Geskiedenis Podcasts

Boulton en Paul P.11/ Type XXI

Boulton en Paul P.11/ Type XXI

Boulton & Paul P.11/ Type XXI

Die Boulton & Paul P.11/ Type XXI was 'n ontwerp vir 'n tweesitplek amfibievliegtuig, vervaardig in reaksie op RAF Specification XXI.

Spesifikasie XXI het 'n tweesitplek-amfibie vereis wat vanaf landbasisse, vanaf die see of van vliegdekskepe kan werk.

Die belangrikste bewyse vir die ontwerp kom uit Boulton & Paul -tekeninge met die naam Type XXI, en die P.11 -aanduiding is voorlopig en gebaseer op 'n gaping in die aangetekende P -getalle.

Die P.11 was 'n tweebaans tweedekker, aangedryf deur 'n 475 pk Napier Lion V-enjin. Die bemanning van twee sit net onder die boonste vleuel, wat deurboor is deur 'n sirkelvormige uitsny en 'n agterste uitsny. Beide was bedoel om die sigbaarheid te verbeter, en die sirkelvormige uitsny was ook die ingang van die vlieënier. Die romp is ook ontwerp om die sigbaarheid te verbeter, met 'n bult in die sentrale gedeelte. Die vlieënier het 'n vaste Vickers -geweer, die skieter, 'n Lewis -geweer op 'n Scarff -ring.

Boulton & Paul het 'n voorbeeld van die P.11 opgestel, maar die prototipe-bestelling het gegaan na die Fairey Pintail. Die Fairey -vliegtuig het nie Britse diens betree nie, maar drie is deur die Japannese vloot beveel.


The Boulton and Paul P.64 Mail-Carrier: A Two-Engine All-Metal Biplane

Omsendbrief met 'n beskrywing van die Boulton en Paul P.64 hoëprestasie posvervoerder. Dit is 'n tweemotorige tweedelige trekker wat ontwerp is om die gespesifiseerde normale spoed te gee, met elke enjin tot ongeveer die helfte van sy opbrengs. Besonderhede van die landingsgestel, strukturele kenmerke, vlieënierskompartement, akkommodasie vir posse, kontroles, kragstasie en 'n paar vliegkwaliteite word verskaf.

Fisiese beskrywing

Skeppingsinligting

Skepper: Onbekend. April 1933.

Konteks

Hierdie rapporteer is deel van die versameling getiteld: National Advisory Committee for Aeronautics Collection en is deur die UNT Libraries Government Documents Department verskaf aan die UNT Digital Library, 'n digitale bewaarplek wat deur die UNT Libraries aangebied word. Dit is 147 keer bekyk, waarvan 5 die afgelope maand. Meer inligting oor hierdie verslag kan hieronder besigtig word.

Mense en organisasies wat verband hou met die opstel van hierdie verslag of die inhoud daarvan.

Skepper

Oorsprong

Verskaf deur

UNT Libraries Department of Government Documents

Die departement van dokumente van die regering, wat beide 'n federale en 'n staatsbiblioteek is, onderhou miljoene items in verskillende formate. Die departement is lid van die FDLP -inhoudvennootskapprogram en 'n aangeslote argief van die nasionale argief.

Kontak Ons

Beskrywende inligting om hierdie verslag te help identifiseer. Volg die onderstaande skakels om soortgelyke items in die digitale biblioteek te vind.

Titels

  • Hoof titel: The Boulton and Paul P.64 Mail-Carrier: 'n Tweemotorige all-metal tweedekker
  • Reektitel:NACA Vliegtuig Omsendbriewe

Beskrywing

Omsendbrief met 'n beskrywing van die Boulton en Paul P.64 hoëprestasie posvervoerder. Dit is 'n tweemotorige tweedelige trekker wat ontwerp is om die gespesifiseerde normale spoed te gee, met elke enjin tot ongeveer die helfte van sy opbrengs. Besonderhede van die landingsgestel, strukturele kenmerke, vlieënierskompartement, akkommodasie vir posse, kontroles, kragstasie en 'n paar vliegkwaliteite word verskaf.

Fisiese beskrywing

Onderwerpe

Sleutelwoorde

Taal

Art tipe

Identifiseerder

Unieke identifiserende nommers vir hierdie verslag in die digitale biblioteek of ander stelsels.


Boulton Paul tipe D geweertorings

Kan iemand my laat weet in watter vliegtuie hierdie torings gebruik is? Ek verstaan ​​dat laat model Halifaxes (B VII's) en amp A (Xs) dit gedoen het? Wat nog?

Lid vir

Plasings: 1,586

Deur: Cees Broere - 20 November 2007 om 11:49 Permalink - Geredigeer 1 Januarie 1970 om 01:00

Lancaster VII's, Lincolns, glo ek. Daar is 'n Lanc in Australië met nog 'n toegeruste IIRC.

Lid vir

Deur: Historic Flying - 23 November 2007 om 09:47 Permalink - Geredigeer op 1 Januarie 1970 om 01:00

Dankie daarvoor - ek sal kyk.

Lid vir

Plasings: 8,195

Deur: JDK - 23 November 2007 om 12:51 Permalink - Geredigeer op 1 Januarie 1970 om 01:00

British Aircraft Armament Vol 1, R Wallace Clarke (weer) Was 'n nuwe rewolwer, ontwerp om die swaarder .5in Browning MG's (x2) te neem:

HP Halifax B.VII, Avro Lincoln Shackleton Mr.

Kan AGLT 'Village Inn' neem. (Airborne Gun Leg Turret radar blind tracking.)

"Verskeie tipe D -torings bestaan ​​nog, waarvan baie deur entoesiaste herbou is. 'N Uitstekende voorbeeld kan gesien word in die RAF -museum in Hendon, waar dit op 'n standplaas uitgestal word."

Sekerlik G vir George by die Australian War Memorial nie een nie, so ek neem aan Cees dink aan die Lancaster in WA?

Aangesien dit oorspronklik toegerus is met 'n Nash en Thompson .5 Browning -rewolwerstel.

Lid vir

Deur: Mark Ansell - 23 November 2007 om 20:56 Permalink - Geredigeer op 1 Januarie 1970 om 01:00

Ek moet die lys opdateer, maar ek het tans 4 op die Boulton Paul -webwerf vir bewaring: www.boultonpaul.com, en klik dan op behoud of direkte skakel: http://homepage.ntlworld.com/markansell/bpa/preserved/ bewaar.html

Tipe D -rewolwer
in Lincoln RF398 Aerospace Museum, Cosford
in Lincoln RE408 Argentinië
te sien staan ​​Aerospace Museum, Cosford
onder herstel Sywell Aviation Museum

Lid vir

Deur: Linrey - 25 November 2007 om 09:04 Permalink - Geredigeer op 1 Januarie 1970 om 01:00

Die Lancaster by die War Memorial in Canberra (Australië) het 'n Fraser Nash FN121 agtertoring. (ok, miskien 'n FN120 ..)

Maar wat is die rewolwer presies op die Lancaster in Wes -Australië ??

(Ek hoop dat die fotograwe nie omgee dat ek hul foto's gebruik nie?)

Boulton Paul Type D -rewolwer, danksy Mark Ansell se webwerf:

Fraser Nash FN82 -rewolwer op Lancaster NX611 in die Verenigde Koninkryk:

Agterste rewolwer op Lancaster NX622 in Wes -Australië:

Dit lyk asof die WA -rewolwer bo -op (boonste koepel) soos 'n Boulton Paul Type D lyk, maar presies soos die FN82 aan die onderkant (werklike rewolwerstruktuur). Ek stel voor dat dit 'n aangepaste FN82 kan wees. Enige ander idees?


Boulton en Paul

Die firma Boulton en Paul het byna 200 jaar oud oorleef. Boulton & Paul Ltd, was 'n vervaardigingsonderneming in Norwich wat begin het as 'n ysterhandelaar. Dit was in Cockey Lane, Norwich, geopen deur William Moore in 1797. Die kleinhandel en groothandel in ysterhandel het ongeveer 40 jaar later, met Moore se dood, geleidelik gegroei, by Williams se dood het Williams Staples Boulton 'n vennoot geword. In 1853 word 'n 12-jarige seuntjie genaamd John Dawson Paul het as 'n vakleerling aangesluit en die geskiedenis was aan die word. 'N Dekade later word hy bestuurder van die onderneming, met 'n salaris van 100 per jaar. Die onderneming van WS Boulton en Paul het ontstaan ​​in 1869. In die volgende eeu het dit sy naam verskeie kere verander en 'n ysterfounder geword, 'n vervaardiger van gaasdraad, en het dit bekend geword vir die bou van voorafvervaardigde houtgeboue. Die maatskappy vervaardig die hutte vir Scott se Antarktiese ekspedisie, en vervaardig ook motorboot -enjins en konstruksiestaalwerk.

Die uitgebreide landbou- en tuinbouwerktuigwerke van mnre Boulton en Paul, te Norwich, is op 11 Augustus 1876 erg beskadig deur 'n brand. Die gebou waarin die brand ontstaan ​​het, is opgerig, maar bietjie meer as twaalf maande, en het bekend gestaan ​​as die tuinbou departement. Dit was 'n enorme struktuur, meer as 160 voet. lank met 70 voet. breed en bestaan ​​uit vier verdiepings. Die kelder is as winkels gebruik en was vol voltooide goedere, soos grassnyers, ens. Op die eerste verdieping was die kantoor waarin nie net die boeke geberg was nie, maar ook 'n groot hoeveelheid tekeninge, 4c. Die boonste verdiepings is gebruik as timmermans- en skilderswinkels, en was vol werk aan die gang, masjinerie, ensovoorts. Daar was 'n fyn groot enjin en ketel in die gebou wat gebruik is om die verskillende saag, skaf, versorging en ander masjiene aan te dryf .

'N Groot verskeidenheid werkswinkels, winkels en masjinerie vir die vervaardiging van tuinbouvereistes is totaal vernietig, maar alhoewel die ramp op geen enkele manier 'n ander afdeling van die werke beïnvloed het nie, waar sake soos gewoonlik voortgaan. Alhoewel die tuinbou-werkswinkels vernietig is, is die hele voorraad goed gekruide hout wat op 'n afstand van die brandplek gestoor is, gelukkig bespaar, en reëlings is getref om hierdie spesiale tak so vroeg moontlik te hervat, en om dit voort te sit tydens die herbou van die perseel.

Reeds in 1878 verkoop Boulton en Paul van Norwich 'n verbeterde draagbare pluimveehuis, boerdery of volière. Die huis wat opgestel en gelê is, is gemaak van hout, aan die buitekant groen geverf en binne-in kalkwit, met 'n loopbaan onder vir skaduwee en 'n nuwe, gegalvaniseerde, gegalvaniseerde dak met 'n sirkelvormige versiering, en sorg vir goeie ventilasie met skuifstoepe, skuifvenster , ensovoorts, sterk gegalvaniseerde draaddraad, soos geïllustreer, met deur en slot, en alle nodige boute en moere voltooi.

In 1907 het Boulton en Paul, Norwich, 'n nuttige 16ft uitgestal. boot wat nie kan sink nie, waarvan die romp van gegalvaniseerde plaatstaal is. Die enjin is 2 h.p. tweeslag omkeerbare tipe, en kon die boot teen 'n spoed van sewe kilometer per uur dryf, diep gelaai, wat die vaartuig baie geskik maak vir hawe- of rivierwerk. Hulle was so suksesvol in hul eerste wedren dat almal die res van die seisoen aan die wedren onttrek het.

In 1914 begin Boulton & Paul Bpk items vir die oorlogspoging vervaardig. Boulton en Paul was baie besig met die nakoming van baie kontrakte, waaronder 'n vloothospitaal in Dover, hutte en stalle vir 6000 man en perd wat binne tien weke voltooi moes word, 'n krygsgevangenekamp in Jersey, hangars vir die Royal Flying Corps, Vloot- en militêre installasies, geboue met staalraamwerk in arsenale en werwe, hospitale in Frankryk en pakhuise in Mesopotamië.

As deel hiervan is die onderneming gevra om vliegtuie te vervaardig, en in 1915 begin met die bou van RAF -fabrieksontwerpte FE.2B's. Die onderneming het altesaam 550 gebou en daarna 'n bestelling ontvang vir Sopwith Camels, wat gemiddeld 28 per week lewer. Die beroemde Sopwith Camel-vegvliegtuig is in Norwich gebou, so vernoem na sy bultvormige kuip wat die masjiengewere bedek. Boulton en Paul het 28 kamele per week gemaak op die hoogtepunt van die produksie, en 'n totaal van 2 500 militêre vliegtuie tydens die oorlog.

