Уильям Фэйрберн

сэр Уильям Фэйрберн
Бт ФРС
сэр Уильям Фэйрберн Бт ФРС
	Бенджамин Роулинсон Фолкнер , на переднем плане « Наблюдения за холодным дутьем» , со ссылкой на книгу «О прочности и свойствах чугуна, полученного в результате горячего и холодного дутья », представленную Британской ассоциацией содействия развитию науки в 1838 году.
Рожденный	19 февраля 1789 г. ; Келсо , Шотландия
Умер	18 августа 1874 г. (85 лет) ; Мур-Парк, Фарнем , Англия
Национальность	Британский
Известный	Структурные металлические конструкции ; Судостроение ; Локомотивы ; Ланкаширский котел

Сэр Уильям Фэйрберн, 1-й баронет Ардвикского батальона FRS (19 февраля 1789 — 18 августа 1874) был шотландским инженером-строителем , инженером-строителем и судостроителем. В 1854 году он сменил Джорджа Стивенсона и Роберта Стивенсона и стал третьим президентом Института инженеров-механиков . ^[2]

Ранняя карьера

Фэйрберн родился в Келсо в семье местного фермера . Он рано проявил способности к механике и служил учеником столяра в Ньюкасл -апон-Тайн , где подружился с молодым Джорджем Стефенсоном . 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 как Fairbairn and Lillie Engine Makers .

Структурные исследования

Фэйрберн всю жизнь учился и поступил в Институт инженеров-строителей В 1820-х и 30-х годах он и Итон Ходжкинсон проводили поиск оптимального поперечного сечения железных в 1830 году . балок . Они спроектировали, например, мост через Уотер-стрит для Ливерпульско-Манчестерской железной дороги , открывшейся в 1830 году. В 1840-х годах, когда Роберт Стивенсон , сын своего юного друга Джорджа, пытался разработать способ пересечения Менайского пролива , он нанял Фэйрберна и Ходжкинсона в качестве консультантов. Именно Фэйрберну пришла в голову идея 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, показывая, как следует сконструировать такую трубу. Впервые эта конструкция была использована в более коротком пролете в Конвее , а затем на гораздо более крупном мосту Британия . Трубчатый мост в конечном итоге оказался слишком дорогостоящей концепцией для широкого использования из-за огромной массы и стоимости конструкции. необходимо кованое железо . Сам Фэйрберн разработал желобчатые мосты из кованого железа , в которых использовались некоторые идеи, которые он разработал при создании трубчатого моста.

Судостроение

Когда хлопковая промышленность пришла в упадок , Fairbairn занялся производством котлов для локомотивов и судостроением . Воспринимая корабль как плавучую трубчатую балку, он критиковал существующие стандарты проектирования, продиктованные лондонским Ллойдом .

Фэйрберн и Лилли построили железный колесный пароход « Лорд Дандас» в Манчестере в 1830 году. Трудности, с которыми столкнулись при строительстве железных кораблей в таком внутреннем городе, как Манчестер, привели к переносу этого филиала бизнеса в Миллуолл , Лондон, в 1834 году. 35. Здесь Фэйрберн построил более восьмидесяти судов, в том числе Pottinger водоизмещением 1250 тонн, для полуостровной и восточной компании ; HMS Megaera и другие суда британского правительства и многие другие, внедряющие железное судостроение на Темзе . В 1848 году он ушел из этой отрасли своего бизнеса. ^[3]

Фэйрберн использовал свой опыт строительства кораблей с железным корпусом при проектировании моста Британия и железнодорожных мостов Конви .

Железнодорожные локомотивы

Фэйрберн начал строить железнодорожные локомотивы в 1839 году с конструкцией 0-4-0 для Манчестерско-Болтонской железной дороги . К 1862 году компания построила более 400 машин в Миллуолле для таких компаний, как Great Western Railway и London and North Western Railway . Однако, поскольку завод не имел железнодорожного сообщения, все локомотивы приходилось доставлять автомобильным транспортом. ^[4]

Котлы

Фэйрберн разработал ланкаширский котел в 1844 году. В 1861 году по запросу парламента Великобритании он провел раннее исследование усталости металла , поднимая и опуская 3- тонную массу на цилиндр из кованого железа 3 000 000 раз, прежде чем он сломался , и показав, что статическая нагрузка 12 тонн Для такого эффекта понадобилось .

Он экспериментировал со стеклянными цилиндрами и смог показать, что окружное напряжение в стене вдвое превышало продольное напряжение . Когда цилиндрический котел выходил из строя, он обычно ломался по всей длине из-за высокого кольцевого напряжения в стенке.

