- Locomotive articolate Garratt -
- Prima parte -
- Foto da catalogo 1925 / Heimburger House Publishing Company / da: amazon.it -
- Cenni di storia -
- Le origini -
- K1 capostipite delle locomotive Garratt scartamento 680 mm rodiggio 040+040 della Tasmanian Government Railways -
- Foto da: it.wikipedia.org -
Risale al 1909 la prima esperienza di Herbert William Garratt con una locomotiva articolata, che al pari delle Mallet
potesse disporre di una grande caldaia e di un potente motore a 4 cilindri, ma al tempo stesso essere svincolata
dai molti assi accoppiati rigidi che ne avrebbero reso impossibile la circolazione su linee di montagna
con continue curve di stretto raggio.
- Link correlato H.W.Garratt: : https://en.wikipedia.org/wiki/Herbert_William_Garratt -
Garratt elaborò il suo progetto, lo brevettò e lo sottopose alla Beyer-Peacock & Co. di Manchester, la quale realizzò
una prima locomotiva di questo tipo per la ferrovia a scartamento ridotto di 610 mm per il governo della Tasmania
in Australia, una linea dove la successione di curve e controcurve a stretto raggio impediva l’impiego
di locomotive tradizionali.
La prima Garratt era costituita da 2 treni motori articolati alle 2 opposte estremità, ciascuno dei quali era azionato
da una coppia di cilindri, quella anteriore a bassa pressione e quella posteriore ad alta pressione.
Furono costruiti solo 2 esemplari di questo tipo di Garratt, la K1 e la K2, i quali resero un ottimo servizio in Tasmania
fino al 1930, nel 1947 la K1 rientrò in Inghilterra come cimelio di una grande conquista tecnica.
- Link correlato K1: https://www.festipedia.org.uk/wiki/K1 -
Nota
Il termine Garratt fu utilizzato solo dopo il 1907, quando a Herbert Garratt fu concesso il brevetto e successivamente
la Beyer-Peacock & Co. ottenne i diritti esclusivi di produzione in Gran Bretagna.
(La morte del grande ingegnere Herbert Garratt avvenne nel 1913)
Nel 1928 alla scadenza del brevetto, la società inizio a utilizzare il nome Beyer-Garratt per distinguere le proprie
locomotive e mantenne una posizione di preminenza mondiale nella costruzione di queste macchine, anche
se nei paesi europei si costruirono macchine proprie, per lo più destinate alle colonie, come l’Italia
per le Ferrovie dell’Etiopia
- Lo sviluppo del progetto -
Il telaio delle Garratt, costruito a ponte, fungeva da supporto alla caldaia e poggiava sulle estremità interne
dei 2 gruppi motori, sopra i quali vennero poste le scorte di acqua e di combustibile, la macchina
era composta da un sistema articolato in 3 parti.
- Diagramma SCHola44 / da: en.wikipedia.org -
Fra i vantaggi più evidenti di questo sistema e meccanismo costruttivo stava quello che il corpo cilindrico, non più
costretto dalla presenza degli assi motori, poteva quindi disporre di un grande focolaio e di una caldaia di grande
diametro, nella quale era contenuto un maggiore numero di tubi bollitori di limitata lunghezza più efficienti
rispetto ad un numero inferiore di tubi di maggiore lunghezza.
Un’altra caratteristica delle locomotive era costituita dai perni di supporto del telaio centrale sui 2 carrelli
motori alle estremità, perni realizzati in modo da mantenere costante la distribuzione dei pesi,
sia nel caso in cui le casse di acqua e carbone fossero stati pieni oppure semivuoti.
L’articolazione consentiva un vantaggio non solo rispetto alle locomotive a telaio rigido ma anche alle Mallet,
poiché la caldaia delle Garratt non era rigidamente connessa ai 2 telai motori, e quindi non soggetta
direttamente alle asperità e alle anomalie del binario e della massicciata; questo è uno dei motivi
per i quali sulle linee tortuose e costruite frettolosamente in Africa e in Australia le Garratt
potevano viaggiare a 60 km/h dove per le Mallet era pericoloso superare i 50 km/h.
