Генри Роу Кэмпбелл

Генри Роу Кэмпбелл
Рожденный	( 1807-09-09 ) 9 сентября 1807 г. Вудбери , округ Глостер , Нью-Джерси , США
Умер	6 февраля 1879 г. ) ( 1879-02-06 ) ( 71 год Вудбери , округ Глостер , Нью-Джерси , США
Род занятий	геодезист , инженер-строитель , конструкторы локомотивов, руководитель железной дороги
Примечания
Сын Кэмпбелла, Джозеф Б. Кэмпбелл, был выпускником Вест-Пойнта и ветераном гражданской войны.

Генри Роу Кэмпбелл (9 сентября 1807 — 6 февраля 1879) — американский геодезист и инженер-строитель . Кэмпбелл внес свой вклад в строительство железных дорог и мостов в Америке в первой половине XIX века. Кэмпбелл запатентовал свою схему 4-4-0 в феврале 1836 года. всего за несколько месяцев до того, как в патентный закон были внесены изменения, требующие, чтобы претензии включали доказательство оригинальности или новизны.

Паровоз 4-4-0 или американского типа был самой популярной колесной формулой на американских железных дорогах XIX века и широко копировался. Уайт отметил, что конструкция оказалась успешной, потому что она «... отвечала всем требованиям первых железных дорог США».

Завершение карьеры Кэмпбелла. В статье журнала Harper's Magazine в марте 1879 года отмечалось влияние конструкции Кэмпбелла на развитие железных дорог в Соединенных Штатах, когда он писал:

Английские железные дороги были короткими, прочными, прямыми и ровными, на них были установлены лучшие рельсы в мире; а их массивные и мощные двигатели с жесткой рамой полностью адаптированы к этим идеальным дорогам. Напротив, американские дороги, как правило, очень длинны и, будучи обязательно дешевыми, «движутся, как вам заблагорассудится». На этих эксцентричных дорогах американский локомотив приспосабливается к любому изменению уровня как поперек, так и вдоль линии; он совершает повороты, которые были бы невозможны для жесткого английского двигателя; и, наконец, он мчится по сумасшедшей трассе, то вверх, то вниз, в полной безопасности. Хорошо сказано, что все, что может английский двигатель на идеальной дороге, американский сделает двигатель (4-4-0); и более того, он справится с работой на любой дороге, какой бы неровной, холмистой, изогнутой и дешевой она ни была.

Новый паровоз американского типа не только обеспечил большую мощность, тяговое усилие и надежность, но и заложил основу для локомотивостроения в 19 веке с котлами, установленными горизонтально (а не вертикально), дымовыми трубами, установленными спереди вертикально для удаления дыма. дым и гарь вдали от экипажа и пассажиров.

Эта конструкция также обеспечивала большую защиту благодаря закрытой кабине и многим другим функциям, включая такие вещи, как улавливатели коров, передние фары/фары и т. д.).

В то время как конструкция Кэмпбелла 4-4-0 была менее привлекательной к концу 19-го века, поскольку их место заняли более мощные локомотивы, такие как колесная формула 4-6-0 и консолидация колесной формулы 2-8-0, хотя некоторые 4 -4-0 оставались на вооружении до 1940-х годов, спустя более 100 лет после первоначального замысла конструкции.

Ранняя жизнь и работы

Генри Роу Кэмпбелл родился 9 сентября 1807 года в Вудбери, штат Нью-Джерси , в семье Амоса Кэмпбелла (1779 год в округе Бакс, штат Пенсильвания; умер в 1868 году) и Энн Роу. Амос Кэмпбелл был строителем мостов шотландского происхождения и поселился в Пенсильвании в 1837 году. Семья его матери, Роу, была среди первых поселенцев Нью-Джерси.

Генри был одним из девяти детей в семье. Брат Генри Джон Д. Кэмпбелл (1821–1863) также стал инженером-строителем, помогая своему брату Генри строить мосты для Центральной железной дороги Вермонта, а затем стал суперинтендантом железной дороги Мичигана Южной и Северной Индианы .

