Młyny blokowe w Portsmouth

Zewnętrzna część Block Mills w październiku 2022 r

Portsmouth Block Mills stanowią część Portsmouth Dockyard w Portsmouth , Hampshire , Anglia i zostały zbudowane podczas wojen napoleońskich w celu zaopatrzenia brytyjskiej Królewskiej Marynarki Wojennej w wielokrążki . Rozpoczęli erę masowej produkcji przy użyciu całkowicie metalowych obrabiarek i są uważani za jeden z przełomowych budynków brytyjskiej rewolucji przemysłowej . Są także miejscem pierwszych stacjonarnych maszyn parowych używany przez Admiralicję .

Od 2003 r. English Heritage prowadzi szczegółową inwentaryzację budynków i dokumentacji dotyczącej maszyn.

Rozwój stoczni Portsmouth

Wnętrze młynów blokowych, przedstawiające górny układ napędowy pasowy używany do napędzania maszyn produkcyjnych zaprojektowanych i opatentowanych przez Marca Isambarda Brunela .

Królewska Marynarka Wojenna ewoluowała wraz z rozwojem Wielkiej Brytanii w połowie XVIII wieku w coś, co zostało opisane jako największa potęga przemysłowa w świecie zachodnim. Zarząd Admiralicji i Marynarki Wojennej rozpoczął program modernizacji stoczni w Portsmouth i Plymouth , tak aby na początku wojny z rewolucyjną Francją posiadały najnowocześniejsze obiekty floty w Europie.

System doków w Portsmouth ma swoje korzenie w pracach Edmunda Dummera z lat 90. XVII wieku. Zbudował szereg basenów oraz mokrych i suchych doków . W ciągu XVIII wieku dokonano w nich zmian. Jeden z basenów stał się zbędny do 1770 r. I zaproponowano wykorzystanie go jako studzienki, do której mogłaby spływać cała woda z innych obiektów. Wodę wypompowywano za pomocą szeregu pomp łańcuchowych o napędzie konnym .

W 1795 r. generał brygady Sir Samuel Bentham został wyznaczony przez Admiralicję, pierwszym (i jedynym) Generalnym Inspektorem Robót Marynarki Wojennej, z zadaniem kontynuowania tej modernizacji, a zwłaszcza wprowadzenia napędu parowego i mechanizacji procesów produkcyjnych w stoczni . Jego biuro zatrudniało kilku specjalistów jako jego pomocników — mechaników ( inżynierów ), rysowników , architektów , chemików , urzędników i innych. Biuro Generalnego Inspektora było odpowiedzialne za wprowadzenie w Portsmouth zakład do walcowania blach miedzianych na poszycie kadłubów statków oraz kuźnie do produkcji elementów metalowych do budowy statków. Wprowadzili również podobną modernizację w innych stoczniach marynarki wojennej we współpracy z MI Brunel i Maudslay.

W 1797 roku rozpoczęto prace nad budową dodatkowych suchych doków i pogłębianiem basenów, a Bentham zdał sobie sprawę, że istniejący system odwadniający nie sprosta zwiększonemu zapotrzebowaniu. Zainstalował silnik parowy zaprojektowany przez członka jego personelu, Jamesa Sadlera , w 1798 r., Który oprócz pracy z pompami łańcuchowymi napędzał maszyny do obróbki drewna i pompę do pobierania wody ze studni wokół stoczni do celów przeciwpożarowych. Ta studnia znajdowała się w odległości około 400 stóp (120 m), a pompy napędzane poziomą drewnianą włócznią poruszającą się ruchem posuwisto-zwrotnym, umieszczoną w tunelu biegnącym od maszynowni do szczytu studni. Silnik Sadlera był zbudowanym samodzielnie silnikiem stołowym zainstalowany w parterowej maszynowni z wbudowanym kotłem; zastąpił jeden z napędów konnych do pomp łańcuchowych. Silnik ten został zastąpiony w 1807 roku w tym samym domu przez inny, mocniejszy silnik stołowy wyprodukowany przez Fentona, Murraya i Wooda z Leeds , az kolei w 1830 roku przez silnik belkowy Maudslay .