Queste macchine dall’aspetto inconsueto, con la parte centrale sospesa tra i 2 gruppi motori, ebbero molto
successo presso quasi tutte le Amministrazioni in Africa, Sud America, Australia e Asia e in tutti quei
Paesi dove le lunghe distanze e gli sporadici rifornimenti di acqua richiedevano locomotive
a lunga autonomia.
Le Garratt erano macchine realmente bi-direzionali, ancora più delle loco-tender in quanto non richiedevano
piattaforme girevoli; in entrambi i sensi mantenevano sempre lo stesso rodiggio essendo 2 motori simmetrici
rispetto alla caldaia.
- Le Garratt inglesi -
La penuria di pesanti locomotive merci che era sopravvenuta con il raggruppamento nelle Grandi Compagnie
ferroviarie inglesi, aveva spesso indotto a ripiegare sulla doppia trazione, e questo si scontrava con gravi
ripercussioni economiche perché questa soluzione comportava l’impiego di due macchine
e doppio personale.
Alla LMS si volle risolvere il problema adottando locomotive di tipo Garratt, le quali altro non erano che due
locomotive in una, che avevano bisogno di un solo macchinista e di un solo fuochista.
Vennero impiegate nel traino di pesanti treni di carbone fra l’area mineraria di Torton intorno a Nottingham
e lo scalo carbonifero di Londra a Brent Sidings (Cricklewood) lungo un percorso di 204 km.
- Garratt della London Midland and Scottish Railway (LMS) con un lungo treno di carbone da Toton a Brent Sidings -
- Foto Ben Brooksbank / da: en.wikipedia.org -
Le prime 3 Garratt costruite dalla Beyer-Peacok & Co. entrarono in servizio nel 1927 e furono seguite da altre 30 unità
nel 1930 fino a raggiungere il numero complessivo di 33 unità; le prime 3 furono numerate 4797-4898-4999,
le seconde 30 ebbero la numerazione 4967-4996, in seguito vennero unificate: 7967-7999.
- Disegno da: Guida alle locomotive a vapore / Luciano Greggio / Arnoldo Mondadori Editore -
Avevano un rodiggio 260+062 (130+031 / 1’C+C1’) e i 2 treni motori erano identici con cilindri di 470 x 600 mm,
ruote motrici di 1,60 m di diametro, mentre l’enorme caldaia posta a ponte tra i 2 grandi carrelli alle
estremità era tarata a 13,4 kg/cm2 e aveva una superficie totale di riscaldamento di 181,5 m2
e il surriscaldatore di 46,5 m2.
Il focolaio era di tipo Belpaire con una superficie di griglia di 4,1 m2.
Queste gigantesche macchine erano lunghe 26,78 metri, l’interasse degli assi accoppiati era di 5.029 mm,
pesavano 151 t, il peso aderente era di 118 t e trainavano treni merci di 1.450 t.
Erano macchine lente a lunga autonomia adatte a lunghi percorsi senza scalo considerate le notevoli scorte
di carbone (7,1 t) e di acqua (20 m3) che erano contenute nelle casse sistemate sopra i 2 carrelli motori.
- Classe Garratt / Rodiggio 260-062 / Scartamento 1.435 mm -
- Sforzo di trazione 202.9 kN -
- Newton - simbolo N - è l'unità di misura della forza, fa parte delle unità di misura derivate del Sistema Internazionale di Unità di Misura; viene
definita come la quantità di forza necessaria per imprimere a un chilogrammo di peso un’accelerazione di un metro al secondo quadrato -
- Lo sforzo di trazione non è la stessa cosa della potenza: è la misura di una forza, mentre la potenza è la quantità di lavoro compiuto
e il tempo impiegato a compierlo; la locomotiva con il più alto sforzo di trazione non è necessariamente la più potente -
- 4997 della London-Midland-Scottish Railway alla consegna nel 1927 -
- Foto da: en.wikipedia.org -
- Classe U1 / Rodiggio 280-082 / Scartamento 1.435 mm -
(Unico esemplare di questa classe)
- Sforzo di trazione 324,5 kN -
- Foto da: it.wikipedia.org -
- Il rodiggio -
Le Garratt furono costruite da diverse industrie su licenza anche dopo la scadenza del brevetto con diversi tipi rodiggio:
- 040+040 (K1-K2) - 240+042 - 260+062 - 262+262 - 280+082 - 282+282 - 442+244 - 460+064 - 462+264 -
Dalle Amministrazioni venivano poi suddivise in classi con lettera, con numero oppure con entrambi.
