Ångloksfråga

[vovven47]

Jo, nu har jag klurat ut hur få drivhjulen att slira även i Cabin mode på ett ånglok.
Samma gäller byte av lok riktning och tärningsstången.
Nåväl, i vilket fall som helst så slirar nu loket även slumpmässigt i Cabin mode, men det är inte så jag vill ha det.
Kommer ihåg att jag hade ett snabbt utbyte av tankar med Vänersborgsstinsen hur få ett ånglok att slira genom
ovarsamt hanterande av reglagen i hytten, men frågan dog ut då Cabin mode inte fungerade och glömdes bort.

Så ånglokskunniga:
Hur kan man få ett ånglok att slira ?
Öka regulatorn för snabbt ?
Loket måste ha vagnar tillkopplade ?
Osv.

Kan nån ge ett råd och jag får finna ut om det är genomförbart?

[Mazz]

Här är väl några orsaker att det slirar:

- spåret är halt
- motlut
- hög vagnvikt

Motverka slirning:

- sanda
- mjuk på regulatorn, inga snabba pådrag
- "ta sats" innan uppförslut och tappa fart i backen upp, om möjligt

När det slirar, snabbt av med regulatorn och på igen med någon grad mindre pådrag så det inte slirar igen

[vovven47]

Tack för svaret, Mazz!

Jo, jag kan ta i beaktande motlut, vagnvikt och hastighet i scriptet liksom samtidigt kolla hanteringen av regulatorn.
Vid startad slirning, så blir det en kul uppgift att stoppa slirningen med regulator av/på med mindre pådrag!

Vi får se hur långt det går att simulera ?

[vovven47]

Jo, en fråga till:

Låt oss anta att ett ånglok skall starta ett tåg med totalvikt på gränsen till vad det förmår.
Hur gör lokföraren med omkastaren och regulatorn vid starten och när han väl fått fart på tåget?
Här kan väl också slirning uppstå?

[Mazz]

Det är absolut en situation där man kan få slirning. Med ånglok så är det ju ofta "sega" förlopp, dvs när man öppnar regulatorn så börjar det inte komma kraft på hjulen omedelbart utan först ska ånglådan fyllas med ånga, där har föraren en manometer för att se hur mycket tryck han har i lådan, motsvarar pådragsgrad.

Vid start av ett långt tåg då så drar man på regulatorn och känner när det "börjar ta" och försiktigt ökar pådraget, fortfarande lågt pådrag och full fyllning för att ha kraften. Första målet är att få tågsättet att röra sig, sedan kan man ge mer men fortfarande försiktigt. Här kan det ha betydelse om det är rakspår eller kurva, större slirningsrisk i kurva. Sedan fortsätter man på samma sätt och vartefter man får rull så minskar man fyllningen.

[korvtiger]

Från ett rent akademiskt och mekaniskt perspektiv så har faktiskt vagnvikten ingen direkt påverkan på hur benägen ett lok är att slira.

Vad som händer när ett lok börjar slira är ju att dragkraften som drivhjulen utövar på rälerna överskrider den maximala kraft som den statiska friktionen mellan hjulen och rälerna klarar av att hålla emot. När denna gräns överskrids övergår den statiska friktionen till dynamisk friktion (som är betydligt lägre än den statiska) och hjulen slirar. För att återfå greppet måste dragkraften minskas, inte bara till maxgränsen för den statiska friktionen som vi nyss överskred, utan ända ned till maxgränsen för den dynamiska friktionen. Först då övergår friktionen till statisk friktion igen och hjulen får åter fäste. Då kan man åter öka dragkraften upp till den statiska dragkraftens gräns.

Friktionskraften (både den statiska och dynamiska) beror enbart på två saker, nämligen kraften som trycker hjulen mot rälen (dvs lokets adhessionsvikt, vikten som ligger på drivhjulen) och friktionskoefficienten mellan hjul och räl, vilken beror på materialen samt faktorer som fukt, is, löv och annat som ändrar hur lätt de glider mot varandra. Det är olika sådana koefficienter för statisk och dynamisk friktion.