Это знание того, как кольцевое напряжение увеличивается с диаметром и как напряжения не зависят от длины барабана, привело к изобретению им котла Фэйрберна-Били и его пятитрубных котлов , в которых один корпус большого диаметра был заменен множеством меньших и менее напряженных котлов. ракушки. В конечном итоге это привело бы к почти повсеместному внедрению водотрубных котлов с небольшими трубками для высокого давления, заменив старые конструкции с жаротрубными трубами.

Расследования

Фэйрберн был одним из первых инженеров, проводивших систематические расследования отказов конструкций, в том числе обрушений текстильных фабрик и взрывов котлов . Его отчет об обрушении мельницы в Олдеме показал, например, плохие методы проектирования, используемые архитекторами при выборе чугунных балок для поддержки сильно нагруженных полов. В другом отчете он осудил использование ферменных чугунных балок и посоветовал Роберту Стивенсону не использовать эту концепцию в мосте, который тогда строился через реку Ди в Честере в 1846 году. Мост обрушился в мае 1847 года, в результате чего погибли 5 человек, которые были ранены. пассажиры пригородного поезда проезжали в это время над сооружением. Катастрофа на мосту Ди вызвала обеспокоенность по поводу целостности многих других железнодорожных мостов, которые уже построены или собираются построить на железнодорожной сети.

Фэйрберн провел некоторые из первых серьезных исследований последствий многократного нагружения кованых и чугунных балок, показав, что разрушение может произойти в результате роста трещин из-за зарождающихся дефектов - проблема, теперь известная как усталость . Он построил крупномасштабное испытательное оборудование для исследований и был частично профинансирован Министерством торговли .

Он также проводил эксперименты на стеклянных цилиндрах под давлением и смог показать, что наибольшее напряжение в стенке возникает вокруг диаметра. Оно известно как окружное напряжение и в два раза превышает значение продольного напряжения, возникающего по длине цилиндра. Точное значение зависит только от толщины стенки и внутреннего давления. Его работа была опубликована в Трудах Королевского общества и оказала большую помощь при анализе неисправностей паровых котлов и труб. В 1854 году он основал Манчестерскую ассоциацию пользователей пара , которая быстро стала признанной организацией, устанавливающей национальные стандарты для паровых котлов высокого давления. ^[5] Будучи «Техническим комитетом 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 гг. ^[2]^[8]
Президент Манчестерского литературно-философского общества (1855–1859). ^[9]
Избран в феврале 1860 года в Смитонианское общество инженеров-строителей. ^[10]
Назначен баронетом ( Ардвика ) 2 ноября 1869 г.; ^[11] он отказался от рыцарского звания в 1861 году ^[12]
Статуя стоит в ратуше Манчестера.
Удостоен почетного членства Института инженеров и судостроителей 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 году. [2]

Фэйрберн — один из нескольких известных инженеров, похороненных на кладбище церкви Святой Марии в Прествиче . Число людей, присутствовавших на его похоронах, оценивалось от 50 000 до 70 000 человек. ^[15]

Работает

Замечания о судоходстве по каналам . Лондон: Лонгман, Рис, Орм, Браун и Грин. 1831 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Отчет о строительстве трубчатых мостов Британия и Конвей . Лондон: Джон Уил. 1849 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Фэйрберн, Уильям (1851). Две лекции: «Конструкция котлов» и «Взрывы котлов и способы их предотвращения» .
О трубчатых балочных мостах . Лондон: В. Клоуз и сыновья. 1851 год . Проверено 4 июня 2009 г.
О применении чугуна и кованого железа в строительстве (1-е изд.). Лондон: Джон Уил. 1854 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Полезная информация для инженеров . Лондон: Лонгманс. 1856.
Железо, его история, свойства и процессы производства . Эдинбург: Адам и Чарльз Блэк. 1861 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Трактат о мельницах и столярных работах, часть I. Лондон: Лонгманс, Грин и компания. 1863 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Трактат о мельницах и столярных изделиях, часть II . Лондон: Лонгманс, Грин и компания. 1871 год . Проверено 4 июня 2009 г.
Эксперименты по определению эффекта удара, вибрационного действия и длительных изменений нагрузки на балки из кованого железа, (1864 г.) Philosophical Transactions of the Royal Society of London vol. 154, с311
Трактат о железном кораблестроении: его история и прогресс (1-е изд.). Лондон: Лонгманс, Грин и компания, 1865 г. Проверено 4 июня 2009 г.
Принципы механизма и механизма передачи . Филадельфия: Генри Кэри Бэрд. 1871 год . Проверено 4 июня 2009 г.

