Двигатель Уитбрида , хранящийся в Музее электростанции в Сиднее , Австралия , построенный в 1785 году, является одним из первых когда-либо построенных ротационных паровых двигателей и старейшим из сохранившихся. [1] [2] Ротационный двигатель — это тип лучевого двигателя , в котором возвратно-поступательное движение балки преобразуется во вращательное движение , создавая непрерывный источник энергии, подходящий для привода механизмов.
Этот двигатель был разработан инженером-механиком Джеймсом Уоттом , изготовлен для фирмы Boulton and Watt и первоначально установлен на пивоварне Whitbread в Лондоне , Англия . После вывода из эксплуатации в 1887 году он был отправлен в Австралийский музей электростанции (тогда известный как Технологический, промышленный и санитарный музей ) и с тех пор был восстановлен в полностью рабочем состоянии.
Двигатель был заказан Сэмюэлем Уитбридом в 1784 году для замены конского колеса в помещении его лондонской пивоварни на Чизвелл-стрит . [3] Он был установлен в 1785 году и стал вторым паровым двигателем, установленным на пивоварне, [4] и позволил Whitbread стать крупнейшим пивоваром в Великобритании. [5] Конское колесо сохранялось в течение многих лет и служило запасным вариантом на случай поломки паровой машины. [6] Приводная шестерня двигателя, видимая и сегодня, была соединена с рядом деревянных валов , которые приводили в движение механизмы внутри пивоварни . Подключенное оборудование включало катки для измельчения солода ; шнек Архимеда , поднимавший измельченный солод в бункер ; подъемник для подъема предметов в здание ; трехпоршневой насос для перекачивания пива; и мешалка в чане. К балке двигателя также был подключен поршневой насос, который перекачивал воду из колодца в резервуар на крыше пивоварни. [6] [7]
В результате маркетингового переворота как для пивовара, так и для производителя двигателя, король Георг III и королева Шарлотта посетили пивоварню 24 мая 1787 года. [8] Двигатель прослужил 102 года, до 1887 года.
Двигатель попал в Музей электростанции (тогда известный как Технологический, промышленный и санитарный музей) через Арчибальда Ливерсиджа , химика, ученого и академика английского происхождения из Сиднейского университета, который был попечителем музея. [9] Ливерсидж был в Лондоне в 1887 году, во время вывода двигателя из эксплуатации, и когда он услышал, что двигатель подлежит сдаче, он спросил, можно ли передать его в дар музею. [10] Whitbread & Co согласились при условии, что двигатель будет настроен и использован в образовательных целях. [6]
Впоследствии двигатель был демонтирован и отправлен в Сидней на паруснике «Патриарх» . Для целей транспортировки большой маховик был разделен на две половины. Хотя обод маховика можно было открутить, ступицу с прикрепленными спицами пришлось просверливать и снова соединить после транспортировки. Из-за нехватки средств двигатель хранился на хранении несколько лет. В конце концов двигатель был установлен в собственном машинном отделении, позади главного здания в старом помещении музея на Харрис-стрит. В 1920-х или 1930-х годах был добавлен электродвигатель, чтобы люди могли видеть двигатель в движении. В 1980-х годах было создано Общество восстановления технологий с целью сбора средств на восстановление двигателя. Реставрация проходила на территории музея на Замковой горе. В ходе реставрации некоторые детали, в том числе поршень, были заменены, чтобы сохранить оригинальные детали. [11] [12] Двигатель, восстановленный до парового состояния, был установлен в новом Музее электростанции в 1988 году. [6] Сегодня двигатель иногда используется в рамках музейной выставки «Паровая революция», [1] пар обеспечивается Центральный котел музея .
Двигатель имеет поршень диаметром 0,64 метра (25 дюймов) с длиной хода 1,8 метра (6 футов) , приводимый в движение средним эффективным давлением 70 килопаскалей (10 фунтов на квадратный дюйм). Его максимальная скорость составляет 20 оборотов в минуту (об/мин) маховика. В молодости двигатель имел максимальную мощность около 26 киловатт (35 л.с. ). [13] В 1795 году он претерпел ряд изменений, превратив его из одностороннего действия в двустороннее; В то время утверждалось, что это преобразование увеличило его мощность до 52 киловатт (70 л.с.), но Музей электростанции утверждает, что это ложь. [14] Через несколько лет после этого был добавлен центробежный регулятор , который снижает уровень пара, если двигатель начинает перегружаться, а балка и главный приводной стержень, оба изначально деревянные, были заменены чугунными из песка. [13]
Помимо своего возраста, двигатель примечателен тем, что он воплощает в себе четыре инновации, которые сделали двигатели Boulton & Watt важным фактором промышленной революции . Первый представляет собой отдельный конденсатор , который повышает эффективность двигателя, позволяя главному цилиндру постоянно оставаться горячим. Второе — параллельное движение , которое преобразует движение поршня вверх и вниз в дуговое движение балки, сохраняя при этом жесткое соединение. Жесткое соединение позволяло двигателю работать двойного действия, то есть поршень мог как толкать, так и тянуть балку. Третий — центробежный регулятор , используемый для автоматического регулирования скорости двигателя. Наконец, солнечная и планетарная шестерни преобразуют возвратно-поступательное движение луча во вращательное движение, которое можно использовать для приведения в движение вращающихся механизмов. [15] [16]
Двигатель изображен на банкноте Банка Англии в 50 фунтов стерлингов вместе с Мэтью Бултоном , Джеймсом Уоттом и мануфактурой Сохо . [17]