Музей испытаний Киркалди

Музей испытаний Киркалди

Расположение в центре Лондона
Учредил	1983 год ( 1983 )
Расположение	Саутварк Лондон , SE1 Великобритания
Доступ к общественному транспорту	Саутварк Ватерлоо Восток
Веб-сайт	testingmuseum.org.uk
Внесенное в список памятников архитектуры – уровень II*
Официальное название	Испытательный завод и испытательная машина Киркалди
Назначен	13 мая 1971 г.
Справочный номер.	1385928

Музей испытаний Киркалди — это музей в Саутварке , на юге Лондона , Англия, в Дэвида Киркалди бывших испытательных лабораториях . Здесь находится огромная испытательная машина Киркалди и множество более современных машин меньшего размера. Он открыт в первое воскресенье каждого месяца.

Здание на Саутварк-стрит, 99 стало памятником архитектуры в 1971 году, а в июне 2014 года ему был присвоен класс II *.

Фон

Киркалди родился в Данди в 1820 году и получил образование в Эдинбургском университете . С 1843 года работал на судостроительном заводе Нейпира , где стал главным чертежником и калькулятором. Он ушел в 1861 году и в течение следующих двух с половиной лет изучал существующие методы механических испытаний и спроектировал свою собственную испытательную машину. Уильям Фэйрберн был пионером в измерении прочности на растяжение, а также в оценке ползучести и усталости как больших, так и малых конструкций.

Полностью за свой счет Киркалди заказал свою машину лидсской фирме Greenwood & Batley , внимательно контролируя ее производство. Огорченный медленными темпами производства, через 15 месяцев он доставил машину в Саутварк, еще незаконченную, в сентябре 1865 года.

Универсальная испытательная машина

Испытательная машина Киркалди.

Испытательная машина имеет длину 47 футов 7 дюймов (14,50 м) и весит около 116 длинных тонн (118 т). Он работает горизонтально, нагрузка прикладывается от гидроцилиндра и плунжера. Рабочая жидкость – вода, а не масло. Нагрузка измеряется с помощью системы взвешивания, состоящей из нескольких рычагов, на последнем из которых находится жокейский груз. Оператор впускает воду в гидравлический цилиндр, и по мере увеличения давления и, следовательно, нагрузки на испытуемый образец, жокейный груз наматывается на него, чтобы уравновесить гидравлическую нагрузку. При намотке он движется по градуированной шкале, и когда испытуемый объект выходит из строя, число на этой шкале отмечается и умножается на вес, чтобы получить нагрузку при разрушении.

Вес можно изменять с шагом 50 фунтов (23 кг) с помощью пластин с прорезями на вешалке. По нижней шкале это значение составляет до 150 фунтов (68 кг), а на вешалку можно поместить до 1000 фунтов (450 кг). Отдельная система весов жокея над этой позволяла машине измерять нагрузки до 1 000 000 фунтов (450 т).

Машина хранится в рабочем состоянии в музее Киркалди в Саутварке. Проблемы могут возникнуть с прокладкой , герметизирующей одиночный гидроцилиндр. Прокладка изготовлена ​​из оригинального материала - кожи, а не из более современного материала. Первоначально лондонская компания Hydraulic Power Company поставляла воду под высоким давлением, но теперь в музее используется электрический насос. При разрушении образцов для посетительских демонстраций применяется нагрузка, не превышающая 20 длинных тонн (20 т).

Киркалди также разработал методы исследования микроструктуры металлов с помощью оптической микроскопии . Он включал вырезание срезов, их полировку, а затем травление, чтобы выявить различные компоненты.

Известные тесты

На заводе Киркалди также проводились испытания компонентов для моста Идс через реку Миссисипи в Сент-Луисе , США, который был завершен в 1874 году, для моста Хаммерсмит (1887 год), старого стадиона Уэмбли (1923 год) и для Скайлона , построенного для соседний Фестиваль Британии в 1951 году. Это также помогло анализировать происшествия , проверяя материалы из вышедших из строя конструкций, включая катастрофу на мосту Тей в 1879 году и крушение кометы рейса 781 BOAC De Havilland в 1954 году.