Daar is besluit dat vliegtuigproduksie na die oorlog sou voortduur, en daarom het die onderneming 'n ontwerpafdeling geopen met John North as hoofingenieur. Oorlogsmasjiene is ontwerp vir spoed en nie vir duursaamheid nie. Een funksie is egter ontwikkel as gevolg van die oorlog, wat 'n groot uitwerking op die toekomstige gebruik en ontwikkeling van lugvaart sou hê. Dit was die toepassing van metaal op die struktuur van die vliegtuig. Die Duitsers is daartoe gedryf deur die gebrek aan 'n betroubare voorraad geskikte hout. Sommige Franse en Engelse firmas werk ook aan hierdie probleem, veral Boulton en Paul in Engeland en Louis Clement in Frankryk. Baie uitvinders het legerings, nuwe struktuurkombinasies, ensovoorts voorgehou met die doel om metaal geheel of gedeeltelik te gebruik. Hierdie ontwikkeling word al baie jare voorsien, maar bied 'n moeilike probleem. Die poging om die maksimum sterkte met die minimum gewig te verkry, het gelei tot uiters verfynde tipes interne struktuur en deeglike ondersoeke na die sterkte en eienskappe van die beskikbare materiale.

Mnr. JD North, die hoofingenieur en ontwerper, wat 'n opgeleide ingenieur was voordat hy sy aandag op lugvaart gevestig het, was oortuig dat konstruksie van metaalvliegtuie die ding van die toekoms is, en hy het daarin geslaag om sy firma oog in oog te sien hom in hierdie saak. Die gevolg was dat die groot aanleg wat tydens die oorlog opgerig is vir die vervaardiging van die gewone saamgestelde hout- en metaaltipe vliegtuie, geskrap is. Boulton en Paul, Ltd. het as gevolg van baie uitgebreide eksperimentele navorsingswerk oor metaalkonstruksie besluit om op metaalvliegtuie te spesialiseer, en sedert die besluit geneem is, is verskeie soorte metaalmetale vir die ministerie van lug vervaardig.

B&P het 'n P10-tweedekker van staal gemaak wat 'n groot sukses was op die Paryse lugskou in 1919. Daar kan gesê word dat die Boulton & Paul Commercial tweedekker van die jaar 1920 soortgelyk is aan die masjien wat hierdie firma vir die Transatlantiese vlug gebou het. Die diep romp strek tot by die boonste vliegtuig, en bied genoeg ruimte vir passasiers of pakkette. Aangesien die imain -brandstoftenks egter in die bak gemonteer is, is die vrag- of passasiersruimte in twee afsonderlike kompartemente verdeel, een voor die tenks en een agterkant. Soos tans ingerig, is die masjien nie volledig toegerus met sitplekke ensovoorts nie, aangesien dit bedoel is om 'n mate van ervaring in die lug op te doen voordat dit uiteindelik besluit oor die rangskikking van sitplekke. Die reëling sal ook grootliks afhang van die vraag of die masjien gebruik moet word vir passasiersvlieg, vir die vervoer van posse of vir 'n kombinasie van die twee. Dit sal dus verstaan ​​word dat hierdie deel van die ontwerp so te sê steeds oopgelaat word en onderhewig is aan veranderinge soos wat die vereistes vereis. Uiteraard was daar 'n wye keuse volgens die gebruik van die masjien. Deur byvoorbeeld relatief klein tenks te monteer en 'n groot aantal sitplekke te installeer, sal die P.8, soos hierdie masjien op die B. & P. ​​-reeks genoem word, 'n groot vrag op 'n relatief kort afstand kan dra. Aan die ander kant kan die tenkvermoë verhoog word en posse vir sommige van die passasiers vervang word. Of weereens, alle passasiers en posse kan weggelaat word, terwyl die hele drakrag deur brandstof opgeneem word, in welke geval die masjien 'n baie lang radius van aksie het.

Boulton en Paul het hom heeltemal toegewy aan die konstruksie van metaal. Daar is nuwe metodes ontwikkel, die onderneming het baie tyd en geld bestee om die beste maniere om metaal te gebruik tot die beste voordeel te ontdek. So suksesvol was hulle dat dit nie oordrewe was om te sê dat Boulton en Paul, Ltd. teen die middel van die twintigerjare 'n leidende posisie beklee het in hierdie baie gespesialiseerde konstruksievorm nie. Daar moet op gelet word dat die metaal wat gebruik word van hoë graad staal is, en nie duralumin, Boulton en Paul konstruksie wat heeltemal verskil van die metodes wat deur baie Franse en Duitse vliegtuigkonstrukteurs gebruik is.

Die regering wou lugskepe hê, en met North wat as konsultant optree, is die R101 ontwerp by die Royal Airship Works in Cardington, maar baie daarvan is in Norwich gebou. Die kontrak vir R. 101 met die firma mnre Boulton en Paul van Norwich was 'n uitsonderlike kontrak. Daar was verskeie uitsonderlike toestande daaraan verbonde. Dit was vir 'n nuwe soort werk, 'n baie nuwe beskrywing, roesvrye staal van verskillende soorte, nuwe soorte ligdrade wat nog nooit tevore gebou is nie. Alhoewel dit altyd die begeerte was van die lugministerie om sulke bestellings in die tender uit te voer, was hierdie soort werk nie vatbaar vir tender nie. Die adviseurs van die Ministerie van Lug was inderdaad tevrede dat die betrokke firma werklik die enigste firma was wat die werk suksesvol kon onderneem. Die ministerie van lugdienste het die werk aan die firma gegee, op voorwaarde dat die ministerie van lugdienste hulle betaal vir die arbeid en die materiaal, en van die begin af 'n definitiewe beperking gehad het op hul "oorhoofse koste" en hul "wins". Die ministerie van lugdienste het uit hul oogpunt so 'n goeie winskopie gemaak dat dit gelyk het asof die onderneming 'aansienlik laer' sou wees met die transaksie. Die werk het langer geneem om afgehandel te word en was duurder as wat aanvanklik gedink is, en die onderneming was beslis uit sy sak.

Die belangrikste balkwerk vir R.101 (wat by die Royal Airship Works in Cardington gebou is) is vervaardig deur mnre Boulton en Paul, Limited, van Norwich. Sekere probleme as gevolg van die nuwigheid van die ontwerp het 'n vertraging veroorsaak. Die bouwerk is begin by die Riverside Works en 27 myl buise, 11 myl stutkabels, 65 000 moere en boute, wat die gedeeltes uitmaak, wat almal in Norwich vervaardig is. Teen die middel van 1928 het meneer Boulton en Paul, van Norwich, die hele metaalelemente afgelewer vir die konstruksie van die raamwerk van R.101 lugskip. Ongelukkig het sy op 'n stormagtige nag in Oktober 1930 by Beauvais neergestort, op pad na Indië.

Sy Sidestrand -bomwerper het die RAF -diens in 1929 binnegegaan. Twee groot tweedelingvliegtuie met 'n ongewone uitleg, wat Britse tegnieke in kragopstelling betref, het in 1931 uit Boulton & Paul en de Havilland gekom as gevolg van die tenders van die maatskappye op spesifikasie B.22 /27, wat opgestel is om 'n vier-sitplek, langafstand, swaar nagbomwerper te vervaardig. Maar die planne van die Ministerie van Lug het verander, en die vereiste is laat vaar.

Gedurende die 1920's en 1930's was daar min bestellings. Boulton en Paul, wie se werke oor 'n baie groot hektaar versprei het, het, soos baie ander groot aannemers en swaar nywerhede, weens die aard van hul werk gesukkel. Die maatskappy het dus besluit om sy vliegtuigafdeling te verkoop. Dit het Boulton Paul Aircraft Ltd geword en in 1934 na 'n nuwe fabriek in Pendeford, Wolverhampton, verhuis. Die meeste van die 800 sterk arbeidsmag het na Wolverhampton verhuis, maar verdere geskoolde arbeid was nodig. 'N Aantal mense is uit Ulster en Skotland gewerf, en 'n opleidingskool is in Cannock opgerig.

Die Boulton en Paul Defiant is deur die lugministerie, soos dit toe was, as 'n vegter geklassifiseer en aanvaar. Dit was nie baie suksesvol nie. Die Albemarle is geklassifiseer as 'n bomwerpersvervoer en was nie baie suksesvol nie. Die Boulton Paul Defiant, wat dikwels as 'n mislukking misbruik is, het tydens die Duitse 'Blitz' op Londen 'n suksesvolle nis as 'n nagvegter gevind. Dit is nodig om 'n swaarder geweer in 'n masjien te hê wat bestuur kan word om 'n aanval op die bomwerper te maak, nie net vanuit een posisie nie, naamlik presies agter, waar die wapenrusting is, maar ook van die kante af. Daar was die uitdagende.

Die onderneming het baie aanpassings aan die English Electric Canberra gedoen. Die laaste twee Boulton Paul -vliegtuie wat gevlieg het, was die P.111- en P.120 -deltavlerkvliegtuie. Die P.111 het 'n Rolls Royce Nene -straalmotor gebruik en 'n topsnelheid van 650 km / h. op 35.000 voet. Dit vlieg eers op 6 Oktober 1950 en is ontwikkel tot die P.120. In 1961 het Boulton Paul by die Dowty Group aangesluit om slegs 'n vervaardiger van vliegtuigkomponente te word. Vandag is dit deel van die nog groter TI -groep.

Alhoewel die vervaardiging in 1986 in Norwich opgehou het, het Boulton & Paul steeds 'n teenwoordigheid in East Anglia by sy Lowestoft -fabriek gehad en beweer hy is die grootste skrynwerkervervaardiger in Europa en die markleier in die verskaffing van houtvensters aan die Britse boubedryf. Boulton en Paul is in 1997 deur die Rugby -groep bekom voordat hulle twee jaar later weer verkoop is toe die onderneming onder Jeld Wen Inc, 'n wêreldwye vervaardiger van skrynwerke, in private besit was.


Boulton Paul Defiant

Verkaik se boek maak 'n revisionistiese saak vir 'n vliegtuig wat 'n valstrik was vir diegene wat daarin gevlieg het. In die 1980's het ek 'n onderhoud gevoer met verskeie Defiant & quotsurvivors wat almal baie lojaal aan die vliegtuig was. Hulle verhale oor swak prestasie, spoed en die probleme om uit die agterste rewolwer te ontsnap, was egter heilsaam. & Quot

Swak werkverrigting en spoed ” som dit nogal op, maar dit was nie die tipe fout nie. As u 'n behoorlik kragtige donk aan die voorkant van 'n vliegtuig plak, dan is die kans groter om sy verwagtinge te verwesenlik.

Die Roc, byvoorbeeld, met 'n bemanning van twee en 'n vierkante rewolwer en 'n sub -1000 pk -enjin, is 'n grap!

As 'n mens teruggaan na die geskiedenis, wonder ek of die persoon wat die vereiste geïnisieer het, 'n voormalige vegter van Bristol was.


Hoe kan jy aggressief wees as jy moet weghardloop om die gewere op die been te bring? Selfs as u in 'n posisie is om die stryd te wen, kan die vyand die stryd na willekeur afbreek. Hoe kan jy net so goed soos die ander man wees as jou vliegtuig soveel swaarder is met meer sleep as die vyand?

Dit was 'n gebrekkige konsep en moes nooit vir produksie oorweeg gewees het nie.

Ek onthou blykbaar die Flypast -artikel waarin gesê word dat dit 'n groothandelslag in Frankryk was, en toe die laaste die Verenigde Koninkryk bereik, was die LAC -skutter verstom toe hulle agterkom dat die skutters in die VK nou betaal is.

'N Goeie idee, maar soos die vlamwerpers in die stert wat die Duitsers probeer het, was dit uiteindelik 'n mislukking.


Geneem vandag, 29/Mei/2020, die gedenkplaat in Blakeney, ter herdenking van F/L Nicholas Cooke DFC, met die spits van die Balkeney -kerk in die agtergrond.

Ek wonder of enigiemand se was die verdediging regtig gereed vir 'vegvliegtuie'? Die meeste lugmagte het blykbaar aangeneem dat bomwerpers sonder begeleiding sou kon funksioneer, óf beskerm deur hul spoed óf defensiewe bewapening. Miskien was daar ook 'n oorskatting van die doeltreffendheid van bombardemente, sodat mense nie voorbereid was op die lang veldtogte waarin 'n verlies van byvoorbeeld 6% of meer 'n verlore voorstel was nie, alhoewel die bomwerpers beslis deurkom.

Voor die ervaring van 1940 het die taak anders gelyk, bloot vegter teen bomwerper, en omdat die bomwerpermagte groot vertroue gehad het in die doeltreffendheid van die viergeweer-rewolwer, lyk die Defiant blykbaar na 'n goeie idee om van onder af aan te val. Ek, en dit was nog steeds 'n goeie taktiek in die Tweede Wêreldoorlog (vandaar Schraege Muzik, verwag deur die Sopwith Dolphin).

Dinge het anders verloop, en die Defiant was nie 'n goeie idee nie, maar dit was ook nie 'n skandaal dat dit gebou is nie (hoewel Colin Sinnott in Die RAF en vliegtuigontwerp 1923-39 teken nadelige reaksies op die voorstel aan om dit sonder voorwaartse bewapening te bou). Miskien het die bemanning berig dat hulle van die vliegtuig hou omdat dit 'n goeie implementering was van 'n idee wat blykbaar nie aan die omstandighede voldoen nie. Dit was nie veel stadiger as 'n orkaan nie, en was beslis baie beter as die Blackburn Roc. Vermoedelik was die meeste van die vliegtuie wat as doelskutse beland het, nie slegte vliegtuie nie, net vliegtuie sonder 'n nuttiger aggressiewe rol.