W 1800 roku zamówiono silnik belkowy Boultona i Watta jako rezerwowy, który został umieszczony w trzypiętrowej maszynowni w linii z maszynownią Sadlera. Silnik ten został zastąpiony w 1837 roku przez inny silnik wykonany przez James Watt and Co.

Przestrzeń była bardzo ciasna, a rozbudowa zakładów produkcyjnych nie była możliwa, dlatego do 1802 r. zlewnię wypełniono dwoma poziomami ceglanych sklepień – dolna warstwa pełniła rolę zbiornika, górna – magazynu, a dach tego ostatniego zrównuje się z otaczającym terenem, tworząc w ten sposób więcej przestrzeni. Pozwoliło to na zbudowanie dwóch równoległych ciągów trzykondygnacyjnych młynów do drewna, południowego, w którym mieściły się zarówno parowozownie, jak i ich kominy, pompy łańcuchowe i niektóre maszyny do obróbki drewna. Skrzydło północne znajdowało się bezpośrednio nad sklepieniami i miało pomieścić więcej maszyn do obróbki drewna. Budynki zostały zaprojektowane przez Samuela Bunce'a, architekta personelu Benthama.

Podczas budowy sklepień Bentham zamawiał maszyny do obróbki drewna własnego projektu, głównie piły góra-dół i piły tarczowe. Zostały one zamontowane w obu skrzydłach, moc do ich napędzania była przenoszona z lokomotyw do skrzydła północnego przez podwozia przez górną warstwę sklepień, a następnie pionowymi szybami na górne kondygnacje budynków. Napędy końcowe do maszyn odbywały się za pomocą pasów płaskich poruszających się na kołach pasowych.

Maszyna ta miała ciąć drewno na liczne mniejsze części używane w przemyśle stoczniowym, zwłaszcza stolarkę, która wcześniej była cięta ręcznie, jak np . . Istnieją dowody na to, że opracował on obrotową strugarkę do drewna, ale szczegóły tego są niejasne. Istnieją również dowody na to, że w kompleksie znajdowała się maszyna do wytaczania rur, za pomocą której drążono proste wiązy pod doliny pompowe. Mogły one mieć długość do 40 stóp (12 m) i były mocowane przez pokłady statku w celu pompowania wody morskiej na pokład. Była tam maszyna do robienia gwoździ do drzew — długich drewnianych kołków służących do łączenia drewnianych części statku.

Bloki

Drewniany blok

Królewska Marynarka Wojenna używała dużej liczby bloków , z których wszystkie były wykonane ręcznie przez wykonawców. Ich jakość nie była stała, dostawy były problematyczne i były drogie. Typowy okręt liniowy potrzebował około 1000 bloków różnej wielkości, a Marynarka Wojenna potrzebowała ich w ciągu roku ponad 100 000. Bentham wymyślił kilka maszyn do robienia bloków, ale ich nie opracował, a szczegóły ich działania są teraz niejasne. W 1802 roku Marc Isambard Brunel zaproponował Admiralicji system wytwarzania bloków przy użyciu opatentowanej przez siebie maszyny . Bentham docenił wyższość systemu Brunela iw sierpniu 1802 roku został upoważniony przez Admiralicję do kontynuacji.

Były trzy serie maszyn do produkcji bloków, z których każda została zaprojektowana do wykonywania różnych rozmiarów bloków. Zostały rozplanowane tak, aby umożliwić linię produkcyjną, więc każdy etap pracy przechodził do następnego w naturalny sposób. Dziedziniec między dwoma budynkami tartaku został odgrodzony murem i zadaszony w celu utworzenia nowego warsztatu, w którym mieściły się maszyny do produkcji bloczków. Pierwszy zestaw dla bloków średnich zainstalowano w styczniu 1803 r., drugi dla bloków mniejszych w maju 1803 r., a trzeci dla bloków dużych w marcu 1805 r. Liczne zmiany układu i pewne modyfikacje zakładu trwały do września W 1807 roku uznano, że fabryka jest w stanie zaspokoić wszystkie potrzeby Marynarki Wojennej: w 1808 roku wyprodukowano 130 000 bloków.

