Durante casi 20 años, estas voluminosas locomotoras impulsaron algunos de los trenes más pesados del mundo y desempeñaron un importante papel en la última etapa de la tracción a vapor en Estados Unidos, arrastrando convoyes cargados con hasta 16.000 toneladas de mineral de hierro desde los yacimientos hasta los puertos de embarque.
La Duluth, Missabe & Iron Range Railway Company (DM&IR, también conocida como “Missabe Road”) se constituyó en 1930 a partir de la fusión de dos empresas: la Duluth & Iron Range Railway (D&IR), que fue la primera en transportar el mineral extraído por la Vermilion Iron Range en Minnesota en 1884, y la Duluth, Missabe & Northern Railway (DM&NR), la primera en acarrear mineral desde la cadena montañosa de Messabi (160 km de longitud) en 1892.
A partir de 1901, ambos ferrocarriles pasaron a pertenecer a la United States Steel Corporation. DM&IR transportó la mayor parte de su mineral de hierro, lo que supuso un total de 49 millones de toneladas en 1953, siempre utilizando tracción a vapor. La pendiente más fuerte que tenían que remontar los trenes cargados de mineral, en la Missabe División, era una rampa de 3 milésimas por metro a lo largo de seis kilómetros y medio. Sin embargo, los trenes vacíos, mucho menos pesados, escalaban diez kilómetros y medio con una pendiente de 22,2 milésimas por metro, desde los muelles de Duluth hasta las estaciones de carga de Proctor.
En 1910, DM&IR había introducido ocho locomotoras 2-8-8-2 tipo Mallet de expansión múltiple y vapor saturado que, una vez dotadas de alimentadores mecánicos, podían subir 85 vagones de mineral vacíos (1.2501) hasta Proctor Hill. Grandes máquinas 2-10-2 se encargaban de los convoyes de mineral en el tramo de 90-100 km. hacia y desde las minas de los montes Messabi y, en las estaciones de Proctor, se empleaban otras locomotoras de maniobras 0-10-0 con dos ténder de refuerzo con ejes motores.
En 1928, tras la afortunada conversión de las Mallet de expansión múltiple de la vecina red de Great Northern en máquinas de expansión simple con objeto de hacerlas más veloces, DM&IR convirtió sus cuatro locomotoras 2-8-8-2 con sistema de recalentador en máquinas de expansión simple. Demostraron que eran capaces de impulsar trenes un 35% más pesados que los arrastrados por las 2-10-2 en la línea principal.
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| Las máquinas M3 y M4 iban enganchadas a unos ténder de gran capacidad con siete ejes: un bogie delantero de dos ejes y otros cinco ejes fijos en la estructura principal. La capacidad de agua del depósito, de 96.000 I, les permitía hacer sin repostar el trayecto de 128 km desde Ely, en los montes Vermilion, y el de 104 km desde Virginia, en los montes Missabe, a Two Harbors, en el lago Superior. La capacidad de la carbonera (23,51) era suficiente para trayectos de 10 o 12 horas. |
Cargamentos más pesados
En D&IR, el otro componente de Missabe Road, las pendientes dominantes de 6,25 milésimas por metro que teman que afrontar los trenes de mineral procedentes de las minas de Two Harbors limitaban a 3.000 toneladas el peso máximo acarreado por sus grandes Mikado con unida¬des de refuerzo. Tras la fusión de 1930, se destinó aquí a las 2-8-8-2 reconvertidas a expansión simple, lo que permitió la circulación de trenes un 60% más pesados.
Durante 1939-1941, el mineral acarreado por Missabe Road pasó de 18 a 37 millones de toneladas, debido a que aumentó la producción de acero para mantener el flujo de material bélico estadounidense enviado a Gran Bretaña. En consecuencia, se encargó a George Bohannon, el ingeniero mecánico de Missabe, que preparara especificaciones técnicas para una locomotora tipo Mallet mucho más poderosa, que fuera capaz de arrastrar trenes de 8.000 t en la Iron Range División; es decir, un 25% más pesados que los acarreados por las 2-8-8-2. En 1941, tras una exhaustiva labor de diseño, los talleres Baldwin Locomotive entregaron ocho máquinas 2-8-8-4 de la Serie M3 muy potentes. El elevado esfuerzo de tracción, 65.000 kg, superaba al de las 4-8-8-4 Big Boy de Union Pacific.