Werk by Boulton Paul

Production Defiant Mk is by die Boulton Paul Aircraft Factory, Wolverhampton © Boulton Paul Association

Ek het man en seun gewerk by Boulton Paul Aircraft, ek is deur hulle opgelei. Ek het op 16 my vakleerlingskap aangegaan en om 21 jaar gekwalifiseer. Ek was bestem om by die tekenkantoor in te gaan, maar ek het gedink 'dit is vervelig - ek wil vliegtuie bou' en in 'n japtrap het ek 'n span mans gelei wat twee keer my ouderdom was.

As ek terugdink aan hoe die mans op my gereageer het, was dit ongelooflik. Maar ek het gou bekend geword vir probleemoplossing. Die gaffer het gesê: "stuur vir Jackie Holmes - hy sal weet wat om te doen ..." So dit lyk asof ek regkom.

Ek kan onthou dat ek die heel eerste keer by die fabriek ingestap en die toue van Defiants daar gesien het. Wat 'n wonderlike gesig. Ek was destyds by Boulton Paul saam met die tegnici, en as jongeling wou ek alles uitvind wat ek kon oor die Defiant.

Toe ons tydens die oorlog in die fabriek was, het ons op die Tannoy afgekom: "Die Defiants was gisteraand in werking, hulle het X -aantal vliegtuie gekry" en 'n groot gejuig het opgegaan. Dit was nogal 'n morele opkikker. Dit was 'n baie suksesvolle nagvegter.

Die Defiant is oorspronklik in Norwich ontwerp en as 'n jongeling het ek onthou dat daar 'n groot gordyn aan die plafon van die hangar in die fabriek in Norwich gehang het en my pa sou sê, "jy moet nooit agter die gordyn kyk nie - dit is geheim". So dit was vir my soos 'n rooi lap vir 'n bul, ek loer deur die gordyn en laag en kyk, daar is 'n bespotting van die Defiant. Dit is in daardie dae die wondervliegtuig genoem.

Ek hou nog steeds van die uitdagende Ken Wallis [bomwerpervlieënier van die Tweede Wêreldoorlog en die bevelvoerder van die vleuel], wat beroemd geword het omdat hy in 'n James Bond -film met sy autogyro vlieg, 'n Defiant gevlieg het, toe hy van my replika hoor, bel hy my en ons kry 'n reg ou 'kryt'. En aan die einde het hy gesê: Ek gaan jou 'Defiant Jack' noem.

Maar die uitdagende is Boulton Paul - ek is deur en deur 'n bedryfsman - ek het my hele lewe daar deurgebring, man en seun. Toe ons die Boulton Paul Heritage Association stig, was die onderneming goed genoeg om ons deel van die fabriek te laat bou om my Defiant - en met die hulp van 'n paar goeie manne - ook baie ander projekte te bou.

Baie van die oorspronklike lede het geslaag, maar die werk en die honderde manure wat ons ingesit het, veral deur ons voorsitter, Cyril Plimmer, was die moeite werd. Ons moes baie van ons projekte prysgee toe RAF Museum Cosford sê dat hulle die versameling wil hê, en besluit dat hulle dit nie doen nie - daarom moet hulle gaan.

Maar die Defiant is vir my so spesiaal omdat ek daarmee grootgeword het, dit was my droom om een ​​te bou, en met die hulp van mnr Dave Brocklehurst het dit nou 'n permanente tuiste by die Kent Battle of Britain Museum gekry.

*Dankie vir u navraag wat ons op 11 Januarie 2015 ontvang het
Ons kan bevestig dat Boulton Paul Defiant L7005 in 'n geveg met Dornier Do betrokke was. 17s op 26 Augustus 1940, terwyl hulle op patrollie was tussen Herne Bay en Deal in Kent. Ons rekords toon ook aan dat die bemanning aanspraak gemaak het op twee Do. 17's en 'n Messerschmitt Bf. 109 neergeskiet, terwyl ander lede van die eskader in totaal nog ses Do.17’s geëis en een beskadig het. Ons rekords bied egter geen identifikasie vir die individuele Duitse vliegtuie wat deur een van die betrokke RAF -vliegtuie geëis word nie, of besonderhede oor die ongeluksplekke. Aan die einde van die geveg is L7005 verplig om grond by Herne Bay te verongeluk weens skade.
Stuart Hadaway, Air Historical Branch (RAF). Verw. D/AHB (RAF)/8/13


VRAESTEL 27

In 'n vindingryke kragopwekking wat selde, indien ooit, geëwenaar word vanweë sy glans en verreikende gevolge, het James Watt die stoommasjien radikaal verander, nie net deur 'n aparte kondensator by te voeg nie, maar deur 'n hele nuwe groep verbindings te skep. Sy benadering was grotendeels empiries, soos ons die woord vandag gebruik.

Hierdie studie dui daarop dat, ondanks die glans van vandag se gesofistikeerde berekeningsmetodes, 'n hoogs ontwikkelde intuïtiewe sin, versterk deur kennis van die verlede, steeds onontbeerlik is vir die ontwerp van suksesvolle meganismes.

DIE SKRYWER: Eugene S. Ferguson, voorheen kurator vir meganiese en siviele ingenieurswese in die Amerikaanse National Museum, Smithsonian Institution, is nou professor in meganiese ingenieurswese aan die Iowa State University of Science and Technology.

In ingenieurswese -skole word 'n student bekendgestel aan die kinematika van meganismes deur middel van 'n kinematiese analise, wat handel oor die beginsels wat die bewegings in meganismes onderlê. Hierdie beginsels word bewys deur 'n studie van reeds bestaande meganismes, soos die koppeling van 'n intrekbare landingsgestel, rekenaarmeganismes, meganismes wat in 'n motor gebruik word, en dies meer. 'N Sistematiese, indien nie streng, benadering tot die ontwerp van ratte en nokke word gewoonlik ook in so 'n kursus aangebied. Tot onlangs is daar egter geen ernstige poging aangewend om die beginsels wat in kinematiese analise ontwikkel is, toe te pas op die meer komplekse probleem van kinematiese sintese van skakels nie. Met kinematiese sintese word bedoel die ontwerp van 'n koppeling om 'n gegewe reeks bewegings vir 'n spesifieke doel te produseer.

Dat 'n rasionele - numeriese of geometriese - benadering tot kinematiese sintese moontlik is, is 'n relatief onlangse idee, wat nog nie ten volle aanvaar is nie, maar dit is hierdie idee wat verantwoordelik is vir die intense wetenskaplike belangstelling in die kinematika van meganismes wat in hierdie land in die land plaasgevind het. laaste 10 jaar.

Hierdie wetenskaplike aktiwiteit het gelei tot die herontdekking van baie vroeëre werke oor die onderwerp, en byna al die geleerdes wat nou op hierdie gebied werk, het op een of ander manier hul skuld erken aan diegene wat op 'n vroeër tyd as hulle op die toneel aangekom het. Daar is af en toe hersienings oor die volgorde en aard van ontwikkelings, maar die klem val natuurlik op die onlangse verlede. Dit lyk vir my asof daar iets te vinde is om verder te kyk as ons eie generasie, of selfs verder as die tyd van Franz Reuleaux (1829-1905), wat oor die algemeen erkenning kry vir die oorsprong van baie van ons moderne konsepte van meganismeanalise en ontwerp, en om navraag te doen oor die idees wat Reuleaux se bydraes moontlik gemaak het.

Gaan na Kinematics. Dit sal jou terugbetaal. Dit is meer fekund as meetkunde, dit gee 'n vierde dimensie aan die ruimte.

—Chebyshev aan Sylvester, 1873

Alhoewel daar nie voorgehou word dat dit volledig is nie, het ek in hierdie artikel probeer om die hoogtepunte in die ontwikkeling van kinematiese analise en sintese op te spoor, beide in akademiese kringe en in die werkswinkel, en waar moontlik die invloed van die een op die ander opgemerk. As ek meer ruimte aan spesifieke mense en episodes bestee het as wat hul bydraes tot die moderne behandeling van die onderwerp vereis, is dit omdat ek gevind het dat die geskiedenis van kinematika van meganismes, soos die geskiedenis van enige ander tak van ingenieurswese, meer interessant en aanneemliker as erken word dat die evolusionêre ontwikkeling daarvan die gevolg is van menslike aktiwiteite. Hierdie geskiedenis is gemaak deur mense soos ons, nie minder intelligent nie en nie minder onderhewig aan die omgewing nie, aan 'n subjektiewe manier van kyk na dinge en 'n erfenis van idees en oortuigings.

Ek het die tydperk uit die tyd van Watt gekies omdat moderne meganismes by hom ontstaan ​​het, en ek het die eerste eeu van die tydperk beklemtoon omdat in 1885 baie van die idees van moderne kinematika van meganismes goed ontwikkel is. Skakels word bespreek, met die virtuele uitsluiting van ratte en nokke, omdat baie van die wetenskaplike werk in kinematiese sintese tans gerig is op die ontwerp van skakels en omdat skakels 'n geskikte draad bied vir 'n verhaal wat onnodig ingewikkeld sou geword het as 'n gedetailleerde behandeling van ratte en nokke is ingesluit. Ek het die verhaal tot op hede gebring deur kinematika soos in Amerikaanse ingenieurswese -skole geleer, op te spoor en af ​​te sluit met 'n kort vermelding van die wetenskaplike aktiwiteite in kinematika in hierdie land sedert 1950. 'n Geannoteerde lys van bykomende verwysings word aangeheg as 'n aanmoediging vir verdere werk in die geskiedenis van die onderwerp.

James Watt, kinematiese sintetis

James Watt (1736-1819), verbeteraar van die stoommasjien, was 'n hoogs begaafde ontwerper van meganismes, hoewel sy agtergrond geen formele studie van meganismes bevat nie. Die studie van meganismes, sonder onmiddellike inagneming van die masjiene waarin dit gebruik is, is inderdaad eers ingestel nadat Watt se belangrike werk voltooi is, terwyl die werklike ontwerp van meganismes al etlike eeue voor die tyd van Watt aan die gang was.

Meganismes wat skroewe, nokke en ratte gebruik het, was beslis teen die begin van die Christelike era in gebruik. Alhoewel ek nie bewus is van onomwonde bewyse van die bestaan ​​van skakels met vier balke voor die 16de eeu nie, dui hul wydverspreide toepassing teen daardie tyd aan dat dit waarskynlik baie vroeër ontstaan ​​het. 'N Prettige 13de-eeuse skets van 'n op-en-af-saagmeul (fig. 1) dui aan, maar bewys nie dat die vierstangskakeling toe gebruik is nie. Leonardo da Vinci (1452-1519) omskryf, as hy nie bou nie, 'n kruk- en skuifmeganisme, ook vir 'n saagmeul (fig. 2). In die 16de eeu kan die omskakeling van roterende na wederkerige beweging (streng gesproke 'n ossillasie deur 'n klein boog van 'n groot sirkel) gevind word en omgekeerd deur die koppeling van stywe elemente (fig. 3 en 4), alhoewel die omskakeling van roterende tot heen en weer bewegende bewegings is destyds meer gereeld bewerkstellig deur nokke en onderbroke ratkas. Tog was die idee van skakels 'n stewig gevestigde deel van die repertoire van die masjienbouer voor 1600. In werklikheid sou 'n mens in 1588, toe Agostino Ramelli sy boek oor masjiene gepubliseer het, [1] kon wonder of skakels inderdaad nie hul eindpunt bereik het nie. stadium van ontwikkeling. Om my punt te illustreer, het ek die bord van Ramelli gekies wat my die meeste aanspreek (fig. 5), hoewel die boek meer as 200 ander masjiene van vergelykbare kompleksiteit en vindingrykheid vertoon.

[1] Agostino Ramelli, Le Diverse et Artificiose Machine, Parys, 1588.

Figuur 1.-Op-en-af-saagmeule van die 13de eeu. Die geleidingsmeganisme links onder, wat aan die saagblad geheg is, blyk 'n skakeling van 4 balke te wees. Nadat Robert Willis, trans. en red., Faksimilee van die Sketsboek van Wilars de Honecort (Londen, 1859, pl. 43).

Figuur 2.-Slider-crank-meganisme van Leonardo da Vinci (1452-1519), geteken uit sy manuskrip-notaboeke. 'N Raamsaag word aan die onderkant van die gidse uitgebeeld. Van Theodor Beck, Beiträge zur Geschichte des Maschinenbaues (Berlyn, 1899, p. 323).

Figuur 3. - Blaasende enjin deur Vanuccio Biringuccio, ongeveer 1540, wat die omskakeling van die beweging van die waterwielas van rotasie na ossillasie toon. Van Theodor Beck, Beiträge zur Geschichte des Maschinenbaues (Berlyn, 1899. p. 120).

Figuur 4. - Korrelmeul, 1588, wat die beweging van die bedieningsstawe omskakel van ossillasie na rotasie. Let op die vlieggewigte, voorgangers van die vliegwiel. Van Agostino Ramelli, Le Diverse et Artificiose Machine (Parys, 1588, pl. Oorkant p. 199).

Figuur 5. - Masjien om water op te hef. So 'n masjien is gedurende die 16de eeu in Spanje gebou en is ongeveer 80 jaar lank bedryf. Van Agostino Ramelli, Le Diverse et Artificiose Machine (Parys, 1588, p. 199).