Detta kan man testa genom att lägga en bok på ett bord. Knuffar man lite på boken med handen så rör den sig inte för den statiska friktionen är större än (drag)kraften som du applicerar (= hjulen slirar inte). Om du knuffar hårdare så överskrider du den maximala statiska friktionskraften och boken börjar glida över bordet (= dynamisk friktion, hjulen slirar). När väl boken börjar röra på sig behöver du inte knuffa lika hårt som det tog att få den att "släppa taget" för att få den att fortsätta att hålla sig i rörelse. Detta eftersom den dynamiska friktionskoefficienten som tidigare nämnt är lägre. Det är också därför som det krävs en större dragkraft att få en järnvägsvagn att börja rulla, men när den väl kommit i rullning krävs det inte lika mycket kraft att hålla den i rullning. Om du sedan minskar kraften du knuffar boken med så pass att du går under den dynamiska friktionens maxgräns kommer boken att stanna och friktionen övergår till statisk igen (= man går åter grepp om rälerna)
Vill ju ge boken mer grepp mot bordet (ge loket mer grepp om rälsen) ökar du adhessionsvikten genom att lägga en till bok ovanpå den första. Då trycker den med en största kraft mot bordet och kräver då att man knuffar ännu hårdare för att den ska släppa taget och glida över bordet (slira).

Det är på grund av detta som man, något kontraintuitivt, helst kör med fyller på tankarna och kolförrådet till max innan man kör ett tanklok uppför en lång brant backe. Har man mer vikt på drivhjulen, har man mer grepp mot rälerna.

Adhessionsvikten påverkas ju inte av vagnvikten. Utan det som gör att man som förare upplever att ett lok har lättare att slira med högre vagnvikt och uppförsbacke tänker jag beror på tröghet som Mazz nämner. Om man kör med ett ensamt lok kan man dra på regulatorn mer oförsiktigt eftersom loket snabbt accelererar upp och gör fler drivhjulsvarv som förbrukar ånga och håller nere trycket i ånglådan och cylindrarna och därmed håller nere dragkraften. Öppnar man regulatorn lika mycket med ett tungt tåg i kroken och/eller i en brant backe så kommer accelerationen av tåget gå långsammare på grund av motståndet. Således kommer färre ångstötar hinna utföras och mindre mängd ånga kommer att gå åt. Däremot kommer lika mycket ånga att tillföras från regulatorn, vilket betyder att trycket i ånglåda och cylindrar kommer att hinna stiga högre och således ge högre dragkraft. Blir denna dragkraft för hög, släpper hjulen.

En lurig sak med det här är ju att dragkraften du får från cylindrarna inte är jämt fördelat över drivhjulsvarvet, utan är större när ånga släpps in på någon av sidorna av cylindrarna. Så även om medeldragkraften under ett drivhjulvarv är väl under maxgränsen för vad friktionen klarar av, så kan dessa fyra ångpåfyllningar per drivhjulsvarv göra att dragkraften under en kort stund sticker över gränsen. Om den väl gör det så släpper hjulen och man börjar slira. Och om dalarna i dragkraft mellan det att färskånga tillförs cylindrarna under ett drivhjulvarv är över den dynamiska friktionsgränsen kommer loket fortsätta att slira. Är den däremot under den gränsen kommer loket att ömsom få grepp, ömsom tappa greppet.

För att motverka slirning så kan man göra något av det som Mazz säger:
- sanda
Detta höjer friktionskoefficienten för friktionen mellan hjul och räl och höjer således den högsta dragkraft man kan låta hjulen skjuta ifrån rälerna med.

- mjuk på regulatorn, inga snabba pådrag
Detta gör att cylindrarna hinner förbruka den ånga som regulatorn ger åt dem. Det håller nere det högsta ångtrycket i cylindrarna och håller således nere dragkraften under gränsen för vad den statiska friktionen klarar.

- "ta sats" innan uppförslut och tappa fart i backen upp, om möjligt
Detta gör att cylindrarna förbrukar mer ånga per tidsenhet och på så sätt inte hinner alstra lika hög dragkraft som när man kör långsamt. Som ovan kan man då hålla sig under maximala statiska friktionsgränsen.

Ytterligare ett knep som jag hört om för att hålla nere dragkraften och dessutom jämna ut topparna i dragkraft när ånga fylls på i cylindrarna är att öppna utblåsningsventilerna ("pysarna") för att släppa ut lite av ångan som går in i cylindrarna.

Otroligt intressant ämne det här med ånglok och mekaniken runt dem! :

[vovven47]

Tack Mazz och Korvtiger för era svar.

Man lär sig alltid nåt nytt och ånglok är INTRESSANT!!

Fyllning och CAB körning har jag trott tvärtom mot vad Mazz förklarade. Testade och
min CAB körning fungerar nu bättre med full fyllning vid start av tungt tåg.

Slirning testas nu elementärt i CAB mode och inlägget av Korvtiger fick upp mina ögon ytterligare för
ånglokeri.

