Сэр Уильям Фэйрбэрн, 1-й баронет Ардвика Bt FRS (19 февраля 1789 - 18 августа 1874) был шотландским инженером-строителем , инженером-строителем и кораблестроителем. В 1854 году он сменил Джорджа Стефенсона и Роберта Стефенсона и стал третьим президентом Института инженеров-механиков . [2]
Сэр Уильям Фэйрбэрн Bt ФРС | |
---|---|
Родившийся | Келсо , Шотландия | 19 февраля 1789 г.
Умер | 18 августа 1874 г. Мур Парк, Фарнем , Англия | (85 лет)
Национальность | Британский |
Известен | Металлоконструкции Судостроение Локомотивы Ланкаширский котел |
Ранняя карьера
Фэйрберн родился в Келсо в семье местного фермера. Он рано проявил способности к механике и служил учеником слесаря в Ньюкасл-апон-Тайн, где подружился с молодым Джорджем Стивенсоном . Он переехал в Манчестер в 1813 году, чтобы работать на Адама Паркинсона и Томаса Хьюза . В 1817 году он начал свой бизнес по производству мельничного оборудования вместе с Джеймсом Лилли в роли Fairbairn и Lillie Engine Makers .
Структурные исследования
Фэйрбэрн учился всю жизнь и присоединился к Институту инженеров-строителей в 1830 году. В 1820-х и 30-х годах он и Итон Ходжкинсон провели поиск оптимального поперечного сечения для железных балок . Они спроектировали, например, мост через Уотер-стрит для Ливерпульско-Манчестерской железной дороги , которая открылась в 1830 году. В 1840-х годах, когда Роберт Стефенсон , сын своего юного друга Джорджа, пытался разработать способ пересечения пролива Менай. , он нанял Фэйрберна и Ходжкинсона в качестве консультантов. Именно Фэрбэрн придумал идею прямоугольной трубы или коробчатой балки, чтобы преодолеть большой разрыв между Англси и Северным Уэльсом . Он провел множество испытаний прототипов на своей верфи в Миллуолле и на месте строительства моста, показав, как должна быть построена такая труба. Дизайн был сначала использован в более коротком пролете в Конвей , а затем последовал гораздо больший мост Британия . Трубчатый мост в конечном итоге оказался слишком дорогостоящим для широкого использования из-за огромной массы и стоимости необходимого кованого железа . Сам Фэйрбэрн разработал мосты из кованого железа, в которых были использованы некоторые идеи, которые он разработал при создании трубчатого моста.
Судостроение
Когда хлопковая промышленность впала в рецессию , Fairbairn занялась производством котлов для локомотивов и судостроением . Воспринимая корабль как парящую трубчатую балку, он критиковал существующие стандарты проектирования, продиктованные лондонским Ллойдом .
Фэйрбэрн и Лилли построили железный гребной пароход Lord Dundas в Манчестере в 1830 году. Трудности, возникшие при постройке железных кораблей во внутреннем городе, таком как Манчестер, привели к тому, что в 1834 году это подразделение бизнеса было перенесено в Миллуолл , Лондон. 35. Здесь Fairbairn построил более восьмидесяти судов, в том числе Pottinger водоизмещением 1250 тонн для компании Peninsular and Oriental ; HMS Megaera и другие суда для британского правительства и многие другие, внедряющие железное судостроение на Темзе . В 1848 году он ушел из этой отрасли своего дела. [3]
Фэйрбэрн опирался на свой опыт строительства судов с железным корпусом при проектировании моста Британия и железнодорожных мостов Конви .
Железнодорожные локомотивы
Fairbairn начал строить железнодорожные локомотивы в 1839 году с дизайном 0-4-0 для Манчестерско-Болтонской железной дороги . К 1862 году компания была построена более 400 в Миллуолл для таких компаний, как Great Western Railway и Лондоне и Северо - Западной железной дороги . Однако, поскольку на заводе не было железнодорожного доступа, любые локомотивы приходилось доставлять автомобильным транспортом. [4]
Котлы
Фэйрбэрн разработал ланкаширский котел в 1844 году. В 1861 году по запросу парламента Великобритании он провел раннее исследование усталости металла , подняв и опустив 3- тонную массу на кованый железный цилиндр 3000000 раз, прежде чем он сломался, и показал, что статическая нагрузка для такого эффекта потребовалось 12 тонн .
Он экспериментировал со стеклянными цилиндрами и смог показать, что кольцевое напряжение в стене вдвое превышает продольное напряжение . Когда цилиндрический котел выходил из строя, он обычно ломался по всей длине из-за высокого кольцевого напряжения в стене.
Это знание о том, как кольцевое напряжение увеличивается с увеличением диаметра и как напряжения не зависят от длины барабана, привело к его изобретению Fairbairn-Beeley и его пятитрубным котлам , в которых одна оболочка большого диаметра была заменена несколькими меньшими и менее напряженными, снаряды. 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
Фэйрбэрн был одним из первых инженеров, проводивших систематические исследования отказов конструкций, включая обрушение текстильных фабрик и взрывы котлов . Его отчет об обрушении мельницы в Олдхэме показал плохие методы проектирования, используемые архитекторами при выборе, например, чугунных балок для поддержки сильно нагруженных полов. В другом отчете он осудил использование стропильных чугунных балок и посоветовал Роберту Стефенсону не использовать эту концепцию в мосте, который тогда строился через реку Ди в Честере в 1846 году. Мост рухнул в мае 1847 года, в результате чего погибли 5 человек. пассажиры пригородного поезда проезжают мимо строения в то время. Катастрофа на мосту Ди вызвала обеспокоенность по поводу целостности многих других железнодорожных мостов, которые уже построены или будут построены на железнодорожной сети.
