,_HMNB_Portsmouth_(NHLE_Code_1078288)_(October_2022)_(1).jpg/1280px-Block_Mill_(Building_Number_1.153),_HMNB_Portsmouth_(NHLE_Code_1078288)_(October_2022)_(1).jpg)
Портсмутские блочные мельницы являются частью верфи Портсмута в Портсмуте , Хэмпшир , Англия, и были построены во время Наполеоновских войн для снабжения британского Королевского флота полиспастами . Они положили начало эпохе массового производства с использованием цельнометаллических станков (разработанных в основном Марком Изамбардом Брюнелем ) и считаются одним из основополагающих сооружений Британской промышленной революции . Они также являются местом расположения первых стационарных паровых двигателей, используемых Адмиралтейством . [1]
С 2003 года English Heritage проводит детальное обследование зданий и записей, касающихся машин.
Королевский флот развивался вместе с развитием Британии к середине восемнадцатого века в то, что было описано как величайшая промышленная сила в западном мире. Адмиралтейство и военно-морской совет начали программу модернизации верфей в Портсмуте и Плимуте, так что к началу войны с революционной Францией они обладали самыми современными флотскими сооружениями в Европе.
Система доков в Портсмуте берет свое начало в работе Эдмунда Даммера в 1690-х годах. Он построил ряд бассейнов , мокрых и сухих доков . [2] В течение восемнадцатого века в них были внесены изменения. Один из бассейнов стал ненужным к 1770 году, и было предложено использовать его в качестве отстойника, в который могла бы стекать вся вода из других сооружений. Вода откачивалась серией цепных насосов, приводимых в движение лошадьми .
В 1795 году бригадный генерал сэр Сэмюэл Бентам был назначен Адмиралтейством первым (и единственным) генеральным инспектором военно-морских работ с задачей продолжить эту модернизацию, и в частности, внедрение паровой энергии и механизацию производственных процессов на верфи. Его офис нанял несколько специалистов в качестве помощников — механиков ( инженеров ), чертежников , архитекторов , химиков , клерков и других. Офис генерального инспектора отвечал за введение в Портсмуте завода по прокатке медных листов для обшивки корпусов кораблей и кузнечных станов для производства металлических деталей, используемых при строительстве судов. Они также ввели подобную модернизацию на других военно-морских верфях совместно с MI Brunel и Maudslay.
К 1797 году начались работы по строительству дополнительных сухих доков и углублению бассейнов, и Бентам понял, что существующая дренажная система не справится с возросшим спросом. В 1798 году он установил паровой двигатель, разработанный членом его команды Джеймсом Сэдлером , который, помимо работы цепных насосов, приводил в действие деревообрабатывающее оборудование и насос для забора воды из колодца вокруг верфи для целей пожаротушения. Этот колодец находился примерно в 400 футах (120 м), а насосы работали с помощью горизонтального возвратно-поступательного деревянного копья, размещенного в туннеле, идущем от машинного отделения до верхней части колодца. Двигатель Сэдлера представлял собой самодельный настольный двигатель, установленный в одноэтажном машинном отделении со встроенным котлом; он заменил один из конных приводов цепных насосов. В 1807 году в том же доме этот двигатель был заменен другим, более мощным, настольным двигателем, изготовленным Фентоном, Мюрреем и Вудом из Лидса , а в 1830 году — балочным двигателем Модсли .
В 1800 году в качестве резервного был заказан двигатель Boulton and Watt с балкой, который был размещен в трехэтажном машинном отделении на одной линии с машинным отделением Sadler. Этот двигатель был заменен в 1837 году другим двигателем, изготовленным James Watt and Co.
