Loading article…
| オールドベス | |
|---|---|
 オールド・ベス号は現在ロンドンの科学博物館に保存されている | |
| 起源 | |
| タイプ | ワットビームエンジン |
| デザイナー | ジェームズ・ワット |
| メーカー | ボルトン・アンド・ワット |
| 日付 | 1777 |
| 原産国 | イングランド |
| 元オペレーター | ソーホーマニュファクトリー |
| 目的 | 工場の機械を動かす水回収エンジン |
| 測定 | |
| シリンダー | 1 |
| ボア | 33インチ（838 mm） |
| 保存 | |
| コレクション | 科学博物館グループ |
| 位置 | ロンドン科学博物館 |
| 働く | いいえ |
オールド・ベスは、ボウルトン・アンド・ワットの共同事業によって建造された初期のビームエンジンである。このエンジンは1777年に建造され、1848年まで稼働していた。 [1]
このエンジンは、ボールトン・アンド・ワットが製造したエンジンの初期の例として最もよく知られています。しかし、このエンジンは、早期の遮断で動作し、蒸気の膨張を利用して効率を高めるように設計された最初のエンジンであったため、蒸気エンジンの発展においてはるかに重要な役割を果たしました。
現在、ロンドンの科学博物館のパワーギャラリーに保存されています。[2] [3] [4]これは現存する最古のワットエンジンであり、現存する3番目に古いビームエンジンです。[i]
ワットの以前のキニールエンジン
スコットランドのキニールで作られたワットの最初のエンジン[5] [6]は失敗に終わり、[7]部品は取り外され、バーミンガムにあるボウルトンのソーホー工場で再利用されました。[1]改良されたエンジンはそこでさらに成功し、ボウルトンは発展途上の蒸気技術とワットの発明にさらに投資するようになりました。
工場は機械を動かすのに水車を使うように建てられ、その場所もそれに基づいて選ばれたが、季節的に水車を動かす水が不足するのではないかという懸念があった。[8]鉄鋼業界でも同様の問題があったため、水車エンジンが開発された。これは、川の水位が低いときに水を汲み上げて水車を動かすことができる蒸気ポンプである。キニール・エンジンは炭鉱で使用するためのポンプとして建てられたもので、この新しい用途に適していた。ワットの回転ビーム・エンジンはまだ考慮されていなかったため、工場で機械を動かすための回転力を生み出す唯一の方法は水力であった。
1777年、ボウルトンとワットは、ソーホーで使用する2台目のエンジンを建造することを決定しました。これは、キニールエンジン[8]を補完するためか、ワットの新しい蒸気膨張作用のアイディアを主に実験するためでした[1] 。新しいエンジンは、水を戻すエンジンでもありました[2]。以前のニューコメンエンジンと同様に、機械を直接駆動することはできず、水を汲み上げることしかできませんでした。
仕事人生
工事
ワットは1769年5月28日のスモール博士宛の手紙に記されているように、蒸気を膨張的に作動させる可能性をすでに検討していた。[9]初期のエンジンでは、吸気と排気の両方に1つのバルブを使用していたため、膨張的に作動させることはできなかった。ワットはすでに各機能に別々のバルブを使用し始めていたため、[1]それらのタイミングを独立して制御することが可能になった。つまり、吸気バルブのタイミングに鉛を適用することができたのだ。ワットはこの原理を実証するために新しいエンジンを製作することを決意し、石炭消費を大幅に節約できることに自信を抱いた。[10]
建設は1777年に33インチ[ii]シリンダー（84cm）の注文から始まりました。[1]エンジンは8月までにソーホーで組み立てられ、稼働しましたが、まだ完成していませんでした。
エンジンは常に水ポンプとして機能し、ビームの反対側の端に2つの鋳鉄シリンダーが装備されており、1つは作業シリンダー用、もう1つはポンプ用でした。ポンプシリンダーはより高くて薄く、直径24インチ (61 cm)、高さ8フィート3インチ (2.5 m) で、この中の作業ストロークは7フィート (2.1 m) になるように設計されていましたが、実際には6フィート1インチ (1.9 m) しか使用されませんでした。ポンプで汲み上げられた水は、24フィート (7.3 m) のヘッドで供給されました。 [1]エンジンは後に30 馬力のパワーがあったと説明されました。[11]