- Garratt nel mondo -
Lo scartamento delle locomotive variava a seconda dello Stato in cui operavano.
Le misure degli scartamenti con cui venivano costruite in mm: 500 - 600 - 680 - 750 - 950 - 1.000 - 1.067 - 1.435 - 1.520.
Nessuna Garrat circolò in Nord America, sebbene l’American Locomotive Company (ALCO) divenne l’unica licenziataria
per costruire locomotive Garratt; ALCO però non fu in grado di suscitare sufficiente interesse presso le ferrovie
statunitensi e non riuscì nemmeno a far costruire un prototipo di prova.
Questa riluttanza si basava presumibilmente sulla preoccupazione che lo sforzo di trazione e il fattore aderenza
avrebbero sofferto con la diminuzione del peso dell’acqua e del carbone sulle ruote motrici.
Le locomotive Bayer-Garratt incontrarono scarsi successi in Europa ma si diffusero largamente in Africa dove
si affermarono e circolarono un gran numero di esemplari.
Si sostenne che senza le Garratt non ci sarebbero state le ferrovie in Africa, in quanto l’elevata efficienza di queste
macchine, rispetto alle locomotive a telaio fisso, ridusse il numero di locomotive per treno, consentì convogli
molto più pesanti e scongiurò la necessità di convertire le linee ferroviarie ad uno scartamento più ampio
incentivando così un’ulteriore espansione della rete ferroviaria e di conseguenza dell’economia.
Solitamente le linee ferroviarie di quelle zone soffrivano di una scarsa capacità di carico perché erano state costruite
a basso costo; le locomotive Garratt, con il loro peso distribuito su 12-16 ruote motrici e 8-16 portanti, riducevano,
al minimo, grazie al loro carico assiale, le forze distribuite sulle rotaie, inoltre essendo articolate, potevano
percorrere curve fino a 84 metri di raggio.
La loro maggiore capacità di inoltrarsi in regioni precedentemente impraticabili, ebbero l’effetto di aumentare
le interazioni umane ed economiche tra gli insediamenti, riducendo l’isolamento di queste aree.
Le ultime Garratt in servizio regolare operarono proprio in Africa, sostituite poi dalle locomotive Diesel.
- I continenti dove operarono -
Europa
- Gran Bretagna, Spagna, Russia 1 locomotiva 482+284 scartamento 1.520 mm, 1 Paesi Bassi e 1 Belgio a scartamento ridotto -
Africa
- Sudafrica, Africa Orientale, Rhodesia (Zimbabwe), Algeria, Angola, Congo, Etiopia, Ghana, Costa d’Avorio, Sierra Leone,
Kenya, Madagascar, Mauritius, Mozambico, Nigeria, Senegal, Sudan, Tanganica (Tanzania), Uganda, Zambia, Zaire -
Sud America
- Argentina, Brasile, Cile, Colombia, Ecuador, Perù -
(Quasi tutti gli Stati del Sud America si dotarono di Garratt, ma queste complesse macchine ebbero una larga diffusione solo in Brasile e in Argentina)
Oceania
- Australia -
(Australia Occidentale, Sud Australia, Nuovo Galles del Sud, Queensland, Victoria, Tasmania)
- Nuova Zelanda -
Asia
- Birmania (Myanmar), Ceylon (Sri Lanka), Iran, India, Nepal, Thailandia, Turchia -
Le ferrovie thailandesi nel periodo 1929-1937 per le loro 8 unità (451-458) con rodiggio 282+282 scartamento 1.000 mm
preferirono rivolgersi all’industria tedesca Henschel -
- Foto da: 125 Jahre Henschel Lokomotiven -
- Garratt Henschel rodiggio 282+282 (1'D1'+1'D1’) -
(Il risultato fu l’aspetto elegante della cabina molto simile a quello delle locomotive tedesche)
- Foto da: 125 Jahre Henschel Lokomotiven -
- Locomotiva delle ferrovie thailandesi n°457 RFT (oggi SRT) conservata presso la stazione di Kanchanaburi -
- Foto Joachim Lutz / da: upload.wikimedia.org -
Oltre alla Thailandia altre Amministrazioni si rivolsero alla Henschel.