Daar was 'n groot verskil, beide in konsepsie en uitvoering, tussen die verbindings van Ramelli en dié van James Watt ongeveer 200 jaar later. Watt was verantwoordelik vir die aanvang van diepgaande veranderinge in meganiese tegnologie, maar daar moet erken word dat die werktuigkuns deur eeue se stadige ontwikkeling die stadium bereik het waar sy genie kan floreer. Die kennis en vermoë om die nodige materiaal en gereedskap vir Watt se navorsing te verskaf, was op hande, en deur die optimisme en geduldige aanmoediging van sy lewensmaat, Matthew Boulton, is dit tot sy beskikking gestel.

Watt se genialiteit was nêrens duideliker as in sy sintese van verbindings nie. 'N Belangrike bestanddeel in die sukses van Watt se verbintenisse was egter sy maat se waardering vir die heeltemal nuwe verfyningsorde wat hulle gevra het. Matthew Boulton, wat 'n suksesvolle vervaardiger van knope en metaalnuwe was lank voor sy vennootskap met Watt gevorm is, het onmiddellik die behoefte aan sorg in die bou van Watt se stoommasjien erken. Op 7 Februarie 1769 het hy Watt geskryf: [2] & quotI vermoed dat u enjin geld, baie akkurate vakmanskap en uitgebreide korrespondensie sou verg om dit tot die beste voordeel te laat blyk en dat dit die beste manier is om die reputasie vol te hou en te doen die uitvinding is geregtigheid om die uitvoerende deel daarvan uit die hande te hou van die menigte empiriese ingenieurs, wat uit onkunde, gebrek aan ervaring en gebrek aan nodige gerief, baie slegte en onakkurate vakmanskap kan veroorsaak, wat almal gebreke het sou die reputasie van die uitvinding beïnvloed word. & quot; Boulton sou verwag om die enjins in sy winkel te bou, met 'n groot akkuraatheidsverskil tussen die smid en die vervaardiger van wiskundige instrumente. & quot; The Soho Works van Boulton en Watt, in Birmingham, Engeland , het vir Watt die probleem opgelos om 'n groot hoeveelheid te produseer (dit wil sê in groottes wat groot genoeg is om in stoommasjiene gebruik te kan word), die meganismes wat hy ontwerp het. [3]

[2] Henry W. Dickinson, James Watt, vakman en ingenieur, Cambridge, Cambridge University Press, 1936, pp. 52-53.

[3] James P. Muirhead, Die oorsprong en vordering van die meganiese uitvindings van James Watt, Londen, 1854, vol. 1, pp. 56, 64. Hierdie werk, in drie volumes, bevat briewe, ander dokumente en plate met patentspesifieke tekeninge.

Die bydraes van Boulton en Watt tot praktiese meganika, "kan nie oorskat word nie. Daar was in die 18de eeu instrumentmakers en vervaardigers van tydmeters wat verstommend akkurate werk gelewer het, maar dit het relatief klein items bestaan, wat almal binne die bestek van 'n bankdraaibank, handgereedskap en uitstekende handwerk was. Die vinnige vordering van masjiengereedskap, wat die omvang van die masjienboukuns aansienlik uitgebrei het, het tydens die Boulton en Watt-vennootskap (1775-1800) begin.

In April 1775 was die skermutseling by Concord tussen Amerikaanse koloniste en Britse rooi jasse die begin van 'n oorlog wat die verloop van politieke gebeure in die Westelike Halfrond sou bepaal.

'N Ander gebeurtenis in April 1775 wat in Birmingham plaasgevind het, blyk nou 'n gebeurtenis te gewees het wat die begin van 'n nuwe era van tegnologiese vooruitgang was. Dit was teen die einde van hierdie maand dat Boulton, by die Soho Works, aan sy maat geskryf het en kommentaar gelewer het oor die ontvangs van die gietyster -stoommasjinsilinder wat in John Wilkinson se vervelige meul klaar was:

. dit lyk aanvaarbaar waar, maar dit is 'n sentimeter dik en weeg ongeveer
10 cwt. Die deursnee is ongeveer soveel as 18 duim as die blik
een was onder, en daarom is dit nodig om 'n koper by te voeg
ring aan die suier, wat amper twee sentimeter breed is. [4]

Hierdie silinder was inderdaad die keerpunt in die ontmoedigende lang ontwikkeling van die Watt -stoommasjien, wat tien jaar lank byna al die gedagtes van Watt in beslag geneem het en al die tyd wat hy kon spaar van die vereistes om 'n bestaan ​​te maak. Alhoewel die onderneming Boulton en Watt nog baie proewe voorlê om die stoomenjin verder te ontwikkel en te vervolmaak, is die belangrike probleem van die lek van stoom by die suier in die silinder nou opgelos deur Wilkinson se nuwe boormeule, wat die eerste groot was masjiengereedskap wat 'n silinder rond en reguit kan verveel.

Die vervelige meule is van toepassing op die ontwikkeling van koppelings, en dit is die eerste in 'n nuwe klas masjiengereedskap wat in die komende 50 of 60 jaar byna al die basiese tipes swaar verwyderingsgereedskap bevat vandag gebruik. Die ontwikkeling van gereedskap is versnel deur die inherente akkuraatheid wat nodig is vir die verbindings wat deur Watt ontstaan ​​het. Nadat bewys is dat 'n groot en ingewikkelde masjien, soos die stoommasjien, akkuraat genoeg gebou kan word sodat die werking daarvan relatief moeilik sou wees, het baie uitstaande geeste betrokke geraak by die ontwikkeling van masjiene en gereedskap. Dit is egter interessant om te sien hoe Watt en ander worstel met die oplossings van probleme wat voortspruit uit die vooruitgang van die stoomenjin.

Gedurende die 1770's het die vraag na voortdurende, betroubare krag wat op 'n roterende as toegedien word, dringend geword, en baie van Boulton en Watt se pogings was daarop gemik om aan hierdie vraag te voldoen. Meule van alle soorte het water of perde gebruik om wielwerk te draai, maar hoewel hierdie kragbronne voldoende was vir klein operasies, was die beskikbare hoeveelheid water dikwels beperk en was die gebruik van enorme perdegrille dikwels onuitvoerbaar.

Die enigste tipe stoommotor wat toe bestaan ​​het, was die Newcomen -balkmotor, wat in 1712 deur Thomas Newcomen, ook 'n Engelsman, bekendgestel is. Hierdie tipe enjin is wyd gebruik, meestal om water uit myne te pomp, maar soms om water in 'n reservoir te pomp om 'n waterwiel te voorsien. Dit was gerangskik met 'n vertikale stoomsilinder onder die een kant van 'n groot draaibare werkbalk en 'n vertikale suierpomp onder die ander kant. Swaar, plat kettings is vasgemaak aan 'n sektor aan elke kant van die werkbalk en aan die enjin en pomp suierstange op so 'n manier dat die stawe altyd raak aan 'n sirkel waarvan die middelpunt by die balkdraad was. Die gewig van die heen en weer pompdele het die pompkant van die balk in die atmosfeer afgetrek, wat op die oop bokant van die suier in die stoomsilinder inwerk, en veroorsaak dat die enjin van die balk afgetrek word toe die stoom onder die suier gekondenseer is . Die kettings sal natuurlik slegs spanning in krag oordra van die suier na die balk.

Dit is nou duidelik dat 'n koppelstang, 'n kruk en 'n voldoende swaar vliegwiel in 'n konvensionele Newcomen -enjin gebruik kon word om krag aan 'n roterende as te lewer, maar kontemporêre bewyse maak dit duidelik dat hierdie oplossing geensins duidelik was nie vir Watt of vir sy tydgenote.

Ten tyde van sy eerste enjinpatent, in 1769, het Watt 'n "wiel", of roterende enjin ontwerp, wat vloeibare kwik in die onderste deel van 'n toroidale kamer gebruik het om 'n grens te bied vir stoomruimtes wat agtereenvolgens gevorm word deur klephekke binne die kamer. Die praktiese konstruksieprobleme het hierdie oplossing vir die probleem van 'n roterende kragbron uiteindelik uitgesluit, maar eers nadat Boulton en Watt aansienlike moeite en geld daaraan bestee het. [5]

[5] Henry W. Dickinson en Rhys Jenkins, James Watt en die stoommotor, Oxford, Clarendon Press, 1927, pp. 146-148, pls. 14, 31. Hierdie werk bied 'n volledige en kundige bespreking, gebaseer op primêre materiaal, oor die ontwikkeling van Watt se vele bydraes tot meganiese tegnologie. Dit word kortliks opgesom in Dickinson, op. cit. (voetnoot 2).

In 1777 het 'n spreker voor die Royal Society in Londen opgemerk dat om 'n roterende uitset van 'n stoom -enjin te kry, 'n kruk in teorie natuurlik voorkom, 'maar dat die kruk in werklikheid onprakties is as gevolg van die onreëlmatige gang van die enjin en die veranderlike slaglengte. Hy het gesê dat die masjien tydens die eerste variasie van die slaglengte stukkend sou wees of teruggedraai sou word. Victoalling Office vir sy mening of 'n stoom aangedrewe graanmeul deur 'n krukas of deur 'n waterwiel wat deur 'n pomp voorsien word, aangedryf moet word. Smeaton se gevolgtrekking was dat die kruk nogal ongeskik was vir 'n masjien waarin die normale werking daarvan 'n rol speel. "Ek verstaan," het hy geskryf, "dat geen beweging wat deur die kolom van 'n brandweerwa gekommunikeer word, ooit heeltemal gelyk en bestendig kan optree om 'n sirkelbeweging te maak nie, soos die gereelde uitvloei van water by die draai van 'n waterwiel." Hy het terloops aanbeveel dat 'n Boulton- en Watt -stoomenjin word gebruik om water te pomp om die waterwiel te voorsien. [7] Smeaton het aan 'n vliegwiel gedink, maar hy het geredeneer dat 'n vliegwiel wat groot genoeg is om die stopende, rukkerige werking van die stoommasjiene wat hy waargeneem het, meer 'n beswaring sou wees as 'n pomp, reservoir en waterwiel. [8]

[6] John Farey, 'N Verhandeling oor die stoommotor, Londen, 1827, pp. 408-409.

[7] Verslae van wyle John Smeaton, F.R.S., Londen, 1812, vol. 2, pp. 378-380.

[8] Farey, op. cit. (voetnoot 6), p. 409.

Die eenvoud van die uiteindelike oplossing van die probleem was tans nie duidelik vir Watt nie. Hy is, soos die tradisie het, nie bloot geblokkeer deur die bestaan ​​van 'n patent vir 'n eenvoudige kruk nie en is dus gedwing om 'n ander toestel as 'n plaasvervanger uit te vind.

Matthew Wasbrough, van Bristol, die ingenieur wat algemeen erken word vir die krukpatent, het geen melding gemaak van 'n kruk in sy patent spesifikasie nie, maar was eerder bedoel om gebruik te maak van & quotracks met tande, & quot of & quotone of meer trekkers, wiele, segmente van wiele, waaraan vasgemaakte rotchets en kliks of palle vasgemaak word. Hy het egter voorgestel om 'n vlieg of vlieë by te voeg om die beweging meer gereeld en uniform te maak. [9]

[9] Britse patent 1213, 10 Maart 1779.

James Pickard, van Birmingham, het net soos Boulton, 'n knoopmaker, in 1780 'n patent teen 'n geweer (fig. 6) gepatenteer. In figuur 6 sou die teengewigde wiel, wat twee keer draai vir elke omwenteling van die kruk (A), die teengewig laat daal terwyl die kruk die dooie sentrumposisie verbygaan en verhoog word terwyl die kruk maksimum hefboom het. Daar is geen melding gemaak van 'n vliegwiel in hierdie patent nie. [10]

[10] Britse patent 1263, 23 Augustus 1780.

Figuur 6. - Een van die stoommasjien & quotCrank Patents & quot wat die vordering van James Watt belemmer het. Hierdie patent, wat in 1780 aan James Pickard verleen is, beweer slegs die rangskikking van teengewigte, nie die krukas nie. Die krukpen waaraan die verbindingsstang geheg is, is Aa. Uit Britse patent 1263, 23 Augustus 1780.

