Locomotiva FS 981

 

 

Navigando nel sito di Fondazione FS sono incappato nei disegni della locomotiva FS 981 a scartamento normale con cremagliera ed è stato un colpo di fulmine...

La complessità del progetto mi ha subito attirato molto, anche se i 14 disegni disponibili non mi risolvevano tutti i dubbi che mano a mano sorgevano per capirne il funzionamento. Per fortuna ne ho parlato con Mattia Ragazzoni che è una fonte inesauribile di disegni ed informazioni ed è ben disposto a dare una mano. Poi l'amico Guido Mattoli mi ha combinato una visita a Foligno dove c'è la FS 981 005 e dove ho potuto fare foto e misure nonchè incontrarmi con Mattia per discutere i vari aspetti del progetto. E quindi eccomi qui a cominciare.....

Prima di tutto qualche nota tecnica....

La locomotiva Gruppo 981 è una locotender a vapore surriscaldato a doppia espansione, a scartamento normale con cremagliera. Ha rodiggio 0-3-0. Vennero costruite, in numero di otto, nel 1922 dalla Breda che aveva avuto dalla SLM di Winterthur la licenza per costruirle in Italia.

Il meccanismo della ruota dentata era indipendente dal motore principale e veniva pertanto azionato solo quando la locomotiva si trovava a percorrere i tratti armati a dentiera. In tali situazioni la macchina funzionava con il sistema compound, ovvero a doppia espansione; il motore della ruota dentata era alimentato con il vapore di scarico proveniente dal motore principale, azionato dal vapore ad alta pressione proveniente direttamente dalla caldaia. Pur essendo alimentato con vapore a bassa pressione, il motore della dentiera aveva però cilindrata identica rispetto al motore principale. Per compensare la minor forza dovuta alla minor pressione, i cilindri di bassa pressione compivano allora un po' più del doppio delle corse dei cilindri di alta pressione; la ruota dentata era perciò collegata al motore tramite una trasmissione ad ingranaggi che ne portava la velocità di rotazione a corrispondere a quella delle ruote. Oltre all'ingranaggio per la cremagliera, le locomotive erano anche equipaggiate con una seconda ruota dentata, folle sul primo asse accoppiato e dotata di un freno a ceppi; a questo freno si aggiungeva un freno a nastro, agente sull'albero motore della cremagliera, ed un freno a repressione d'aria sistema Riggenbach, che in pratica faceva lavorare il motore come compressore. In più era presente il solito freno continuo ad aria compressa, che agiva sulle ruote del terzo asse accoppiato.

La frenatura era assicurata da quattro tipi di freno:

In effetti la locomotiva è molto più complessa rispetto a quanto descritto e chi desidera approfondire può trovare in rete maggiori informazioni.

Normalmente costruisco i modelli ferroviari per lo scartamento 5" (127 mm) per farli correre sul mio circuito ma in questo caso, visto che non ho un tracciato a cremagliera, ho optato per lo scartamento 71/4" (184 mm).

La decisione è supportata dal fatto che la scala del 5" (1:11,3) avrebbe reso troppo difficoltoso riprodurre tutti i comandi necessari (rubinetti, valvole, deviatori, ecc.) mentre la scala del 71/4" (1:7,8) rende il tutto più agevole.

Ho iniziato il progetto all'inizio di Gennaio.

28 Marzo 2025

Per prima cosa ho cercato di capire come funzionava l'insieme dei vari organi di propulsione e di frenatura. La documentazione non è molta ed in certi casi è errata.

Avevo fatto uno schizzo che però mi lasciava alcuni dubbi che sono stati risolti parlando con Mattia. Il risultato è questo schizzo che spero non contenga errori (cliccare sull'immagine per ingrandirla):

Il primo problema che si pone è la realizzazione del blocco cilindri alta e bassa pressione comprendente anche la valvola di aspirazione aria ed i due rubinetti di commutazione.

Scartata la possibilità di stampa 3D in metallo che, date le dimensioni, è risultata troppo costosa, ho fatto un primo progetto con la tecnica costruttiva che aveco utilizzato per fare la Big Boy.

Ne è risultato un progetto fattibile ma un po' troppo complesso, comunque ecco il risultato:

Ripensandoci bene poi ho provato a fare qualcosa ricavando il blocco cilindri da un blocco unico di bronzo tramite fresatura e foratura con la tecnica "fora, filetta e tappa".

C'è sempre un bel po' di lavoro da fare, ma il risultato è buono. I cilindri, i distributori, la valvola ed i due rubinetti sono dotati di camicia in acciaio inox.

Un'immagine "trasparente" rende l'dea del lavoro da fare:

Alcune immagini del gruppo cilindri e di sue sezioni:

     

Il progetto è poi proseguito con il disegno di tutti i biellismi, ruote, ingranaggi e del telaio portante.

Due immagini mostrano il progetto allo stato attuale:

 

Ho fatto anche un breve filmato con l'animazione del bielliso, visibile su  https://youtu.be/hWqpE2mB0s8?si=a1L8MpmZp9GWYNJJ