Le ultime consegne di queste locomotive Henschel tutte con rodiggio 482+284.
(2’D1’+1’D2’ oppure 2-4-1+1-4-2 definite “Double Mountain”)
- 1952 - Brasile - 6 -
- 1953 - (SAR) Sudafrica - 5 classe GMA + 20 classe GMAM -
- 1954 - (SAR) Sudafrica - 25 classe GO -
- 1955 - Mocamedes (Angola) - 6 classe BG -
(BG-Beyer-Garratt)
- 1956 - Beira (Mozambico) - 5 classe BG -
(BG-Beyer-Garratt)
- 1957-58 - (SAR) Sudafrica - 30 classe GMAM -
- Garratt di costruzione Henschel rodiggio 482+284 -
- Foto da: 125 Jahre Henschel Lokomotiven -
- Garratt in Italia -
In Italia l’industria Ansaldo costruì 6 unità 282+282 per la ferrovia Gibuti-Addis Abeba lunga 784 km, che allora faceva
parte dell’impero coloniale di cui 694 km in territorio italiano (Etiopia) e 90 km in territorio francese (Somalia francese).
La linea a scartamento metrico era gestita dalla Compagnia della Ferrovia Gibuti-Addis Abeba e attraverso il Ministero
dell’Africa Italiana e le Ferrovie dello Stato venne potenziata la ferrovia, che per quanto riguardava i rotabili interessò
la fornitura di 4 “Littorine” FIAT e l’ordinazione all’Ansaldo di 6 locomotive a vapore di elevate prestazioni.
Da questo ordine derivò la costruzione delle prime e ultime Garratt italiane.
Le 6 locomotive uscirono dagli stabilimenti Ansaldo nel 1939 con i numeri di fabbrica 1371-1376.
Verso la fine del 1939 le prime 3 unità (501-502-503) furono smontate e imbarcate a Genova destinazione Gibuti dove
furono rimontate sotto la guida di tecnici inviati appositamente dalla stessa Ansaldo.
- Foto Archivio Storico Ansaldo / da: iTreni oggi 17 -
Le 3 unità rimaste a Genova, scoppiata nel frattempo la Seconda Guerra Mondiale, vennero dirottate in Tripolitania,
ma una di esse non giunse mai a destinazione a causa dell’affondamento della nave che la trasportava.
Mentre si procedeva alla modifica della scartamento per ridurlo a 950 mm della rete libica le altre 2 furono colpite
dai bombardamenti e abbandonate, finché nel dopoguerra venne completata la loro demolizione.
Le locomotive 501-502-503 giunte invece a destinazione, furono sorprese dalle ostilità ancora a Gibuti e sequestrate
dai francesi che durante il periodo bellico le utilizzarono.
Frequenti ricoveri in officina per problemi tecnici, derivati anche dalla mancanza dell’assistenza tecnica da parte
della ditta costruttrice nel delicato momento del “rodaggio” per le inevitabili messe a punto, venne deciso
di accantonarle non appena fu possibile fare a meno del loro servizio.
Nel precoce accantonamento parteciparono anche le difficolta dovute al reperimento di parti di ricambio necessarie
dopo il duro servizio effettuato in tempo di guerra.
Terminate le ostilità la 501 e 502 furono demolite, la 503 venne portata ad Addis Abeba e nel 1955 era ancora visibile
pressoché intatta, ma poi anch’essa fu demolita.
