Портсмут Блок Миллс

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Август 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Портсмутская верфь Block Mills - демонстрирует подвесную ременную приводную систему, используемую для питания производственного оборудования, разработанную и запатентованную Марком Исамбардом Брунелем .

В Портсмуте Блочные Миллс составляют часть Портсмута Верфи в Портсмуте , Хэмпшире , Англия, и были построены во время наполеоновских войн , чтобы поставить британский Королевский флот с шкивами блоков . Они положили начало эпохе массового производства с использованием цельнометаллических станков и считаются одним из основополагающих элементов Британской промышленной революции . Они также являются местом первых стационарных паровых двигателей , используемых в Адмиралтействе . ^[1]

С 2003 года компания English Heritage проводит детальное обследование зданий и документации, относящейся к машинам.

Развитие Портсмутской верфи [ править ]

Королевский флот эволюционировали с развитием Великобритании к середине восемнадцатого века в то , что было описано как величайшую индустриальную державу в западном мире. Совет Адмиралтейства и ВМФ начал программу модернизации верфей в Портсмуте и Плимуте , так что к началу войны с революционной Францией они обладали самым современным флотом в Европе.

Система дока в Портсмуте берет свое начало в работах Эдмунда Даммера в 1690-х годах. Он построил серию бассейнов, влажных и сухих доков . ^{[2] В} XVIII веке 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. Вода откачивалась с помощью цепных насосов с приводом от лошади .

В 1795 году адмиралтейство назначило бригадного генерала сэра Сэмюэля Бентама первым (и единственным) генеральным инспектором военно-морских заводов с задачей продолжить эту модернизацию, в частности, введение паровой энергии и механизацию производственных процессов на верфи. . В его контору в помощники работали несколько специалистов - механики ( инженеры ), рисовальщики , архитекторы , химики , служащие и другие. Офис генерального инспектора отвечал за запуск в Портсмуте завода по прокатке медных листов для обшивки корпусов судов.и для кузнечных станов для производства металлических деталей, используемых при строительстве судов. Они также провели аналогичную модернизацию на других верфях ВМФ совместно с М. И. Брунелем и Модсли.

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. В 1798 году он установил паровой двигатель, спроектированный одним из своих сотрудников Джеймсом Сэдлером , который, помимо работы цепных насосов, приводил в действие деревообрабатывающее оборудование 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 настольным двигателем собственного производства.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, изготовленным Фентоном, Мюрреем и Вудом из Лидса, а в 1830 году, в свою очередь, балочным двигателем Модслея .

В 1800 году балочный двигатель Boulton and Watt был заказан в качестве резервного и был размещен в трехэтажном машинном отделении рядом с машинным отделением Sadler. Этот двигатель был заменен в 1837 году другого двигателя , сделанный Джеймс Уатта 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 Сэмюэлем Бансом , архитектором сотрудников 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 для небольших токарных товаров, 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.

Блокирует [ править ]

Королевский флот использовал большое количество блоков , которые были изготовлены подрядчиками вручную. Их качество было нестабильным, поставки были проблематичными, и они были дорогими. Типичному линейному кораблю 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 году Марк Исамбар Брюнель предложил Адмиралтейству систему изготовления блоков с использованием запатентованного им оборудования . 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 с использованием машин [ править ]

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 размещения последнего в кожухе и металлической втулки или кокиля, вставленных в шкив для предотвращения износа между ним и штифтом. Блоки могут различаться по размеру и количеству связок.

Процесс изготовления ракушек

• Отрежьте от ствола дерева кусочки, из которых с помощью дисковой пилы нарежьте прямоугольные блоки, из которых были изготовлены ракушки.
• Просверлите отверстие в блоке для штифта и под прямым углом к ​​нему отверстие или отверстия для долота (в зависимости от количества врезок). Зажим, используемый для удержания блока в то же время, имел вогнутые точки фиксации, с помощью которых блоки были закреплены в более поздних машинах, что обеспечивало 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

• Разрежьте ствол Lignum Vitae долькой . 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 склепано , чтобы держать его на месте.
• Просверлите отверстие в керне 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 обточены на круговой части на специальном токарном станке .
• 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 бородки, а затем собирали шкив и штифт. Они хранились в блочных мельницах и выдавались по требованию.

