Паровой кран Fairbairn

Кран Fairbairn — это тип крана «улучшенной конструкции», запатентованный в 1850 году сэром Уильямом Fairbairn . Существует множество версий с ручным приводом по всему миру и один сохранившийся экземпляр с паровым приводом в Бристольских доках , Англия.

Инновационный дизайн

Инновация крана заключалась в использовании изогнутой стрелы , сделанной из клепаных пластин из кованого железа, образующей коробчатую балку квадратного сечения . Этот изогнутый кливер мог проникать дальше в трюм корабля, вдали от глубоких планширей вдоль причала. ^{[ 1 ]}

Проектирование прочной изогнутой стрелы потребовало от Фэйрберна глубоких теоретических знаний механики коробчатой балки. Силы натяжения воспринимались внешней выпуклой поверхностью балки, состоящей из склепанных между собой задних пластин. Внутренняя поверхность несла сжимающую нагрузку. Чтобы избежать смятия пластины, она была выполнена в виде ячеистой конструкции: внутренняя пластина и перемычки образовывали три прямоугольные ячейки, фактически образуя коробчатые балки сами по себе. Характеристика коробчатой балки заключается в том, чтобы противостоять скручиванию, поэтому составленная из них составная поверхность также хорошо противостоит смятию. ^{[ 1 ]}

Первые из этих кранов представляли собой партию из шести кранов, построенных для Адмиралтейства в Кейхэме и Девонпорте . Они имели ручное управление и могли поднимать 12 тонн на высоту 30 футов (9,1 м) и радиус 32 фута (9,8 м). ^{[ 1 ]} Размер стрел кранов определялся кораблями того периода, а их грузоподъемность - способностью людей поднимать груз. Эксперименты в Кейхэме с грузами до 20 тонн показали, что конструкция стрелы надежна и что стрела, по крайней мере, способна выдерживать нагрузки до 60 тонн. ^{[ 1 ]}

Позже в Кейхеме был построен «колоссальный» кран грузоподъемностью 60 тонн с ячеистой пластиной, усиленной четырьмя ячейками. ^{[ 1 ]} С этим краном работали четверо мужчин, проезжавших через зубчатую передачу 632 раза, что, должно быть, было тяжелой и медленной работой при полной мощности. Поскольку грузоподъемность крана была явно ограничена его движущей силой, а не силой, они были очевидным кандидатом на использование паровой энергии, что позже было повторно применено к 60-тонному крану в Кейшеме. Было даже предложение построить кран высотой 120 футов (36,6 м) для замены мачтовых отвесов в Вулидже . Однако более типичный размер для большинства из этих более поздних кранов мог поднимать 35 тонн на радиусе 35 футов (10,7 м). Они приводились в движение автономными паровыми двигателями , котел и двигатель были установлены на борту крана.

Компания William Fairbairn & Sons of Manchester построила несколько таких кранов, а также передала лицензию на разработку другим производителям. После истечения срока действия патента в 1875 году другие компании, в частности Cowans Sheldon & Co из Карлайла, еще в 1910 году построили множество других, часто приводимых в движение паром, водной гидравликой или электричеством. ^{[ 2 ]} Их особенно предпочитали на военно-морских верфях для установки орудий линкоров; В Гонконге была батарея из четырех человек.

Бристоль

Единственный сохранившийся паровой кран Fairbairn находится в Бристоле, на набережной Уоппинг -Уорф в Плавучей гавани . Он находится под опекой музея M Shed , расположенного на соседней Принсс-Уорф . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Строительство

В 1870-х годах Бристольские доки переживали период расширения и модернизации в условиях растущей конкуренции со стороны других портов. Корабли с железным корпусом становились больше, грузы тяжелее, и уже были вложены средства в строительство железнодорожной линии вдоль гавани. Однако грузоподъемность кранов была ограничена: ни один из 17 портовых кранов не мог поднять грузоподъемность более 3 тонн.