この梁は初期の単動式ビームエンジンに典型的なもので、梁の両端にある湾曲したアーチ状の頭部に錬鉄製の鎖が通って牽引されていました。後の時点で、おそらく火災後に再建されたときに、この梁は、今日梁の上部に見られる追加の木材と鉄の三角形のトラスで支柱と支柱が取り付けられ、強化されました。[7]
ベルゼブブ
エンジンの最初の動作は満足のいくものではなかった。ワットはコーンウォールにいて、ボルトンはワットに手紙を書き、エンジンの動作を「非常に激しい」と表現した。[12]彼の意見は、エンジンのシリンダーが期待される仕事に対して大きすぎるというものだった。このため、エンジンはおよそ 5.7 psi の圧力で動作していたが、8 psi で動作していれば、それほどぎくしゃくせず激しくもなかっただろう。この動作は非常に顕著で、エンジンには当初ベルゼブブというニックネームが付けられた。[1]
ワットもボルトンも、この機関車の挙動に対する解決策を持っていなかった。ワットは、ウィール・ビジーでスミートン機関車を改造したチェイスウォーター機関車を運転した経験から、蒸気の遮断は激しい動きにつながることを示唆していた。9月、ワットは機関車への蒸気供給を絞ることを推奨した。 [13]ボルトンは、遮断（つまりバルブタイミング）に関するさらなる実験を支持し、1779年に一連のより科学的な測定を試すことを提案した。後から考えると、ボルトンのアプローチの方が熱力学的に効率的だったが、この教訓は蒸気動力の終焉まで機関車の運転手に完全には理解されなかった。
火災と復興
1778 年 7 月のある朝、エンジン ハウスが火災に見舞われているのが発見されました。火は急速に広がり、30 分以内に屋根が焼け落ちました。エンジンの木造部分やはんだ付けされた銅管も破壊または損傷を受けました。大きな木造構造である梁自体も火災により「使用不能」になりました。幸い、エンジンの最も重要な部分であるシリンダーは比較的無傷で火災を免れました。3 週間以内にエンジンは修復され、まもなく再び稼働すると予想されました。[1]
エンジンが損傷していた間、再びコーンウォールにいたワットは「現時点では屋根の修理以上のことはすべきではない」と助言し、エンジンを何らかの改良された方法で再建するつもりだった。[1]これらの再建の性質とその効果は不明のままである。
1781年までに、エンジンは再建された形で数年間稼働していた。どのような改良が加えられたとしても、ワットとボールトンは依然としてこれが「彼らが持っていた最悪のエンジンの1つ」であることに同意した。[1] [14]
造幣局の閉鎖と保存
このエンジンは、1848年に閉鎖されるまで、ウェストミッドランズのハンズワースにあるソーホー造幣局で稼働していた。48ポンドで売却され、その後58ポンドで再販され、新しい所有者であるウォーカー氏の金属圧延工場の外にあるデリントンプールの島に展示された。 [1]造幣局の鋳造機械の多くは、新しいバーミンガム造幣局でさらに使用するために再販されていたが、この老朽化し完全に時代遅れとなったエンジンは、意図的に保存された最初の産業考古学の遺物の一つであったと思われる。
このエンジンは後に再販され、特許庁博物館に寄贈された。この博物館は後にロンドン科学博物館となった。 [1]このエンジンは博物館最古の展示品であるだけでなく、最初にコレクションに加わったものの一つでもある。最初に展示されたとき、エンジンはレンガ造りの機関庫を模した正面が開いた模型の中に設置された。[15]現在は独立した木造の台の上に展示されており、シリンダーをより詳しく検査できる。
ほぼ新品の頃は「最悪のエンジンの一つ」と評されていた機関車だが、70年以上という比較的長い耐用年数があった。また、その名前も、荒々しいベルゼブブから、より親しみやすいオールド・ベスへと変わり、より満足のいく性能を示していた。[16]ソーホー造幣局の職人ジョセフ・ハリソン[11]とウィリアム・バックルの両者の報告書がこれを裏付けている。[1]
2009年にIMechEからエンジニアリング遺産賞を受賞した。[17]
エンジン間の混乱
このエンジンについてはいくつかの混乱が存在し、広く繰り返されてきました。
こうした混乱の第一は、これがワットの2番目のエンジン（キニールエンジンに次ぐ）であり、ボウルトン・ワットのパートナーシップによる最初のエンジンであるという点である。[7]実際には、1773年（キニールエンジンがバーミンガムに戻った）から1777年のベルゼブブの建設までの間に、いくつかのエンジンが製造された。[18]これらには、シュロップシャー州ブロズリー近郊のニューウィリーにあるジョン・ウィルキンソンの高炉用の1775年の38インチ吹き込みエンジンや、ウェストミッドランズ州ティプトン近郊のブルームフィールド炭鉱用の50インチ揚水エンジンなど、よく知られたエンジンが含まれる。[8] [18]
