油圧ジガー

油圧ジガーは油圧駆動の機械式ウインチです。

19世紀半ばから、近代化が進む造船所や倉庫では水力発電が利用できるようになりました。この水力発電は集中的に行われ、造船所周辺や新しい水力発電ネットワークによって都市全体に配管で供給されました。^[1]

ジガーは、1840年頃にウィリアム・アームストロングが油圧クレーンの一部として開発しました。 ^[2]油圧クレーンは、アームストロングが初めて財を成し、エルズウィックのアームストロング社というエンジニアリングおよび兵器会社を設立したきっかけとなった発明です。アームストロングによるジガーの元々の発明は疑問視されてきましたが、彼がそれを広く利用した最初の人物でした。^[3]

手術

ジガーは、ブラマーの油圧プレスの後、連続回転油圧モーターの登場以前に登場した、ビクトリア朝時代の最初の油圧機械の 1 つです。これにより、ラムの機構を利用して、ラムの長さだけでなく、実用的な長距離を移動できるようになりました。

ジガーは滑車ブロックのように機能しますが、逆の働きをします。^[2]ロープを簡単に引っ張って強力なリフト力に変えるのではなく、ジガーは移動距離が制限されている油圧ラムの強力な力を使用して、長いチェーンを引っ張ります。チェーンはラムシリンダーの周りに長さ方向に数回ループされ、両端にあるいくつかの滑車上を走ります。シリンダーが動くと、チェーンの端の引っ張り力はループの数だけ増加します。ジガーの引っ張り力は、チェーンがループされた回数に応じて同様に減少します。シリンダーにはそもそも十分なパワーがあり、必要に応じて直径を大きくするだけなので、これはジガーの力に対する重大な制限にはなりませんでした。

シリンダーとは異なり、ジガーは常に圧縮力ではなく張力による引っ張り力を提供します。

最初のジガーは、柔軟な鋼線ロープが開発される前に作られたため、当時は天然繊維ロープではなく錬鉄製のチェーンが使用されていました。その後の機械では、ワイヤーロープに切り替わりました。

同心円筒

クレーンなどの一部の用途では、重いものも軽いもの（フックなし）も持ち上げる必要がありました。荷重のかかった重いものを持ち上げるには、最大容量に応じて直径が決められた従来のシリンダーを使用しました。しかし、そのようなピストンに軽い荷重をかけても、同じ量の高圧水を消費し、消費量に応じて料金が請求されました。この影響を軽減するために、複合ピストン（2つの同心ピストン）が使用されました。荷重がかかっていないときは、中央の小さいピストンが最初に動きます。荷重によってこのピストンが押さえられている場合にのみ、外側の大きいピストンも動き始め、両方のピストンと最大荷重を一緒に持ち上げます。^[4]^[i]

アプリケーション

基本的なジガー機構は、造船所、倉庫、鉄道操車場、エンジニアリング工場など、さまざまな機械に幅広く使用されていました。劇場の舞台のカーテンを上げるときにも使用されていました。

クレーン

ジガーの最初の応用はアームストロングの最初の油圧クレーンであり、これは彼らにとって重要な用途であり続けました。^[5]

特徴的なタイプのクレーンとして、倉庫壁クレーンまたは「ホイップ」がある。ラムは外壁に垂直に設置され、その上に小さなジブまたは固定滑車が取り付けられている。外部設置によって利用できるスペースにより、長いシリンダーと非常に長いリフトが使用でき、数階にまたがる。^[6]

ポータブルウインチ

多くの造船所では、車輪付きの台車に取り付けられた小型のポータブルジガーを使用していました。これらは必要に応じて岸壁の周りを移動でき、ねじ込み式のパイプユニオンで油圧本管の出口に配管できます。これらは、あらゆる作業にポータブルウインチとして使用されました。典型的な作業は、傾斜した通路を通って船倉から梱包物をウインチで引き上げることです。ジュートや綿などのバルク製品の梱包は、港湾労働者が手で持ち上げるには大きすぎて重すぎたため、ジガーが登場したのは、クレーンがまだ限られた数しかなかった時代でした。

リフト

ジガーは倉庫や工場の貨物リフトにも使用されました。 ^[3]ただし、1854年にエリシャ・オーティスが安全ブレーキを発明し、巻き上げケーブルが切れても車両が落下するのを防ぐまでは、乗客の輸送には使用できませんでした。^[3]