Wasbrough, wat bevind het dat sy & quotrotchets en kliks & quot nie in 1780 'n kruk met 'n vliegwiel bedien het nie. Watt was hiervan bewus, maar hy was nie oortuig van die superioriteit van die kruk bo ander toestelle nie en het nie dadelik die reguleervermoë van 'n vliegwiel waardeer nie. [11] In April 1781 skryf Watt aan Boulton, wat toe uit die stad was: & quot; ek weet uit die eksperiment dat die ander versoening, wat u my sien probeer het, ten minste so goed presteer en in werklikheid baie voordele inhou bo die kruk. & Quot [12] Die & quotother contrivance & quot was waarskynlik sy swashwiel wat hy gebou het en wat verskyn het op sy volgende belangrike patent spesifikasie (fig. 7a). In hierdie patent was ook vier ander toestelle, waarvan een maklik herkenbaar was as 'n kruk, en twee daarvan eksentrieke (fig. 7a, b). Die vierde toestel was die bekende son-en-planeet-ratkas (fig. 7e). [13] Ondanks die ooreenkoms van die eenvoudige kruk met die verskillende variasies wat Watt bedink het, het hierdie patent geen vuur uit Wasbrough of Pickard getrek nie, miskien omdat geen redelike persoon sou beweer dat die kruk self 'n patenteerbare kenmerk was nie, of miskien omdat die ooreenkoms was destyds nie so duidelik nie. Watt vermy egter die direk waarneembare aanwending van krukas omdat hy verkieslik 'n pak vermy wat sy of ander patente kan omverwerp. Byvoorbeeld, as die Wasbrough- en Pickard -patente ongeldig was, sou dit 'n openbare eiendom geword het en Watt was bang dat hulle meer vernuftige manne in die hande sou kry, wat Boulton en Watt meer mededinging sou gee as Wasbrough en Pickard. [14]

[11] Dickinson en Jenkins, op. cit. (voetnoot 5), pp. 150, 154.

[13] William Murdock, op die oomblik 'n Boulton en Watt -oprigter, het moontlik hierdie reëling voorgestel. Ibid., bl. 56.

[14] Muirhead, op. cit. (voetnoot 3), vol. 3, let op bl. 39.

Figuur 7. - James Watt se vyf alternatiewe toestelle vir die omskakeling van heen en weer beweging in roterende beweging in 'n stoomenjin. (Britse patent 1306, 25 Oktober 1781). Van James P. Muirhead, Die oorsprong en vordering van die meganiese uitvindings van James Watt (Londen, 1854, vol. 3, pls. 3-5, 7).

(a) & quot Ingedrukte wiel. & quot Die vertikale as by D word gedraai deur die wiele H. en J op nok, of swash plate, ABC. Boulton en Watt het hierdie toestel probeer, maar dit weggegooi.

(b) Krukwiel met 'n teengewig.

(c) "Eksentriese wiel" met 'n eksterne juk wat aan die werkbalk gehang is. Die wiel draai om C.

(d) "Eksentrieke wiel" met 'n interne dryfwiel wat aan die werkbalk gehang is. Wiel B is in die middel van die as gedraai A.

(e) Son-en-planeet-ratkas. Dit is die idee wat eintlik in Boulton- en Watt -enjins gebruik word. As die opsionele skakel JK hou die ratwiel sentrums altyd ewe ver, die ringvormige gids G is nie gebruik nie.

Die son-en-planeet-rangskikking, met ratte van dieselfde grootte, is deur Watt aangeneem vir byna al die roterende enjins wat hy gedurende die termyn van die & quotcrank-patente gebou het. & Quot; Hierdie reëling het die voordeel gehad dat die vliegwiel tydens 'n enkele werksiklus van die suier, wat 'n vliegwiel slegs 'n kwart van die grootte van die vliegwiel benodig as 'n eenvoudige kruk gebruik word. Die opsionele skakel (JK van fig. 7e) is gebruik in die enjins soos gebou.

Vanaf die eerste keer is die roterende enjins dubbelwerkend gemaak-dit wil sê dat stoom afwisselend aan elke kant van die silinder werk. Die dubbelwerkende enjin het, anders as die enkelwerkende pompmotor, 'n suierstang nodig wat sou druk en trek. Dit was in die oplossing van hierdie probleem dat Watt se oorspronklikheid en seker oordeel die duidelikste getoon is.

'N Rek en sektoropstelling (fig. 8) is op sommige enjins gebruik. Volgens Watt het die eerste een verskeie tande van die rek uitgebreek, maar werk bestendig. & Quot [15] 'n Rukkie later het hy aan 'n korrespondent gesê dat sy dubbelwerkende enjin so kragtig is dat dit al sy stryd herhaaldelik gebreek het. Ons het dit egter nou getem. & Quot [16]

[15] James Watt, 31 Maart 1783, aangehaal in Dickinson en Jenkins, op. cit. (voetnoot 5), p. 140.

[16] Watt aan De Luc, 26 April 1783, aangehaal in Muirhead, op. cit. (voetnoot 3), vol. 2, bl. 174.

Figuur 8. - Watt -enjin van 1782 (Britse patent 1321, 12 Maart 1782) wat die rek en sektor toon wat die boonste punt van die suierstang gelei het en om krag van suier na werkbalk oor te dra. Hierdie enjin, met 'n silinder van 30 duim en 'n slag van 8 voet, is ingerig vir pomp. Pompstaaf SS word aan die sektor van die werkbalk gehang. Van James P. Muirhead, Die oorsprong en vordering van die meganiese uitvindings van James Watt (Londen, 1854, vol. 3, pl. 15).

Dit was ongeveer 'n jaar later dat die reguitlynskakeling [17] deurdink is. "Ek het 'n nuwe haas begin," skryf Watt aan sy maat. Ek het 'n blik gekry op 'n metode om die suierstang loodreg op en af ​​te laat beweeg deur dit slegs aan 'n stuk yster op die balk vas te maak, sonder kettings, of loodregte geleidings, of te veel wrywing, boogkoppe, of ander stukke lompheid. Ek het dit nog net in 'n geringe model probeer, maar ek kan nie daarop voortbou nie, alhoewel ek dink dat dit 'n baie waarskynlike ding is om te slaag, en een van die mees vindingryke eenvoudige stukke meganisme wat ek opgestel het. & quot [18]

[17] Watt's was 'n vierstangskakeling. Alle reguitlynskakels met vier balke wat geen glypare het nie, loop slegs 'n ongeveer reguit lyn. Die presiese reguitlynskakeling in 'n enkele vliegtuig was eers in 1864 bekend (sien bl. 204). In 1853 het Pierre-Frédéric Sarrus (1798-1861), 'n Franse professor in wiskunde in Straatsburg, 'n akkordeonagtige ruimtelike koppeling bedink wat 'n ware reguit lyn volg. Beskryf maar nie geïllustreer nie (Académie des Sciences, Paris, Kom rendus voor, 1853, vol. 36, pp. 1036-1038, 1125), is die meganisme vergeet en twee keer uiteindelik uitgevind, die oorspronklike uitvinding is in 1905 deur 'n Engelse skrywer herontdek. Vir chronologie, sien Florian Cajori, 'N Geskiedenis van wiskunde, red. 2, New York, 1919, p. 301.

[18] Muirhead, op. cit. (voetnoot 3), vol. 2, pp. 191-192.

Watt se wonderlike eenvoudige reguitlynskakeling is byna onmiddellik in 'n grootstraal-enjin opgeneem, en die gewoonlik pessimistiese en gereserveerde uitvinder was amper opgewonde toe hy aan Boulton sê dat die sentrale loodregte beweging bo verwagting beantwoord en nie skaduwee van 'n geraas. & quot [19] Hierdie koppeling, wat in 'n uitgebreide patent van 1784 ingesluit is, en twee alternatiewe toestelle word hier geïllustreer (fig. 9). Een van die alternatiewe is 'n geleide kruisopening (fig. 9, regs bo).

Figuur 9.-Watt se meganismes om die boonste punt van die suierstang van 'n dubbelwerkende enjin te lei (Britse patent 1432, 28 April 1784). Links bo, reguitlynskakeling regs bo, kruiskop en gidsreëling links onder, suierstang A word gelei deur sektore D en E, hang deur buigsame toue. Van James P. Muirhead, Die oorsprong en vordering van die meganiese uitvindings van James Watt (Londen, 1854, deel 3, bls. 21, 22).

Skitterend, net soos die idee van hierdie koppeling, is dit opgevolg deur 'n sintese wat baie min ongelooflik is. Om die koppeling aan die balk van sy enjins meer kompak te maak, het Watt sy ervaring ingegee vir idees wat sy ervaring die werk wat vroeër op 'n tekenmasjien met 'n stroomafnemer gebruik is, opgelewer het. [20] Watt kombineer sy reguitlynskakeling met 'n stroomafnemer, een skakel word lid van die stroomafnemer.

[20] & quotDit het net een fout, & quot, het hy op 24 Desember 1773 aan 'n vriend gesê nadat hy die tekenmasjien aan hom beskryf het, wat dit nie sal doen nie, omdat dit kegelsnitte in plaas van reguit lyne beskryf. & Quot Ibid., bl. 71.

Die lengte van elke ossillerende skakel van die reguitlynverbinding is dus verminder tot 'n kwart in plaas van die helfte van die balklengte, en die hele meganisme kan so gebou word dat dit nie verder as die einde van die werkbalk sou strek nie. Hierdie reëling het gou bekend gestaan ​​as Watt se "parallelle beweging" (fig. 10). [21] Jare later het Watt aan sy seun gesê: "Alhoewel ek nie na roem angstig is nie, is ek trotser op die parallelle beweging as op enige ander meganiese uitvinding wat ek ooit gemaak het."

[21] Gedurende die 19de eeu is die term "parallelle beweging" sonder onderskeid gebruik om na 'n reguitlynskakeling te verwys. Ek het nie die oorsprong van die term ontdek nie. Watt het dit nie in sy patentbeskrywing gebruik nie, en ek het dit nie voor 1808 in sy geskrifte of elders gevind nie (sien voetnoot 22). Die Cyclopaedia (Abraham Rees, red., Londen, 1819, vol. 26) het parallelle beweging gedefinieer as 'n kwota term wat onder praktiese meganika gebruik word om die reglynige beweging van 'n suierstang, & ampc. in die rigting van sy lengte en voorstellings, waardeur sulke alternatiewe reglynige bewegings omskakel word in deurlopende roterende bewegings, of andersom. & quot Robert Willis in syne Beginsels van meganisme (London, 1841, p. 399) het parallelle beweging beskryf as 'n kwota term wat ietwat ongemaklik toegepas word op 'n kombinasie van verbindingsstawe, met die doel om 'n punt 'n reguitlyn te beskryf. & quot A. B. Kempe in Hoe om 'n reguit lyn te trek (London, 1877, p. 49) het geskryf: & quot Ek is meer as een keer gevra om van die aanstootlike term 'parallelle beweging' ontslae te raak. Ek weet nie hoe dit in diens geneem is nie, en dit gee beslis nie uit wat die bedoeling was nie. Die uitdrukking het egter nou uitgekristalliseer, en ek kan dit nie onderneem om 'n oplosmiddel te vind nie. & Quot

[22] Muirhead, op. cit. (voetnoot 3), vol. 3, let op bl. 89.

Figuur 10. —Watt se & quotparallelle beweging. & Quot Die werkbalk van die enjin word gedraai A. Draai F is aan die enjinraam geheg. Van Dyonysius Lardner, Die stoommotor (Philadelphia, 1852), pl. 5 (Amerikaanse uitg. 5 uit Londen uitg. 5).

Die Watt-koppelstang is 75 jaar na sy ontstaan ​​deur die Amerikaner Charles B. Richards in diens geneem toe hy in 1861 sy eerste hoëspoed-enjinaanwyser ontwerp het (fig. 11). Die Richards Indicator, wat die volgende jaar in Engeland bekendgestel is, was 'n onmiddellike sukses, en duisende is in die volgende 20 of 30 jaar verkoop. [23]

[23] Charles T. Porter, Ingenieurswese Herinneringe, New York, 1908, pp. 58-59, 90.

Figuur 11.-Richards hoëspoed-enjinaanwyser van 1861, wat die toepassing van die Watt-reguitlynskakeling toon. (USNM 307515 Smithsonian foto 46570).

By die oorweging van die volgorde van sintetiese vermoë wat nodig is om die reguitlynskakel te ontwerp en dit met 'n pantograaf te kombineer, moet in gedagte gehou word dat dit die eerste van 'n lang reeks sulke meganismes was. [24] Nadat die idee in die buiteland was, was dit net te verwagte dat daar baie variasies en alternatiewe oplossings sou verskyn.Mens wonder egter watter rigting die daaropvolgende werk sou ingeslaan het as Watt nie so duidelik die weg gewys het nie.

[24] Minstens een vroeëre reguitlynskakeling, 'n reëling wat later aan Richard Roberts toegeskryf is, is voor Watt se patent uitgebeeld (Pierre Patte, Mémoirs sur les objets les plus importants de l'architecture, Parys, 1769, p. 229 en pl. 11). Hierdie koppeling (hier weergegee in figuur 18) het egter geen waarneembare invloed op Watt of die daaropvolgende oefening gehad nie.

In 1827 skryf John Farey, in sy volledige studie van die stoommasjien, miskien die beste kontemporêre siening van Watt se werk. As jongman het Farey verskeie kere met die ouer wordende Watt gepraat, en hy het besin oor die aard van die verstand wat veroorsaak het dat Watt selfs in sy eie lewe as 'n genie erken is. In 'n poging om Watt se genialiteit te verduidelik, het Farey 'n paar waarnemings uiteengesit wat nie net van toepassing is op kinematiese sintese nie, maar op die huidige modieuse term 'kreatiwiteit'.