Важные особенности [ править ]

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 была возможна, поскольку они не были связаны с определенной оболочкой.
• Рабочий процесс, пожалуй, лучше всего описать как серийное производство из-за диапазона требуемых размеров блоков. Но , тем не менее, это была в основном поточная система. 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 [ править ]

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. После того, как контракт с Адмиралтейством был заключен, Бентам нанял Генри Модслея для их изготовления, и ясно, что в окончательные проекты внесли значительный вклад Бентам, Модслей, Саймон Гудрич (механик в совете ВМФ), 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. Конечно, это было до того, как появилась взаимозаменяемость . 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.

Публичность [ править ]

Эти машины и блочные мельницы вызвали огромный интерес с момента их возведения: от адмирала лорда Нельсона утром того дня, когда он отправился из Портсмута в битву при Трафальгаре в 1805 году, до принцессы Виктории в возрасте 18 лет. 12, как часть ее образования. Даже во время наполеоновских войн , до 1815 года, был поток иностранных сановников и военных, желающих учиться. Машины были полностью описаны и проиллюстрированы в Эдинбургской энциклопедии (1811 г.), Циклопедии Риса (1812 г.), дополнении к 4-му изданию Британской энциклопедии (1817 г.) и Энциклопедии Метрополитана . Более поздние энциклопедии, такие как Энциклопедия Томлинсона и Циклопедия Пенни основывались на этих более ранних публикациях.

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, лесопильных заводах Королевского флота на верфях Woolwich Dockyard и Chatham Dockyard , а также на заводах, которые он проектировал для частных предприятий, таких как Borthwick. в Лейте в Шотландии.

Более поздняя история [ править ]

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 Национальном музее науки и промышленности в Лондоне есть набор машин, подаренных Адмиралтейством в период с 1933 по 1951 год, а другие выставлены в Музее подмастерьев на верфи в Портсмуте. Несколько веб-сайтов утверждают, что Смитсоновский институт в Вашингтоне, округ Колумбия, также имеет 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 важным приоритетом как для English Heritage, так и для Министерства обороны. По состоянию на 2006 год реализуется проект по сохранению здания и его содержимого, если не восстановление.

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

• С отчетами «Английское наследие» и другой документацией можно ознакомиться, когда они станут доступны в Национальном архиве памятников в Суиндоне, Уилтшир. [1]
• Гилберт, К. Р. Портсмутское оборудование для производства блоков , Лондон, 1965 г.
• Купер, CC «Производственная линия на Портсмутском блочном заводе», в Industrial Archeology Review VI, 1982, 28–44
• Купер, CC «Портсмутская система производства», Технология и культура , 25, 1984, 182–225.
• Коад, Джонатан, Королевские верфи 1690-1850 , Олдершот, 1989
• Коуд, Джонатан, Портсмутские блочные заводы: Бентам, Брунель и начало промышленной революции Королевского флота , 2005, ISBN 1-873592-87-6 
• Уилкин, Сьюзен, Применение новых технологий Портсмутской верфью, 1790–1815 гг. , Докторская диссертация в Открытом университете, 1999 г. (Копии доступны в службе британских диссертаций Британской библиотеки)
• Кантрелл, Дж. И Куксон, Г. ред. Генри Модсли и пионеры века машин , Страуд, 2002 г.

Внешние ссылки [ править ]

• Национальный музей науки и промышленности, Лондон - Создание современного мира
• Фотографии машин для производства блоков в Национальном музее науки и промышленности.

Координаты : 50.8035 ° N 1.1093 ° W50 ° 48′13 ″ с.ш., 1 ° 06′33 ″ з.д. /  / 50.8035; -1,1093