カタパルト発射

第二次世界大戦中のイギリスの航空母艦は、航空機用カタパルトの動力源として空気油圧ジガーの一種を使用していた。カタパルトの移動距離は 96 フィート (29 m) で、滑車比は 8:1 であったため、12 フィート (3.7 m) の動力シリンダーが必要であった。シリンダーの片側は、12 個の高圧圧縮空気ボトルのマニホールドに接続されていた。発射の動力は圧縮空気によって供給された。^[ii]反対側には油圧液が充填されていた。発射バルブが作動すると、油圧液の圧力が急激に低下し、液体は加圧されていないキャッチタンクに排出された。ピストンは空気側から油圧側へと急速に押し出され、クロスヘッドとジガー滑車を引っ張り、発射トロリーを前方に引っ張った。航空機の平均加速度は 1 gで、ピークは 2.5 g であった。

発射後、ピストンは狭いチョークリングに入る円錐状の突起によってシリンダー内で減速され、流動面積が減少するにつれて油圧抵抗が増加します。次に、油圧流体は電動ポンプによってキャッチタンクからポンプされ、圧力をかけてシリンダーに戻されます。シリンダーは両端にピストンロッドとジガーがあり、油圧によってピストンが後方に押し出され、空気タンクが再圧縮されてカタパルトが引き込まれました。^[7]

参照

参考文献

^ 油圧モーターのスロットルが効かないという同様の問題から、可変ストローク油圧モーターが開発されました。
^ 必要な動力、つまり作業速度は、油圧ポンプで供給できる量をはるかに上回っていました。おそらく圧縮空気圧に頼る油圧アキュムレータを使用するのではなく、空気圧を直接使用しました。

^ Pugh, B. (1980).油圧の時代. 機械工学出版. pp. 72–78. ISBN 0-85298-447-2。
^ ab Gibson, JW; Pierce, MC (2009).初期の水力発電システムの残骸。第3回オーストラレーシア工学遺産会議。
^ abc マクニール、イアン (1963)。「油圧動力伝達」。セムラー、EG (編)。エンジニアリングヘリテージ。第 1 巻。ロンドン:機械工学研究所。pp . 91–92。ISBN 0-85298-082-5。
^ Pugh (1980)、75-76ページ。
^ アームストロング、WG (1858)。「水圧機械について」。Proc . Inst. Mech. Eng.ロンドン。
^ ギブソン（2009）、5-6頁。
^ リッポン、司令官 PM、RN (1994)。航空機カタパルト。英国海軍における工学の進化。第 2 巻: 1939-1992。スペルマウント。pp. 78–81。ISBN 0907206476。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[5] 油圧モーターのスロットルが効かないという同様の問題から、可変ストローク油圧モーターが開発されました。

[8] 必要な動力、つまり作業速度は、油圧ポンプで供給できる量をはるかに上回っていました。おそらく圧縮空気圧に頼る油圧アキュムレータを使用するのではなく、空気圧を直接使用しました。

[FOOTNOTEPugh198072-78-1] Pugh, B. (1980).油圧の時代. 機械工学出版. pp. 72–78. ISBN 0-85298-447-2。

[Gibson-2] Gibson, JW; Pierce, MC (2009).初期の水力発電システムの残骸。第3回オーストラレーシア工学遺産会議。

[McNeil,_Jigger-3] マクニール、イアン (1963)。「油圧動力伝達」。セムラー、EG (編)。エンジニアリングヘリテージ。第 1 巻。ロンドン:機械工学研究所。pp . 91–92。ISBN 0-85298-082-5。

[FOOTNOTEPugh198075–76-4] Pugh (1980)、75-76ページ。

[Armstrong,_1858-6] アームストロング、WG (1858)。「水圧機械について」。Proc . Inst. Mech. Eng.ロンドン。

[FOOTNOTEGibson20095–6-7] ギブソン（2009）、5-6頁。

[FOOTNOTERippon,_Vol.2199478-81-9] リッポン、司令官 PM、RN (1994)。航空機カタパルト。英国海軍における工学の進化。第 2 巻: 1939-1992。スペルマウント。pp. 78–81。ISBN 0907206476。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)