- Riduzione articolo Gian Guido Turchi / da: iTreni oggi 17 -
- Locomotiva 502 dal lato destro nello stabilimento Ansaldo -
- Foto archivio.fondazioneansaldo.it -
- Lo schema -
- Schema da: iT17 -
- Dati tecnici Garratt inglesi -
(Riferiti alla classe 4997-4998-4999 le prime 3 unità costruite nel 1927)
- London-Midland-Scottish Railway (LMS) -
- Foto da: upload.wikimedia.org -
- Anno costruzione: 1927 -
- Lunghezza: 26,784 m -
- Velocità massima: 60 km/h -
- Rodiggio: 260+062 -
- Scartamento: 1.435 mm -
- Diametro ruote motrici: 1.600 mm -
- Interasse assi accoppiati: 2 x 5.029 mm -
- Interasse totale: 24.079 mm -
- Distribuzione: Walschaerts -
- Cilindri: 4 esterni -
- Diametro cilindri e corsa: 470 x 660 mm -
- Superficie totale di riscaldamento: 181,5 m2 -
- Focolaio: Belpaire -
- Surriscaldatore: 46,5 m2 -
- Superficie griglia: 4,1 m2 -
- Caldaia tipo: LMS Garratt -
- Pressione massima: 13,4 kg/cm3 -
- Sforzo di trazione: 202,9 kN -
- Peso di servizio: 151 t -
- Peso aderente: 118 t -
- Capacità acqua: 20 m3 -
- Capacità carbone: 7,1 t -
- Unità costruite 3 (1927) -
- Numerazione: 4997-4998-4999 -
- Costruttore -
- Beyer Peacock & Co. Manchester -
- Le Garratt spagnole -
- Numerazione 101-106 rodiggio 462-264 -
- Disegno da: Guida alle locomotive a vapore / Luciano Greggio / Arnoldo Mondadori Editore -
Su progetto Beyer-Peacock, però costruite dalle Officine Euskalduna di Bilbao, furono anche le 6 Garratt spagnole
che circolarono dal 1930 sulle linee a scartamento largo 1.674 mm della Compagnia Ferroviaria Central de Aragon
con numerazione 101-106.
Le più veloci Garratt europee, grazie ai 2 grandi gruppi motori con rodiggio “Double Pacific” 462+264 (2’C1’+1’C2’)
azionati da 2 coppie di cilindri 481x660 mm a espansione semplice.
Trainavano sulla linea Calatayud-Valencia convogli passeggeri di 300 tonnellate su rampe di oltre il 20 per mille
alla velocità di 40 km/h.
Rimasero in servizio fino al 1966 trainando treni da Barcellona a Siviglia via Tarragona e Valencia.
- Dati tecnici Garratt 101-106 -
- Anno costruzione: 1930 -
- Lunghezza: 26,548 mm -
- Velocità massima: 100 km/h -
- Rodiggio: 462-264 -
- Scartamento: 1.674 mm -
- Diametro ruote motrici: 1.750 mm -
- Interasse assi accoppiati: 2 x 3.810 mm -
- Interasse totale: 25.527 mm -
- Cilindri: 4 esterni -
- Diametro cilindri e corsa: 481 x 660 mm -
- Superficie totale di riscaldamento: 273,4 m2 -
- Surriscaldatore: 69 m2 -
- Superficie griglia: 4,9 m2 -
- Pressione massima: 14 kg/cm3 -
- Peso di servizio: 184 t -
- Peso aderente: 93 t -
- Capacità acqua: 22 m3 -
- Capacità carbone: 8 t -
- Unità costruite: 6 -
- Numerazione: 101-106 -
- Costruttore -
- Compagnia Euskalduna de Costruction Y Reparacion de Buques - Bilbao -
Nota
La Spagna disponeva vari tipi di Garratt, prodotte da differenti costruttori con diversi scartamenti.
Beyer-Peacock nel 1929 costruirono solo 2 locomotive con rodiggio 262+262, scartamento 1.067 mm per la Ferrovia
Mineraria di Riotinto.
Le prime Garratt in Spagna furono però 8 unità rodiggio 262+262 a scartamento metrico costruite per le Ferrovie della
Catalogna realizzate nel 1922 dalla Societé Anonyme St.Leonard di Liegi in Belgio, nel 1925 seguirono altre 4 locomotive.
Sempre con scartamento metrico la Ferrovia della Robla acquistò 4 macchine 262+262, le prime 2 dalla tedesca Hanomag
nel 1929, le altre 2 da Babcock & Wilcox di Bilbao nel 1931.
Nel 1930 la Ferrovia Mineraria della Sierra Menera acquistò a sua volta 2 unità 262+262 a scartamento metrico.