La 2-8-8-4 tipo Mallet fue introducida en 1928 en Estados Unidos mediante un notable prototipo, construido por la American Locomotive Company (ALCo) para el Northern Pacific Railway (NP), con la intención de impulsar trenes de 3.600 t por la difícil ruta de la Yellowstone División, en Dakota del Norte y Montana -345 km. con rampas de 11,11 milésimas por metro-, que bordeaba el río Yellowstone.
Esta locomotora contaba con el mayor hogar jamás visto en una máquina de vapor: tenía 6,7 m de largo y 2,7 m de ancho, lo que permitía quemar el barato lignito de baja graduación procedente de las propias minas de la empresa; su “entalpía” por kg. era poco más de la mitad que la de las hullas bituminosas de buena calidad. Con este hogar tan grande, en el que un alimentador mecánico introducía hasta 181 de combustible a la hora, el peso adicional en la parte trasera de la locomotora hacía necesario el empleo de un bogie portante de dos ejes, en lugar del de un solo eje propio de las anteriores 2-8-8-2.
En vista del éxito alcanzado por el prototipo, en 1930, se construyeron otras 11 locomotoras. Se encargaron a Baldwin por haber ofertado un precio más bajo que ALCo.
Estas 12 máquinas 2-8-8-4, clasificadas como Serie Z5 y conocidas como Yellowstone, reemplazaron a las 28 Mikado y permanecieron en activo durante 25 años, permitiendo realizar grandes economías en la prestación del servicio.
Baldwin ya contaba con una dilatada experiencia en el diseño y construcción de máquinas 2-8-8-4, al haberlas realizado para NP y Southern Pacific (SP). No obstante, el proyecto M3 de Missabe se basó en gran medida en las enormes 2-8-8-2 construidas entre 1931 y 1938 para el ferrocarril Western Pacific (WP), pero con la cabina de conducción y la estructura principal más largas y con un bogie portante de dos ejes.
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| Con una altura total de 5,64 m, casi un metro más que una Pacific Coronation británica de LMS, las M3 eran muy imponentes. Como otras locomotoras de vapor americanas, estaban equipadas con una defensa, una campana y faro delantero. En agosto de 1957, la Nº 224 exhibe su impresionante morro en Highland, en la Iron Range División. |
En las M3, la cámara de combustión se alargó y el cuerpo de la caldera se acortó en 0,6 metro en comparación con las 2-8-8-2 de WP, mejorando en consecuencia la producción de vapor, y la superficie del sistema de recalentador se incrementó en un 25%. Se instaló una enorme tobera de soplado sostenida por radios, similar a la empleada en N&W Railway.
La caldera de las M3 era prácticamente igual en longitud y diámetro a la de las Yellowstone Z5 de NP, pero como las hullas bituminosas empleadas tenían una “entalpía” mucho mayor, no había necesidad de una parrilla y un hogar tan largos para lograr una tasa de combustión económica. Cuatro sifones térmicos procedentes de las chapas que coronaban el hogar y la cámara de combustión facilitaban la circulación del agua en la caldera.
La estructura principal y la del bogie delantero, de acero fundido en una pieza, también llevaba incorporados los cilindros, la viga de los topes, los soportes de la cabina y una articulación mediante la que el bogie giratorio delantero se unía con la estructura principal. El peso de la parte anterior de la caldera se transfirió a dicho bogie delantero por medio de un patín, tipo rodamiento, con un dispositivo de control de centrado. Con objeto de que la máquina tomara las curvas con suavidad, se aplicó al primero cuatro ejes acoplados del bogie delantero, así como al primer eje acoplado de la estructura principal el dispositivo de desplazamiento lateral de ALCo, lo que permitió un juego lateral limitado, controlado por resortes, y reducir la distancia entre ejes.
Las cuñas de ajuste automático Franklin eliminaron prácticamente el juego existente entre las cajas de cojinetes y las placas de guarda de los ejes acoplados; esto era esencial en locomotoras como las M3, con un empuje máximo del émbolo de cerca de 50 toneladas, pues, de lo contrario, se ocasionaría un rápido desgaste y el deterioro de las cajas de cojinetes.
La distribución del vapor se realizaba mediante válvulas de pistón de 30 cm de diámetro, y el largo mecanismo de distribución Baker de gran recorrido, ampliamente utilizado en Norteamérica. Se prefería porque eliminaba el desgaste experimentado por el bloque amortiguador y el acoplamiento de expansión en los mecanismos Walschaert. En marcha, un calentador de agua de alimentación y una bomba introducían agua en la caldera a un ritmo de hasta 45 t por hora, produciendo una economía de cerca del 10% en comparación con el inyector por vapor con el que también estaba equipada. Para proporcionar el máximo de protección a la dotación frente a los duros inviernos de Minnesota, la gran cabina estaba totalmente cerrada, disponiendo de un vestíbulo de acceso al ténder.