Соответственно, был заказан более мощный паровой кран , способный поднять 35 тонн и погрузить его непосредственно на железнодорожный вагон. Он был заказан у местных производителей Stothert & Pitt в 1875 году, но по образцу Fairbairn. Что касается более поздних кранов Fairbairn, первоначальная ячеистая пластина была изменена на конструкцию, состоящую из одной плоской пластины, усиленной заклепанными ребрами Т-образного сечения, а не на исходную ячеистую структуру. ^{[ 1 ]} В августе 1878 года кран был завершен и испытан, стоимость оборудования и каменного фундамента составила 3600 фунтов стерлингов.

Стрела имеет радиус (вылет) 35 футов (11 м) и высоту 40 футов (12 м). Кран весит 120 тонн. внутри Вертикальный котел кабины работает при давлении 100 фунтов на квадратный дюйм и питает две двухцилиндровые паровые машины: одну для поворота крана, а другую большего размера — для намотки подъемной цепи. Намоточные барабаны могут приводиться в движение с помощью зубчатой передачи на четырех различных скоростях. Балка коробчатой стрелы уходит под землю в колодец на 25 футов (7,6 м). Подшипник скольжения в основании колодца принимает на себя вес крана, а роликовые подшипники под кабиной противостоят опрокидывающим нагрузкам. Вода для котла подается насосом, который изначально забирал воду прямо из дока, а также использовался для осушения колодца. котла На табличке производителя написано: « Marshall Sons & Co. Ltd. , Engineers, Гейнсборо , Англия, № 92766»; это четвертый котел, обслуживавший кран и установленный в 1953 году.

Кабина крана тоже железная, с небольшими стеклопакетами. Эти оконные рамы украшены небольшими розочками, влитыми в стыки решеток остекления. Где-то около 1900 года верхние заводные барабаны и шестерни были заключены в дополнительный ящик на крыше. ^{[ 5 ]}

В эксплуатации

Несмотря на механические возможности, кран не имел большого коммерческого успеха. В 1890 году его использовали всего 16 дней в году, принося прибыль всего в 11 шиллингов. 6 д. ^{[ 5 ]} К этому времени корабли увеличились в размерах, и стаксель уже не мог доходить достаточно далеко, чтобы снять двигатели или котлы для ремонтных работ. Рассматривалось даже возможность поднять кран на каменную башню, как и кран меньшего размера в Кэнонс-Марш напротив, чтобы увеличить высоту подъема.

В 1892 году гидравлическая техника в доках появилась , в том числе краны. Они использовали мощный центральный источник питания и могли перемещать грузы быстрее. В 1906 году появились и электрические краны. Паровой кран требовался все реже; целый год с апреля 1905 по апрель 1906 года кран не использовался. ^{[ 5 ]} С 1903 по 1909 год было сделано всего 143 подъема. ^{[ 5 ]} Однако он оставался полезным для тяжелых грузов.

Во время Второй мировой войны большая грузоподъемность крана оправдала себя. На Принсес-Уорф дислоцировалось подразделение флотилии десантных кораблей, а автомобильным транспортом было доставлено более 1000 новых десантных кораблей для адаптации к использованию на Дальнем Востоке. Кран использовался для разгрузки грузовиков и спуска на воду корабля после завершения строительства, всего за три года было выполнено более 2000 подъемов.

Сегодня

Кран до сих пор работает и регулярно пропаривается.

С постепенным закрытием городских доков в 1973 году кран был передан Бристольскому городскому музею . В 1972 году он был внесен в список II * степени. ^{[ 4 ]} и это тоже плановый памятник , ^{[ 6 ]} как последний сохранившийся паровой кран Fairbairn. С 1988 года восстановлен до рабочего состояния в составе Бристольского промышленного музея . Кран работает в особые дни музеев, например, в праздничные дни и в портовый фестиваль .

Севилья

Пример с ручным заводом сохранился в Севилье , Испания.

