従輪と蒸気機関車

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

従輪と蒸気機関車の違い

従輪 vs. 蒸気機関車

従輪 (じゅうりん trailing wheel) は、機関車において動輪より後ろにある車輪、また非駆動輪 (non-driving wheel) のことである。この項では前者について述べる。通常、従輪の車軸は台車に配置されており、この台車のことを従台車という。大型の機関車の中には、重い列車を牽引して起動する時や勾配において低速で運転する時に追加の牽引力を得るために従台車にブースターを装備していることがある。 従輪は初期のいくつかの機関車で用いられていたが、19世紀後半にはあまり用いられなくなった。より強力な機関車への要求が強くなると、従輪は運転台と火室後部を支えるために用いられるようになった。 従輪はアメリカの機関車に1890年から1895年に掛けて用いられるようになったが、この車軸は固定されたペデスタルにはめ込まれていた。台枠を動輪の後ろで下げて火室の下に回りこませることで、ボイラーの位置を下げられるようにしている。さらに火室の拡大により火格子面積と伝熱面積を増し、蒸気発生能力、つまり蒸気機関車の出力を拡大することもできる。この概念はすぐに、従輪の車軸をサブフレームか台車に取り付けて横方向の動作を可能にする様改良された。通常、横方向の安定性のために外側に軸受を備えている。一体鋳鋼による従台車は1915年頃にブースターを設置する強度を得るために開発された。最終的に1921年頃に台車枠後ろ側にinverted-rocker centering deviceを備えたデルタ式従台車が開発された。デルタ式従台車はすぐに2軸用に拡張され、さらに後には3軸用のものも造られた。火格子面積を拡大する目的とは別に低規格の線区へ入線できるように軸重を低減する目的でも使用された。 ホワイト式車輪配置では、一連の番号のうち最後の数値で従輪の数が指定される。例えばミカド式の車輪配置 2-8-2の機関車は2輪（1軸）の先輪、8輪（4軸）の動輪、2輪（1軸）の従輪を備えている。例えばアメリカン式の車輪配置 4-4-0の機関車のように従輪を備えていない機関車もあり、この場合車輪配置の最後の部分に0を表記する。 1両の機関車に取り付けられた従輪の最大数は6輪（3軸）であり、車輪配置 2-6-6-6のアレゲニー式やペンシルバニア鉄道の車輪配置 6-8-6の蒸気タービン機関車や車輪配置 6-4-4-6 のデュープレックス機関車、数多くのメイソン台車式機関車 (Mason Bogie) に見られる。. 蒸気機関車（じょうききかんしゃ）とは、蒸気機関を動力とする機関車のことである。 日本では Steam Locomotive の頭文字をとって、SL（エスエル）とも呼ばれる。また、蒸気機関車、または蒸気機関車が牽引する列車のことを汽車とも言う。また、明治時代には蒸気船に対して陸の上を蒸気機関で走ることから、「陸蒸気」（おかじょうき）とも呼んでいた。第二次世界大戦の頃までは「汽罐車」（きかんしゃ）という表記も用いられた（「汽罐」はボイラーの意）。.

ボイラー

ボイラー（boiler）は、燃料を燃焼させる燃焼室（火室）と、その燃焼で得た熱を水に伝えて水蒸気や温水（＝湯）に換える熱交換装置を持つ、水蒸気や湯、及びそれらの形で熱を、発生する機器である。 日本工業規格（JIS）や学術用語集ではボイラと表記されるほか、汽缶（きかん、汽罐）、あるいは単に缶やカマともいう。主に工場、建築物等で利用される熱や水蒸気をつくることや、蒸気機関車等の動力源として、古くから利用されており、現在でも火力発電所などの発電設備ならびに大型船舶では、蒸気タービンと並んで主要な設備である。 原子力発電所は加熱源としてボイラを原子炉に置き換えたもの。一般にボイラとは燃料の燃焼熱を加熱源とするものを指す。原子炉はボイラと比べて特異な点が多く、別の専門分野として扱われている。 給湯や温水暖房などでの利用のみを目的とし、高圧蒸気を発生させない物を、特に無圧ボイラーと呼んで区別する場合がある。.

