Уильям Фэйрбэрн - William Fairbairn
Уильям Фэйрбэрн | |
|---|---|
 к Бенджамин Роулинсон Фолкнер, на переднем плане Наблюдения за холодным взрывом, ссылаясь на О прочности и свойствах чугун получен из Горячей и Холодный взрыв, представленные на Британская ассоциация развития науки в 1838 г.[1] | |
| Родившийся | 19 февраля 1789 г. Келсо, Шотландия |
| Умер | 18 августа 1874 г. (85 лет) Мур Парк, Фарнем, Англия |
| Национальность | Британский |
| Известен | Металлоконструкции Судостроение Локомотивы Ланкаширский котел |
Сэр Уильям Фэйрбэрн, первый баронет Ардвика (19 февраля 1789 - 18 августа 1874) Шотландский инженер-строитель, инженер-строитель и судостроитель. В 1854 году ему удалось Джордж Стивенсон и Роберт Стивенсон стать третьим президентом Институт инженеров-механиков.[2]
Ранняя карьера
Рожден в Келсо местному фермер, Фэйрберн проявил ранние механические способности и служил ученик слесарь в Ньюкасл-апон-Тайн где он подружился с молодыми Джордж Стивенсон. Он переехал в Манчестер в 1813 году работать на Адам Паркинсон и Томас Хьюз. В 1817 году он вместе с Джеймсом Лилли начал свой бизнес по производству мельничного оборудования. Производители двигателей Fairbairn и Lillie.
Структурные исследования
Фэйрбэрн учился всю жизнь и присоединился к Институт инженеров-строителей в 1830 году. В 1820-х и 30-х годах он и Итон Ходжкинсон провели поиск оптимального поперечное сечение за утюг балки. Они спроектировали, например, мост через Уотер-стрит для Ливерпуль и Манчестер Железнодорожный, который открылся в 1830 году. В 1840-х годах, когда Роберт Стивенсон, сын своего юного друга Джорджа, пытался найти способ пересечь Менайский пролив, он нанял в качестве консультантов и Фэйрберна, и Ходжкинсона. Именно Фэйрберн придумал идею прямоугольной трубки или коробчатая балка преодолеть большой разрыв между Англси и Северный Уэльс. Он провел много тестов на прототипы в его Верфь Миллуолл и на месте моста, показывая, как должна быть построена такая труба. Дизайн был впервые использован в более короткий промежуток в Конвей, за которым следует более крупный Британский мост. Трубчатый мост в конечном итоге оказался слишком дорогостоящим для широкого использования из-за огромной массы и стоимости. кованое железо нужный. Сам Фэрберн разработал кованое железо. желобовые мосты в котором использованы некоторые идеи, которые он разработал в трубчатом мосту.
Судостроение
Когда хлопок промышленность попала в спад, Fairbairn занялась производством котлы за локомотивы и в судостроение. Воспринимая корабль как плавающую трубчатую балку, он критиковал существующие стандарты проектирования, продиктованные Lloyd's of London.
Фэрбэрн и Лилли построили утюг пароход Лорд Дандас в Манчестере в 1830 году. Трудности, возникшие при постройке железных кораблей во внутреннем городе, таком как Манчестер, привели к тому, что это направление бизнеса было перенесено в Миллуолл, Лондон в 1834–1835 гг. Здесь Fairbairn построил более восьмидесяти судов, в том числе Pottinger 1250 тонн, для Полуостровная и восточная компания; HMSMegaera и другие суда для британского правительства и многие другие, внедряющие железное судостроение на река Темза. В 1848 году он ушел из этой отрасли своего дела.[3]
Фэйрбэрн опирался на свой опыт строительства судов с железным корпусом при проектировании Британский мост и Железнодорожные мосты Конуи.
Железнодорожные локомотивы
Fairbairn начал строить железнодорожные локомотивы в 1839 г. 0-4-0 дизайн для Манчестер и Болтон Железнодорожный. К 1862 году компания построила более 400 в Миллуолле для таких компаний, как Великая Западная железная дорога и Лондон и Северо-Западная железная дорога. Однако, поскольку на заводе не было железнодорожного доступа, любые локомотивы приходилось перевозить автомобильным транспортом.[4]
Котлы
Fairbairn разработал Ланкаширский котел в 1844 г. В 1861 г. по просьбе Парламент Великобритании, он провел раннее исследование усталость металла, поднимая и опуская 3 тонна масса на кованое железо цилиндр 3000000 раз перед ним сломанный и показывая, что статическая нагрузка 12 тонна был нужен для такого эффекта.
