Anderton Kanalı Asansörü, 1875-1908

Tarihi Birleşik Krallık tekne asansörü, zorlu bir zorluğun üstesinden yaratıcı bir şekilde gelmek için bir çift hidrolik asansör kullandı.

26 Şubat 1877'de ünlü İngiliz botanikçi ve evrim teorisyeni Hewett C. Watson (1804-1881) inşaat mühendisi Sidengham Duer'e (1836-1886) aşağıdaki mektubu gönderdi:

“'Hidrolik Kanal Kaldırma' burada iade edilir. İçin çok teşekkürler the borç of the kağıt, hangi konusu hakkında bana yeni fikirler veren biri olarak az ilgiyle okundu. Gerçekte, 240 dakikalık kısa bir alanda 50 T'yi 3 fit yüksekliğe kaldırmak, fiziksel gücün muazzam bir komutudur. veya daha az. Eskileri Modernler'den üstün tutmaya çalışan yazarların, piramitlerde kullanılan bu kadar büyük taş blokların nasıl hareket ettirilip yükseltilebildiğini sorması adetten olmuştur. Ancak modern mühendisler, doğal güçleri daha yetenekli bir şekilde kullanarak gerçekten çok daha büyük başarılar elde ediyor.”

Mektupta atıfta bulunulan makalenin tam başlığı, Duer tarafından yazılan “Weaver Nehri üzerindeki Anderton'da Hidrolik Kanal Kaldırma” idi. Makale, İngiliz İnşaat Mühendisleri Enstitüsü'nün 21 Mart 1876'daki bir toplantısında sunulmuş ve daha sonra kendi dergisinde yayımlanmıştır. Tutanaklar. Duer'in makalesinin bir kopyasını Watson'a gönderme nedenleri bilinmemekle birlikte, Watson'ın makalenin içeriğini ne kadar hevesli gördüğü aşikardır. Gelişmekte olan evrim kavramının bir savunucusu olarak, asansörün modern mühendisliğin doğal gelişimini gösteren ve “Antiklerin” çalışmalarını geride bıraktığını açıkça gördü.

Watson tarafından övülen “asansör” aslında Weaver Nehri ile Trent ve Mersey Kanalı arasında mavnaları taşıyan bir çift hidrolik asansörden oluşan bir sistemdi. Proje, 1870'lerin başında, artan mavna trafiğinin ve her iki su yolundaki ticaretin bir bağlantı bağlantısından fayda sağlayacağının kabul edilmesiyle başladı. Kritik tasarım zorlukları, iki su yolu arasındaki topografya ve dikey mesafeydi: 50 ft., 4 inç yükseklik.

Weaver Trust (nehirde navigasyonu yöneten şirket) ile ilişkili bir inşaat mühendisi olan Edward Leader Williams (1828-1910), mavnaları su yolları arasında hareket ettirmek için hidrolik asansörlerin kullanılmasını öneren ilk kişiydi. Williams, planı geliştirmesi için Edwin Clark'ı (1814-1894) tuttu ve Clark da projedeki rolünü “ayrıntıların düzenlenmesi” üzerine odaklanmış olarak tanımlayan Duer ile anlaştı.[1] John Watt Sandeman (1842- Daha proje başlarken Williams'ın yerine Weaver Trust'ın mühendisi olarak geçen 1927), aynı zamanda tasarıma katkıda bulundu. Clark genellikle asansörün birincil tasarımcısı olarak kabul edilse de, sistemin kamuoyunun dikkatine sunulmasının Duer'in sunumu ve sonraki yayını (yedi detaylı çizim dahil) olması ilginçtir. Makale, konusunun önemi ve Duer'in sunumunun kalitesi nedeniyle 1876'da İnşaat Mühendisleri Enstitüsü'nden Telford Premium aldı.

Asansör nispeten basit bir tasarıma sahipti. Hidrolik asansörler, birinin aşağı hareketi esasen diğerini yükseltecek şekilde bağlanmıştır. Asansör dururken, bir araba üstte (kanal seviyesi) ve diğeri altta (nehir seviyesi) idi. "Arabalar", 75 fit uzunluğunda, 15.5 fit genişliğinde ve merkezde 9.5 fit derinliğinde ve uçlarında 7.5 fit derinliğinde olan dövme demir teknelerdi. Ayrıca her iki ucunda mavnaların girip çıkmasına izin verecek şekilde yükseltilebilen kapıları vardı. Her bir oluk 4.5 ft. derinliğinde su taşımak üzere tasarlanmış ve iki küçük mavna (her birinin ortalama kapasitesi 30-40 T.) veya bir büyük mavna (ortalama kapasite 80-100 T.) . Su ve mavnaların birleşik ağırlığı yaklaşık 240 T idi. Bir tekne nehir seviyesindeyken, en az 5 ft. Oluk yükseldiğinde, uzunluğu boyunca 12 sifon, 4.5 ft'lik tasarım derinliğine ulaşana kadar fazla suyu boşalttı. Bir buhar motoruyla çalışan bir akümülatör, yükleri kaldırmak için gerektiğinde ek hidrolik basınç sağladı.