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先輪

先輪 （せんりん、leading wheel） は、蒸気機関車において動輪より前にある動力のない車輪である。通常、先輪の車軸は台車に配置されている。この台車のことを先台車という。先輪は機関車がカーブを通り抜ける助けをし、またボイラーの前部、あるいはキャブフォワードの場合には運転室を支える働きをする。 重要な点として、先台車は垂直な軸に沿って単純に回転するだけの動きをするわけではなく、わずかながら横方向の動きも許容しなければならない。そうでなければ、機関車はカーブに正確に沿って走ることができない。この動きを制御し、中心に戻ろうとする復元力を与えるために、通常スプリングなどを用いた機構が組み込まれている。この種のスライドする台車は、1865年にイギリスのウィリアム・アダムス (William Adams (locomotive engineer)) によって特許が取得された。先輪を初めて使ったと一般に考えられているのはアメリカ合衆国のジョン・ジャービス (John B. Jervis) で、1832年に2軸の先輪と1軸の動輪を備えた機関車の設計に採用した。この車軸配置はジャービスと呼ばれている。ホワイト式表記法によれば、この機関車は4-2-0と表され、4輪の先輪と2輪の動輪を備え、従輪を備えていないということである。UIC式表記法では車輪の数ではなく車軸の数を数え、また動軸の数を数えるために記号を用い、ジャービス式は2-Aとなる。 先台車を備えていない機関車は一般的に高速用には不適とみなされている。イギリスの鉄道検査官は、グレート・ウェスタン鉄道のダブルボイス駅 (Doublebois) で起きた2両の車輪配置0-4-4の機関車による事故を受けて、この慣例を1895年に宣告した。しかしながら、他の技術者はこの慣例に反発し、ロンドン・ブライトン・アンド・サウス・コースト鉄道 (London, Brighton and South Coast Railway) の有名な車輪配置0-4-2のグラッドストンクラス (LB&SCR B1 class) 旅客急行用機関車は、1933年まで特に問題なく運行を続けていた。先輪が1軸の場合（ポニー台車 pony truckと呼ばれる）でもいくらか安定性を向上するが、2軸の先台車は高速運行にはほとんど必須である。 1両の機関車に備えられた最大の先輪の数は6輪（3軸）で、車輪配置6-2-0のクランプトン機関車 (Crampton locomotive) や、車輪配置6-4-4-6のペンシルバニア鉄道S1型 (PRR S1) デュープレックス機関車 (Duplex locomotive)や車輪配置6-8-6のS2型 (PRR S2) 蒸気タービン機関車などがある。3軸の先台車はあまり一般的ではない。クランプトン機関車は1840年代の製造であるが、その後ペンシルバニア鉄道がS1型に採用するまで使用例が無かった。.

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駆動輪

駆動輪（くどうりん）とは、原動機の起こした力を直接受け回転運動に変換し、それを利用して動く車輪のことを指す。.

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蒸気タービン機関車

蒸気タービン機関車（じょうきタービンきかんしゃ）は、蒸気力を動輪に伝達する為に蒸気タービンを用いる形式の蒸気機関車である。様々な形式の蒸気タービン機関車が試作されたが、どれも成功しなかった。1930年代、この形式の機関車は蒸気力のさらなる活用手段として、そしてまた当時導入されつつあったディーゼルエンジンの対抗馬として見なされた。.

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蒸気機関車の構成要素

蒸気機関車の構成要素（じょうききかんしゃのこうせいようそ）では、蒸気機関車の典型的な構成要素の名前の一覧を示す。 蒸気機関車の基本構成 蒸気機関車の構成要素を図に示す。この図は架空の蒸気機関車を示しており、図示されている構成要素が全ての蒸気機関車に存在するとは限らない。また実際の蒸気機関車に存在する構成要素の全てがこの図に示されているわけではなく、図に示されていてもラベル付けされていないものもある。.

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機関車

蒸気機関車：イギリスの鉄道会社グレート・ウェスタン鉄道No. 6833 通称Calcot Grange。イギリスのBristol Temple Meads駅にて 電気機関車：イタリア鉄道会社トレニタリアFS class E412 機関車（きかんしゃ、locomotive）は、鉄道車両の一つで、その車両の中に動力装置を有し、駆動を行わない他車を前から牽引、もしくは後から推進して線路上を運転する車両のことである。機関車に牽引・推進されるのは動力を有しない客車・貨車のみならず、電気方式の相違・故障・回送などの理由で自車の動力を使用できない、または勾配区間で出力が足りない電車・気動車である場合もある。基本的に機関車は列車の駆動のためだけに存在しており、自車には旅客や貨物を搭載しない場合がほとんどである。.

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活荷重

活荷重（かつかじゅう）は、力学における荷重の一つで、一定の場所に留まらないもの、大きさが一定しないものを指す。このことから動荷重（どうかじゅう）・変動荷重（へんどうかじゅう）とも呼ばれ、橋などの構造物においては、自動車や列車のように構造物上を移動する車両重量がこれに相当する。本稿では主として橋の設計に用いる活荷重について述べるとともに、関連として輪荷重（りんかじゅう）や軸重（じくじゅう）について実例とともに示す。.

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