Volgens Farey was die vindingryke fakulteit van Watt baie beter as dié van enige van sy tydgenote, maar sy vele en verskillende idees sou min nut gehad het as hy nie 'n baie hoë beoordelingsorde gehad het nie, wat 'n onderskeid kon maak tussen idees wat saamgestelde idees ontbind tot meer eenvoudige elemente wat hulle in klasse rangskik en met mekaar vergelyk. & quot

Farey was van mening dat hoewel 'n verstand soos Watt s'n briljante nuwe idees kan produseer, maar die algemene voorraad idees wat tans onder gemeenskappe en beroepe voorkom, oor die algemeen van 'n beter gehalte sal wees as die gemiddelde van die nuwe idees, wat word deur 'n individu voortgebring uit die werking van sy eie verstand, sonder hulp van ander. & quot Farey het afgesluit met die opmerking dat "die nuttigste toevoegings tot die gewone voorraad gewoonlik uit die persone kom wat die hele reeks goed ken." 25]

[25] Farey, op. cit. (voetnoot 6), bl. 651, 652.

Om 'n reguit lyn te trek

Gedurende die grootste deel van die eeu nadat James Watt sy parallelle beweging gelewer het, was die probleem om 'n koppeling te ontwerp, waarvan 'n punt 'n reguit lyn sou beskryf, een wat die gees van wiskundiges, van vindingryke meganika en van gentlemanly dabblers in idees prikkel. . Die soeke na 'n reguitlynmeganisme wat meer akkuraat is as die van Watt, oortref die dringende praktiese behoefte aan so 'n toestel. Groot metaalskaafmasjiene was teen 1830 alombekend, en teen die middel van die eeu is dwarskoppe en dwarsliggers aan weerskante van die Atlantiese Oseaan gebruik in enjins met en sonder werkbalke.

Teen 1819 het John Farey baie akkuraat opgemerk dat ten minste in Engeland baie ander skemas beproef en gebrek gevind is en dat alle metodes so goed gevind is as die oorspronklike enjin, en ons vind gevolglik dat al die mees gevestigde en ervare vervaardigers maak enjins wat nie in 'n groot kenmerk van die oorspronklike enjin van mnr. Watt verander is nie. & quot [26]

[26] In Rees, op. cit. (voetnoot 21), vol. 34 (& quotSteam Engine & quot). John Farey was die skrywer van hierdie artikel (sien Farey, op. cit., bl. vi).

Twee meganismes vir die vervaardiging van 'n reguit lyn is ingestel voordat die Boulton- en Watt-monopolie in 1800 geëindig het. Miskien is die eerste deur Edmund Cartwright (1743-1823), wat na bewering die oorspronklike idee vir 'n kragstoel gehad het. Hierdie toerusting (fig. 12) word deur 'n hedendaagse Amerikaanse redakteur neerbuigend gekenmerk deur die besit van kwotas wat baie verdienste het, wat moontlik toegeskryf kan word aan 'n heer wat sy eie vermaaklikhede besig was met meganiese studies. & Quot [27] Slegs 'n paar klein enjins is onder die patent vervaardig. [28]

[27] Emporium van kuns en wetenskappe, Desember 1813, nuwe ser., Vol. 2, nee. 1, bl. 81.

[28] Farey, op. cit. (voetnoot 6), p. 666.

Figuur 12.-Cartwright se ruitlynmeganisme van ongeveer 1800. Van Abraham Rees, Die Cyclopaedia (Londen, 1819, & quotSteam Engine, & quot pl. 5).

Die eienskappe van 'n hiposikloïed word erken deur James White, 'n Engelse ingenieur, in sy ontwerp wat 'n draaipunt op die steeksirkel van 'n tandwiel wat in 'n interne rat draai, gebruik het. Die deursnee van die steeksirkel van die tandwiel was die helfte van die van die binnetand, met die gevolg dat die spil, waarmee die suierstang gekoppel was, 'n deursnee van die groot steeksirkel opgespoor het (fig. 13). White ontvang in 1801 van Napoleon Bonaparte 'n medalje vir hierdie uitvinding toe dit op 'n industriële uitstalling in Parys uitgestal is. [29] Sommige stoomenjins wat White se meganisme gebruik, is gebou, maar sonder opvallende kommersiële sukses. White self was dit eerder eens dat terwyl sy uitvinding toegelaat is om eienaardige eienskappe te besit en 'n mooi ding, menings stem nie almal saam om dit in wese en oor die algemeen te verklaar nie a goed ding. & quot [30]

[29] H. W. Dickinson, & quot; James White en sy 'New Century of Inventions', & quot Transaksies van die Newcomen Society, 1949-1951, vol. 27, pp. 175-179.

[30] James White, 'N Nuwe eeu van uitvindings, Manchester, 1822, pp. 30-31, 338. 'n Hiposikloïedale enjin wat in Stourbridge, Engeland, gebruik word, is in die Henry Ford Museum.

Figuur 13. — James White se hiposikloïdale reguitlynmeganisme, omstreeks 1800. Die vlieggewigte (aan die punte van die diagonale arm) het as 'n vliegwiel gefunksioneer. Van James White, 'N Nuwe eeu van uitvindings (Manchester, 1822, pl. 7).

Die eerste van die nie-Watt vierstangskakels verskyn kort na 1800. Die oorsprong van die sprinkaanstraalbeweging is ietwat onduidelik, hoewel dit verband hou met die naam van Oliver Evans, die Amerikaanse pionier in die gebruik van hoë druk stoom. 'N Soortgelyke idee, met 'n gelykbenige koppeling, is in 1803 gepatenteer deur William Freemantle, 'n Engelse horlosiemaker (fig. 14). [31] Dit is die skakel wat baie later toegeskryf word aan John Scott Russell (1808-1882), die prominente vlootargitek. [32] 'n Onduidelike wenk dat Evans teen 1805 sy reglynige koppeling bedink het, verskyn op 'n bord wat sy Aborsie van die Young Steam Engineer Guide (Philadelphia, 1805), en dit is beslis gebruik op sy Columbian -enjin (fig. 15), wat voor 1813 gebou is. Die Freemantle -koppeling, in aangepaste vorm, verskyn in Rees se Cyclopaedia van 1819 (fig. 16), maar dit is te betwyfel of selfs dit maklik as identies met die Evans -koppeling erken sou word, omdat die verbindingsstang aan die teenoorgestelde kant van die werkbalk van die suierstang was, in ooreenstemming met gevestigde gebruik terwyl die kruk en die koppelstang in die Evans -koppeling aan dieselfde kant van die balk was. Dit is moontlik dat Evans sy idee uit 'n vroeëre Engelse tydskrif gekry het, maar konkrete bewyse ontbreek.

[31] Britse patent 2741, 17 November 1803.

[32] William J. M. Rankine, Handleiding vir masjinerie en meulwerk, red. 6, Londen, 1887, p. 275.

Figuur 14.-Freemantle reguitlynskakeling, later die Scott Russell-koppeling genoem. Uit Britse patent 2741, 17 November 1803.

Figuur 15. —Oliver Evans se & quotColumbian & quot-enjin, 1813, wat die Evans, of & quotgrasshopper, & quot -lynlynskakeling toon. Van Emporium van kuns en wetenskappe (nuwe ser., vol. 2, nr. 3, April 1814, pl. oorkant bl. 380).

Figuur 16. - Gemodifiseerde Freemantle -koppeling, 1819, wat kinematies dieselfde is as die Evans -koppeling. Spilpunte D en E is aan die enjinraam geheg. Van Abraham Rees, Die Cyclopaedia (Londen, 1819, & quot Parallel Motions, & quot pl. 3).

As die idee eintlik by Evans ontstaan ​​het, is dit vreemd dat hy dit nie genoem het in sy patentaansprake of in die beskrywings wat hy van sy enjins gepubliseer het nie. [33] Die praktiese voordeel van die Evans -koppeling, wat 'n veel ligter werkstraal as die Watt- of Freemantle -enjins gebruik, sou Oliver Evans nie ontkom nie, en hy was nie 'n man van oormatige beskeidenheid wat sy eie uitvindings betref nie.

[33] Greville en Dorothy Bathe, Oliver Evans, Philadelphia, 1935, pp. 88, 196 en passief.

'N Ander regstreekse koppeling met vier balke wat bekend geword het, word toegeskryf aan Richard Roberts van Manchester (1789-1864), wat omstreeks 1820 een van die eerste metaal-skaafmasjiene gebou het. akademikus. Ek het nie ontdek wat die aanleiding tot die bekendstelling van die Roberts -koppeling was nie, maar dit dateer voor 1841. Hoewel Roberts baie ingewikkelde tekstielmasjiene gepatenteer het, het 'n inspeksie van al sy patenttekeninge geen bewys gelewer dat hy die uitvinder van die Roberts -koppeling was nie . [34] Die feit dat dieselfde koppeling in 'n gravure van 1769 getoon word (fig. 18), verwar die saak verder. [35]

[34] Robert Willis (op. cit. [voetnoot 2] bl. 411) het Richard Roberts die koppeling toegeskryf. Roberts se 15 Britse patenttekeninge toon ingewikkelde toepassings van nokke, hefbome, geleide stange, toue, ensovoorts, maar geen reguitlynmeganisme nie. In sy patent nr. 6258 van 13 April 1832, vir 'n stoommasjien en lokwa, gebruik Roberts Watt se parallelle beweging op 'n balk wat deur 'n vertikale silinder aangedryf word.

[35] Hierdie gravure verskyn as plaat 11 in Pierre Patte se werk uit 1769 (op. cit. voetnoot 24). Patte het gesê dat die masjien op sy bord 11 uitgevind is deur M. de Voglie en eintlik in 1756 gebruik is.

Figuur 17.-Reguit-koppeling (voor 1841) toegeskryf aan Richard Roberts deur Robert Willis. Van A. B. Kempe, Hoe om 'n reguit lyn te trek (Londen, 1877, p. 10).

Figuur 18. - Masjien vir die afsaag van paaltjies onder water, ongeveer 1760, ontwerp deur De Voglie. Die Roberts -koppeling bedryf die kroeg (V in 'n gedetailleerde skets links) aan die agterkant van die masjien onder die operateurs. Die betekenis van die koppeling is blykbaar nie algemeen erken nie. 'N Soortgelyke masjien wat in Diderot uitgebeeld word Ensiklopedie, wat 'n paar jaar later gepubliseer is, het nie die reguitlynverbinding gebruik nie. Van Pierre Patte, Memoirs sur les objets plus belangrikes van die argitektuur (Parys, 1769, pl. 11).

Die voorkoms in 1864 van Peaucellier se presiese reguitlynskakeling het byna ongemerk verbygegaan. 'N Dekade later, toe die nuus oor die uitvinding die Kanaal na Engeland oorsteek, het hierdie verband 'n vlaag van belangstelling opgewek, en variasies daarvan het etlike jare wiskundige gedagtes beset. Ten minste 10 jaar voor en 20 jaar na die finale oplossing van die probleem, was professor Chebyshev, [36] 'n bekende wiskundige van die Universiteit van St. Petersburg, geïnteresseerd in die saak. Te oordeel na sy gepubliseerde werke en sy reputasie in die buiteland, was Chebyshev se belangstelling 'n obsessie.

[36] Dit is die spelling van die Library of Congress

Pafnutïĭ L'vovich Chebyshev is gebore in 1821, naby Moskou, en betree die Universiteit van Moskou in 1837. In 1853, nadat hy Frankryk en Engeland besoek het en die vordering van toegepaste werktuigkundiges in die lande deeglik waargeneem het, het hy sy eerste artikel oor benaderde reguit gelees. -lynskakels, en in die volgende 30 jaar het hy die probleem ten minste 'n dosyn keer met nuwe krag aangeval. Hy het bevind dat die twee belangrikste reguitlynverbindings wat toe gebruik is, die van Watt en Evans was. Chebyshev het kennis geneem van die afwyking van hierdie verbindings van 'n reguit lyn en bereken die afwyking vanaf die vyfde graad, of ongeveer 0,0008 duim per duim balklengte. Hy het 'n wysiging van die Watt -koppeling voorgestel om die akkuraatheid daarvan te verfyn, maar het bevind dat hy die lengte van die werkbalk meer as dubbel moet verdubbel. Chebyshev het gruwelik tot die gevolgtrekking gekom dat sy aanpassing groot praktiese probleme sou bied. & Quot [37]

[37] Oeuvres de P. L. Tchebychef, 2 vols., St. Petersburg, 1899-1907, vol. 1, bl. 538 vol. 2, pp. 57, 85.

Uiteindelik het Chebyshev 'n idee gekry wat hom in staat sou stel om 'n ware reguit lyn te bereik. As een meganisme goed was, het hy geredeneer, twee sou beter wees, ensovoorts, ad infinitum. Die idee was eenvoudig om benaderde koppelings met vier skakels te kombineer of saam te voeg en dit so te rangskik dat die foute agtereenvolgens verminder word. Chebyshev het eers gekyk na 'n kombinasie van die Watt- en Evans -skakels (fig. 19) en erken dat as punt D van die Watt -koppeling byna 'n reguit lyn volg, sou punt A van die Evans -koppeling nog minder van 'n reguitlyn afwyk. Hy het die afwyking in hierdie geval bereken vanaf die 11de graad. Daarna het hy die koppeling van Watt vervang deur een wat gewoonlik die reguitlynmeganisme van Chebyshev genoem word (fig. 20), met die gevolg dat die presisie tot die 13de graad verhoog is. [38] Die stoomenjin wat hy tydens die Weense tentoonstelling in 1873 vertoon het, het hierdie koppeling gebruik - die Chebyshev -meganisme wat saamgestel is met die Evans, of benaderde gelykbenige koppeling. 'N Engelse besoeker aan die uitstalling het opgemerk dat die beweging min of geen praktiese nut het nie, want ons kan ons skaars voorstel in watter omstandighede dit voordeliger sou wees om so 'n ingewikkelde stelsel hefbome te gebruik, met soveel gewrigte om te smeer en soveel penne om te dra, as 'n soliede gids van een of ander aard, maar terselfdertyd is die reëling baie vindingryk en weerspieël in hierdie opsig groot eer aan die ontwerper daarvan. & quot [39]

[39] Ingenieurswese, 3 Oktober 1873, vol. 16, bl. 284.