Datos Clave: Series M3 y M4
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Locomotoras:
2-8-8-4 Yellowstone de las Series M3 y
M4 de DM&IR.
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Diseño: George
Bohannon, Missabe Road; Ralph P. Johnson, talleres Baldwin.
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Servicio: trenes pesados de mineral de hierro.
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Retirada
del servicio: 1958-61
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Rendimiento:
48 km/h. en tramos horizontales con
trenes de 16.000 toneladas. Fraser-Proctor (88 km.) a un promedio de 35 km/h.
con trenes de 190 vagones y 15.700 toneladas.
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Información Complementaria
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Las 18 Yellowstone 2-8-8-4 fueron construidas en dos
lotes: ocho de ellas constituyeron la Serie M3 y recibieron los números
220-227. Otras 10 locomotoras similares fueron construidas como Serie M4 y
numeradas 228-237.
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Mayor capacidad de acarreo
Michael Sullivan, superintendente de fuerza motriz y coches de DM&IR, afirmó que las nuevas M3 se estaban empleando con buenos resultados para impulsar los trenes de mayor tonelaje, por lo que se las liberó de otros servicios tras sólo tres trayectos sin haber presentado problemas en la supervisión técnica; únicamente requirieron pequeños ajustes.
Baldwin construyó en 1943 otras 10 máquinas 2-8-8-4 prácticamente idénticas, la Serie M4, para la Missabe División. Permitieron incrementar la carga máxima de mineral de los trenes a 16.0001. Las M4 sólo diferían de las M3 en la sustitución del acero al carbono por aceros de aleación en algunas piezas debido a la guerra. En su primer invierno de vida, cuando, como de costumbre, el lago Superior estaba helado y cesaron los embarques de mineral, las M4 fueron cedidas a Denver & Rio Grande Western Railroad, donde tuvieron un gran éxito arrastrando pesados trenes por el paso de Tennessee (a unos 3.000 m. de altitud) de la divisoria continental. El ferrocarril de Río Grande comunicó al de Missabe que eran las mejores máquinas de vapor que habían circulado nunca por sus vías.
Estas 18 locomotoras 2-8-8-4, también conocidas como Yellowstone, fueron reforzadas posteriormente en los trenes de línea principal por 18 grandes máquinas 2-10-4 de Bessemer & Lake Erie -otro ferrocarril estadounidense- que habían sido reemplazadas por diésel. Las Yellowstone se encargaron del voluminoso tráfico de mineral de hierro de DM&IR hasta finales de los años cincuenta. Nueve de las inigualables 0-10-2 con ténder de refuerzo, procedentes de Union Railroad, desplazaron a las viejas 2-8-8-2 en Proctor Hill. El comportamiento de las Yellowstone fue sobresaliente, y sus costes de mantenimiento, muy bajos. Su tasa de tonelaje medio era un 25% más elevada que la de las Mallet 2-8-8-2 de expansión simple empleadas anteriormente.
Dado el excelente trabajo efectuado en DM&IR por su flota de unidades tractoras de vapor, de primer orden, el superintendente de fuerza motriz de la compañía, Michael Sullivan, insistió en que no había ninguna prisa para la dieselización, que fue postergada hasta que el cese de la producción de equipo especializado para máquinas de vapor -como, por ejemplo, los calentadores de agua de alimentación, inyectores y compresores de aire- no dejó otra alternativa. La conversión al diesel se completó entre 1959 y 1960, acelerada por la caída a la mitad del tonelaje de mineral acarreado en 1953. Las últimas M3 fueron retiradas del servicio en 1961.
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| La última Yellowstone que arrastró un tren de mineral de hierro, la Nº 222 de la Serie M3, lo hizo el 5 de julio de 1960. El 4 de julio de 1961, las ns 224 y 227 pasaron a ser trenes de pasajeros; en la foto, se ve a la Nº 224 con uno de ellos en Duluth, Minnesota. Durante la crisis del petróleo de 1973, DM&IR pensó de devolver al servicio a las ng 225,227 y 229. Consideró que serían suficientes para el tráfico de Iron Range División. Sin embargo, el coste de abastecimiento en una red ya preparada para la tracción diesel era excesivo; además, el suministro de petróleo pronto se estabilizó de nuevo. |
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Datos Técnicos: Series M3 y M4
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4
cilindros de expansión simple: 66
cm. de diámetro y 81 cm. de carrera de émbolo.
