mini|300px|Locomotora de los Ferrocarriles Sudafricanos (ancho de vía de ) SAR Clase NGG 16 Garratt, conservado en condiciones de funcionamiento en el Ferrocarril de las Tierras Altas de Gales mini|300px|Diagrama de una locomotora Garratt
Una locomotora Garratt (a menudo denominada Beyer Garratt) es un tipo de locomotora de vapor articulada en tres partes. Su caldera está situada en el bastidor central, con dos máquinas de vapor montadas en bastidores separados, uno en cada extremo de la caldera. La articulación permite que locomotoras más grandes circulen por curvas cerradas y con carriles más ligeros (al distribuir más eficazmente la carga por eje), factores que podrían restringir el paso de grandes locomotoras de bastidor rígido. En la práctica, las locomotoras Garratt duplicaron de forma efectiva la potencia de las locomotoras convencionales más grandes utilizables en un ferrocarril, reduciendo así la necesidad de utilizar varias locomotoras en un mismo tren (y por lo tanto, evitando aumentar el número de maquinistas y fogoneros).
Ventajas del concepto Garratt mini|400px| Planos de una K1, que muestran cómo la caldera y la cámara de combustión no están condicionadas por los dos trenes de rodadura
El principal beneficio del diseño de Garratt es que la unidad central que integra la caldera y cámara de combustión está colgada entre las dos unidades motoras.
Debido a que el fogón y el cenicero no están restringidos en sus dimensiones por los trenes de rodadura, se puede hacer que el cenicero tenga una capacidad mucho mayor que en una locomotora normal. Esto permite periodos de funcionamiento continuos más largos sin necesidad de parar para vaciar el cenicero, con el fin de evitar asfixiar la rejilla con los productos de la combustión. Una gran cámara de combustión y su suministro de aire sin restricciones también permitieron que las Garratt funcionaran con combustibles de baja calidad, sin reducir la capacidad de vaporización.Fawcett, B. "Contortionist of the High Iron”, Trains magazine, June 1955
Las Garratt disfrutaban de una ventaja sobre el sistema Mallet, debido a la geometría del diseño. Al girar alrededor de las curvas, la caldera y la unidad de cabina se mueven hacia el interior de la curva (situándose en la cuerda del arco), lo que reducía la fuerza centrífuga que volcaría una locomotora normal, lo que a su vez permitía un paso por curva más veloz. La unidad articulada delantera de las Mallet es más susceptible al descarrilamiento a medida que la locomotora inicia el paso por una curva. Si bien la mayoría de las Garratt fueron diseñadas para carga o tráfico mixto, hubo varias clases de locomotoras para trenes de pasajeros. Una Garratt argelina de fabricación francesa posee el récord mundial de velocidad de una locomotora articulada, a . Estas máquinas circulaban igualmente bien en ambos sentidos, y muchos maquinistas preferían circular con la cabina por delante de la caldera, especialmente en los túneles.Fawcett, B. "Contortionist of the High Iron”, Trains magazine, June 1955
Mientras que al final de la era del vapor en los ferrocarriles, la mayoría de las locomotoras de vapor convencionales habían alcanzado su máximo en "dimensiones críticas", las Garratt todavía tenían mucho camino por recorrer, con ruedas motrices más grandes, calderas más grandes y mayor rendimiento aún alcanzable.
Desventajas del concepto Garratt La principal desventaja de una Garratt (compartida con todas las locomotoras con depósito incorporado) es que el peso adherente disminuye a medida que se usa el agua del tanque delantero y el carbón del almacén trasero. A medida que disminuye el peso sobre las ruedas tractoras, aumenta la posibilidad de que deslicen sobre los carriles.
Competidores, similitudes y variaciones sobre el tema mini|Locomotora Union-Garratt Sudafricana
Las Garratt, obviamente, no estaban solas en el campo de las locomotoras articuladas. Además de los conocidos tipos Fairlie y Meyer, tenían una competencia contemporánea de diseño similar, entre la que figuraban las Union-Garratt, las Fairlie modificadas y las Golwé. De estas, la más parecida era la Union-Garratt, un tipo originalmente concebido debido a la necesidad percibida de una conexión rígida entre la carbonera o el ténder y una cámara de combustión alimentada por un fogonero mecánico. Aunque podría argumentarse que las locomotoras de la clase NZR G eran Union-Garratt (con sus carboneras montadas en el bastidor de la caldera, en lugar de en la unidad del motor trasero), se puede ver un ejemplo más concreto en las dos Union-Garratt de los Ferrocarriles Sudafricanos de las. clases GH y U.
Las Union-Garratt no disfrutaron del éxito de las Garratt estándar. Pronto se hizo evidente que los fogoneros mecánicos podían funcionar perfectamente a través de la conexión entre la caldera de Garratt y la unidad del motor, haciendo obsoleta la razón que justificaba el diseño de las Union-Garratt. Los bastidores de la caldera alargados de las Union-Garratt y la posición de la carbonera y del depósito de agua trasero sobre estos bastidores significaron que sufrieron muchos de los problemas de los que adolecía el diseño de Mallet. Las clases SAR U y GH tenían cargas por eje mucho más pesadas que las Garratt de tamaño, peso y potencia comparables, y el desplazamiento del peso del agua a los extremos de los largos bastidores principales generaba un alto desgaste en el pivote trasero situado entre la caldera y la unidad del motor. La Union-Garratt, como la Golwé y la Fairlie modificada, no se generalizaron a la misma escala que la Garratt, y no se conservan ejemplos conocidos.