Он экспериментировал со стеклянными цилиндрами и смог показать, что растягивающая нагрузка центробежного происхождения в стене было вдвое больше продольное напряжение. Когда цилиндрический котел выходил из строя, он обычно ломался по всей длине из-за высокого кольцевого напряжения в стене.
Знание того, как напряжение в кольце увеличивается с увеличением диаметра и как напряжения не зависят от длины барабана, привело к его изобретению Fairbairn-Beeley и его пятитрубные котлы, где одна оболочка большого диаметра была заменена несколькими меньшими и менее напряженными оболочками. В конечном итоге это привело бы к почти повсеместному применению водотрубных котлов с небольшими трубками для высокого давления, заменив старые конструкции с дымогарными трубами.
Расследования
Фэрбэрн был одним из первых инженеров, проводивших систематические исследования отказов конструкций, включая обрушение текстильные фабрики и взрывы котлов. Его отчет об обрушении мельницы в Олдхэме показал плохие методы проектирования, используемые архитекторами при определении, например, чугунных балок для поддержки сильно нагруженных полов. В другом отчете он осудил использование чугунных ферм и посоветовал Роберт Стивенсон не использовать эту концепцию в мосту, который затем возводится через река Ди в Честер в 1846 году. Мост рухнул в мае 1847 года, в результате чего погибли 5 человек, которые в то время были пассажирами местного поезда, проезжавшего над строением. В Катастрофа на мосту Ди выразили озабоченность по поводу целостности многих других железнодорожных мостов, уже построенных или планируемых к строительству на железнодорожной сети.
Fairbairn провел некоторые из первых серьезных исследований эффектов многократного нагружения кованых и чугунных балок, показав, что разрушение может происходить из-за роста трещин из зарождающихся дефектов, проблема, теперь известная как усталость. Он построил крупномасштабную испытательную аппаратуру для исследований и частично финансировался Совет по торговле.
Он также проводил эксперименты на стеклянных цилиндрах под давлением и смог показать, что самый высокий стресс в стене происходит примерно по диаметру. Он известен как растягивающая нагрузка центробежного происхождения и в два раза больше продольного напряжения, возникающего по длине цилиндра. Точное значение зависит только от толщины стенки и внутреннего давления. Его работа была опубликована в Proceedings of the Royal Society и оказала большую помощь при анализе отказов паровых котлов и труб. В 1854 году он основал Манчестерская ассоциация пользователей Steam, который быстро стал признанным устанавливающим национальные стандарты для паровых котлов высокого давления.[5] Как «Технический комитет ассоциированных офисов» британских страховщиков MSUA остается национальным сертификационным органом.[6][7]
Почести
- Член Королевского общества избран 1850 г. (Золотая медаль 1860 г.)
- Президент Института инженеров-механиков 1854–1855.[2][8]
- Президент Манчестерское литературно-философское общество (1855–1859)[9]
- Избран в феврале 1860 г. Смитонское общество инженеров-строителей[10]
- Назначен Баронет, (Ардвика ), 2 ноября 1869 г.[11]; он отказался от рыцарского звания в 1861 году[12]
- Статуя стоит в Манчестерская ратуша
- Удостоен почетного членства в Институт инженеров и судостроителей в Шотландии в 1859 г.[1]
- Президент Британская ассоциация 1861[13]
- Иностранный почетный член Американская академия искусств и наук 1862[14]
- Введен в Зал славы инженеров Шотландии в 2017 году.[2]
Фэйрбэрн - один из нескольких известных инженеров, похороненных на кладбище Церковь Святой Марии, Прествич. Количество людей, присутствовавших на его похоронах, оценивалось от 50 000 до 70 000 человек.[15]
Работает
- Замечания по навигации по каналам. Лондон: Лонгман, Рис, Орм, Браун и Грин. 1831 г.. Получено 4 июн 2009.
- Отчет о строительстве трубчатых мостов Британия и Конвей. Лондон: Джон Уил. 1849 г.. Получено 4 июн 2009.