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Superficie
de la parrilla: 11,25
m2
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Diámetro
exterior de la caldera (máximo): 3 metros.
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Ruedas
motrices: 2,28 metros.
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Máximo
esfuerzo de tracción:
63.560 kg.
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Presión de
caldera: 16 atmósferas.
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Longitud
entre enganches: 39,25
metros.
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Altura
total: 5,64 metros.
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Longitud
del ténder: 15,5 metros.
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Capacidad
de carbón: 23,5 toneladas.
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Capacidad
de agua: 96.000 litros.
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Peso en
orden de marcha: -Locomotora:
310,3 toneladas. -Ténder: 195,7 toneladas.
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Una bendición aplazada
Aunque Don Shank (director general de Missabe Road entre 1961 y 1981) era firme partidario de una pronta dieselización, tuvo que reconocer que «Convertirnos tarde al diésel fue una auténtica bendición, porque las locomotoras diésel han mejorado mucho durante sus primeros años de vida, de modo que cuando al fin lo hicimos pudimos conseguir los últimos modelos, que eran idóneos para las pesadas cargas de Missabe». Así pues, las excelentes prestaciones y el bajo coste de mantenimiento de las Series M3 y M4 reforzaron sus altos estándares de competitividad frente a las máquinas diesel, y tuvo como resultado la compra de locomotoras diésel más avanzadas.
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| La necesidad de las M3 y M4 surgió del rápido aumento de la producción de acero, a partir de 1940, para satisfacer la demanda de material bélico. El tonelaje de mineral de hierro acarreado por DM&IR se duplicó en dos años y requirió locomotoras más potentes para impulsar trenes mucho más pesados. En agosto de 1957, la Nº 229 adelanta a la Nº 226 en Highland, Minnesota, en la Iron Range División de camino al puerto de Two Harbors. |
Las locomotoras M3 tenían uno de los hogares más grandes de la historia: 6,7 m de largo y 3,96 m de ancho. La parte delantera de la parrilla estaba separada por una pared Gaines que, de hecho, prolongaba la cámara de combustión, de dos metros de largo. La superficie de la parrilla (11,25 m2) era tres veces mayor que la de una Gresley Pacific: consumía hasta ocho toneladas de carbón a la hora.
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| El reinado de las M3 y M4 duró casi 20 años, durante los cuales arrastraron trenes de mineral de hierro de hasta 190 vagones (16.000 toneladas), probablemente los cargamentos más pesados del mundo en aquel momento. La de la fotografía viene de las minas del norte de Minnesota, y se dirige a los puertos del Lago Superior para embarcar el mineral, con destino a las acerías situadas junto a los Grandes Lagos. La Nº 226 de la Serie M3 muestra sus mugrientos flancos a su paso por Highland, Minnesota. |
La cabina por delante
En 1928, Baldwin había construido un lote de 10 máquinas 2-8-8-4 para Southern Pacific. Sin embargo, este ferrocarril presentaba un problema para el que se encontró una solución poco convencional. Su línea principal de California, que cruzaba las montañas de Sierra Nevada desde Roseville a la cumbre de Norden, recorría 128 km con una rampa media de 16,6 milésimas por metro, con un máximo de 24,4 milésimas por metro y curvas muy cerradas.
En 1909, se introdujeron las Mallet 2-8-8-2 de expansión fija con la chimenea delante, como es habitual, pero al poco tiempo resultó evidente que era mejor circular con la cabina por delante, para evitar el riesgo de que la dotación se ahogara con el humo al circular a toda máquina y a baja velocidad en los numerosos túneles de la ruta. Entre 1928 y 1944, Baldwin construyó no menos de 195 máquinas 2-8-8-4 con cabina delantera, de expansión simple y alimentadas con gasóleo. Trabajaban en tríos, colocadas a lo largo del tren, y eran capaces de tirar de composiciones de tren de 5.000 toneladas, formadas por vagones frigoríficos, a través de los 128 km de rampas de Sierra Nevada a una velocidad media de 24 km/h.
La última 2-8-8-4 americana fue la EM1 de Baltimore & Ohio Railroad. 30 de estas máquinas fueron construidas por Baldwin en 1944-1945. Desempeñaron un importante papel en el arrastre de trenes carboneros, en rampas de hasta 22,22 milésimas por metro, a través de las zonas montañosas del oeste de Virginia; también se encargaron de trenes de pasajeros y tropas de 1.500 toneladas durante la Segunda Guerra Mundial.
Fuente El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)
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