Återkommer med fler frågor

[vovven47]

Slirning i CAB läge blev intressant men lite knivigt så jag
startar med Beta utgåva som baseras på en avgång med ett tåg
med vikt över 175 ton.
Kolla in denna videosnutt:

https://youtu.be/YzxtF9YqmvM

Sen får jag se varthän det bär. Script biblioteket bör studeras
mera, såsom backar och sjunkande hastighet, men finns metoder för konditionen på spåret?
Jag vet inte......ännu.

Har testat CAB mode en hel del så några frågor till ånglokskunniga om samspelet mellan omkastare contra regulator:
M.hj.a.regulatorn förs ånga över till ånglådan från ångdomen, eller???

M.hj.a. omkastaren förs ånga ned i cylindern från ånglådan, eller???

Mängden ånga som förs ned till cylindern beror på omkastarens fyllningsgrad, eller?


Dum fråga kanske: Varför håller man på med att öka/minska fyllningsgraden under gång?
Går hastigheten ned och man spar på ånga???

Förarteknik:
Antag att hastigheten skall relativt snabbt sänkas från 60 km/t till 40 km/t så undras vad föraren gör?
Använder omkastare och regulatorn. Går det ?
Eller förarventilen och stänger av regulatorn?

Är ju rikigt kul att köra i CAB mode!

[korvtiger]

Intressant resultat! Styr du animationen av hjulen manuellt på något sätt?

Här kommer lite högst teoretiska svar på dina frågor. Ta de med en nypa salt då jag aldrig har sysslat med ånglok i verkligheten.

Ursprungligen postat av vovven47

Har testat CAB mode en hel del så några frågor till ånglokskunniga om samspelet mellan omkastare contra regulator:
M.hj.a.regulatorn förs ånga över till ånglådan från ångdomen, eller???

Ja, regulatorn sitter uppe i ångdomen och är den ventil som man öppnar för att släppa ut ånga från ångdomen (och ångpannan) till cylindrarna, via ånglådan. Här är det lite olika på överhettade lok och våtånglok.

På våtånglok går ångan i ett rör fram till ånglådan som sitter i sotskåpet och sedan direkt ned till cylindrarna. Det innebär att ångan har en temperatur som är straxt över kokpunkten för det tryck ångan har, för att när vattnet väl kokar i pannan blir det ånga och hamnar högst upp i pannan där det inte finns något som kan höja dess temperatur mer än så, eftersom vattnet som isolerar mot fyrboxen inte kan ha högre temperatur än straxt under kokpunkten. Detta gör att en hel del ånga kyls ned så pass att det blir till vatten när det kommer till de ouppvärmda cylindrarna.

På överhettade ånglok går ångan som har en temperatur på kokpunkten fram till ånglådan och sedan genom överhettarelementen för att överhettas. Överhettarelementen är tunnare rör som går i övehettartuberna i ångpannan, tuber som har en betydlig större diameter än de vanliga tuberna. Överhettarelementen går från ånglådan framme vid sotskåpet, i en rörslinga bort nästan hela vägen till fyrboxen, tillbaka mot ånglådan och sedan ytterligare ett varv bort till fyrboxen och tillbaka in i ånglådan igen. Eftersom överhettarrören är omgivna av avgaserna från fyren som är betydlig varmare än ångan/vattnet i pannan så ökar man kraftigt temperaturen på ångan med några hundra grader över kokpunkten. När ångan väl kommer ned till cylindrarna har man då betydligt mer marginal i temperatur innan ånga övergår till vatten igen, samt att ångan har mer inneboende energi som man kan nyttja, vilket ger ett starkare lok.

Här kan man se en bild på främre tubplåten på TGOJ M3t 71, med tuberna urplockade och överhettaren samt överhettarelementen urplockade:
http://www.gbbj.nu/index.php/141-bes...r-pa-m3t-nr-71
De större hålen är hål till överhettartuberna och de små hålen är vanliga tuber. Man ser ånglådan som en fyrkantig låda över personernas huvuden.

Här är en bild på SJ E2 1184 som inte är demonterad. Här ser man överhettarelementen som går in i överhettartuberna och ändarna som sticker ut ur tuberna och går tillbaka in igen. De stora rören som går i bågar på varsin sida är de rör som tar ångan från ånglådan ned till cylindrarna.
https://absolutman.files.wordpress.c...-2014-1256.jpg

Här finns en schematisk bild på överhettare modell Schmidt som är den absolut vanligaste på svenska spår:
https://en.wikipedia.org/wiki/Superh...uperheater.jpg

Detta betyder att på ett överhettat lok har man en fördröjning från när man öppnar regulatorn till att man får ånga till cylindrarna för att ångan måste gå genom de långa rörslingorna i överhettaren innan de når cylindrarna. Samma sak när man stänger regulatorn så har man mycket ånga i rörslingorna vars ångtryck behöver användas upp i cylindrarna innan maskineriet slutar att dra. Så man måste vara ganska proaktiv när man kör överhettade lok på grund av denna fördröjning. Våtånglok har snabbare respons, vilket gör dem lättare att göra finare manövrar med.

