グラスホッパービームエンジン

グラスホッパー ビーム エンジンは、中央ではなく一端で回転する ビーム エンジンです。

通常、クランクシャフトへのコネクティングロッドはピストンとビームのピボットの間に配置されます。 ^[1]つまり、通常の第1クラスのレバーではなく、 第2クラスのレバーを使用します。

グラスホッパービームの最初の記録例は、 1784年のウィリアム・マードックの蒸気機関車の模型です。 ^[2]ビームの機械的利点はごくわずかで、クロスヘッドの代わりに主に使用されていたようです。これは実質的にリターンコネクティングロッドエンジンでした。アメリカの技術者オリバー・エバンスは1801年に高圧海洋グラスホッパーエンジンを考案し、^{[注 1]} 1805年には水陸両用浚渫船オルクトル・アンフィボロスを建造しました。^[2]

ほぼすべてのグラスホッパー エンジンは、クランクシャフトをピストンとビームのピボットの間に配置しました。これにより、ピストンのストロークが長くなり、クランクのストロークが短くなりますが、力は大きくなります。これは、シリンダーの力が限られていたものの、長いシリンダーを使用することで出力を増加できた初期の低圧蒸気エンジン^{[注 2]}にとって有利でした。例外として、アメリカ人のオリバー エバンスのボートやフィニアス デイビスのグラスホッパー機関車はこれを逆にし、シリンダーをピボットとクランクの間に配置しました。これは、第 3 種のてこです。

多くのグラスホッパー エンジンは固定エンジンとして製造されました。初期の蒸気機関車には、ビーム エンジンを使用した注目すべきものもいくつかありましたが、それらはすべてグラスホッパー パターンでした。より多くのグラスホッパー エンジンが船舶用エンジンとして製造されました。

グラスホッパーエンジンの最も重要な用途の1つは、外輪船の船舶エンジンとしての使用でした。エヴァンスのオルクトル アンフィボロスでの実験が失敗に終わった後、最初の成功したグラスホッパーエンジンは、 1812年に建造された最初の商業的に成功した蒸気船PS コメット^{のエンジンでした。 [3]船舶での使用では、グラスホッパーエンジンは}「ハーフレバー」エンジンと呼ばれ^{[注 3]}、シリンダーの両側に1つずつ、低く設定されたレバーを使用しました。これにより、重心が低くなり安定性が高まり、クランクシャフトが高くなり、外輪の駆動に適しました。コメットのエンジン設計者であるヘンリー ベルは、その後半世紀にわたって外輪船で広く使用されるエンジンのパターンを確立しました。^[3]

従来のビームエンジンのビームとピボットを支えるために使用されていた重い石造りのエンジンハウスとは異なり、グラスホッパービームはスイングリンク上で回転していました。クランクピンはビームによって直接運ばれ、垂直方向に一直線に移動し、ビームピボットはリンク上でわずかに横方向に移動することでこれを可能にしました。^{[注 4]これにより、ピストンロッド上の}平行移動リンクの必要性が簡素化されました。グラスホッパーエンジンは、従来のビームエンジンよりも軽量で、現場でのかなりの組み立て作業を必要とせず、工場で完全に製造できました。これにより、小型エンジンでのグラスホッパーエンジンの使用が促進されました。一部のメーカー、特にサザークのイーストン＆エイモスは、そのようなエンジンを専門としていました。多くはポンプ用に使用されましたが、大型の工場の動力としてではありませんでした。

• スティーブンソン（1823）バーミンガム博物館^[4]
• モーランド醸造所、レディング（1830年頃）アビンドン、個人コレクション^[5]
• プレッシー・ミル、ノーサンバーランド（1830年頃）^[6]
• イーストン＆エイモス社製エンジン一式（1854年）サフォーク州ラウンドポンプ場^[7]
• イーストン＆エイモス（1856）ロサムパーク、バーネット^[8]
• イーストン＆エイモス（1861年）王立園芸協会、ウィズリー、後のロイヤルアルバートホール。現在は科学博物館に所蔵されている^[9]
• ヘイワーズ・ヒース（1865年）王立スコットランド博物館、エディンバラ^[10]

• パフィング・ビリー/ワイラム・ディリー(1813–1815)
• スタウアブリッジのライオン/アゲノリア(1828)
• ボルチモア・アンド・オハイオの グラスホッパー機関車^{[11] [12]} (1832)

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