Портсмут Блок Миллс - Portsmouth Block Mills

Портсмутская верфь Block Mills - демонстрирует подвесную ременную приводную систему, используемую для питания производственного оборудования, разработанную и запатентованную Марк Исамбар Брюнель.

В Портсмут Блок Миллс составляют часть Портсмутская верфь в Портсмут, Хэмпшир, Англия, и были построены в Наполеоновские войны снабжать британцев Королевский флот с шкив блоки. Они начали эпоху массовое производство цельнометаллический Станки и считаются одним из основополагающих зданий британской Индустриальная революция. Они также являются сайтом первых стационарные паровые машины используется Адмиралтейство.^[1]

С 2003 г. Английское наследие проводил подробное обследование зданий и документации, относящейся к машинам.

Развитие Портсмутской верфи

В Королевский флот к середине восемнадцатого века с развитием Британии превратилась в то, что было описано как величайшая индустриальная держава в западном мире. В Адмиралтейство и Совет ВМФ начала программу модернизации верфей на Портсмут и Плимут так что к началу войны с революционной Францией они обладали самым современным флотом в Европе.

Система доков в Портсмуте возникла в результате работы Эдмунд Даммер в 1690-х гг. Он построил серию бассейны и мокрый и сухие доки.^[2] В течение восемнадцатого века в них были внесены изменения. К 1770 году один из бассейнов стал ненужным, и было предложено использовать его как отстойник, в который могла стекать вся вода из других сооружений. Воду откачивали с помощью лошадиных сил. цепные насосы.

В 1795 году бригадный генерал сэр Самуэль Бентам был назначен Адмиралтейством первым (и единственным) Генеральный инспектор морских заводов с задачей продолжения этой модернизации, в частности, введения паровой энергии и механизации производственных процессов на верфи. В его офисе в помощники работали несколько специалистов - механиков (инженеры ), рисовальщики, архитекторы, химики, клерки, и другие. Офис генерального инспектора отвечал за запуск в Портсмуте завода по прокатке медь плиты для обшивки судовых корпуса и для кузнечных станов для производства металлических деталей, используемых при строительстве судов. Они также провели аналогичную модернизацию на других верфях ВМФ совместно с MI Brunel и Maudslay.

К 1797 году начались работы по строительству дополнительных сухих доков и углублению бассейнов, и Бентам понял, что существующая дренажная система не сможет удовлетворить возросший спрос. Он установил паровой двигатель, разработанный одним из его сотрудников, Джеймс Сэдлер, в 1798 году, который, помимо работы цепных насосов, приводил в движение деревообрабатывающие станки и насос для забора воды из колодца вокруг верфи для тушения пожаров. Этот колодец находился на расстоянии около 400 футов (120 м) от него, и насосы приводились в действие горизонтальным возвратно-поступательным деревянным копьем, размещенным в туннеле, идущем от машинного отделения до верха колодца. Двигатель Сэдлера был построен дома движок стола установлен в одноэтажном машинном отделении со встроенной котельной; он заменил один из приводов цепных насосов. Этот двигатель был заменен в 1807 году в том же доме другим, более мощным настольным двигателем производства Фентон, Мюррей и Вуд из Лидс и, в свою очередь, в 1830 г. Maudslay луч двигателя.

В 1800 г. Бултон и Ватт Балочный двигатель был заказан как резервный и был размещен в трехэтажном машинном отделении рядом с машинным отделением Сэдлера. Этот двигатель был заменен в 1837 году другим двигателем производства Джеймс Ватт и Ко.

Пространство было очень ограниченным, и расширение производственных мощностей было невозможно, поэтому к 1802 году водосборный бассейн был заполнен двумя ярусами кирпичных сводов: нижний слой служил резервуаром, верхний слой - хранилищем, а крыша последнего служила вровень с окружающей землей, таким образом создавая больше места. Это позволило построить два параллельных ряда трехэтажных деревообрабатывающих заводов, южный из которых включал в себя как машинные отделения, так и их дымовые трубы, цепные насосы и некоторое деревообрабатывающее оборудование. Северный хребет находился прямо над сводами и должен был разместить больше деревообрабатывающего оборудования. Здания были спроектированы Сэмюэл Банс, архитектор посоха Бентама.