Ursprungligen postat av vovven47

M.hj.a. omkastaren förs ånga ned i cylindern från ånglådan, eller???

Nja. Omkastaren är vad du använder för att styra fyllningsgraden. Jag tänker att omkastaren är stativet och veven/spaken i hytten som man styr det hela med. Den styr sedan tärningens position i kulissen i slidstyrningen. Den i sin tur justerar hur långa slag som sliden gör som fyller på/tömmer de båda sidorna av kolven i cylindrarna. Det är sliden som styr vilken sida av kolven som ångan ska matas in på. Ångan passerar inget som kallas för "omkastning" på vägen från ånglådan till cylindrarna.

Ursprungligen postat av vovven47

Mängden ånga som förs ned till cylindern beror på omkastarens fyllningsgrad, eller?

Ja, det kan man säga. Regulatorn är hur stor ventilöppning man har mellan ångpannan och cylindrarna, vilket på ett sätt styr trycket man har i ånglådan som det trycket man matar cylindrarna med (dock kommer trycket att minska med samma regulatoröppning när man kör snabbare, för att cylindrarna drar mer ånga och således minskar trycket i ånglådan). Fyllningsgraden är hur stor del av ett kolvslag som man kommer att fylla på ånga i cylindern på ena sidan. Därav att max är runt 70%-80%, för en del av rörelsen måste ju också gå åt till att släppa ut ånga ur cylindern också. Minskar du fyllningen till säg 30% så är det bara 30% av kolvslaget som man fyller på cylindersidan med färskånga. Den ånga som väl har släppts in kommer då få en längre tid då cylindern varken fylls på eller töms på den sidan, vilket ger ångan mer tid att expandera genom att trycka bort kolven. Man utnyttjar då mer av ångans inneboende energi än om man bara fyller med ånga under så stor del av slaget som man kan. Vid igångsättning behöver man dock fylla på under hela slaget för att maximera dragkraften

Ursprungligen postat av vovven47

Dum fråga kanske: Varför håller man på med att öka/minska fyllningsgraden under gång?
Går hastigheten ned och man spar på ånga???

Man behöver mer kraft när man drar igång ett tåg än för att hålla det i rörelse. Dessutom, som du är inne på, drar ett lok mer ånga ju snabbare det går. Hade man haft samma fyllning hela tiden hade man köra slut på ångtrycket inne i pannan väldigt snabbt när man fått upp hastigheten och då hade dragkraften försvunnit. Dessutom blir det mycket mer effektivt att fylla på med lite ånga (fyllning exempelvis på 20%, så 20% av ett kolvslag fylls cylindern på med färskånga) med högt tryck och låta den ångan expandera i cylindern under kanske 70% av slaget och sedan tömma cylindern på 10% av slaget. Skulle man fylla cylindern på 75% av slaget i hög hastighet skulle ångan inte hinna expandera i cylindern och således skulle mycket energi gå förlorad då ångan fortfarande skulle ha ett högt tryck när cylindersidan tömdes. Dessutom skulle mer ånga behöva gå in och ut ur cylindern, vilket skulle ha en bromsande effekt.

Ursprungligen postat av vovven47

Förarteknik:
Antag att hastigheten skall relativt snabbt sänkas från 60 km/t till 40 km/t så undras vad föraren gör?
Använder omkastare och regulatorn. Går det ?
Eller förarventilen och stänger av regulatorn?

Här borde kanske Mazz svara som har faktisk erfarenhet från verkligheten.
Jag skulle säga att man:
1. (Säger åt eldaren att vara beredd på att öppna hjälpblästern/sotaren för att man tänker strypa ångan, så man inte får flammor som slår ut ur fyrboxdörren när man slänger in kol)
2. Stryp regulatorn, antingen helt eller ned till 10-15% öppen för att inte förlora hela dragkraften om man ska rulla vidare i 40km/h en längre sträcka
3. Länka ut fyllningen till max (75% i Trainz). Detta för att ge så jämnt slitage som möjligt på de rörliga delarna, här har man ju knapp någon ångtillförsel till cylindrarna
4. Om det behövs: applicera tryckluftsbromsen genom att sänka trycket i huvudledningen med ett par hekto, kanske en halv kg/cm^2 (till 4.5 kg/cm^2 på Svenska lok)

Sedan släpper man bromsen när man kommit ned till kanske 45 km/h, eftersom det tar en stund för bromsen att lossa. Här kanske man också minskar fyllningen igen och eventuellt ökar regulatorn för att få lagom dragkraft för att behålla 40 km/h.


