Шестиколонный балочный двигатель - Six-column beam engine

Шестиколонный двигатель от Napier Лондона (1859 г.). Один из первых лучевых двигателей в Испания, он управлял чеканочными прессами на Королевский монетный двор Испании до конца 19 века. Сейчас хранится в Политический университет Мадрида

Шестиколонные балочные двигатели являются разновидностью луч двигателя, где центральный стержень балки опирается на чугунный каркас или «кровать», опирающийся на шесть железных колонн.[1]

История

Эти двигатели были развитием после самодельный двигатель. Их чугун рамы могут быть построены и испытаны на заводе перед поставкой, что позволяет быстро собрать или «установить» на месте. Их главным преимуществом было то, что они избегали необходимости в сложном каменном фундаменте в их машинном отделении, а просто использовали простую ровную платформу, к которой можно было прикрепить железную раму. Сложное выравнивание между их цилиндром, шарниром балки и коленчатым валом было решено заводской рамой.[2] Хотя верхняя часть рамы поддерживает только центральный шарнир балки и любые Механизм параллельного движения Ватта, он также выполняет важную функцию, обеспечивая жесткость рамы в целом против вертикальных изгибающих сил между цилиндром и коленчатым валом. Чугун плохо сопротивляется изгибу, и одна только неглубокая рама потребует либо жесткой опоры из кирпича, либо скоро сломается.

Один из старейших сохранившихся шестистолковых двигателей - небольшой двигатель 1820 г. Boulton & Watt, хранится в Бирмингемский музей науки и промышленности.[2] Еще один шестиколонный двигатель был в этой коллекции, Истон и Амос двигатель 1864 года. Этот двигатель довольно крупный и Состав шерсти.[3][4]

Hacienda La Esperanza двигатель

Шестистолковые двигатели были наиболее популярны из-за меньших размеров двигателя. Они все были двигатели с вращающейся балкой, с маховиком и вращающимся выходным валом. Они использовались для привода машин, столь же разнообразных, как сахарный тростник дробильные мельницы,[5] заводные двигатели в угольных шахтах и лесопилки. Многие лучевые двигатели, работавшие в конце 20 века,[я] были невращающимися и приводили в действие вертикальные водяные насосы напрямую. Они не использовали макет из шести столбцов.

Небольшой шестистолонный двигатель можно рассматривать как раннюю форму полупортативный двигатель.[2] Его сборный характер и отсутствие фундамента сделали его более быстрым и, следовательно, более дешевым для первой установки. Он также поощрял повторное использование движков на других сайтах. Небольшой двигатель Бирмингема, как известно, работал по крайней мере на трех разных сайтах в качестве заводной двигатель, шлифование шамот и наконец как ферма соломорезка, срок службы около 130 лет.[2][6] Двигатель пивоварни Кобба (1825 г.) на Маргейт был одним из партии, построенной для сахарной плантации в Вест-Индии, но из-за их банкротства перед отправкой он был отправлен в Южную Америку. Затем его корабль затонул на Северный Форленд и он был куплен на месте крушения для использования на месте.[7] Универсальность этой конструкции означала, что их можно было легко использовать в различных отраслях промышленности.

Шестистолковые двигатели обычно не производились за пределами Великобритании, хотя по крайней мере один был построен в США. Литейный завод Вест-Пойнт в 1840-х и экспортировали в Hacienda Azucarera La Esperanza в Пуэрто-Рико, управлять мельницей сахарного тростника. Он остается там и сегодня, а в 1979 году он был признан Национальным историческим памятником машиностроения. Американское общество инженеров-механиков.[8]

Вариации

Двойной шестиколонный двигатель Dancers End

Сдвоенный шестиколонный двигатель использовался там, где два двигателя приводили в движение общий маховик. Над каждым двигателем использовались типичные чугунные шестистолонные рамы, но между ними были соединены дополнительные рамы. Пример такого двигателя 1867 Kay & Co. с насосной станции Dancers End в Chiltern Hills сейчас находится на Кью Бридж[9]

В более крупных двигателях редко использовалась форма с шестью колоннами, так как верхний каркас стал бы громоздким. Вес их больших балок был больше, чем могли выдержать тонкие колонны, поддерживающие ось балки. Редкой формой была восьмиколонный двигатель, где ось поддерживалась четырьмя близко установленными столбами, а не двумя. Пример такого двигателя сохранился на Маркфилд-роуд.[10] С дополнительной мощностью самых больших двигателей изгибающие силы на раме стали бы слишком большими, и в этих двигателях использовались либо кирпичные основания, либо отливки из глубокого чугуна, установленные в основании двигателя.

Танковые двигатели

Двигатель цистерны на заводе Миддлтон[11]

Дальнейшим развитием как полупереносной двигатель был цистерна двигатель. Вместо плоского нижнего каркаса появилась глубокая чугунная ванна.[11] Это улучшило жесткость рамы, так что двигатели можно было размещать на очень слабых основаниях. Многие из этих двигателей в колониальном использовании были просто прикреплены к деревянным сваям, а не были построены на каменной кладке.

Большинство лучевых двигателей также были уплотнение. Фитинги, такие как горячий колодец и воздушный насос могут быть удобно размещены в таком водонепроницаемом резервуаре, чтобы удерживать их вытекающую воду.

Модель двигателя цистерны легла в основу Тувальный Каин с модель балочного двигателя, Леди Стефани.[12]

Сноски

  1. ^ Шесть насосных двигателей Северн Туннель в Садбрук были заменены только в 1962 году.

Рекомендации

  1. ^ Сторер, Дж. Д. (1969). Простая история парового двигателя. Лондон: Джон Бейкер. п. пластина 6. ISBN  0-212-98356-3.CS1 maint: ref = harv (связь)
  2. ^ а б c d Кроули, Т. (1982). Лучевой двигатель. Издательство Senecio. п. 70. ISBN  0-906831-02-4.CS1 maint: ref = harv (связь)
  3. ^ Кроули (1982), п. 106.
  4. ^ "Шестиколонный комбинированный балочный двигатель Woolf". Стационарные паровые двигатели.
  5. ^ «Уцелевшая лучевая машина». Модельер. 2007.
  6. ^ «Полупортативный лучевой двигатель». Стационарные паровые двигатели.
  7. ^ Кроули (1982) С. 64-65.
  8. ^ "Hacienda Azucarera La Esperanza, паровой двигатель и завод, 2,65 миль к северу от ПР, пр. 2 Мост через реку Манати, Манати, муниципалитет Манати, ПР". Обзор исторических зданий Америки. Библиотека Конгресса. Архивировано из оригинал на 2013-11-05.
  9. ^ Уоткинс, Джордж (1978). "Независимые поворотно-лучевые двигатели". Паровоз в промышленности. 1. Издательство Морланд. С. 36, 38. ISBN  0-903485-65-6.CS1 maint: ref = harv (связь)
  10. ^ Кроули (1982), п. 124.
  11. ^ а б Кроули (1982), п. 99.
  12. ^ Паровоз "Леди Стефани"