Дальнейшее чтение

Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, Барт. , (изд. В. Поул, 1877 г.)
Ричард Байром (2017). Уильям Фэйрберн: инженер-экспериментатор . Историческое общество железных дорог и каналов . ISBN 978-0901461643

См. также

Ссылки

^ «Уильям Фэйрберн (1789–1874)» . Арт Великобритании . Фонд публичного каталога . Проверено 23 апреля 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Бывшие президенты» . Проверено 15 июня 2017 г.
^ Янг, CFT (1867). «Глава 3». Загрязнение и коррозия железных кораблей: их причины и средства предотвращения, а также способы применения к существующим броненосцам . 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. ИСБН 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 .
^ «Обследование парового котла» (PDF) . Исполнительный директор по охране труда и технике безопасности . 18 ноября 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 июля 2008 г. . Проверено 7 января 2011 г.
^ «Президентская галерея» . Проверено 15 июня 2017 г.
^ Полный список членов и должностных лиц Манчестерского литературно-философского общества . Манчестер. 1896. с. 9 . Проверено 7 марта 2011 г.
^ Уотсон, Гарт (1989). Смитонианцы . Томас Телфорд. п. 65. ИСБН 0-7277-1526-7 .
^ «№23544» . Лондонская газета . 8 октября 1869 г. с. 5446.
^ «Сэр Уильям Фэйрберн» . Проверено 9 сентября 2019 г.
^ «Оксфордский национальный биографический словарь» . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. 2004. doi : 10.1093/ref:odnb/9067 . Проверено 25 ноября 2011 г. (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
^ «Книга участников, 1780–2010: Глава F» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 13 сентября 2016 г.
^ Поул, Уильям. «Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, глава XXIII» . Проверено 9 сентября 2019 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Уильямом Фэйрберном, на Викискладе?

Баронет Соединенного Королевства
Новое творение	баронет (из Ардвика) 1869–1874	Преемник Томас Фэйрберн
Профессиональные и академические ассоциации
Предшественник Роберт Стивенсон	Президент Института инженеров-механиков 1854–1855	Преемник Джозеф Уитворт
Предшественник Джон Мур	Президент Манчестерского литературно-философского общества 1855–59	Преемник Джеймс Прескотт Джоуль

[1] «Уильям Фэйрберн (1789–1874)» . Арт Великобритании . Фонд публичного каталога . Проверено 23 апреля 2016 г.

[IMechE-2] Jump up to: ^а ^б «Бывшие президенты» . Проверено 15 июня 2017 г.

[Young-3] Янг, CFT (1867). «Глава 3». Загрязнение и коррозия железных кораблей: их причины и средства предотвращения, а также способы применения к существующим броненосцам . Хронология железных кораблей. Лондон: Лондонская ассоциация рисования.

[Marshall-4] Маршалл, Джон (1978). Биографический словарь инженеров железнодорожного транспорта . Ньютон Эббот: Дэвид и Чарльз.

[ChanningRidley2003-5] Ченнинг, Джон; Ридли, Джон (2003). Безопасность на работе . Бостон, Массачусетс: Баттерворт Хайнеманн. п. 793. ИСБН 0-7506-5493-7 .

[6] Ланкастер, Джон (2000). Инженерные катастрофы: причины и последствия крупных аварий (2-е изд.). Кембридж, Англия: Вудхед. п. 68 . ISBN 1-85573-505-9 .

[7] «Обследование парового котла» (PDF) . Исполнительный директор по охране труда и технике безопасности . 18 ноября 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 июля 2008 г. . Проверено 7 января 2011 г.

[8] «Президентская галерея» . Проверено 15 июня 2017 г.

[9] Полный список членов и должностных лиц Манчестерского литературно-философского общества . Манчестер. 1896. с. 9 . Проверено 7 марта 2011 г.

[10] Уотсон, Гарт (1989). Смитонианцы . Томас Телфорд. п. 65. ИСБН 0-7277-1526-7 .

[11] «№23544» . Лондонская газета . 8 октября 1869 г. с. 5446.

[12] «Сэр Уильям Фэйрберн» . Проверено 9 сентября 2019 г.

[13] «Оксфордский национальный биографический словарь» . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. 2004. doi : 10.1093/ref:odnb/9067 . Проверено 25 ноября 2011 г. (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)

[AAAS-14] «Книга участников, 1780–2010: Глава F» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 13 сентября 2016 г.

[15] Поул, Уильям. «Жизнь сэра Уильяма Фэйрберна, глава XXIII» . Проверено 9 сентября 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

Базы данных авторитетного контроля
International	FAST ISNI VIAF WorldCat
National	Norway Spain France BnF data Germany Israel United States Czech Republic Netherlands
Artists	ULAN
People	Structurae Trove
Other	SNAC IdRef