解像度（ビームエンジン）

レゾリューションは初期のビームエンジンで、1781年から1782年にかけてコールブルックデールの高炉と製鉄所に動力を供給するための水戻りエンジンとして設置されました。回転ビームエンジンによってこのタイプのエンジンが時代遅れになる前に作られた最後の水戻りエンジンの1つでした。

コールブルックデールは第一次産業革命の発祥地であり、アブラハム・ダービーがそれまでの高価な木炭ではなく、コークスを燃料とする高炉で初めて鉄を生産した場所である。コールブルックデールは狭く急峻な谷で、高炉の爆風やさまざまなスタンプミル、ボーリングエンジンなどを動かすのに便利な水力を提供した。当時の訪問者は、絵のように美しい「美しい滝」の水についてコメントした。^[1]コールブルックデールで利用できる水力は「豊富」と表現されていたが、^[2]それは季節的なものでもあった。夏の間は水が不足するため、数か月間高炉を「吹き消す」必要があり、作業を中断する必要があった。^[3]

水の供給を増やす簡単な方法は、谷の高いところに池をいくつか作ることでした。^[4]これらの池は、短期間の降雨量が少ない時期をカバーするための貯水池を提供しましたが、夏全体を供給することはできませんでした。

1735年から、アブラハム・ダービー2世率いるコールブルックデール社は、一連の水返還エンジンによって季節的な水供給への依存を減らそうとした。これらのエンジンは製鉄機械を直接動かすのではなく、下の池から上の池に水を汲み上げて循環させた。これらのエンジンの最初のものは1735年頃に馬力で動かされ、その後1742年から1743年にニューコメンエンジンに置き換えられた。^{[5] [6] [7]}ニューコメンエンジンは石炭消費量が多いことが認識され、廃スラックを利用できる炭鉱以外のほとんどの状況で置き換えられた。コールブルックデールでは、蒸気エンジンは高品質の石炭、おそらく高炉で使用されるのと同じグレードの冶金用石炭で燃焼された。 ^[i]この状況は1830年の不況まで続き、エイブラハム4世とアルフレッド・ダービーはボイラーに使用する石炭を低品質のもののみに切り替え、600トンの高品質石炭を節約した。^[9]

1781年、エイブラハム・ダービー3世は、揚水能力を高め、石炭消費量を削減するために、既存のニューコメンエンジンを、ワットの独立した凝縮器を備えた、最近開発されたより効率的な大気圧エンジンの1つであるレゾリューションエンジンに交換しました。^[5]

外観イメージ
レゾリューション蒸気機関車の近景、コールブルックデール、フィリップ・ジェームズ・デ・ラウザーバーグ

このエンジンは、ボウルトンとワットの共同事業によって製造された。^[5]シリンダーの直径は67インチで、^[10]当時としては大きかったが、特別大きいというわけではなかった。このシリンダーは単動式で、ニューコメンの大気圧原理に基づいて作動したが、ワットの独立した凝縮器によって改良された。そのボイラーはワットのワゴンスタイルで、直径22フィートであった。^{[1] [10]}梁は木製であったが、エンジンが非常に大きかったため、この頃にますます大型で強力なエンジンで一般的になりつつあった複数の積層木材で作られた。両端には鉄製の木製のアーチヘッドが取り付けられ、エンジンの力は一対のチェーンによって伝達された。

この梁は 8 本の大きなオークの木でできており、驚くほどの強度を誇ります。…これは強力な鋳造金属の支柱またはピボットによって支えられています…

—  ^{[1] [10]}

水ポンプには直径26インチのシリンダーが2つありました。^[10]

「1 ストロークあたり 315 ガロンの水を排出します。これは 1 分間に 2,235 ガロンの速度です。おそらく、これまでに建設されたエンジンの中で最大のものの 1 つです。1 日 24 時間で計算した石炭の消費量は 200 ハンドレッドです。」

—  ^{[1] [10]}

レゾリューション号という名前は、キャプテン・クックがHMS レゾリューション号に乗って行った南洋航海にちなんで付けられました。

レゾリューションは、納品されて間もなく、いくつかの点で時代遅れになりました。1782年、ワットは蒸気機関におけるさらに2つの主要な革新、複動式エンジンと回転ビームエンジンを開発しました。^[11]それにもかかわらず、単動式の非回転ビームエンジンは、鉱山から水を汲み上げるためにさらに1世紀以上使用され続けました。

レゾリューションは、コールブルックデールの源流、アッパー ファーネス プールとニュー プールのヘッダー池の間に設置されました。^{[10] [12]}この場所は、以前のニューコメン エンジンがあった場所よりも谷を上ったところにあり、ニューコメン エンジンは現在、幹線道路沿いの大きなウェスレー派の礼拝堂がある場所に設置されていました。^[12]古いエンジンは、ロワー ファーネス プールに水を供給していました。ニュー プールはそれよりずっと前、1698 年頃に建設されましたが、アッパー ファーネス プールの追加の貯水池としてのみ機能し、水車や設備に直接水を供給していませんでした。^[13]したがって、水をその余分な高さまで汲み上げる利点はなく、そのためレゾリューションは、製粉所にも水を供給している短い水路を経由してアッパー ファーネス プールに水を供給しました。^{[13] [14]}

この時代の揚水エンジンは、垂直のポンプ ロッドと、シャフトの底にバケット ポンプを使用していました。コーンウォールの錫鉱山のニーズに合わせて開発されたこのエンジンは、かなりの深さから水を汲み上げることができますが、シャフトの上部では送水圧力が低かったため、エンジンは水源ではなく、送水先の近くに設置されました。

戻された水の水源は、低地の池の 1 つであるボーリング ミル プールでした。このプールは、このエンジンが設置された頃に、より大きな貯水容量を提供するために拡張されました。^[5]ここから、エンジン ハウスのポンプまでの 0.8 km の地下通路が掘られました。この通路は谷に向かっていましたが、水の流れを良くするために北にわずかに下がっていました。ポンプ シャフトでは、シャフトの深さは 120 フィート (37 m) になりました。^[5]このトンネルは、この頃にコールブルックデール サイトに建設された数多くの暗渠、水門、および同様の工事の 1 つにすぎませんでした。^[15]

外観イメージ
一部が廃墟となったときの水彩画、J ホームズ スミス作

この機関車の耐用年数は40年弱であった。1821年までに機関車庫は半分破壊された状態として描かれた。^[16]

実際に稼働しているエンジンは、芸術家のフィリップ・ジェームズ・ド・ラウザーバーグによって1786年か1800年にスケッチされました。^{[17] [18]}

この機関車の解体と運行終了は1821年にJ・ホームズ・スミスによって塗装されたときに遡ります。^{[16] [19] [20]}

北緯52度38分28秒 西経2度29分23秒 / 北緯52.641度 西経2.4896度 / 52.641; -2.4896