Генри Роу Кэмпбелл женился на Сидни Бойде из Ланкастера, штат Пенсильвания, в 1833 году. Генри познакомился с Сидни, когда тот работал на железной дороге Филадельфии и Колумбии . Двумя их сыновьями были Джозеф Бойд Кэмпбелл (1836–1891), выпускник Вест-Пойнта (выпуск 1861 года) и ветеран гражданской войны (битва при Антиетаме), и Генри Роу Кэмпбелл-младший, который также занимался железными дорогами и гражданским строительством.

Строитель крытых мостов

Его отец, Амос Кэмпбелл, был известным строителем крытых мостов , использовавшим в Итиэл-Тауне запатентованный мост с решетчатыми фермами . Начиная с 1820 года отец, мастер-плотник, строил крытые мосты через реки Делавэр ( Центральный мост — 1840), Шуйлкилл и Конестога.

В 1849 году, в возрасте 70 лет, Амос отправился в Моми, штат Огайо, чтобы построить самый большой крытый мост, который он когда-либо строил.

В молодости Генри Кэмпбелл изучал архитектуру и гражданское строительство, работая учеником у своего отца.

Матиаса Болдуина Первый паровоз (2-2-0), « старый железнобокий », доставленный на железную дорогу Филадельфии и Джермантауна в 1832 году.

Филадельфия и Колумбийская железная дорога

В апреле 1828 года майору Джону А. Уилсону из Инженерного корпуса армии США было поручено определить маршрут железной дороги между Колумбией, Пенсильванией и Филадельфией, с исследовательской группой, в которую входил, среди прочего, Джон Эдгар Томсон , будущий инженер железной дороги Пенсильвании и президент. , помощники инженера; Джон П. Бэйли, Сэмюэл В. Миффлин (1805–1885), будущий главный инженер железной дороги Хантингтон и Брод-Топ , сын майора Уилсона и будущий руководитель PRR Уильям Хаселл Уилсон , и Кэмпбелл. Генри Р. Кэмпбелл оставался на Колумбийской железной дороге в качестве помощника и главного помощника инженера до февраля 1832 года, когда он получил назначение на должность главного инженера железной дороги Филадельфии, Джермантауна и Норристауна .

Филадельфия, Джермантаун и Норристаунская железная дорога

В 1832 году Кэмпбелл стал главным инженером железной дороги Филадельфии, Джермантауна и Норристауна (PG&N). Герман Хаупт , только что вышедший из Вест-Пойнта, служил Кэмпбеллу учеником в PG&N.

В этот период Кэмпбелл был очень занят проектированием других железнодорожных линий и сооружений, продолжая работать главным инженером PG&N. Он разработал план моста на железной дороге Ренсселер и Саратога в Нью-Йорке. Он также работал инженером на железной дороге Западной Филадельфии в 1835–1836 годах.

Кэмпбелл оставил свой пост на железной дороге Филадельфии, Джермантауна и Норристауна в 1839 году, чтобы стать независимым инженером-строителем, взяв на себя различные проекты, такие как проектирование железной дороги Норристаун и Вэлли .

Западная Филадельфийская железная дорога

Западная Филадельфийская железная дорога задумана как способ отказаться от использования наклонной плоскости ( плоскости Бельмонта ) на Филадельфийской и Колумбийской железной дороге. В марте 1835 года Кэмпбелл сообщил о своих инженерных рекомендациях по предлагаемому маршруту железной дороги, начинающейся возле моста Колумбия через реку Шуйлкилл и сходящейся с существующей государственной железной дорогой на Ланкастер-Пайке. Общая длина трассы, как было предложено, варьировалась от 8 до 9 миль с практическим уклоном 40 футов на милю.

Камден и Вудбери железная дорога

Вместе со своим отцом Амосом Кэмпбеллом Кэмпбелл построил 8-мильную железную дорогу Камден и Вудбери, которая открылась 29 января 1838 года.