Procesy wibroprasowe z wykorzystaniem maszyn

Maszyny były 22 typów i łącznie 45. Napędzały je dwa silniki parowe o mocy 30 koni mechanicznych (22 kW). Maszyny obejmowały piły tarczowe, tokarki do kołków i dłutarki. Za pomocą tych maszyn 10 ludzi mogło wyprodukować tyle bloków, ile 110 wykwalifikowanych rzemieślników.

Blok koła pasowego składa się z czterech części: skorupy, krążka, sworznia do umieszczenia tego ostatniego w skorupie oraz metalowej tulei lub płaszcza, włożonego w krążek, aby zmniejszyć zużycie między nim a sworzniem. Bloki mogą różnić się rozmiarem i liczbą krążków.

Proces tworzenia muszli

Wytnij plastry z pnia drzewa, az tych plasterków piłami tarczowymi wycinaj prostokątne bloki, z których wykonano muszle.
Wywierć w bloczku otwór na kołek i pod kątem prostym do niego otwór lub otwory na dłuta (w zależności od ilości dłut). Zacisk używany do trzymania bloku jednocześnie wcinał punkty ustalające, za pomocą których bloki były mocowane w późniejszych maszynach, zapewniając w ten sposób spójne położenie i pomiar w kolejnych procesach.
Wbijaj bloki za pomocą samoczynnej maszyny. Dłuto dłutujące poruszało się ruchem posuwisto-zwrotnym w pionie, a jednocześnie imadło chwytające blok było stopniowo przesuwane przy każdym cięciu. Po skróceniu długości wpustu maszyna automatycznie zatrzymywała się, aby umożliwić wymianę bloku na nowy.
Odetnij rogi bloku piłą tarczową z ustawionymi pod kątem prowadnicami.
Uformuj cztery powierzchnie bloków w płytką krzywą. Dokonano tego za pomocą maszyny, w której kilka bloków zostało zaciśniętych na obwodzie obracającego się koła. Frez był przesuwany po krzywej w poprzek powierzchni bloków podczas ich obracania. Promień krzywej był kontrolowany przez byłego. Po każdym cięciu bloki obracano o 90 stopni, aby uzyskać nową twarz.
Każdy blok był następnie umieszczany w maszynie, która za pomocą obrotowego noża nacinała płytki rowek, aby zapewnić miejsce na liny zabezpieczające.

Proces tworzenia krążków

Wytnij plasterek Lignum Vitae w poprzek pnia . Maszyna do tego umożliwiała obracanie kłody w tym samym czasie, w którym działała piła tarczowa, zapewniając utrzymanie równej grubości. Położenie kłody przy każdym nowym cięciu było kontrolowane za pomocą śruby pociągowej, co zapewniało dużą dokładność.
Z tego plasterka uformuj okrągły krążek za pomocą piły zaokrąglającej, która jednocześnie wywierciła środek i ukształtowała zewnętrzną krawędź.
Wyfrezuj z każdej powierzchni profil, aby uzyskać zewnętrzną powierzchnię płaszcza
Płaszcz został włożony do krążka, a pierścień ustalający został nitowany , aby utrzymać go na miejscu.
Rozciągnij otwór w płaszczu do rozmiaru wymaganej szpilki.
Gotowy krążek był obustronnie licowany na specjalnej tokarce, a rowek na linę był obrabiany na krawędzi.

Proces tworzenia szpilek

Półfabrykaty szpilek zostały wykute nieco ponadwymiarowo z kwadratem pozostawionym na jednym końcu.
Na okrągłej części były toczone na wymiar na specjalnej tokarce .
Nadano im polerowane wykończenie między hartowanymi matrycami
Jedno ze źródeł mówi, że były następnie konserwowane, aby uchronić je przed rdzą.

Proces wytwarzania powłok metalowych

Zostały one odlane z metalu dzwonowego, a forma pozostawiła rowki zatrzymujące tłuszcz w otworze wewnętrznym. Jeden koniec płaszcza miał kołnierz, a na drugi koniec dostarczono luźny pierścień, razem te części stanowiły gniazdo dla nitów, które mocowały płaszcz do krążka.

proces składania

Skorupy zostały wygładzone ręcznie za pomocą szprychy , a następnie zmontowano krążek i sworzeń. Przechowywano je w Młynach Blokowych i wydawano na żądanie.