Desarrollo de las locomotoras mini|Foto del constructor de una K1, la primera locomotora Garratt
La locomotora articulada Garratt fue desarrollada por Herbert William Garratt, un ingeniero de locomotoras británico que, después de una carrera en los ferrocarriles coloniales británicos, fue el ingeniero de inspección de los Ferrocarriles de Nueva Gales del Sur en Londres. Garratt se dirigió primero a Kitson & Co, pero su idea fue rechazada, quizás porque esa compañía ya estaba comprometida con Kitson-Meyer. A continuación presentó su idea a Beyer, Peacock and Company, que solo estaban marginalmente un poco más interesados.
Las primeras Garratt En 1907, Beyer, Peacock & Co. presentó una propuesta para una locomotora Garratt 0-4-0+0-4-0 para un ancho de vía de a los Ferrocarriles del Gobierno de Nueva Gales del Sur, que no fue aceptada. Al año siguiente, la empresa ofreció el diseño de una locomotora Mallet para una vía de de ancho en respuesta a una consulta del Gobierno de Tasmania. También se presentó una Garratt basada en la máquina ofrecida a Nueva Gales del Sur, pero un poco más pesada. Esta propuesta fue aceptada, y se construyeron dos locomotoras en 1909, que se convirtieron en la Clase K. La clase K era capaz de circular por curvas de 99 pies de radio (30,2 m), y superar pendientes de 1 en 25 (4%).
A diferencia de la patente de Garratt, los ferrocarriles de Tasmania insistieron en una disposición de locomotora compuesta con cilindros orientados hacia adentro, para reducir las distancias entre el tubo de vapor principal y los cilindros de alta presión, y entre los cilindros de alta y baja presión. Esto hizo que la locomotora fuera innecesariamente complicada y colocó los cilindros de alta presión directamente debajo de la cabina, lo que la hizo incómodamente calurosa para los maquinistas, especialmente en verano. Esta configuración no se repitió en diseños posteriores de Garratt. Solo una locomotora Garratt más, nuevamente construida por Beyer, Peacock & Co. en 1927, fue producida con propulsión compuesta para los Ferrocarriles de Birmania.
Las primeras dificultades de diseño y construcción se presentaron en las conexiones flexibles y herméticas al vapor entre la unidad de la caldera y las unidades de potencia, resueltas por los técnicos de Beyer (diseñadores de Peacock), después de estudiar una descripción de las juntas esféricas de vapor utilizadas en una locomotora Fairlie construida para el Ferrocarril de Ffestiniog, seguida de una visita al ferrocarril para observar estas locomotoras en funcionamiento., quoted by Tom Rolt from Edgar Alcock regarding his time at Beyer Peacock.
Ferrocarril del Himalaya de Darjeeling La tercera Garratt (otra 0-4-0+0-4-0, como las dos primeras) se construyó en 1910 para el Ferrocarril del Himalaya de Darjeeling, y recibió la letra de clase "D". Al igual que con muchas de las primeras clases de Garratt, las dimensiones y la potencia de este motor fueron diseñadas para ser aproximadamente equivalentes a las de dos de las 0-4-0 existentes de la línea, aunque en la práctica solo se logró un aumento del 65% de la carga.
Primera locomotora de clase de línea principal En 1911, Beyer, Peacock and Company construyó seis Garratt 2-6-0+0-6-2 para los Ferrocarriles del Gobierno de Australia Occidental. La Clase M fue seguida por la Clase Ms y la Clase Msa. También formaron el patrón de locomotoras para la Clase G de los Ferrocarriles de Vía Estrecha de Victoria y para la Fábrica de Cemento Portland Australia.
Últimas Garratt construidas Beyer-Peacock construyó más de mil máquinas Garratt, o Beyer-Garratt. Las últimas Garratt según un diseño de Beyer-Peacock fueron ocho locomotoras de la Clase NG G16 (con ancho de vía de ) para los Ferrocarriles Sudafricanos, construidas en . El pedido se había realizado a Beyer, Peacock and Co., pero como la empresa estaba en proceso de cierre, subcontrató el pedido a la Hunslet Engine Company. La filial sudafricana de Hunslet, Hunslet-Taylor, localizada en Germiston, construyó estas locomotoras utilizando calderas fabricadas por su empresa matriz.
Los Ferrocarriles Fueguinos del Sur (FCAF) en Argentina, adquirieron para sus vías de de ancho una nueva Garratt 0-4-0+0-4-0 en 1994. Basada en el trabajo de Livio Dante Porta, incluía un tubo de sección transversal más grande, aislamiento de la caldera y una parte delantera mejorada. Esto mejoró enormemente la economía de esta moderna máquina de vapor y duplicó la longitud del tren que podía remolcar. En consecuencia, se construyó una segunda Garratt para este ferrocarril con especificaciones similares, pero con sobrecalentamiento agregado, en los talleres de Girdlestone Rail en Port Shepstone, Sudáfrica. Fue enviado a Argentina en 2006 y entró en servicio en octubre de ese año.
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