanques laterales al lado de cada caldera para el agua, y carboneras para el combustible por encima de ellos.
Ejemplos en uso Tras el éxito de la Little Wonder, Fairlie organizó una serie de demostraciones muy exitosas en la línea de Ffestiniog en febrero de 1870, presentando su máquina a delegaciones de gran alcance de muchas partes del mundo. Esto contribuyó a expandir su invención (y el concepto del ferrocarril de vía estrecha en el que se basaba) por todo el mundo.
Se construyeron locomotoras para muchas colonias británicas, para la Rusia imperial, e incluso un ejemplo para los Estados Unidos.
En 1879, la primera línea ferroviaria del gobierno en Australia Occidental, desde Geraldton a Northampton, utilizó dos Fairlies dobles como su tercer y cuarto elemento de fuerza motriz, respectivamente, pero sin mucho éxito. Los únicos usos realmente exitosos de la locomotora Fairlie, aparte del Ferrocarril de Ffestiniog, fueron en México, Nueva Zelanda y Rusia (en el Ferrocarril Transcaucásico).
Gales derecha|mini| La David Lloyd George, construida en 1992 para el Ferrocarril de Ffestiniog
En 1869, la compañía de Fairlie construyó una locomotora, llamada Little Wonder para el Ferrocarril de Ffestiniog, un ferrocarril de vía estrecha dedicado al transporte de pizarra en el norte de Gales. El Ffestiniog fue la primera vía férrea estrecha () en utilizar locomotoras. El diseño de Fairlie significaba que los fogones y los ceniceros no estaban restringidos por el ancho del bastidor o la vía, sino solo por el gálibo de carga general. Little Wonder tuvo tanto éxito que Fairlie otorgó a la Compañía Ferroviaria de Festiniog una licencia perpetua para usar su patente de locomotora sin restricciones, a cambio de usar la línea y el éxito de sus locomotoras Fairlie en su publicidad. El Ffestiniog adquirió un total de seis locomotoras Fairlie, con tres en servicio en 2011, y una en exhibición en el Museo Nacional del Ferrocarril. Una séptima máquina, la James Spooner II, está actualmente en construcción en sus talleres en Boston Lodge y entraría en servicio en 2020.
Estados Unidos mini| Mason Janus, 1877
La locomotora vendida en los EE. UU. se puso en servicio en el nuevo Ferrocarril del Oeste de Denver y Río Grande en 1872, y se denominó "Mountaineer". Era una locomotora más pequeña, con bogies de cuatro ruedas, dándole una configuración 0-4-4-0.Vulcan Foundry #672 built in 1873, Vulcan Foundry Photographic Loco List, 10 February 2013. The web site includes two photos of this engine. La experiencia del ferrocarril con la locomotora fue muy parecida a la registrada en otras partes, y una indicación del hecho de que, aunque Fairlie había eliminado varios problemas de la locomotora convencional, había introducido otros propios. Al menos una Fairlie doble 0-6-6-0 T (en la foto de arriba) fue construida por Mason Machine Works en Taunton (Massachusetts).
Canadá izquierda|mini| Toronto y Nipissing Fairlie 0-6-6-0 No.9 Shedden construida por Avonside Engine Company, Bristol, Inglaterra, 1871
A principios de la década de 1870, Avonside de Bristol construyó cinco locomotoras de patente Fairlie para su uso en los ferrocarriles canadienses de vía estrecha. El Ferrocarril de Toronto y Nipissing utilizó una Fairlie sencilla (con un ancho de vía de ) desde 1871 hasta que la línea se convirtió a en 1883.
El Ferrocarril de Toronto, Gray y Bruce, en Ontario, también usó una locomotora Fairlie para vía de 1067 mm, entregada en 1872.