Figuur 19.-Pafnutïĭ L'vovich Chebyshev (1821-1894), Russiese wiskundige wat aktief is in die ontleding en sintese van reguitlynmeganismes. Van Ouvres de P. L. Tchebychef (St. Petersburg, 1907, vol. 2, voorblad).

Figuur 20. - Chebyshev se kombinasie (ongeveer 1867) van die skakels van Watt en Evans om foute wat by elkeen voorkom, te verminder. Punte C, C ', en C & quot vasgestel word A is die naspeuringspunt. Van Oeuvres de P. L. Tchebychef (St. Petersburg, 1907, vol. 2, p. 93).

Figuur 21.—Links: Chebyshev reguitlynskakeling, 1867 van AB Kempe, Hoe om 'n reguit lyn te trek (Londen, 1877, p. 11). Reg: Chebyshev-Evans-kombinasie, 1867 van Oeuvres de P. L. Tchebychef (St. Petersburg, 1907, vol. 2, p. 94). Punte C, C ', en C & quot vasgestel word. A is die naspeuringspunt.

Daar is 'n aanhoudende gerug dat professor Chebyshev probeer bewys het dat dit onmoontlik is om 'n skakel te bou, ongeag die aantal skakels, wat 'n reguit lyn sou genereer, maar ek het slegs 'n twyfelagtige stelling gevind in die Grande Ensiklopedie [40] aan die einde van die 19de eeu en 'n verslag van 'n gesprek met die Rus deur 'n Engelsman, James Sylvester, dat Chebyshev daarin geslaag het om te bewys dat die bestaan ​​van 'n skakelstang van vyf balke nie 'n perfekte parallelle beweging kan lewer nie . & quot [41] Ongeag wat die tradisie te sê het oor wat Chebyshev gesê het, dit is natuurlik bekend dat kaptein Peaucellier die man was wat uiteindelik die presiese reguitlynmeganisme wat sy naam dra, gesintetiseer het.

[40] La Grande Ensiklopedie, Parys, 1886 (& quotPeaucellier & quot).

[41] James Sylvester, & quotRecent Discoveries in Mechanical Conversion of Motion, & quot Kennisgewings van die verrigtinge van die Royal Institution of Great Britain, 1873-1875, vol. 7, bl. 181. Die vaste skakel is nie in moderne taal deur Sylvester getel nie, dit sou 'n ses-skakel meganisme wees.

Figuur 22. — Peaucellier presiese reguitlynskakeling, 1873. Van A. B. Kempe, Hoe om 'n reguit lyn te trek (Londen, 1877, p. 12).

Figuur 23. - Model van die Peaucellier & quotCompas Composé, & gedeponeer in Conservatoire National des Arts et Métiers, Parys, 1875. Foto met vergunning van die Conservatoire.

Figuur 24. — James Joseph Sylvester (1814-1897), wiskundige en dosent oor reguitlyngebindings. Van Verrigtinge van die Royal Society of London (1898, vol. 63, oorkant bl. 161).

Charles-Nicolas Peaucellier, 'n gegradueerde van die Ecole Polytechnique en 'n kaptein in die Franse ingenieurskorps, was in 1864 32 jaar oud toe hy 'n kort brief aan die redakteur van Nouvelles Annales de mathématiques (ser. 2, vol. 3, pp. 414-415) in Parys. Hy vestig die aandag op wat hy noem "samegestelde kompasse", en 'n klas skakels wat Watt se parallelle beweging, die stroomafnemer en die poolplanimeter insluit. Hy het voorgestel om skakels te ontwerp om 'n reguit lyn, 'n sirkel van enige radius, hoe groot ook al, en keëlvormige gedeeltes te beskryf, en hy het in sy brief aangedui dat hy tot 'n oplossing gekom het.

Hierdie brief het geen penne gereageer nie, en gedurende die volgende tien jaar het die probleem slegs gelei tot die invul van 'n paar akademiese bladsye deur Peaucellier en Amédée Mannheim (1831-1906), ook 'n gegradueerde van Ecole Polytechnique, professor in wiskunde, en die ontwerper van die Mannheim -skyfreël. Uiteindelik, in 1873, gee kaptein Peaucellier sy oplossing aan die lesers van die Nouvelles Annales. Sy redenasie, wat 'n duidelike ontdekkingsgeur het, was dat, aangesien 'n koppeling 'n kromme genereer wat algebraïese uitgedruk kan word, dit moet volg dat enige algebraïese kromme deur 'n geskikte koppeling gegenereer kan word - dit slegs nodig was om die geskikte koppeling. Daarna gee hy 'n netjiese meetkundige bewys, voorgestel deur Mannheim, vir sy reguitlyn & quotcompound kompas. & Quot [42]

[42] Charles-Nicholas Peaucellier, & quotNote sur une question de geométrie de compas, & quot Nouvelles Annales de mathématiques, 1873, ser. 2, vol. 12, pp. 71-78. 'N Skets van Mannheim se werk is in Florian Cajori, 'N Geskiedenis van die logaritmiese skyfiereël, New York, ongeveer 1910, herdruk in Stringfigure en ander monografieë, New York, Chelsea Publishing Company, 1960.

Op 'n Vrydagaand in Januarie 1874 is Albemarle -straat in Londen gevul met waens, wat elkeen beweeg om die las van die here en hul dames by die deur van die eerbiedwaardige saal van die Royal Institution af te laai. Te midde van 'n sterk ritsel van sy, het die elegante skare na die ouditorium gegaan vir een van die beroemde weeklikse lesings. Die spreker by hierdie geleentheid was James Joseph Sylvester, 'n klein intense man met 'n enorme kop, soms professor in wiskunde aan die Universiteit van Virginia, in Amerika, en meer onlangs aan die Royal Military Academy in Woolwich. Hy het gepraat uit dieselfde rostrum wat deur Davy, Faraday, Tyndall, Maxwell en vele ander noemenswaardige wetenskaplikes beset is. Professor Sylvester se onderwerp was & quotRecent Discoveries in Mechanical Conversion of Motion. & Quot [43]

[43] Sylvester, op. cit. (voetnoot 41), pp. 179-198.Dit blyk uit 'n opmerking in hierdie lesing dat Sylvester verantwoordelik was vir die woord & quotlinkage. & Quot Volgens Sylvester bestaan ​​'n koppeling uit 'n ewe aantal skakels, 'n & quotlink-werk & quot van 'n onewe getal. Aangesien Sylvester nie die vaste lid as 'n skakel beskou het nie, het hierdie onderskeid heeltemal verwarrend geraak toe Reuleaux se werk in 1876 gepubliseer is. - in elk geval, my soeke na die gebruik daarvan was vrugteloos. "Skakelwerk" word deur Willis gebruik (op. cit. voetnoot 21), maar die term het heel waarskynlik nie by hom ontstaan ​​nie. Ek het nie die woord & quotlinkage & quot gevind wat vroeër as Sylvester gebruik is nie.

Opgemerk oor die gewilde aantrekkingskrag van die meeste van die lesings, het 'n eietydse waarnemer opgemerk dat hoewel baie luisteraars verkies om professor Tyndall te hoor uitlê oor die akoestiese ondeursigtigheid van die atmosfeer, en 'n hoër en droër gedagtegang ervaar onuitspreeklike vreugde wanneer professor Sylvester hou voort oor die omskakeling van sirkel na parallelle beweging. & quot [44]

[44] Bernard H. Becker, Wetenskaplike Londen, Londen, 1874, pp. 45, 50, 51.

Sylvester se doel was om die Peaucellier-koppeling onder die aandag van die Engelssprekende wêreld te bring, soos dit deur Chebyshev onder sy aandag gebring is-tydens 'n onlangse besoek van die Rus aan Engeland-en om sy luisteraars 'n insig te gee in die grootheid van die veld wat hy sien oopgemaak het deur die ontdekking van die Franse soldaat. [45]

[45] Sylvester, op. cit. (voetnoot 41), p. 183 Natuur, 13 November 1873, vol. 9, bl. 33.

"Die perfekte parallelle beweging van Peaucellier lyk so eenvoudig," het hy opgemerk, en beweeg so maklik dat mense wat dit by die werk sien, amper universeel verbasing uitspreek dat dit so lank gewag het om ontdek te word. "Maar dit was glad nie sy reaksie nie. Hoe meer 'n mens oor die probleem nadink, het Sylvester voortgegaan, en hy wonder hoe meer dit ooit uitgevind is, en hy kan geen rede sien waarom dit honderd jaar lank moes ontdek word nie. Bekyk a priori daar was niks om daaraan te lei nie. Dit dra nie die verste analogie (behalwe in die geval van 'n dubbele sentrering) na Watt se parallelle beweging of enige van die nageslag daarvan nie. & Quot [46]

[46] Sylvester, op. cit. (voetnoot 41), p. 181.

Daar moet ten minste parenteties daarop gewys word dat James Watt nie net die probleem so goed as moontlik moes oplos nie, maar dat hy, wat ervaring betref, geen idee gehad het dat 'n oplosbare probleem bestaan ​​nie.

Sylvester onderbreek sy panegiriek lank genoeg om 'n paar van die praktiese resultate van die Peaucellier -koppeling op te som. Hy het gesê dat meneer Penrose, die vooraanstaande argitek en landmeter van die St. Paul's Cathedral, 'n huispomp laat oprig het deur 'n negatiewe Peaucellier-sel, tot groot verwondering van die loodgieter wat in diens was, wat skaars sy sinne kon glo toe hy sien die slinger wat aan die suierstang geheg is, in 'n ware vertikale lyn beweeg, in plaas daarvan om soos gewoonlik van kant tot kant te wankel. kaste. & quot Die koppeling sou deur & quota gentleman of fortune "in 'n mariene enjin vir sy seiljag gebruik word, en daar was sprake daarvan om dit te gebruik om 'n suierstang te lei en sekere masjinerie wat verband hou met 'n nuwe apparaat vir ventilasie en filtrasie van die lug van die huise van die parlement. & quot Met verloop van tyd het meneer Prim, & quotingenieur aan die huise, & quot met graagte sy aanpassing van die Peaucellier -koppeling met sy nuwe waaiers gewys, wat blykbaar eks bedagsaam stil in hul werking (fig. 25). [47] 'n Bietjie aan die belaglike kant was ook die koppeling van 78 balk van Sylvester, wat 'n reguit lyn langs die lyn volg wat die twee vaste middelpunte van die skakel verbind. [48]

[48] ​​Kempe, op. cit. (voetnoot 21), p. 17.

Figuur 25. - Mnr. Prim se waai -enjin wat gebruik word vir die ventilasie van die Laerhuis, 1877. Die kruispunt van die heen en weer gaande lugpomp word gelei deur 'n Peaucillier -koppeling wat in die middel getoon word. Die met silinder gevulde silinders het rubber inlaat- en uitlaatkleppe en 'n suier waarvan die omtrek gevorm is deur twee rye borselhare. Prim se masjien is deur 'n stoomenjin aangedryf. Foto deur Science Museum, Londen.

Voordat ons die wonderlike idees van ons Victoriaanse voorbaat met 'n glimlag laat vaar, is dit goed om 88 jaar later te vra of 'n taamlik uitgebreide werk wat onlangs oor die sintese van reguitlynmeganismes gerapporteer is, meer in gedagte is, as die hoofdoel Dit blyk dat 'n aanduiding op 'n "aangename, uitgebreide" (dws platgedruk) radioskakelaar beweeg word. [49]

[49] Masjienontwerp, Desember 1954, vol. 26, bl. 210.

Maar professor Sylvester was regtig meer geïnteresseerd in die wiskundige moontlikhede van die Peaucellier -koppeling, soos ongetwyfeld ons moderne ondersoekers is. Deur 'n samestelling van Peaucellier-meganismes, het hy reeds vierkantswortel- en kubuswortel-ekstraktore, 'n hoek-trisektor en 'n kwadratiese-binome wortel-ekstraktor bedink, en hy kon geen perke sien vir die rekenaarvermoëns van skakels wat nog onontdek is nie. [50]

[50] Sylvester, op. cit. (voetnoot 41), p. 191.