Znaczące cechy

Maszyny te po raz pierwszy wykorzystywały kilka funkcji, które od tego czasu stały się powszechne w projektowaniu maszyn.

Operacja wytaczania wcięła punkty pomiarowe w drewnianych klockach, których zaciski późniejszych maszyn używały do precyzyjnego umieszczania bloków. Oznaczało to, że pozycjonowanie bloku w późniejszych procesach zapewniało dokładne położenie względem pracującego na nim narzędzia.
Kilka maszyn miało sprzęgła stożkowe.
Brunel używał odłączanych końcówek narzędzi trzymanych w uchwytach narzędziowych bardzo podobnych do tych używanych obecnie w tokarkach ogólnego przeznaczenia.
Rozszerzające się uchwyty zaciskowe były używane do lokalizowania krążków poprzez chwytanie wewnętrznego otworu podczas niektórych operacji.
Na niektórych maszynach zastosowano uchwyty dwuszczękowe. Były to prekursory uchwytów trójszczękowych stosowanych obecnie w tokarkach.
Maszyny dłutujące można było ustawić tak, aby zatrzymywały się automatycznie po zakończeniu operacji.
wymienność krążków i szpilek, ponieważ nie były one połączone z określoną skorupą.
Przepływ pracy można chyba najlepiej opisać jako produkcję seryjną ze względu na zakres wymaganych rozmiarów bloków. Niemniej jednak był to w zasadzie linii produkcyjnej . Ta metoda pracy nie przyjęła się w ogólnej produkcji w Wielkiej Brytanii przez wiele dziesięcioleci, a kiedy to się stało, została sprowadzona z Ameryki.
Cały system został zaprojektowany do pracy przez robotników, a nie rzemieślników wyszkolonych na praktykantów. Każdy człowiek został przeszkolony do obsługi dwóch lub więcej maszyn i mógł być przemieszczany po zakładzie w razie potrzeby.

Produkcja maszyn do produkcji bloków

Specyfikacja patentowa Brunela przedstawia maszyny z drewnianą ramą, które, chociaż przedstawiają wiele zasad faktycznie zainstalowanych maszyn, niewiele przypominają ostateczne projekty. Maszyny przesłane przez Brunela do Admiralicji do oceny znajdują się obecnie w Narodowym Muzeum Morskim. Po zawarciu kontraktu z Admiralicją Bentham zaangażował Henry'ego Maudslaya do ich wykonania i jasne jest, że ostateczne projekty miały znaczny wkład ze strony Benthama, Maudslaya, Simona Goodricha , (mechanik do zarządu Marynarki Wojennej) oraz sam Brunel. Ze względu na nieobecność Benthama w Rosji, to właśnie Goodrich doprowadził młyny blokowe do pełnej produkcji. Płatność Brunela opierała się na oszczędnościach marynarki wojennej dzięki nowemu systemowi.

Maszyny te były prawie w całości wykonane ręcznie, a jedynymi używanymi obrabiarkami były tokarki do obróbki okrągłych części oraz wiertarki do wytaczania małych otworów. Nie było wówczas frezarek, strugarek ani frezarek, a wszystkie płaskie powierzchnie wykonywano ręcznie, poprzez struganie, piłowanie i skrobanie. Istnieją dowody na to, że szlifowanie mieszkań było również wykonywane w celu uzyskania niemal precyzyjnych wykończeń. Każda nakrętka została wykonana tak, aby pasowała do odpowiedniej śruby i została ponumerowana, aby zapewnić prawidłową wymianę. To było przed czasami zamienności , Oczywiście. Użyte materiały to żeliwo i kute żelazo, mosiądz i brąz. Zastosowanie metalu w całej ich konstrukcji znacznie poprawiło ich sztywność i dokładność, co stało się standardem w późniejszej produkcji obrabiarek.