Om du vill ha en översikt över ångloks uppbyggnad och lite småtips på handhavande i simulatorn, rekommenderar jag mitt eget häfte "Ånglok i Trainz - Digital Ångloklära" som finns som PDF på STLs hemsida:
http://www.banbyggarna.se/stl/lok/anglok/page1.html
Där finns ett par exempel på hur man går tillväga vid olika händelser, liknande exemplet ovan. Återigen, detta är skrivet av någon som inte har kört ånglok i verkligheten, så det kanske inte är 100% korrekt.

Om du verkligen vill gräva ned dig i ånglokets uppbyggnad i verkligheten så rekommenderar jag boken Ångloklära av Elis B. Höjers. 1949 års upplaga finns inscannad här:
http://samlingsportalen.se/all/digit...itteratur.html
Där finns mängder med skisser och ingående beskrivning av varenda liten bult på ett ånglok, samt en lång mer akademisk del om hur man räknar på dragkraft och gångmotstånd med mera.

[Vänersborgs_Stinsen]

Bra förklarat Korvtiger!

Dock vi hastighets minskning
Man säger till eldaren jag rullar, då öppnar eldaren sotaren.
Föraren stänger först regulatorn, länkar ut, omkastare i fullt läge. Längst fram alt längst bak. Sedan bromsar som tiger skriver.

Så har jag lärt mig under min eldarpraktik för o får mer kunskap om ånglok!

Appråpå kondensånga! Pysarna vid cylindrarna ska alltid va öppna vid avgång så man får bort eventuell kondens så man inte spräcker cylindrarna

[vovven47]

Tack för det uttömmande svaret, Korvtiger!

Jo, jag har ångloksläran 1949 liggandes i en byrålåda. Ärvde den efter min far.
Tjock bok med många illustrationer. Kommer ihåg den från min tid som liten knatte,
då jag var fascinerad av de fina fotografierna av svenska (liksom några utländska) ånglok.
Blir att ta fram den eller studera dess PDF fil som finns på min PC.

Vad gäller min slirning (Helt script styrt) så fick jag till den genom att:
A. Manipulera parametern animdist i config filen för bogey.
B. Sciptet SetVelocity()
C. Manipulera ljudet via det utmärkta Freeware programmet Audacity.

Och.....cylinder pysarna skall vara öppna vid start.
Intressant.
(Kan ju för att vara jävlig lägga in en spärr i CAB mode, om föraren glömmer öppna pysarna vid avgång )

Ett väldigt intressant ämne att få ta del av, både teoretiskt och praktiskt!!

Fler frågor kommer nog????

[vovven47]

För en massa år sen besökte jag ett museum i Berlin som presenterade en del ånglok.
Ett av dessa ånglok visade stationärt vevstake rörelserna, så varför inte introducera
denna egenskap på HNJ G12?
Dessutom har jag även implementerat snabb slirning till skillnad från den långsamma
slirningen i video klippet ovan. Vilket sätt avgörs slumpmässigt.

Videoklipp av ovannämnda egenskaper:

https://youtu.be/S4MAt33Xrsg

[vovven47]

Har suttit och testat att köra HNJ G12 uppför en lång backe. Routen är TRS22 Schwaninger Land.
Vissa ställen i backen har c:a 30 promilles stigning.
Vad som händer är att jag knappt kommer upp i 38 km/t och sedan minskar farten undan för undan.
Har full fyllning och full regulator.
Fråga:
Hur gör man som "riktig" lokförare i en sån här situation med t.ex. fyllningen etc. ?

Har "bara" en tågvikt på c:a 200 ton.

Om jag ökar vikten så lär det bli det problem!
Kanske tillfälle för slirning ????

[Vänersborgs_Stinsen]

Man ska absolut inte ha full fyllning i bake mm.
Starta med full fyllning och minska hela tiden! Svårt o säga men 20-30% fyllning kanske, beror lite på lok mm. Sedan är de viktig att alltid ha 12kg tryck hela vägen upp för baken! Annars blir loket slött.. sedan kan man behöva sanda lite men ska inte behövas om man har fart och kraft innan och i baken

[vovven47]

Tack Edwin!
Skall göra en test.