Катастрофа на мосту Тэй

Падший мост Тей с севера

В 1880 году Киркалди протестировал множество образцов первого железнодорожного моста Тай для официального расследования обрушения центральной части моста 28 декабря 1879 года. Он подтвердил, что кованые железные шпалы вышли из строя в местах соединения с чугунными колоннами моста, когда он проверены неповрежденные рулевые тяги с прикрепленными целыми проушинами. Крепления представляли собой чугунные проушины, которые сломались в отверстиях для болтов, а после катастрофы на опорах были обнаружены многочисленные сломанные проушины. Критические элементы укрепления оказались намного слабее, чем предполагал Томас Буш , инженер первого моста. Они вышли из строя при растягивающей нагрузке около 20 длинных тонн (20 т), а не указанных 60 длинных тонн (61 т), и стали основной причиной обрушения моста.

Поскольку Киркалди протестировал несколько образцов каждой из нижних и верхних проушин, он смог показать, что они обладают разной прочностью, причем самые низкие результаты были вызваны такими дефектами, как дыры в литом металле. Таким образом, некоторые из верхних выступов на самом деле были слабее, чем самые прочные нижние выступы, и это наблюдение подтверждается повреждениями, обнаруженными на останках, оставшихся на опорах после катастрофы. Он испытал сами стяжки из кованого железа, и они оказались прочными, как и было указано, хотя лишь немного прочнее, чем чугунные проушины, к которым они были прикреплены.

Высокие балки также были изготовлены из кованого железа и имели очень высокую прочность на разрыв. Они были найдены после аварии на дне устья Тая и получили относительно небольшие повреждения по сравнению с поддерживающими их чугунными колоннами. Некоторые из них были повторно использованы в местных домах, а когда их снесли в 1960-х годах, некоторые были перевезены в Королевский музей Шотландии в Эдинбурге , где выставлены на всеобщее обозрение.

Строительство моста Идс , Сент-Луис , США

Испытательный завод Киркалди

Киркалди впервые использовал свою машину в помещении на The Grove, Southwark, London SE1. Его бизнес был успешным, и в 1874 году он перевез машину в более просторное, специально построенное новое помещение на Саутварк-стрит, 99, арендованное у Crown Estate . Сегодня музей продолжает служить образовательным и историческим объектом. Он работает с помощью волонтеров и предлагает посетителям возможность увидеть Универсальную испытательную машину в действии, разбивая материалы, чтобы продемонстрировать свои возможности. Миссия музея включает поддержку передового опыта STEM и STEAM, а также создание привлекательной среды обучения посредством учебной программы «Материальная разница».

Новое здание было спроектировано в итальянском романском стиле архитектором Томасом Роджером Смитом и построено в 1873 году. Четырехэтажное здание имеет пять пролетов и построено из коричневого и желтого кирпича с желтовато-коричневой окантовкой и лепными деталями вокруг дверей и окон. . В центре фасада находится вывеска «Испытательные и экспериментальные работы Киркалди», а над дверью девиз «Факты, а не мнения».

Тяжелая машина была установлена ​​на первом этаже, опираясь на кирпичные опоры в подвале. В испытательной комнате сохранились многие оригинальные черты, в том числе встроенные стеллажи и дадо из спичечных досок, а потолок поддерживается чугунными балками, поддерживаемыми четырьмя железными колоннами. В подвале находится машина Денисона для испытания морских цепей, приобретенная Киркалди в 1906 году.

После смерти Киркалди в 1897 году испытательными работами руководил его сын Уильям Джордж Киркалди (1862–1914), а затем его вдова Энни с менеджером доктором Гилбертом Генри Гулливером. Внук Киркалди Дэвид Уильям Генри Киркалди (1910–1992) вступил во владение в 1934 году. Когда он вышел на пенсию в 1965 году, бизнес был приобретен Treharne & Davies, но закрыт как коммерческое предприятие в 1974 году. Верхние этажи здания были преобразованы в офисы. , но подвал и первые этажи вновь открылись как музей в 1984 году. В 1971 году здание стало памятником архитектуры , а в июне 2014 года ему был присвоен класс II *.

У нового арендодателя были планы превратить музейное пространство в ресторан, но переговоры о продлении аренды музея продолжаются с октября 2015 года.

Внешние ссылки

• Сайт музея Киркалди
• Расположение музея Киркалди
• Мэнсфилд, Ян (10 апреля 2008 г.). «Музей испытаний Киркалди» . Ян посещает .
• Чоудри, Пол (6 января 2011 г.). « Факты, а не мнения»: посещение музея Киркалди» . Сумицас .
• Наследие под угрозой - Машины Киркалди , Музей техники и технологий, том 8, выпуск 12, 16 декабря 2013 г.