Пространство было очень тесным, и расширение производственных мощностей было невозможным, поэтому к 1802 году водосборный бассейн был заполнен двумя ярусами кирпичных сводов — нижний слой служил резервуаром, верхний — хранилищем, а крыша последнего находилась на одном уровне с окружающей землей, что создавало больше пространства. Это позволило построить два параллельных ряда трехэтажных лесопилок, южный — для размещения как машинных отделений, так и их дымовых труб, цепных насосов и некоторого деревообрабатывающего оборудования. Северный ряд находился прямо над сводами и должен был вместить больше деревообрабатывающего оборудования. Здания были спроектированы Сэмюэлем Бансом, архитектором персонала Бентама.
Пока строились своды, Бентам заказывал деревообрабатывающие станки собственной конструкции, в основном пилы с восходящим и нисходящим движением и циркулярные пилы. Они были установлены на обоих участках, а мощность для их привода передавалась от двигателей на северный участок через нижние передачи через верхний слой сводов, а затем через вертикальные валы на верхние этажи зданий. Конечные приводы к станкам применялись с помощью плоских ремней, работающих на шкивах.
Это оборудование было запланировано для резки древесины для многочисленных более мелких деталей, используемых в судостроении, особенно столярных изделий, которые ранее вырезались вручную, таких как компоненты для столов и скамеек, а также небольших токарных изделий, таких как страховочные штыри . Есть доказательства того, что он разработал роторный строгальный станок для древесины, но подробности этого неясны. Есть также доказательства того, что в комплексе размещался станок для сверления труб, с помощью которого прямые вязовые деревья сверлились для насосных долин. Они могли быть длиной до 40 футов (12 м) и устанавливались через палубы судна, чтобы перекачивать морскую воду на палубу. Там был станок для изготовления нагелей — длинных деревянных штифтов, используемых для скрепления деревянных частей корабля вместе.
Королевский флот использовал большое количество блоков , которые все изготавливались вручную подрядчиками. Их качество было нестабильным, поставки были проблематичными, и они были дорогими. Типичному линейному кораблю требовалось около 1000 блоков разных размеров, и в течение года флоту требовалось более 100 000. Бентам изобрел несколько машин для изготовления блоков, но не разработал их, и подробности того, как они работали, теперь неясны. В 1802 году Марк Изамбард Брюнель предложил Адмиралтейству систему изготовления блоков с использованием запатентованного им оборудования . Бентам оценил превосходство системы Брюнеля, и в августе 1802 года Адмиралтейство уполномочило его приступить к работе.
Было три серии машин для изготовления блоков, каждая из которых была предназначена для изготовления блоков разных размеров. Они были спланированы так, чтобы обеспечить производственную линию, поэтому каждый этап работы переходил к следующему естественным образом. Двор между двумя зданиями лесопилки был огорожен и покрыт крышей, чтобы сформировать новую мастерскую для размещения машин для изготовления блоков. [3] Первый набор для средних блоков был установлен в январе 1803 года, второй набор для блоков меньшего размера — в мае 1803 года, а третий набор для больших блоков — в марте 1805 года. Было проведено множество изменений в планировке и некоторые модификации завода, пока в сентябре 1807 года завод не был признан способным удовлетворить все потребности флота: в 1808 году было произведено 130 000 блоков.
Машины были 22 типов и в общей сложности насчитывали 45. Они приводились в движение двумя паровыми двигателями мощностью 30 лошадиных сил (22 кВт). Машины включали в себя циркулярные пилы, токарные станки и долбёжные станки. С помощью этих машин 10 человек могли изготовить столько же блоков, сколько 110 квалифицированных мастеров. [4]
Полиспаст состоит из четырех частей: оболочки, шкива, штифта для размещения последнего в оболочке и металлической втулки , или цапфы, вставленной в шкив для предотвращения износа между ней и штифтом. Блоки могут различаться по размеру и количеству шкивов.
Процесс изготовления ракушек
Процесс изготовления снопов
Процесс изготовления булавок
Процесс изготовления металлических сковородок
Процесс сборки
В этих машинах впервые были использованы некоторые особенности, которые с тех пор стали обычным явлением в машиностроении.