Пока строились своды, Бентам заказывал деревообрабатывающее оборудование собственной конструкции, в основном вертикально-опускающиеся и циркулярные пилы. Они были оборудованы в обоих диапазонах, мощность для их привода передавалась от двигателей на северный диапазон через нижние приводы через верхний уровень сводов, а затем по вертикальным шахтам на верхние этажи зданий. Конечные передачи машин были плоскими ремнями, бегущими на шкивах.

Это оборудование было запланировано для резки древесины для множества мелких деталей, используемых в судостроении, особенно столярных изделий, которые ранее были вырезаны вручную, таких как компоненты для столов и скамей, а также небольших токарных изделий, таких как страховочные штифты. Есть свидетельства того, что он разработал роторный строгальный станок по дереву, но подробности этого неясны. Есть также свидетельства того, что на территории комплекса находился трубопрокатный станок, на котором прямые вязы выкапывались для насосных долин. Они могли быть длиной до 40 футов и устанавливаться на палубах судна для перекачки морской воды на палубу. Была машина для изготовления гвоздей - длинных деревянных дюбелей, которыми скрепляли вместе деревянные части корабля.

Блоки

Деревянный блок

Королевский флот использовал большое количество блоки, которые все были сделаны подрядчиками вручную. Их качество было нестабильным, поставки были проблематичными, и они были дорогими. Типичный линейный корабль требовалось около 1000 блоков разного размера, а в течение года флоту требовалось более 100000. Бентам изобрел несколько машин для изготовления блоков, но не разработал их, и детали того, как они работали, теперь неясны. В 1802 г. Марк Исамбар Брюнель предложил Адмиралтейству систему изготовления блоков с использованием имеющейся у него техники. запатентованный. Бентам оценил превосходство системы Брунеля и в августе 1802 года адмиралтейство разрешило ему действовать.

Было три серии машин для изготовления блоков, каждая из которых была предназначена для изготовления блоков различных размеров. Они были спланированы так, чтобы создать производственную линию, поэтому каждый этап работы естественным образом переходил к следующему. Двор между двумя зданиями деревоперерабатывающего завода был обнесен стеной и покрыт крышей, чтобы образовать новый цех, в котором разместятся машины для производства блоков.

Первый набор для средних блоков был установлен в январе 1803 года, второй набор для небольших блоков в мае 1803 года, а третий набор для больших блоков в марте 1805 года. До сентября 1805 года производились многочисленные изменения компоновки и некоторые модификации установки. В 1807 году завод почувствовал себя способным удовлетворить все потребности Военно-морского флота: в 1808 году было произведено 130 000 блоков.

Процессы изготовления блоков на станках

Всего было 45 машин 22 типов. Они приводились в движение двумя паровыми двигателями мощностью 30 л.с. (22,4 кВт). Среди машин были циркулярные пилы, токарные станки и долбежные станки. На этих машинах 10 человек могли произвести столько блоков, сколько 110 квалифицированных мастеров.^[3]

Блок шкива состоит из четырех частей: кожуха, шкива, штифта для установки последнего в кожухе и металлического куст, или coak, вставленный в шкив для предотвращения износа между ним и штифтом. Блоки могут различаться по размеру и количеству связок.

Процесс изготовления ракушек

Отрежьте дольки от ствола дерева, и из них с помощью дисковые пилы вырезать прямоугольные блоки, из которых изготавливались снаряды.
Просверлите отверстие в блоке для штифта и под прямым углом к нему отверстие или отверстия для долота для долбления (в зависимости от количества врезок). Зажим, используемый для удержания блока, одновременно срезал точки фиксации, с помощью которых блоки были закреплены в более поздних машинах, обеспечивая тем самым согласованное расположение и измерения в последующих процессах.
Сделайте врезку блоков самодействующей машиной. Долото для долбления совершало возвратно-поступательное движение по вертикали, и в то же время тиски, захватывающие блок, постепенно перемещались при каждом резе. После того, как длина врезки была отрезана, машина автоматически остановилась, чтобы можно было заменить блок на новый.
Отрежьте углы от блока дисковой пилой с угловыми направляющими.
Сформируйте четыре грани блоков в виде неглубокой кривой. Это было сделано с помощью машины, в которой несколько блоков были зажаты на периферии вращающегося колеса. Фреза скользила по кривой по граням блоков при их вращении. Радиус изгиба контролировался формовщиком. После каждого разреза блоки поворачивали на 90 градусов, чтобы получить новую грань.
Затем каждый блок помещали в машину, в которой с помощью вращающегося резака делали мелкую канавку, чтобы определить место для фиксирующих тросов.