Дувр

Еще один кран Fairbairn сохранился в Дувре , на набережной дока Веллингтона. ^{[ 7 ]} Теперь это запланированный памятник . ^{[ 8 ]} Это кран с ручным управлением 1868 года, построенный манчестерской компанией Fairbairn Engineering. ^{[ 9 ]} При первоначальной установке его грузоподъемность составляла 50 тонн, и его обслуживали четыре человека. Артиллерийское управление Королевского флота использовало его для обращения с пушками. В последующие годы его вес снизили до 20 тонн, и он использовался для подъема яхт из того места, где сейчас находится пристань Дувра. В 2014 году кран был «с любовью отреставрирован». ^{[ 10 ]} и перекрашен, с заметной вертикальной стальной стойкой под стрелой. ^{[ 11 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фэйрберн, Уильям (1860) [1856]. Полезная информация для инженеров . Лондон: Лонгманс. стр. 283 . котел Фэйрберн.
^ «Библиотека Бэнкрофта, Калифорнийский университет в Беркли, Интернет-архив Калифорнии» . oac.cdlib.org . Проверено 20 июля 2023 г.
^ Джонс, Дэвид (1975). «Паровой кран Stothert and Pitt типа Fairbairn» (PDF) . Дж. Биас . 8 . Бристольское промышленное археологическое общество.
^ Jump up to: ^а ^б «Паровой кран Fairbairn ST 5834 7219» . Историческая Англия . Проверено 13 декабря 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Информационный лист 1: Паровой кран Fairbairn, 1876 г. (2-е изд.). Бристольский музей и художественная галерея.
^ Историческая Англия . «Фэрбэрн Крейн, Бристольская гавань (памятник, внесенный в список) (1005418)» . Список национального наследия Англии .
^ «Тайна викторианского крана Фэйрберн, набережная Эспланада, пристань Дувра, Кент, Великобритания» . 5 апреля 2011 г.
^ Историческая Англия . «Кран типа Fairburn, док Веллингтона (1004193)» . Список национального наследия Англии . Проверено 25 февраля 2016 г. .
^ «Судостроение и Кальпе – Кюрасао – первый пароход, пересекший Атлантику» . Дуврский историк . 6 августа 2013 г.
^ «Реставрация исторического крана оживляет историческую тропу» . Порт Дувра . 2 декабря 2014 г.
^ «Портовый кран… и Альберт-холл!» . 20 ноября 2014 г.

Внешние ссылки

[Fairbairn,_Useful_Information_for_Engineers-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фэйрберн, Уильям (1860) [1856]. Полезная информация для инженеров . Лондон: Лонгманс. стр. 283 . котел Фэйрберн.

[2] «Библиотека Бэнкрофта, Калифорнийский университет в Беркли, Интернет-архив Калифорнии» . oac.cdlib.org . Проверено 20 июля 2023 г.

[BIAS,_Fairbairn-3] Джонс, Дэвид (1975). «Паровой кран Stothert and Pitt типа Fairbairn» (PDF) . Дж. Биас . 8 . Бристольское промышленное археологическое общество.

[list2s-4] Jump up to: ^а ^б «Паровой кран Fairbairn ST 5834 7219» . Историческая Англия . Проверено 13 декабря 2022 г.

[Bristol_Museum_sheet-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Информационный лист 1: Паровой кран Fairbairn, 1876 г. (2-е изд.). Бристольский музей и художественная галерея.

[6] Историческая Англия . «Фэрбэрн Крейн, Бристольская гавань (памятник, внесенный в список) (1005418)» . Список национального наследия Англии .

[7] «Тайна викторианского крана Фэйрберн, набережная Эспланада, пристань Дувра, Кент, Великобритания» . 5 апреля 2011 г.

[8] Историческая Англия . «Кран типа Fairburn, док Веллингтона (1004193)» . Список национального наследия Англии . Проверено 25 февраля 2016 г. .

[9] «Судостроение и Кальпе – Кюрасао – первый пароход, пересекший Атлантику» . Дуврский историк . 6 августа 2013 г.

[10] «Реставрация исторического крана оживляет историческую тропу» . Порт Дувра . 2 декабря 2014 г.

[11] «Портовый кран… и Альберт-холл!» . 20 ноября 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]