Her bir oluk, tek, merkezi olarak yerleştirilmiş, 3 ft çapında bir dökme demir şahmerdan veya piston tarafından taşınıyordu. Koçlar, 3.5 fit derinliğinde bir ferforje soket ile oluklara bağlandı. Ağırlığı merkeze yönlendirmeye yardımcı olmak için yuvadan teknenin kenarlarına yayılan dövme demir “konsollar”. Olukların köşelerine, asansör şaftlarını çevreleyen kolonlarda kanallar halinde uzanan dökme demir kılavuz bloklar da takıldı. Her bir ram, "flanşlar ve cıvatalarla birleştirilmiş üç bölümden oluşuyordu. Tokmakların flanşları birbirine cıvatalanmadan önce kırmızı kurşunla kaplanmıştır. Preslerin flanşlarında kırmızı kurşunun yanı sıra aralarına kurşun telden bir halka [yerleştirildi], bu halka cıvataların basıncıyla düz olarak sıkıştırılarak su geçirmez bir bağlantı oluşturdu.”[1] Koçların çalışması takip edilirken. Doğrudan hidrolik sistemler için normatif bir model olduğundan, salmastra kutularının su dolu “çukur”un dibinde olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bakımı kolaylaştırmak için 4 ft, 4 inç. çukurun altına çaplı ferforje tünel yerleştirildi. Tünel ayrıca sistemin çalışmasını kontrol eden bir valf kutusuna erişim sağladı.

Asansörün basit tasarımı, beş kişilik bir ekip tarafından çalıştırılabileceği anlamına geliyordu: üçü mavnaların girip çıkmasına izin veren kapıları çalıştırmakla görevlendirildi, biri buhar makinesini ve akümülatörü yönetmekle görevlendirildi ve biri asansörlerin çalışmasını asansörden kontrol etmekle görevlendirildi. asansörün üstündeki “vana evi”. İlk tasarım özellikleri, asansörün mavnaları su yolları arasında en az 3 dakika içinde taşımasını gerektiriyordu. 1875 yılında asansör açıldığında ortalama kaldırma süresi 2.5 dakika idi. Anderton asansöründeki hidrolik asansörler, 1875'ten 1908'e kadar kanal ve nehirden mavnaları başarıyla taşıdılar ve bu süre zarfında yaklaşık 5 milyon T'yi taşıdılar. 1908'de, hidrolik sistemin yerini John Arthur Saner tarafından tasarlanan dengelenmiş bir halat sistemi aldı. (1864-1952). Saner, selefi gibi, İnşaat Mühendisleri Enstitüsü'ne sunulan ve tutanaklarında yayınlanan bir bildiride çalışmalarını anmıştır.[2] Saner, makalesinde hidrolik asansörlerin işleyişine benzersiz bir bakış sağlayan kısa bir tarihçesini de anlattı.

30 yıllık geçmişleri boyunca, asansörler normal bakım gerektirdi ve birkaç kaza ve sistem arızasından kurtuldu:

• 21 Şubat 1881: Kaynağı bilinmeyen bir "sert madde" parçası bir şekilde çukura taşındı ve oluk alçaldığında, oluğun dibi ve ferforje servis tünelinin üstü arasında ezilmek yerine zımbalandı. bir tünelin çatısında bir delik.
• Temmuz 1881: Akü salmastra kutusunun rakoru değiştirildi.
• 26 Nisan 1882: Ana silindirlerden birinin tepesi patladı, bu da üst seviyedeki tokmağı ve çukuru indirdi. Nedenin 4 inç olduğu bulundu. ana silindirler arasında su akışına izin veren boruyu almak için gerekli delik. Çözüm, büyük tek boruyu, basıncı her iki silindirin etrafına eşit olarak dağıtan dört küçük boruyla değiştirmekti.
• 23 Mart 1887: Silindir bezlerinden biri “yol verdi”. 1891 Haziranına kadar dövme demirden bir plaka ile onarıldı ve aynı anda tam bir halkayı yerine oturtmak mümkün olmadığı için üç parçaya yerleştirilmiş daha güçlü bir dökme demir bölümle yenilendi.
• Nisan 1894: 1891'de uygulanan yöntem izlenerek ikinci bir silindir rakoru "yenilendi".
• Nisan 1898: Ana basınç borularından biri arızalandı.
• Ağustos 1898: Ana silindirler arasındaki su akışını düzenleyen ana denge basınç valfi arızalandı.
• Haziran 1899: Birkaç basınçlı boru arızalandı.^[2]