Процесс изготовления снопов

Отрежьте кусок ствола Lignum Vitae. Машина для этого позволяла вращать бревно одновременно с циркулярной пилой, обеспечивая одинаковую толщину. Положение бревна для каждого нового пропила контролировалось ходовым винтом, обеспечивающим высокую точность.
Сделайте из этого среза круглый диск с помощью круглой пилы, которая одновременно просверлила середину и сформировала внешний край.
Вырежьте с каждой стороны профиль, чтобы снять внешнюю поверхность кокса.
Шип был вставлен в шкив, и стопорное кольцо заклепанный чтобы держать его на месте.
Протяжка проделайте отверстие в коаге до размера нужного штифта.
Готовый шкив был заточен с двух сторон на специальном токарном станке, канатная канавка была обработана по краю.

Процесс изготовления булавок

Заготовки для штифтов были коваными немного больше размера, с оставленным квадратом на одном конце.
Они были подогнаны по размеру на круглой части специальным токарный станок.
Между закаленными штампами им была придана полированная поверхность.
Один источник сообщает, что их затем залудили, чтобы защитить от ржавчины.

Процесс изготовления металлических коеков

Они были отлиты из металлического раструба, и пресс-форма оставила канавки для удерживания смазки во внутреннем отверстии. Один конец кокса имел фланец, а для другого конца было снабжено свободным кольцом, вместе эти части обеспечивали посадку для заклепок, которые крепили кокон к шкиву.

Процесс сборки

Гильзы шлифовали вручную с помощью спица а затем собраны шкив и штифт. Они хранились в блочных мельницах и выдавались по требованию.

Важные особенности

Эти машины впервые использовали несколько функций, которые с тех пор стали обычным явлением при проектировании машин.

В результате растачивания на деревянных блоках образовались выемки в точках замера, которые зажимы более поздних станков использовали для точного определения местоположения блоков. Это означало, что позиционирование блока в последующих процессах обеспечивало точное расположение относительно инструмента, работающего с ним.
Некоторые машины имели конические муфты.
Брюнель использовал съемные насадки для инструментов, удерживаемые в держателях, очень похожих на те, что используются сейчас на токарных станках общего назначения.
Раздвижные цанговые патроны использовались для определения положения шкивов путем захвата внутреннего отверстия во время определенных операций.
На некоторых станках использовались двухкулачковые зажимные патроны. Это были предшественники трехкулачковых патронов, используемых сегодня на токарных станках.
Машины для долбления могут быть настроены на автоматическую остановку после завершения операции.
взаимозаменяемость шкивов и штифтов было возможно, поскольку они не были связаны с определенной оболочкой.
Рабочий процесс, пожалуй, лучше всего описать как серийное производство, из-за требуемого диапазона размеров блоков. Но в основном это был конвейер система, тем не менее. Этот метод работы не получил широкого распространения в британском производстве в течение многих десятилетий, а когда и появился, то был импортирован из Америки.
Вся система была разработана для работы рабочими, а не мастерами, обученными подмастерьями. Каждый человек был обучен работе с двумя или более машинами и мог перемещаться по предприятию по мере необходимости.

Производство блочных машин

В описании патента Brunel показаны машины с деревянным каркасом, которые, хотя и демонстрируют многие принципы фактически установленных машин, мало похожи на окончательные конструкции. Машины, представленные Брюнелем в Адмиралтейство для оценки, сейчас находятся в Национальном морском музее. Как только контракт с Адмиралтейством был заключен, Бентам нанял Генри Модслей чтобы сделать их, и ясно, что в окончательный дизайн значительный вклад внесли Бентам, Модслей, Саймон Гудрич, (механик флотского правления), а также сам Брунель. Из-за отсутствия Бентама в России именно Гудрич фактически ввел блочные мельницы в полное производство. Плата Брунеля была основана на спасении ВМФ с помощью новой системы.