Fairbairn провел некоторые из первых серьезных исследований эффектов повторяющейся нагрузки на кованые и чугунные балки, показав, что разрушение может происходить из-за роста трещин из зарождающихся дефектов, проблема, теперь известная как усталость . Он построил крупномасштабный испытательный аппарат для исследований и частично финансировался Советом по торговле .
Он также провел эксперименты на стеклянных цилиндрах под давлением и смог показать, что наибольшее напряжение в стенке возникает вокруг диаметра. Оно известно как кольцевое напряжение 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 Манчестерскую ассоциацию потребителей пара , которая быстро получила признание как устанавливающая национальные стандарты для паровых котлов высокого давления. [5] В качестве «Технического комитета ассоциированных офисов» британских страховщиков MSUA остается национальным сертификационным органом. [6] [7]
Почести
- Член Королевского общества избран в 1850 г. (Золотая медаль 1860 г.)
- Президент Института инженеров-механиков 1854–1855. [2] [8]
- Президент Манчестерского литературно-философского общества (1855–1859) [9]
- Избран в феврале 1860 года в Смитонское общество инженеров-строителей [10]
- Назначен баронетом ( Ардвик ) 2 ноября 1869 г .; [11] он отказался от рыцарского звания в 1861 году [12]
- Статуя стоит в ратуше Манчестера
- Присвоено с почетным членом Института инженеров и судостроителей в Шотландии в 1859 году [1]
- Президент Британской ассоциации 1861 г. [13]
- Иностранный почетный член Американской академии искусств и наук 1862 г. [14]
- Введен в Зал славы инженеров Шотландии в 2017 г. [2]
Фэйрбэрн - один из нескольких известных инженеров, похороненных на кладбище церкви Святой Марии в Прествиче . 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 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Отчет о строительстве трубчатых мостов Британия и Конвей . Лондон: Джон Уил. 1849 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Fairbairn, Уильям (1851). Две лекции: «Строительство котлов» и «Взрывы в котлах со средствами предотвращения» .
- На трубчатых балочных мостах . Лондон: W. Clowes and Sons. 1851 . Проверено 4 июня 2009 года .
- О применении чугуна и кованого железа в строительных целях (1-е изд.). Лондон: Джон Уил. 1854 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Полезная информация для инженеров . Лондон: Лонгманс. 1856 г.
- Железо, его история, свойства и способы производства . Эдинбург: Адам и Чарльз Блэк. +1861 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Трактат о Миллс и Millwork, часть I . Лондон: Longmans, Green and Company. 1863 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Трактат о мельницах и столярных изделиях, часть II . Лондон: Longmans, Green and Company. 1871 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Эксперименты по определению эффекта удара, вибрации и продолжительных изменений нагрузки на балки из кованого железа, (1864) Philosophical Transactions of the Royal Society of London vol. 154, стр. 311
- Трактат о железном кораблестроении: его история и прогресс (1-е изд.). Лондон: Longmans, Green and Co. 1865 . Проверено 4 июня 2009 года .
- Принципы механизма и механизмов трансмиссии . Филадельфия: Генри Кэри Бэрд. 1871 . Проверено 4 июня 2009 года .
дальнейшее чтение
- Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, Барт. , (изд. W. Pole, 1877)
- Ричард Байром (2017). Уильям Фэйрбэрн: инженер-экспериментатор . Историческое общество железных дорог и каналов .ISBN 978-0901461643
Смотрите также
- Бомбейская прядильно-ткацкая компания
- МакКоннел и Кеннеди Миллс
Рекомендации
- ^ «Уильям Фэйрбэрн (1789–1874)» . Искусство Великобритании . Фонд «Публичный каталог» . Проверено 23 апреля 2016 года .
- ^ а б «Прошлые президенты» . Проверено 15 июня 2017 года .
- ^ Янг, CFT (1867). "Глава 3". Обрастание и коррозия железных судов: 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 года Архивировано из оригинального (PDF) 31 июля 2008 года . Проверено 7 января 2011 года .
- ^ «Президентская галерея» . Проверено 15 июня 2017 года .
- ^ Полный список членов и должностных лиц Манчестерского литературно-философского общества . 1896. с. 9 . Проверено 7 марта 2011 года .
- ^ 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» . Проверено 9 сентября 2019 .
- ^ Оксфордский национальный биографический словарь . Проверено 25 ноября 2011 года .
- ^ «Книга членов, 1780–2010: Глава F» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 13 сентября 2016 года .
- ^ Поул, Уильям. "Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна Глава XXIII" . Проверено 9 сентября 2019 .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с Уильямом Фэйрберном, на Викискладе?
Баронетство Соединенного Королевства | ||
---|---|---|
Новое творение | Баронет (Ардвик) 1869–1874 гг. | Преемник Томас Фэйрбэрн |
Профессиональные и академические ассоциации | ||
Предшественник Роберт Стивенсон | Президент из Института инженеров - механиков 1854-1855 | Преемник Джозеф Уитворт |
Предшественник Джон Мур | Президент Манчестерского литературно-философского общества 1855–59 | Преемник Джеймс Прескотт Джоуль |