Saner ayrıca sistemi rahatsız eden ek ve kalıcı bir sorunu da açıkladı: koçların kademeli olarak bozulması. 1882'de asansörün operatörleri, tokmakların yüzeylerinde oluklar oluşmaya başladığını fark ettiler. İşçiler, salmastra kutularından su geçirmez bir geçiş sağlamak için oluklara dikkatlice yumuşak bakır uzunlukları yerleştirdiler. Bozulma 1895 yılına kadar devam etti, bu sırada bazı şeritler 750 inçten daha geniş olan 3 libreden fazla bakırın kullanıldığı tahmin ediliyordu.

Saner, Weaver Trust'a 1885 yılında asistan mühendis olarak katıldı ve üç yıl sonra örgütün baş mühendisi oldu. 1890'ların ortalarına gelindiğinde, koçların devam eden kanal açmasının nedeninin, malzemelerinden veya salmastra kutularının tasarımından kaynaklanmadığından şüphelenmeye başlamıştı. Bunun yerine, 21. yüzyıl mühendislerinin iyi bildiği bir sorundan şüpheleniyordu - su kirliliği. Koçlara güç sağlamak için kullanılan su, kıyılarında “çok sayıda tuz ve kimyasal işlem” bulunan Trent ve Mersey Kanalı'ndan alındı. hasardan contanın mekanik sürtünmesinden ziyade sorumluydu.”[2] Ocak 2'te gerçekleştirilen bir dizi deney, şüphelerini doğruladı ve Saner, buhar makinesinden çıkan egzozu yoğunlaştıran ve böylece nispeten kirletici bir madde oluşturan bir sistem tasarladı. - asansörler için ücretsiz su kaynağı. Saner, “Bu şekilde elde edilen su tamamen yağdan arınmış olmasa da zarar verecek bir şey olmadığını ve düzenlemenin koçların ömrünü yaklaşık 1895 yıl uzattığını” bildirdi. Saner'in Anderton asansörünün “yeniden inşası” olarak tanımladığı orijinal hidrolik sistemin değiştirilmesine yönelik 10 tasarımı, gelecekteki bir makalenin konusu olacaktır.

Olayın Arka Planı

Bu ayın makalesi, 2015 yılında Beşinci Yıllık Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Sempozyumu'nda sunulan David Cooper'ın “Birleşik Krallık'ta Tekne Asansörleri” başlıklı makalesinden esinlenmiştir. Cooper'ın makalesi, Anderton asansörüyle ilgili malzemelerin orijinal kopyalarının aranmasına yol açan bir tohum attı. Bu arama, Duer'in, Watson'ın Duer'e yazdığı mektubun öne “uçuştuğunu” içeren orijinal belgesinin bir kopyasını verdi. Bu mutlu tesadüf, modern bilimsel düşüncenin 19. yüzyıl dünyaları ile modern mühendislik arasındaki bağlantının gösterilmesine izin verdi.

Bu araştırma aynı zamanda, Trent ve Mersey Kanalı'nın kirliliğinde sanayileşmenin karanlık tarafının bir hatırlatıcısı olarak hizmet etti. Bilim ve mühendislik dünyaları arasında güçlü bağlantılara sahip olmanın sağladığı faydaların yanı sıra üretimin potansiyel çevresel tehlikeleri, 21. yüzyılda yaşamın kritik yönleri olmaya devam ediyor.

Referanslar
[1] Sidengham Duer. “Weaver Nehri üzerinde Anderton'da Hidrolik Kanal Kaldırma”, İnşaat Mühendisleri Kurumu Tutanakları; Diğer Seçilmiş ve Özetlenmiş Bildirilerle, Oturum 1875-76 – Kısım III (1876).
[2] John Arthur Saner. “Anderton'daki Weaver Nehri üzerindeki Kanal-Tekne Asansörünün Yeniden İnşası”, İnşaat Mühendisleri Kurumu Tutanakları (1910).