En la isla del Cabo Bretón se utilizaron las locomotoras de patente Fairlie (ancho de vía de ) construidas por la Compañía Avonside de Bristol, para transportar carbón entre Sydney y las Minas de Reserve desde 1872 hasta 1902. El libro de Herb MacDonald "Cape Breton Railways: An Illustrated History" (Cape Breton University Press, 2012) afirma que "un diario de la industria ferroviaria publicado a principios de 1903 indicaba que 'las viejas locomotoras de doble extremo ... se han desguazado recientemente en las minas de Reserve, y serán eliminadas como vieja chatarra. Los maquinistas que las desarmaron dicen que fue el trabajo más duro que jamás abordaron, ya que las máquinas estaban muy sólidamente construidas y las piezas en su mayoría estaban forjadas".
México mini|Locomotora de Montaña Fairlie, Veracruz, hacia 1903
En México, el Ferrocarril Mexicano (FCM) usó máquinas Fairlie en un tramo montañoso de la línea entre la Ciudad de México y Veracruz, para la que se importaron desde Inglaterra 49 enormes máquinas Fairlie 0-6-6-0 T, que pesaban alrededor de . Siendo las locomotoras más grandes y potentes disponibles en México hasta entonces, se usaron hasta que la línea se electrificó en la década de 1920. Las cifras de esfuerzo de tracción (véase la tabla que figura a continuación) son impresionantes en comparación con una locomotora relativamente moderna, por ejemplo, la BR Standard Clase 9F.
L. T. C. Rolt escribió:
"... fue el ferrocarril mexicano el que se convirtió en el seguidor más devoto de Fairlie. En 1871 se construyeron tres Fairlie Avonside de doce ruedas para esta Compañía para trabajar el tráfico en la sección con fuertes pendientes de la línea principal entre Córdoba y los de la Boca del Monte, la cumbre de las montañas del Orizaba, a una distancia de . Tuvieron tanto éxito que fueron las precursoras de no menos de cincuenta Fairlie suministradas a México por Avonside y otros constructores británicos durante un período de cuarenta años".
Durrant adoptó una visión más escéptica:
"Las Fairlies más grandes construidas fueron ... de para el Ferrocarril Mexicano ... A pesar de sus impresionantes proporciones, estas máquinas estaban desprovistas de sobrecalentadores o disposiciones modernas de válvulas y pronto fueron reemplazados por la electrificación".
Esta tabla muestra breves detalles de las locomotoras. Las especificaciones detalladas se pueden encontrar en steamlocomotive.com Clase Serie Fecha Constructor Capacidad tractora (lb o kg) Peso (lb o kg)) Notas n / k n / k 1871 Avonside n / k n / k 3 locomotoras n / k n / k n / k n / k n / k n / k 19 locomotoras R-1 159-170 1889 Neilson - R-1 171-180 1902 Norte Británico - R-2 181-182 1907 Norte Británico - R-3 183-185 1911 Fundición Vulcan - Clave: Fecha = fecha de construcción de la primera locomotora del lote. La entrega puede haberse extendido durante varios años. n / k = desconocido
Durrant muestra una fotografía (acreditada a English Electric) de la máquina número FCM 184, construida por Vulcan Foundry (VF) en 1911. Es de apariencia típicamente británica, aparte del domo del arenero, que curiosamente solo aparece en un extremo. Esta fotografía de la número 183 del FCM muestra una locomotora de apariencia claramente estadounidense. Si es una de las máquinas de la Fundición Vulcan, ciertamente ha sido fuertemente reconstruida.
Las máquinas de la Fundición Vulcan se fabricaron casi con toda seguridad para usar petróleo como combustible. La imagen en el libro de Durrant parece una fotografía de trabajo, que muestra la máquina en sus nuevas condiciones. Se aprecian depósitos rectangulares en la parte superior de las calderas, que era la disposición habitual en las Fairlie a petróleo. El calor de las calderas mantenía el combustible caliente y evitaba que se volviera demasiado viscoso en climas fríos.
Irlanda
El Gran Ferrocarril del Sur y del Oeste tenía dos Fairlie simples.
Nueva Zelanda