Геттисбергская железная дорога

Работая в штате Пенсильвания, Кэмпбелл составил карту и профиль. предложенной Геттисбергской железной дороги в Пенсильвании в 1839 году.

Проектировщик и строитель локомотивов

Подробную историю развития паровоза 4-4-0 в США см. в 4-4-0 § Американская разработка .

Схема первого локомотива 4-2-0, Брат Джонатан.

Фотография первого 4-4-0 , 1836 г. паровоза

Одной из наиболее ярких особенностей паровоза является его расположение колес , которое во многом зависит от его предполагаемого применения и назначения. Фундаментальным принципом конструкции паровозов XIX века была сила тяги , основанная на сцеплении . относительно Например, маневровый локомотив маломощен, но обладает высоким пусковым тяговым усилием, позволяющим быстро катить тяжелые вагоны. Эти локомотивы предназначены для создания высокого крутящего момента, но ограничены низкими максимальными скоростями и имеют ведущие колеса малого диаметра. Стрелочные переводы являются железнодорожным аналогом буксиров. Для более высоких скоростей требовались более крупные котлы, что, в свою очередь, привело к разработке свинцовых грузовиков .

До 1832 года типичным локомотивом для общего дорожного обслуживания на американских дорогах был 2-2-0 , который мог быть построен как с внутренними, так и с внешними паровыми цилиндрами. Важнейшим элементом конструкции была единственная пара ведущих колес, размещенная либо перед топкой, как в двигателях Норриса, либо позади топки, как это было запатентовано в 1834 году Э. Л. Миллером и широко использовалось в двигателях Болдуина. Ключевым ограничением этого подхода было ограничение тяги из-за одного водителя. Эти локомотивы одинаково характеризовались тем, что обе оси, с приводом или без двигателя, имели одинаковый размер. Несмотря на то, что локомотив имел обозначение 2-2-0, ведущая ось была неприводной и не являлась ведущей тележкой .

В этот период Болдуин уже собрал один британский локомотив « Делавэр» для железной дороги Ньюкасла и Френчтауна и провел детальную проверку другого, « Джон Булл», предназначенного для железной дороги Камден и Амбой . Он был готов к использованию локомотива американской конструкции. В 1832 году Кэмпбелл был главным инженером железной дороги Филадельфии, Джермантауна и Норристауна, когда на этой линии впервые была применена паровая энергия , когда был поставлен первый локомотив Маттиаса Болдуина, « старый железный бок », 2-2-0 с ведущими колесами диаметром 54 дюйма и диаметром 45 дюймов. ведущие колеса и 9,5-дюймовые цилиндры это была копия » Роберта Стивенсона локомотива « Планета . Болдуин испытал значительные трудности, прежде чем локомотив заработал удовлетворительно, но возникшие трудности были ничем по сравнению с теми, которые пришлось преодолеть английским строителям. Локомотив Болдуина преодолел одну милю за 58 секунд. Тем не менее, проблемы Болдуина возникли из-за неисправных выхлопных труб, клапанного механизма и паровых соединений, которые требовали реконструкции. Болдуин был вынужден ждать оплаты и в конце концов получил штраф в размере 500 долларов. В качестве конструкции Болдуин никогда не повторял ее, поскольку локомотив наглядно продемонстрировал проблемы с использованием жестких британских локомотивов на американских железных дорогах.

Эта поставка Болдуина произошла всего через год после того, как был построен « Лучший друг Чарльстона» , первый локомотив, полностью построенный в Соединенных Штатах для коммерческого обслуживания. Это также привело к первому взрыву котла локомотива в США. В течение следующих пяти лет железная дорога Филадельфии, Джермантауна и Норристауна с Кэмпбеллом в качестве главного инженера примет поставку следующих локомотивов, все 2-2-0:

• Old Ironsides 10 л.с. Болдуин 1832 г.
• Сэмпсон 12 л.с. Ньюкасл Ко. 1832 г.
• Скорость 12 л.с. Литейный завод Вест-Пойнт, 1834 г.
• Звезда 8 л.с. Wm. Норрис 1834 г.
• Орел 20 л.с. Болдуин 1835 г.
• Стрела 10 л.с. Ньюкасл Ко. 1835 г.
• Арабский 20 л.с. Болдуин 1836 г.

