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元は、日本鉄道が1904年(明治37年)にドイツのヘンシェル・ウント・ゾーン社から2両(製造番号6480, 6481)を輸入した、車軸配置2-6-2(1C1)、複式2気筒の飽和式タンク機関車で、HS3/5形(831, 832)と称された。日本に初めて導入された、ヘンシェル製機関車である。複式の方式は、フォン・ボーリース式である。
この機関車は、2気筒単式であるH3/5形(後の鉄道院3170形)およびP3/5形(後の鉄道院3200形)と同様の経緯で発注されたもので、山陽鉄道や筑豊鉄道で使用されていた複式機関車を試用し、単式機関車との比較が目的であったらしいが、その使用成績は伝わっていない。
本形式は2気筒複式であることから、左右非対称の特異な形態が特徴であった。シリンダは右側が高圧で径が小さく、左側が低圧で径が大きいため、シリンダのカバー(前後蓋)の大きさが異なり、煙室とシリンダをつなぐカバーも中を通る蒸気管の有無で形状が異なっていた。また、シリンダから前端梁は2段の乙字型ラインでつながっており、特徴的である。火室は常磐炭田産の低質炭に対応して広火室のベルペヤ式で、弁装置はワルシャート式である。使用圧力は14.1kg/cm2で、当時最高であった。
鉄道国有法による国有化後の1909年(明治42年)に制定された鉄道院の車両称号規程により、3240形(3240, 3241)に改番されている。
当初の配置は水戸で、国有化後には上野に移ったが、少数形式であるうえ、複式という特殊な機構が嫌われ、1922年(大正11年)に廃車、解体された。
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