Per quanto riguarda lo scartamento largo 1.674 mm, la Compagnia Ferroviaria Central de Aragon acquistò da Babcock
e Wilcox di Bilbao 6 unità rodiggio 262-262 e 6 unità 462+462 da Euskalduna di Bilbao entrambe nel 1931.
(La Compagnia Ferroviaria dell’Aragona Centrale venne fondata nel 1894 e poi confluita nella RENFE nel 1941)
Le ultime Garratt fornite alla Spagna furono 10 unità rodiggio 282+282 per la RENFE prodotte da Babcock & Wilcox nel 1960.
- Locomotiva museale 282+282 RENFE costruita nel 1960 da Babcock & Wilcox di Bilbao -
(Treno commemorativo 3 maggio 1998)
- Foto Tono Ayora / da: en.wikipedia.org -
Conclusione
- Vantaggi -
Il sistema costruttivo articolato in tre parti delle locomotive Garratt consentiva di avere:
grande caldaia, non essendo vincolata ai gruppi motore riduceva l’aggressività al binario, basso carico assiale
grazie al telaio costruito a ponte, grandi ruote, grande capacità di carbone e acqua, poter viaggiare su lunghe
distanze senza rifornimenti, poter circolare senza difficoltà su linee con curve e controcurve di stretto raggio,
essere bidirezionali per via dei suoi due motori simmetrici, essere adatta al traino di convogli passeggeri
e merci su qualsiasi tipo di linea.
- Svantaggi -
Pur fornendo prestazioni notevolissime e degne di nota, queste locomotive avevano a sfavore costi di costruzione
e manutenzione elevati.
La locomotiva Garratt non era però universalmente accettabile per via della sua complessità; il convogliamento
del vapore dalla caldaia ai carrelli motori articolati rispetto alla caldaia, rendeva necessaria l’adozione di tubi
vapore in pressione snodati tra caldaia e carrelli, anche se gli ingegneri di Beyer & Peacock risolsero
il problema dopo aver studiato la descrizione dei giunti sferici a vapore utilizzati su una locomotiva
Fairlie, tecnicamente il problema venne risolto ma risultò poco economico.
Il principale svantaggio delle locomotive era il peso aderente che diminuiva man mano che l’acqua si consumava
dal contenitore anteriore e dal carbone e dall’acqua del contenitore posteriore, la difficoltà era parzialmente
ridotta per la molteplicità delle ruote motrici che erano sufficienti ad evitare lo slittamento delle ruote.
Per ovviare a questa criticità, specie in Africa sulle linee di valico, si ricorse spesso alla soluzione di agganciare
alla locomotiva un tender-cisterna ausiliario per l’acqua, in modo tale che rifornendo di liquido il serbatoio
del carrello il peso aderente non era soggetto a variazioni.
Le Garratt avevano un solo regolatore che azionava i 4 cilindri dei 2 gruppi motori ubicati ai 2 estremi della
locomotiva, in caso di slittamento era quindi impossibile regolare in modo indipendente un gruppo motore
che non avesse coinvolto anche quello opposto.
- Garratt e Mallet -
La Garratt non era l’unica nel campo delle locomotive articolate, in particolare le locomotive articolate americane
basate sul sistema Mallet, ottenevano potenze di gran lunga superiori a quelle delle Garratt.
Le Garratt risultavano più adatte a circolare su linee accidentate con curve e controcurve, le potenti Mallet americane
davano tutto il loro meglio su linee rettilinee con ampi raggi di curvatura e dal pesante armamento come quello in uso
sulle ferrovie nordamericane.
Il successo delle Garratt spinse Beyer-Peacock a progettare la Super Garratt con una coppia di motori Mallet sotto
ogni tender; il brevetto fu concesso, ma la macchina non andò mai oltre la fase di progettazione.
- Fine prima parte -
- Fonti -
- iTreni oggi 17 -
- it.wikipedia.org -
- fr.wikipedia.org -
- en.wikipedia.org -
- de.wikipedia.org -
- steamlocomotive.com -
- 125 Jahre Henschel Lokomotiven -
- Guida alle locomotive a vapore / Luciano Greggio / Arnoldo Mondadori Editore -
- Nino -
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Locomotive articolate Garratt
Posted - 13 April 2025 : 12:01:41
