6柱ビームエンジンはビームエンジンの一種で、ビームの中央ピボットは鋳鉄製のフレームまたは「ベッドステッド」で支えられ、そのフレームは6本の鉄柱で支えられています。[1]
歴史
これらのエンジンは、自家製エンジンの後の発展型である。鋳鉄製のフレームは、納品前に工場で製造およびテスト組み立てが可能であったため、現場での迅速な組み立て、つまり「据付」が可能であった。主な利点は、エンジン室に複雑な石積み基礎が必要ないことで、鉄製のフレームをボルトで固定するだけの単純な水平プラットフォームがあればよいということである。シリンダー、ビーム ピボット、クランク シャフト間の難しい位置合わせはすべて、工場で製造されたフレームによって処理された。[2]フレームの上部は、ビームの中央ピボットとワットの平行移動ギアのみを支えているが、シリンダーとクランク シャフト間の垂直方向の曲げ力に対してフレーム全体を強化する重要な機能も持っている。鋳鉄は曲げに弱く、浅いフレームだけでは、堅固な石積みのサポートが必要になるか、すぐに壊れてしまう。
現存する最古の6柱エンジンの一つは、1820年に作られた小型エンジンで、おそらくボルトン・アンド・ワット社製で、バーミンガム科学産業博物館に保存されている。[2]同じコレクションには、イーストン・アンド・エイモス社製の1864年製の6柱エンジンもあった。こちらはウルフ複合エンジンで、やや大型である。[3] [4]
6列エンジンは、小型エンジンで最も普及していました。これらはすべて回転ビームエンジンで、フライホイールと回転出力軸を備えていました。これらは、サトウキビ圧搾機[5] 、炭鉱や製材所の巻上機など、多様な機械の駆動に使用されました。20世紀後半まで稼働していた多くのビームエンジン[i]は非回転式で、垂直型水ポンプを直接駆動していました。これらは6列レイアウトを採用していませんでした。
小型の6柱エンジンは、半可搬式エンジンの初期の形態と考えることができる。[2]プレハブ式で基礎が不要なため、最初の設置がより迅速かつ安価になった。また、他の場所でのエンジンの再利用も促進された。バーミンガムの小型エンジンは少なくとも3か所で巻き上げエンジン、耐火粘土の粉砕機、そして最後に農場のもみ殻切り機として稼働したことが知られており、その耐用年数は約130年であった。[2] [6]マーゲートのコブ醸造所のエンジン（1825年）は、西インド諸島の砂糖農園向けに建造されたバッチの1つであったが、出荷前に破産したため、代わりに南米に送られた。その後、船がノース・フォアランドで難破し、難破船から購入されて地元で使用された。[7]この設計の汎用性により、さまざまな産業で簡単に使用できた。
6柱式エンジンは英国以外では通常製造されませんでしたが、少なくとも1台は1840年代に米国ウェストポイント鋳造所で製造され、プエルトリコのアシエンダ・アズカレラ・ラ・エスペランサに輸出され、サトウキビ工場の駆動に使用されました。このエンジンは現在もそこに残っており、1979年にはアメリカ機械学会によって国家歴史機械工学ランドマークに指定されました。[8]
バリエーション
ツイン6コラムエンジンは、2台のエンジンが共通のフライホイールを駆動する方式で使用されました。各エンジンの上部には典型的な鋳鉄製の6コラムフレームが使用され、エンジン間は追加のフレームで連結されていました。1867年製のケイ社製エンジンの例は、チルターン丘陵のダンサーズエンド揚水所で使用されており、現在キュー橋に展示されています[9]。
大型エンジンでは、上部のフレームが扱いにくくなるため、6柱式が採用されることは稀でした。太い梁の重量は、梁の軸を支える細い柱では耐えられないほど重かったからです。稀な例として、2本ではなく4本の柱を近接させて配置した8柱式エンジンが挙げられます。このようなエンジンの例がマークフィールド・ロードに現存しています。[10]大型エンジンの超高出力化に伴い、フレームにかかる曲げ力が大きくなりすぎたため、これらのエンジンではエンジンの底部に石積みのベッド、または深い鉄製のベッド鋳物を使用しました。
タンクベッドエンジン
半可搬式エンジンとしてさらに発展したのが、タンクベッドエンジンです。これは、平らな下部フレームを深い鋳鉄製の「バスタブ」に置き換えたものです。[11]これによりフレームの剛性が向上し、エンジンを非常に弱い基礎の上に設置できるようになりました。植民地時代に使用されたこれらのエンジンの多くは、石積みの上に設置されるのではなく、木製の支柱に杭で固定するだけでした。
ほとんどのビームエンジンも凝縮式でした。ホットウェルやエアポンプなどの接続部品は、このような防水タンク内に設置することで、排出される水を封じ込めることができました。
タンクベッドエンジンのモデルは、トゥバル・ケインのモデルビームエンジン設計「レディ・ステファニー」の基礎となった。[12]
脚注
参考文献
- ^ ストーラー、JD (1969). 『蒸気機関の簡単な歴史』 ロンドン: ジョン・ベイカー. p. plate 6. ISBN 0-212-98356-3。
- ^ abcd テネシー州クロウリー (1982)。ビームエンジン。セネシオ出版。 p. 70.ISBN 0-906831-02-4。
- ^ クロウリー（1982年）、106ページ。
- ^ 「6列ウルフ複合ビームエンジン」。定置式蒸気エンジン。
- ^ 「生き残ったビームエンジン」。モデルエンジニア。2007年。
- ^ 「半ポータブルビームエンジン」。定置式蒸気エンジン。
- ^ クロウリー（1982年）、64-65頁。
- ^ 「アシエンダ・アズカレラ・ラ・エスペランサ、蒸気機関と製粉所、プエルトリコ州道2号線マナティ川橋の北2.65マイル、マナティ市マナティ、プエルトリコ」。アメリカ歴史建造物調査。米国議会図書館。2013年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ワトキンス、ジョージ (1978). 「独立回転ビームエンジン」. 『産業における蒸気エンジン』第1巻. ムーアランド出版. 36, 38ページ. ISBN 0-903485-65-6。
- ^ クロウリー（1982年）、124ページ。
- ^ ab Crowley（1982）、99ページ。
- ^ 「レディ・ステファニー」ビームエンジン