Проблема этих локомотивов заключалась в развесовке. Эта озабоченность побудила Кэмпбелла разработать локомотив, который можно было бы легко передвигать по американским путям, который был относительно легким и очень гибким. К 1835 году рельсы для ремней, уложенные на деревянные стрингеры, все еще были правилом, а железная дорога Бивер-Мидоу , которая была местом недавних улучшений с помощью 4-2-0 Джервиса, считалась особенно важной с рельсами шириной 2,5 дюйма, проложенными на массивные сосновые стрингеры.

Решение Кэмпбелла проблемы распределения веса и тягового усилия заключалось в разработке двух спаренных приводов: одного перед котлом и одного сзади, с двухосной ведущей тележкой.

После выдачи патента в 1836 году Кэмпбелл работал с Джеймсом Бруксом над созданием первой схемы 4-4-0, используя его идею. Хотя оказалось, что он развивает на 60 процентов больше тягового усилия, чем Standard Baldwin 4-2-0, он не получил широкого распространения. Во многом это произошло из-за жесткой рамы, которая не позволяла выдерживать одинаковый вес водителей и могла сойти с рельсов. Эту проблему решил Джозеф Харрисон-младший , партнер американской паровозов фирмы по производству Eastwick and Harrison, разработав уравнительную балку . Кэмпбелл пытался подать в суд на Иствика за нарушение патентных прав, но безуспешно.

К 1840 году Кэмпбелл основал свой собственный локомотивный завод в районе Норт-Либертис в Филадельфии.

Затем Кэмпбелл спроектировал и построил три локомотива для железной дороги Филадельфии и Колумбии . Эти локомотивы весили тринадцать тонн, цилиндры имели диаметр двенадцать с половиной дюймов; ход поршня составлял шестнадцать дюймов, ведущие колеса диаметром пятьдесят четыре дюйма, и он мог перевозить по дороге от ста двадцати до ста сорока тонн.

Несколько лет спустя, в 1843 году, Кэмпбелл подал в суд на компанию Locks and Canals за производство локомотивов 4-4-0 с неизвестной степенью успеха. Конструкция Кэмпбелла с эквалайзером Харрисона в качестве концепции сначала подверглась критике со стороны других производителей локомотивов. Но к 1845 году преимущества стали очевидны, и Матиас Болдуин, не имея возможности продать ни одну из своих запатентованных разработок 4-2-0, купил патенты Кэмпбелла и Харрисона. На этом карьера Кэмпбелла как локомотивостроителя закончилась.

Центральная железная дорога Вермонта

К концу 1840-х годов Кэмпбелл уехал из Филадельфии в Новую Англию, где работал главным инженером на Центральной железной дороге Вермонта и Железной дороге Вермонта и Канады. Он спроектировал и построил множество крытых мостов в Новой Англии и стал известен как мостостроитель Новой Англии.

Филадельфия и железная дорога Эри

В 1860-х годах Кэмпбелл вернулся в Пенсильванию и продолжал принимать различные контракты на строительство мостов и строительства. Кэмпбелл был штатным инженером для строительства железной дорогой Филадельфии и Эри грузовой сортировочной станции и ремонтного предприятия в Реново, штат Пенсильвания, в 1866 году.

Компания Кистоун Бридж

В 1875 году Кэмпбелл, работавший в компании Keystone Bridge Company , завершил строительство того, что тогда считалось самым длинным разводным мостом с поворотным пролетом (472 фута в длину) в мире в Перте Амбой в Нью-Джерси. но суровая зимняя погода этого проекта в конечном итоге привела к его гибели.

Водоочистные сооружения Филадельфии, из коллекции стереоскопических изображений Роберта Н. Денниса.