Эти станки были почти полностью ручными, единственными используемыми станками были токарные станки для обработки круглых деталей и сверлильные станки для сверления небольших отверстий. В то время не было фрезерных, строгальных или формовочных станков, и все плоские поверхности делались ручным измельчением, опиливанием и соскабливанием. Есть свидетельства того, что шлифовка плоских поверхностей также производилась для получения почти точной отделки. Каждая гайка была сделана под соответствующий болт и пронумерована, чтобы гарантировать правильную замену. Это было до дней взаимозаменяемость, конечно. В качестве материалов использовалось литье и кованое железо, латунь и оружейный металл. Использование металла во всей их конструкции значительно повысило их жесткость и точность, что стало стандартом для более позднего производства станков.

Гласность

Эти машины и блочные заводы вызвали огромный интерес с момента их установки, начиная с Admiral Лорд Нельсон утром того же дня он отправился из Портсмута в битву при Трафальгаре 1805 года к 12-летней принцессе Виктории, как часть ее образования. Даже во время Наполеоновские войны, до 1815 г. был поток иностранных сановников и военных, желающих учиться. Машины были полностью описаны и проиллюстрированы в Эдинбургская энциклопедия (1811), Циклопедия Риса, (1812 г.), приложение к 4-му изд. Британская энциклопедия (1817 г.) и Encyclopdia Metropolitana. Более поздние энциклопедии, такие как Энциклопедия Томлинсона и Пенни Циклопедия заимствовали свои отчеты из этих более ранних публикаций.

Эти рассказы почти полностью сосредоточены на станках для производства блоков и игнорируют лесопильную сторону заводов, и, как следствие, современные комментаторы не обсуждают этот аспект блочных заводов. Лесопилки были важны, так как Брюнелю удалось развить свои идеи, которые он позже применил на своей частной фанерной фабрике в Баттерси, и Королевский флот лесопильные заводы на Верфь Вулиджа и Верфь Chatham Dockyard, а также мельницы, которые он спроектировал для частных предприятий, таких как мельницы Бортвика в Лейт в Шотландии.

Более поздняя история

С тех пор Блок-Миллс постоянно находится под оккупацией ВМФ и, как следствие, закрыт для публики. Производство блоков с использованием этих машин с годами естественным образом сократилось, производство окончательно остановилось в 1960-х годах, но некоторые из оригинальных машин, часть приводов трансмиссии и корпуса машинного отделения все еще сохранились в зданиях. В Национальный музей науки и промышленности, Лондон, имеет ряд машин, подаренных Адмиралтейством в период с 1933 по 1951 год, а другие выставлены в Музей подмастерья верфи в Портсмуте. Некоторые веб-сайты утверждают, что Смитсоновский институт в Вашингтоне, округ Колумбия, также есть машины из Портсмута: это миф, по мнению Института.

Блок-мельницы не использовались в течение многих лет, хотя многие оригинальные системы шкивов остаются на месте, хотя и находятся в плохом состоянии ремонта. Здание также находится в плохом состоянии и является приоритетом для обоих. Английское наследие и Министерство обороны. По состоянию на 2006 год реализуется проект по сохранению здания и его содержимого, если не восстановление.

Примечания

^ Коад, Джонатан, Портсмутские блочные заводы: Бентам, Брунель и начало промышленной революции Королевского флота, 2005 г.,ISBN 1-873592-87-6^{[страница нужна ]}
^ "Портсмутская королевская верфь: история 1690–1840 гг.". Портсмутский королевский исторический фонд верфи. www.portsmouthdockyard.org.uk. Получено 7 октября 2009.
^ Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники. Лондон: Рутледж. ISBN 0-415-14792-1.^{[страница нужна ]}

внешняя ссылка

Координаты: 50 ° 48′13 ″ с.ш. 1 ° 06′33 ″ з.д. / 50,8035 ° с.ш.1,1093 ° з. / 50.8035; -1.1093

[1] Коад, Джонатан, Портсмутские блочные заводы: Бентам, Брунель и начало промышленной революции Королевского флота, 2005 г.,ISBN 1-873592-87-6^{[страница нужна ]}

[2] "Портсмутская королевская верфь: история 1690–1840 гг.". Портсмутский королевский исторический фонд верфи. www.portsmouthdockyard.org.uk. Получено 7 октября 2009.

[3] Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники. Лондон: Рутледж. ISBN 0-415-14792-1.^{[страница нужна ]}

[1]

[2]

[3]