В патентной спецификации Брюнеля показаны деревянные каркасные машины, которые, хотя и демонстрируют многие принципы фактически установленных машин, мало похожи на окончательные проекты. Машины, представленные Брюнелем Адмиралтейству для оценки, сейчас находятся в Национальном морском музее. После того, как контракт с Адмиралтейством был заключен, Бентам нанял Генри Модсли для их изготовления, и очевидно, что окончательные проекты имели значительный вклад от Бентама, Модсли, Саймона Гудрича (механика военно-морского совета), а также самого Брюнеля. Из-за отсутствия Бентама в России именно Гудрич фактически запустил блочные мельницы в полное производство. Оплата Брюнеля основывалась на экономии, полученной ВМФ с помощью новой системы.
Эти машины были почти полностью сделаны вручную, единственными используемыми станками были токарные станки для обработки круглых деталей и сверлильные станки для расточки небольших отверстий. В то время не было фрезерных, строгальных или формовочных станков, и все плоские поверхности изготавливались вручную путем стружения, опиливания и шабрения. Есть свидетельства того, что шлифовка плоских поверхностей также производилась для получения почти точной отделки. Каждая гайка изготавливалась для соответствия соответствующему болту и была пронумерована, чтобы гарантировать их правильную замену. Конечно, это было до эпохи взаимозаменяемости . В качестве материалов использовались литое и кованое железо, латунь и оружейная бронза. Использование металла в их конструкции значительно повысило их жесткость и точность, что стало стандартом для более позднего производства станков.
Эти машины и блочные мельницы привлекали огромный интерес с момента их возведения, начиная с адмирала лорда Нельсона утром того дня, когда он отправился из Портсмута на битву при Трафальгаре в 1805 году, и заканчивая принцессой Викторией в возрасте 12 лет, как частью ее образования. Даже во времена Наполеоновских войн , до 1815 года, был поток иностранных сановников и военных, желающих учиться. Машины были полностью описаны и проиллюстрированы в Эдинбургской энциклопедии (1811), Циклопедии Риза (1812), дополнении к 4-му изданию Британской энциклопедии (1817) и Столичной энциклопедии . Более поздние энциклопедии, такие как Энциклопедия Томлинсона и Циклопедия Пенни, черпали свои сведения из этих более ранних публикаций.
Эти отчеты были сосредоточены почти полностью на оборудовании для изготовления блоков и игнорировали лесопильную сторону мельниц, и в результате современные комментаторы не обсуждали этот аспект мельниц для блоков. Лесопилки были важны, поскольку Брюнель имел возможность развивать свои идеи, которые он позже использовал на своем частном заводе по производству шпона в Баттерси, и лесопилках Королевского флота на верфях Вулвича и Чатема , а также на заводах, которые он проектировал для частных предприятий, таких как завод Бортвика в Лейте в Шотландии.
С тех пор заводы Block Mills постоянно находились в оккупации ВМФ и, как следствие, закрыты для публики. Производство блоков с использованием этих машин естественным образом сократилось с годами, и производство окончательно остановилось в 1960-х годах, но некоторые из оригинальных машин, часть трансмиссионных приводов и корпуса машинного отделения все еще сохранились в зданиях. В Национальном музее науки и промышленности в Лондоне есть выбор машин, подаренных Адмиралтейством в период с 1933 по 1951 год, а другие экспонируются в Музее учеников верфи в Портсмуте. Несколько веб-сайтов утверждают, что Смитсоновский институт в Вашингтоне, округ Колумбия, также имеет машины из Портсмута: по словам Института, это миф.
Block Mills не использовались в течение многих лет, хотя многие оригинальные шкивные системы остаются на месте, хотя и в плохом состоянии. Здание также находится в плохом состоянии и является приоритетом как для English Heritage , так и для Министерства обороны. По состоянию на 2006 год ведется проект по обеспечению сохранности здания и его содержимого, если не реставрации.
50°48′13″с.ш. 1°06′33″з.д. / 50,8035°с.ш. 1,1093°з.д. / 50,8035; -1,1093