Работает

• Железнодорожная компания Филадельфии, Джермантауна и Норристауна, Кэмпбелл, Х.Р., и Стрикенд, В. (1833 г.). Отчет и оценки инженеров Филадельфийской, Джермантаунской и Норристаунской железнодорожной компании. Филадельфия: издатель не указан.
• Комитет по науке и искусству, созданный Институтом Франклина штата Пенсильвания для развития механических искусств, которому был направлен для проверки спиртовой уровень, изобретенный г-ном Генри Р. Кэмпбеллом из Филадельфии. (1835)
• Кэмпбелл, Х.Р., Крамм, Г., и Леман и Дюваль Литрс. (1835). План железной дороги Запад-Филадельфия. Филадельфия: Lehman & Duval Lithrs. Карту смотрите на этом сайте .
• Западно-Филадельфийская железнодорожная компания. Первый годовой отчет компании West Philadelphia Rail Road. Филадельфия, 1835. 9 стр. Исходная библиотека: Американское антикварное общество.
• Кэмпбелл, HR (1837) Отчет об исследованиях, проведенных во избежание наклонной плоскости на железной дороге Колумбии и Филадельфии и в целях ее улучшения ; по приказу комиссаров канала штата Пенсильвания. А. Сейферт и компания, Филадельфия, Пенсильвания.
• Кэмпбелл, HR и Геттисбергская железная дорога. (1839). Карта и профиль Геттисбергской железной дороги, обследованные по приказу законодательного собрания Пенсильвании, 1839 год. Филадельфия.
• Стрикленд, В., Гилл, Э.Х. и Кэмпбелл, Х.Р. (1841 г.). Отчеты, спецификации и оценки общественных работ в Соединенных Штатах Америки: включая газовый завод в Филадельфии ; плотина водохранилища через Сватару; двойные шлюзы на канале Шуйкилл ; Делавэр Волнорез ; Филадельфийские водопроводные станции; плотина и шлюз на канале Сэнди и Бивер ; плотина на реке Джеймс и канале Канава , Вирджиния; шлюзы высотой восемь футов на тех же акведуках через реки Риванна и Берд-Крик, на том же самом берегу; надстройки и т. д. фермерских мостов на том же месте; запирайте ворота и подоконники. Лондон: Дж. Уил.

Патент Кэмпбелла, изображающий взаимодействие рельсового колеса и рельса с рельсами перевернутой U.

Патенты

Кэмпбелл получил два патента на свою работу:

• Патент № 9355 На схему локомотива 4-4-0. Этот локомотив имел трехточечную подвеску и ведущую тележку и хорошо работал на неровных путях, а также был мощным благодаря четырем соединенным ведущим колесам.
• Патент № 11003. Это была система с двойными рельсами из перевернутых U-образных рельсов, в которой буртик на колесе тележки проходил между рельсами так, что позволял гребням колес свободно проходить между ними.

Наследие

Хотя Кэмпбелл изначально придумал и запатентовал конструкцию 4-4-0 и позже подал в суд за любое нарушение патентных прав, он изначально включил в себя жесткую переднюю тележку, которая не могла успешно преодолевать повороты рельсов или неровную дорогу. Компания Eastwick & Harrison опередила его в этом столь необходимом усовершенствовании конструкции, поставив свой первый « Геркулес» (локомотив) на железную дорогу Бивер-Медоу в 1837 году.

Несколько паровозов американского типа сохранились, а некоторые даже продолжают работать.