- Fairbairn, Уильям (1851). Две лекции: Конструкция котлов и взрывы котлов со средствами предотвращения.
- На трубчатых балочных мостах. Лондон: W. Clowes and Sons. 1851 г.. Получено 4 июн 2009.
- О применении чугуна и кованого железа в строительстве (1-е изд.). Лондон: Джон Уил. 1854 г.. Получено 4 июн 2009.
- Полезная информация для инженеров. Лондон: Лонгманс. 1856 г.
- Железо, его история, свойства и процессы производства. Эдинбург: Адам и Чарльз Блэк. 1861 г.. Получено 4 июн 2009.
- Трактат о мельницах и столярных изделиях, часть I. Лондон: Longmans, Green and Company. 1863 г.. Получено 4 июн 2009.
- Трактат о мельницах и столярных изделиях, часть II. Лондон: Longmans, Green and Company. 1871 г.. Получено 4 июн 2009.
- Эксперименты по определению влияния ударов, вибрации и продолжительных изменений нагрузки на балки из кованого железа (1864 г.) Философские труды Королевского общества, Лондон т. 154, стр. 311
- Трактат о железном кораблестроении: его история и прогресс (1-е изд.). Лондон: Лонгманс, Грин и Ко, 1865 г.. Получено 4 июн 2009.
- Принципы механизма и механизмов передачи. Филадельфия: Генри Кэри Бэрд. 1871 г.. Получено 4 июн 2009.
дальнейшее чтение
- Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, Барт., (изд. W. Pole, 1877)
- Ричард Байром (2017). Уильям Фэйрберн: инженер-экспериментатор. Историческое общество железных дорог и каналов. ISBN 978-0901461643
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Уильям Фэйрбэрн (1789–1874)". Искусство Великобритании. Фонд "Публичный каталог". Получено 23 апреля 2016.
- ^ а б «Прошлые президенты». Получено 15 июн 2017.
- ^ Янг, C.F.T. (1867 г.). "Глава 3". Обрастание и коррозия железных кораблей: их причины и средства предотвращения, с применением к существующим железным оболочкам. Хронология железных кораблей. Лондон: Лондонская ассоциация рисования.
- ^ Маршалл, Джон (1978). Биографический словарь инженеров железнодорожного транспорта. Ньютон Эббот: Дэвид и Чарльз.
- ^ Ченнинг, Джон; Ридли, Джон (2003). Безопасность на работе. Бостон, Массачусетс: Баттерворт Хайнеманн. п. 793. ISBN 0-7506-5493-7.
- ^ Ланкастер, Джон (2000). Инженерные катастрофы: причины и последствия крупных аварий (2-е изд.). Кембридж, Англия: Вудхед. п.68. ISBN 1-85573-505-9.
- ^ «Экспертиза парового котла» (PDF). Руководитель по охране труда и технике безопасности. 18 ноября 2004 г. Архивировано с оригинал (PDF) 31 июля 2008 г.. Получено 7 января 2011.
- ^ «Президентская галерея». Получено 15 июн 2017.
- ^ Полный список членов и должностных лиц Манчестерского литературно-философского общества. 1896. с. 9. Получено 7 марта 2011.
- ^ Уотсон, Гарт (1989). Смитонианцы. Томас Телфорд. п. 65. ISBN 0-7277-1526-7.
- ^ «№ 23544». Лондонская газета. 8 октября 1869 г. с. 5446.
- ^ "Сэр Уильям Фэйрбэрн". Получено 9 сентября 2019.
- ^ Оксфордский национальный биографический словарь. Получено 25 ноября 2011.
- ^ «Книга членов, 1780–2010: Глава F» (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 13 сентября 2016.
- ^ Поул, Уильям. "Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, глава XXIII". Получено 9 сентября 2019.
| Баронетство Соединенного Королевства | ||
|---|---|---|
| Новое творение | Баронет (Ардвика) 1869–1874 | Преемник Томас Фэйрбэрн |
| Профессиональные и академические ассоциации | ||
| Предшествует Роберт Стивенсон | Президент из Институт инженеров-механиков 1854–1855 | Преемник Джозеф Уитворт |
| Предшествует Джон Мур | Президент Манчестерское литературно-философское общество 1855–59 | Преемник Джеймс Прескотт Джоуль |