ベルゼバブの正体も混乱している。一部の情報源では、これはバーミンガムで再建されたキニールエンジンを指していると説明している。 [7]オールドベスと ベルゼバブが同じエンジンであるという見解を支持する証拠が2つある。[8]まず、ベルゼバブという名前は、1777年に新しく製造されたエンジンに適用された実験で膨張作業に使用されたときの激しい動作に由来している。[1]次に、ベルゼバブは33インチエンジンと説明されており、今日展示されているオールドベスも同様である。ボウルトン・アンド・ワットがこの寸法のエンジンを他に製造したという記録はない。[1]
参照
- スメスウィックエンジン– 最も古い現役のワット蒸気機関
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、オールド・ベスに関連するメディアがあります。
- ^ ニューコメンの古い機関車が2台現存しており、ダートマスにあるニューコメン記念機関車とヘンリー・フォード博物館にあるフェアボトム・ボブス機関車である。
- ^ エンジンはシリンダーの直径によって特徴付けられ、その直径にちなんで名付けられることが多かった。この寸法は（他の要因の中でも）エンジンの出力を決定した。作動圧力と正確なピストンストロークの長さは変更可能だったが、シリンダーは製造時に固定されていた。
- ^ abcdefghijklmno ディキンソン、HW; ジェンキンス、R. (1981) [1927]。ジェームズワットと蒸気機関。ムーアランド出版。pp. 120–126。ISBN 0-903485-92-3。
- ^ ab 「ボウルトン・アンド・ワット社製『オールド・ベス』エンジン、1777年」。サイエンス・ミュージアム。
- ^ 「『オールド・ベス』 – 全体配置図」サイエンス・ミュージアム。1861年。
- ^ Mark Meynell (2011年3月22日). 「「オールド・ベス」科学博物館 - ジェームズ・ワット展」. Flickr.
- ^ 「ジェームズ・ワットのコテージ」。スコットランドの地名辞典。 2014年4月26日閲覧。
キニール・ハウスのすぐ南西に...ジェームズ・ワット（1736年 - 1819年）は1765年に改良型蒸気機関を考案した。
- ^ 「キニール・ハウス」。ヒストリック・スコットランド。 2014年4月26日閲覧。
敷地内にはジェームズ・ワットのコテージの廃墟がある。
- ^ abcd Crowley, TE (1982). The Beam Engine . Senecio Publishing. pp. 44–45. ISBN 0-906831-02-4。
- ^ abcd Wilson, PN (1963). 「水力駆動原動機」.エンジニアリング遺産. 第 I 巻.機械技術者協会. pp. 58–59.
- ^ アラゴ、M. (1838)。ジェームズ・ワットの歴史的叙事詩。ロンドン。p. 88。
次のバルブとの間の距離の4分の1が蒸気で満たされるまで蒸気を注入し、バルブを閉じると、蒸気は膨張し続け、力は減少しながらホイールの周りを押し続けます。
- ^ ギルバート・ミーソン宛の手紙、1777年4月24日、ボウルトン＆ワット教会。
- ^ ab ジョセフ・ハリソン、科学博物館コレクション
- ^ ワットへの手紙、1777年8月18日、ボウルトン＆ワット社。
- ^ ボウルトンへの手紙、1777年9月20日、ボウルトン＆ワット教会。
- ^ ワットからボウルトンへの手紙、1781年、ボウルトン＆ワット社。
- ^ クロウリー、テレンス・エルドン（1986年1月1日）。ビームエンジン。プリンセス・リズバラ：シャイア・パブリケーションズ。pp.9、12。ISBN 978-0-85263-802-6。
- ^ Storer, JD (1969).蒸気機関の簡単な歴史ロンドン: John Baker. p. 58. ISBN 0-212-98356-3。
- ^ 「エンジニアリング ヘリテージ アワード」。IMechE。12ページ。
- ^ ab Dickinson & Jenkins 1927、第 IX 章、単動ポンプエンジン、pp. 111–119