• Железная дорога Балтимора и Огайо № 25, Уильям Мейсон на выставке. Архивировано 1 октября 2016 года, в Wayback Machine в Балтиморе, штат Мэриленд, в Музее железной дороги Балтимора и Огайо , построенном в 1856 году, использованном в « Великой погоне за локомотивом» , а затем в фильме « Дикая». Дикий Запад . Второй старейший действующий локомотив после KFNB Licaon в Западном полушарии и третий старейший в мире после Королевы фей 1855 года .
• Числа Центральной части Тихого океана 60, Юпитер и 63, Левиафан. Хотя оба двигателя были списаны и, следовательно, технически не считаются сохранившимися, в последние годы были построены точные полноразмерные действующие копии. «Юпитер» был построен для Службы национальных парков вместе с копией 119-го самолета Union Pacific для использования в Национальном историческом комплексе «Голден Спайк». «Левиафан» был построен в 2009 году, находится в частной собственности и ездит по различным железным дорогам.
• Wilmington & Western #98 4-4-0 American #98 был построен Американской локомотивной компанией из Скенектади, штат Нью-Йорк, в январе 1909 года (строительный номер 45921). Локомотив был построен для Центральной железной дороги Миссисипи в Хаттисберге, штат Миссисипи . Двигатель работал на Центральной железной дороге Миссисипи с 1909 по 1944 год, прежде чем был продан Полсену Спенсу , владельцу Восточной железной дороги Луизианы. Двигатель был снова продан Томасу К. Маршаллу в 1960 году, а в 1961 году перевезен на хранение на Страсбургскую железную дорогу . Локомотив был переведен в Уилмингтон и Вестерн в 1964 году и начнет работать на Уилмингтон и Вестерн осенью 1972 года. В настоящее время этот локомотив является одним из двух действующих паровозов американского типа, расположенных к востоку от Миссисипи. Ожидается, что двигатель будет выведен из эксплуатации в 2019 году для проведения федеральной проверки в течение 1472 дней.
• Пенсильвания D16 № 1223.
• Железная дорога Санта-Крус № 3 - узкоколейный паровоз в Вашингтоне, округ Колумбия. Это один из трех сохранившихся Болдуина класса 8/18 C 4-4-0 локомотивов в Соединенных Штатах, два других - это железная дорога Северного Тихоокеанского побережья № 3. 12, «Сонома», выставленная в Калифорнийском государственном железнодорожном музее , и железная дорога Эврика и Палисейд №. 4, «Эврика», находящаяся в частной собственности, последний из которых является единственным действующим экземпляром. На американских железных дорогах 19 века было обычной практикой называть свои паровозы в честь Юпитера, «Царя богов» и других мифологических фигур, чтобы привлечь внимание, поэтому этот паровоз не следует путать с паровозом, прославившимся «Золотым шипом» .

Смерть

Кэмпбелл умер в Вудбери, штат Нью-Джерси, 6 февраля 1879 года и похоронен на Грин-Кладбище в Вудбери, Глостер, Нью-Джерси.

Ссылки

Источники

• Янг, Э.Г. (май 1928 г.). «Исторические заметки о конструкции локомотивов, 1769–1840 гг.». Бюллетень Исторического общества железных дорог и локомотивов . 16 (17). Историческое общество железных дорог и локомотивов: 9–22. JSTOR   43504504 .
• Фрэнсис, Эдвард (осень 1987 г.). «Генри Роу Кэмпбелл (1807-1879)». История железной дороги . 157 (157). Историческое общество железных дорог и локомотивов: 110–113. JSTOR   43521236 .
• Уорнер, Пол Т. (октябрь 1934 г.). «Локомотив 4-4-0 (американский)». Бюллетень Исторического общества железных дорог и локомотивов . 35 (35). Историческое общество железных дорог и локомотивов: 10–37. JSTOR   43519735 .
• Уорнер, Пол Т. (октябрь 1952 г.). «Некоторые ранние патенты на локомотивы». Бюллетень Исторического общества железных дорог и локомотивов . 87 (87). Историческое общество железных дорог и локомотивов: 9–20. JSTOR   43517671 .
• Подробности о молодости Кэмпбелла и некоторых аспектах его карьеры см. «Форма исторического ресурса Пенсильвании: железная дорога Честер-Вэлли, от Бриджпорта до Даунингтона, 2004 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 сентября 2016 года . Проверено 22 мая 2016 г.

См. также

• Американские инженеры-локомотивы