Reklama

Te maszyny i młyny blokowe cieszyły się ogromnym zainteresowaniem od czasu ich wzniesienia, począwszy od admirała Lorda Nelsona rano w dniu, w którym zaokrętował się z Portsmouth do bitwy pod Trafalgarem w 1805 r., do księżniczki Wiktorii w wieku 12, w ramach jej edukacji. Nawet w czasie wojen napoleońskich aż do 1815 r. płynął strumień zagranicznych dygnitarzy i wojskowych pragnących się uczyć. Maszyny zostały w pełni opisane i zilustrowane w Edinburgh Encyclopædia (1811), Rees's Cyclopædia (1812), suplemencie do czwartego wydania Encyclopædia Britannica (1817) i Encyclopædia Metropolitana . Późniejsze encyklopedie, takie jak Tomlinson's Encyclopaedia i Penny Cyclopaedia, czerpały swoje relacje z tych wcześniejszych publikacji.

Relacje te koncentrowały się prawie wyłącznie na maszynach do produkcji bloków i ignorowały tartaczną stronę młynów, w wyniku czego współcześni komentatorzy nie omawiali tego aspektu Młynów Blokowych. Tartaki były ważne, ponieważ Brunel mógł rozwijać swoje pomysły, które wykorzystywał później w swoim prywatnym młynie forniru w Battersea, a tartaki Royal Navy w Woolwich Dockyard i Chatham Dockyard , a także młyny, które zaprojektował dla prywatnych koncernów, takie jak Borthwick's w Leith w Szkocji.

Późniejsza historia

Od tego czasu Młyny Blokowe pozostają pod stałą okupacją Marynarki Wojennej, w związku z czym nie są dostępne dla publiczności. Produkcja bloków przy użyciu tych maszyn naturalnie spadała z biegiem lat, ostatecznie produkcja została zatrzymana w latach 60., ale niektóre z oryginalnych maszyn, część napędów przekładni i skorupy maszynowni nadal przetrwały w budynkach. Narodowe Muzeum Nauki i Przemysłu w Londynie posiada wybór maszyn podarowanych przez Admiralicję w latach 1933-1951, a inne są wystawione w Dockyard Apprentice Museum w Portsmouth. Kilka stron internetowych twierdzi, że Smithsonian Institution w Waszyngtonie ma również maszyny z Portsmouth: według instytucji to mit.

Młyny blokowe nie były używane od wielu lat, chociaż wiele oryginalnych systemów kół pasowych pozostaje na miejscu, choć w złym stanie technicznym. Budynek jest również w złym stanie technicznym i ma wysoki priorytet zarówno dla English Heritage , jak i dla Ministerstwa Obrony. Od 2006 r. Trwa projekt mający na celu zapewnienie zachowania budynku i zawartości, jeśli nie przywrócenia.

Zobacz też

Zabytkowe budynki klasy I w Hampshire

Notatki

Raporty English Heritage i inne dokumenty mogą być konsultowane, gdy staną się dostępne w National Monuments Record w Swindon, Wiltshire. [1]
Gilbert, Keith Reginald (1965). Maszyny do produkcji bloków w Portsmouth: pionierskie przedsiębiorstwo w produkcji masowej . Londyn: HM Stationery Office.
Cooper, CC „Linia produkcyjna w Portsmouth Block Mill”, w Industrial Archeology Review VI, 1982, 28–44
Cooper, CC „System produkcji w Portsmouth”, Technologia i kultura , 25, 1984, 182–225
Coad, Jonathan, Królewskie stocznie 1690-1850 , Aldershot, 1989
Coad, Jonathan, The Portsmouth Block Mills: Bentham, Brunel i początek rewolucji przemysłowej w Royal Navy , 2005, ISBN 1-873592-87-6
Wilkin, Susan, Zastosowanie pojawiających się nowych technologii przez Portsmouth Dockyard, 1790–1815 , The Open University PhD Thesis, 1999. (Kopie dostępne w serwisie British Thesis w British Library)
Cantrell, J. i Cookson, G. wyd. Henry Maudslay i pionierzy epoki maszyn , Stroud, 2002

Linki zewnętrzne

Współrzędne :