Sylvester herinner met liefde in 'n voetnoot van sy lesing sy ervaring met 'n klein meganiese model van die Peaucellier -koppeling tydens 'n vroeëre etevergadering van die Philosophical Club van die Royal Society. Die Peaucellier -model is deur die lede begroet met 'n lewendige uitdrukking van bewondering en wanneer dit saam met die nagereg ingebring is, om dit na die ete te sien, soos die lofwaardige gebruik onder lede van die vooraanstaande liggaam was om mekaar die nuutste bekend te maak wetenskaplike nuwighede. & quot En Sylvester sou nooit die reaksie van sy briljante vriend, Sir William Thomson (later Lord Kelvin), vergeet toe hy dieselfde model in die Athenaeum Club ontvang het nie. Nadat sir William dit 'n tyd lank gebruik het, gryp Sylvester na die model, maar hy word weerhou deur die uitroep & quotNo! Ek het nie naastenby genoeg daarvan gehad nie - dit is die mooiste ding wat ek nog ooit in my lewe gesien het. & Quot [51]

Die nadraai van professor Sylvester se optrede by die Royal Institution was groot opgewondenheid onder 'n beperkte geselskap van geïnteresseerde wiskundiges. Verskeie skrywers van artikels vir geleerde tydskrifte het baie alternatiewe vir die Peaucellier-lynlyn-koppeling voorgestel. [52]

[52] Vir 'n opsomming van ontwikkelings en verwysings, sien Kempe, op. cit. (voetnoot 21), pp. 49-51. Twee van Hart se presiese reguitlynskakels met ses skakels waarna Kempe verwys, word geïllustreer in Henry M. Cundy en A. P. Rollett, Wiskundige modelle, Oxford, Oxford University Press, 1952, pp. 204-205. Peaucellier se koppeling bestaan ​​uit agt skakels.

In die somer van 1876, nadat Sylvester uit Engeland vertrek het om sy pos as professor in wiskunde aan die nuwe Johns Hopkins Universiteit in Baltimore te beklee, het Alfred Bray Kempe, 'n jong advokaat wat wiskunde as 'n stokperdjie beoefen het, in die South Kensington Museum in Londen gelewer. 'n lesing met die uitdagende titel & quotHow to Draw a Straight Line. & quot [53]

[53] Kempe, op. cit. (voetnoot 21), p. 26.

Om die Peaucellier -koppeling te regverdig, het Kempe gesê dat 'n perfekte sirkel gegenereer kan word deur middel van 'n draaibare staaf en 'n potlood, terwyl die generering van 'n reguit lyn die moeilikste, indien nie onmoontlike, was totdat kaptein Peaucellier saamkom. 'N Reguit lyn kan langs 'n reguit rand getrek word, maar hoe kon 'n mens vasstel of die reguit rand reguit was? Hy het nie sy argument verswak deur die voor die hand liggende moontlikheid voor te stel om 'n stuk tou te gebruik nie. Kempe het met Sylvester saamgewerk om laasgenoemde se eerste gedagtes oor die onderwerp na te streef, en een resultaat, wat volgens my 'n voorbeeld is van die algemene rigting van hul denke, was die Sylvester-Kempe & quotparallel beweging & quot (fig. 26).

Figuur 26. — Sylvester-Kempe translating linkage, 1877. Die boonste en onderste plate bly ewewydig en ewe ver. Van A. B. Kempe, Hoe om 'n reguit lyn te trek (Londen, 1877, p. 37).

Figuur 27. — Gaspard Monge (1746-1818), professor in wiskunde aan die Ecole Polytechnique vanaf 1794 en stigter van die akademiese dissipline van masjienkinematika, From Livre du Centenaire, 1794-1894, Ecole Polytechnique (Parys, 1895, deel 1, voorblad).

Hy was entoesiasties soos Kempe, maar het 'n verskoningsbrief in sy lesing ingespuit. "Dat hierdie resultate waardevol is, kan ek nie twyfel nie," het hy gesê, "alhoewel dit moontlik kan wees dat hulle groot skoonheid daartoe gelei het dat sommige hulle 'n belangrikheid toeskryf wat hulle nie werklik besit nie. Hy het verder gesê dat 50 jaar tevore, voor die groot verbeterings in die vervaardiging van egte vlak oppervlaktes, die reguitlynmeganismes belangriker sou gewees het as in 1876, maar hy het bygevoeg dat & quot; genoegsaam by die werktuigkundige geplaas om ons in staat te stel om te sê watter waarde hulle werklik moet heg. & quot [54]

[54] Ibid.,, bl. 6-7. Ek het die kwessie van verwante skakels nie nagestreef nie (die Watt- en Evans-skakels is verwant) omdat die Roberts-Chebyshev-stelling my vroeëre soektog vrygespring het, aangesien dit blykbaar die meeste ander tot 1958 vrygespring het. Sien RS Hartenberg en J. Denavit, & quotThe Fecund Four -Bar, & quot Transaksies van die vyfde konferensie oor meganismes, Cleveland, Penton Publishing Company, 1958, pp. 194-206, herdruk in Masjienontwerp, 16 April 1959, vol. 31, pp. 149-152. Sien ook A. E. R. de Jonge, & quotThe Correlation of Hinged Four-Bar Straight-Line Motion Devices by Means of the Roberts Theorem and a New Proof of the Latter, & quot Annale van die New York Academy of Sciences, 18 Maart 1960, vol. 84, art. 3, pp. 75-145 (apart gepubliseer).

Dit was gedurende dieselfde somer van 1876, tydens die Lening Exhibition of Scientific Apparatus in die South Kensington Museum, dat die werk van Franz Reuleaux, wat oral 'n belangrike en blywende invloed op kinematika sou hê, eers aan Engelse ingenieurs bekendgestel is. Ongeveer 300 pragtig geboude leermiddels, bekend as die Berlynse kinematiese modelle, is deur die Royal Industrial School in Berlyn aan die uitstalling geleen, waarvan Reuleaux die regisseur was. Hierdie modelle is deur prof. Alexander B. W. Kennedy van die University College, Londen, gebruik om Reuleaux se nuwe en revolusionêre masjienteorie te verduidelik. [55]

[55] Alexander B. W. Kennedy, & quotThe Berlin Kinematic Models, & quot Ingenieurswese, 15 September 1876, vol. 22, pp. 239-240.

Geleerdes en masjiene

Toe André-Marie Ampère (1775-1836) in 1829 'n beroep doen op 'n kursus in teoretiese en eksperimentele fisika vir die Collège de France, het hy eers begin met die bepaling van die grense van die fisika. Hierdie oefening suggereer vir sy wye intellek nie net die definisie van fisika nie, maar ook die klassifikasie van alle menslike kennis. Hy het sy indelingskema voorberei, dit op sy fisika-studente beproef, dit onvolledig gevind, na sy studie teruggekeer en uiteindelik 'n werk in twee volumes gemaak waarin die provinsie kinematika eers gemerk is vir almal om te sien en te oorweeg. [56] Slegs 'n paar reëls kon aan 'n spesialis -tak as kinematika gewy word, maar Ampère het daarin geslaag om die sentrale idee van die onderwerp vas te lê.

[56] André-Marie Ampère, Essai sur la philosophie des sciences, une exposition analytique d'une classification naturelle de toutes les connaissances humaines, 2 volumes, Parys, 1838 (vir die oorsprong van die projek, sien deel 1, pp. V, xv).

Cinématique (van die Griekse woord vir beweging) was, volgens Ampère, die wetenskap & quotin waarin bewegings in hulself [onafhanklik van die kragte wat dit produseer] beskou word, soos ons dit in vaste liggame rondom ons, en veral in die gemeentes, sien. masjiene genoem. & quot [57] Kinematika, aangesien die studie gou in Engels bekend geword het, [58] was een van die twee vertakkings van elementêre meganika, die ander is staties.

[58] Willis (op. cit. voetnoot 21) het die woord & quotkinematika aangeneem & quot, en hierdie verengelsing het daarna die standaardterm vir hierdie tak van meganika geword.

In sy definisie van kinematika, het Ampère gesê waarna die fakulteit wiskunde aan die Ecole Polytechnique in Parys gestreel het sedert die opening van die skool ongeveer 40 jaar tevore. Die studie van meganismes as 'n intellektuele dissipline het beslis sy oorsprong op die linkeroewer van die Seine gehad, in hierdie skool het ontstaan, soos voorgestel deur 'n Franse historikus, [[59] deur die groot Ensiklopedie van Diderot en d'Alembert.

[59] G. Pinet, Histoire de l'Ecole Polytechnique, Parys, 1887, pp. Viii-ix. In hul komende boek oor kinematiese sintese, sal R. S. Hartenberg en J. Denavit die oorspronklike idees van Jacob Leupold en Leonhard Euler uit die 18de eeu opspoor.

Omdat die Ecole Polytechnique so 'n verreikende invloed gehad het op die standpunt waaruit geleerdes na byna 'n eeu na die tyd van Watt meganismes oorweeg het, en deur die samestellers van woordeboeke vir meganiese bewegings vir 'n nog langer tyd, is dit goed om 'n oomblik te kyk na die vroeë werk wat daar gedoen is. As 'n mens belangstel in oorsprong, kan dit vir hom voordelig wees om die militêre skool in die antieke stad Mézières, ongeveer 250 kilometer noordoos van Parys, te ondersoek. Dit was hier dat Lazare Carnot, een van die belangrikste stigters van die Ecole Polytechnique, in 1783 sy opstel oor masjiene gepubliseer het [60], wat onder meer betrekking het op die onmoontlikheid van 'ewige beweging' en dit was uit Mézières dat Gaspard Monge en Jean Hachette [61] het na Parys gekom om die stelsel van klassifikasie van meganismes uit te werk wat verband hou met die name van Lanz en Bétancourt.

[60] Lazare N. M. Carnot, Essai sur les machines en général, Mézières, 1783 (later gepubliseer as Principes fondamentaux de l'equilibre et du mouvement, Parys, 1803).

[61] Biografiese kennisgewings van Monge en Hachette verskyn in Encyclopaedia Britannica, red. 11. Sien ook L'Ecole Polytechnique, Livre du Centenaire, Parys, 1895, vol. 1, bl. 11ev.

Gaspard Monge (1746-1818), wat 'n tekenaar by Mézières was met die beskrywende meetkunde, het by die stigting in 1794, die tweede jaar van die Franse Republiek, as professor in wiskunde na die Ecole Polytechnique gekom. Volgens Jean Nicolas Pierre Hachette (1769-1834), wat jonger was as Monge in die departement beskrywende meetkunde, het Monge beplan om 'n kursus van twee maande te gee wat toegewy is aan die elemente van masjiene. Nadat hy sy departement skaars aan die gang gesit het, het Monge egter betrokke geraak by die ambisieuse wetenskaplike missie van Napoleon na Egipte en het met sy afskeid van sy familie en sy studente die verre kus aangepak.

"Ek bly in beheer," skryf Hachette, "Ek het die verloop voorberei waarvan Monge slegs die eerste idee gegee het, en ek het die studie van masjiene gevolg om dit te ontleed en te klassifiseer, en om geometriese en meganiese beginsels in verband te bring met die konstruksie daarvan." Veranderinge in die kurrikulum het die bekendstelling van die kursus tot 1806 vertraag, en eers in 1811 was sy handboek gereed, maar die uiteensetting van sy idees is in grafiekvorm aan sy klasse voorgehou (fig. 28). Hierdie grafiek was die eerste van die algemeen gewilde sinoptiese tabelle van meganiese bewegings. [62]

[62] Jean N. P. Hachette, Traité élémentaire des machines, Parys, 1811, bl. v.

Figuur 28. - Hachette se sinoptiese kaart van elementêre meganismes, 1808. Dit was die eerste van vele kaarte van meganiese bewegings wat al meer as 100 jaar lank gewild geword het.

Van Jean N. P. Hachette, Traité Élémentaire des Machines (Parys, 1811, pl. 1).

Hachette het alle meganismes geklassifiseer deur die omskakeling van een beweging in 'n ander te oorweeg. Sy elementêre bewegings was deurlopend sirkelvormig, afwisselend sirkelvormig, deurlopend reglynig en afwisselend reglynig. Deur 'n beweging met 'n ander te kombineer - byvoorbeeld 'n trap en 'n kruk wat afwisselend sirkelvormig na 'n deurlopende sirkelbeweging omgeskakel word - het hy 'n stelsel bedink wat 'n verwysingsraamwerk verskaf vir die bestudering van meganismes. In die Amerikaanse Militêre Akademie in West Point is die verhandeling van Hachette, in die oorspronklike Frans, in 1824 as 'n handboek gebruik, en miskien vroeër. [63]

[63] Hierdie werk was een van die boeke wat Sylvanus Thayer teruggestuur het toe hy Frankryk in 1816 besoek het om die opvoeding van die Franse leërkadette waar te neem. Die besoek van Thayer het daartoe gelei dat hy die filosofie van die Ecole Polytechnique aangeneem het in sy herorganisasie van die Amerikaanse Militêre Akademie en toevallig dat hy die kursus van Hachette in die kurrikulum van die Akademie ingesluit het (Amerikaanse kongres, Amerikaanse staatsdokumente, Washington, 1832-1861, Klas v, Militêre aangeleenthede, vol. 2, bl. 661: Sidney Forman, West Point, New York, 1950, pp. 36-60). Daar is 'n versameling diverse vraestelle (geïndekseer onder Sylvanus Thayer en William McRee, Amerikaanse nasionale argief, RG 77, kantoor, hoof van ingenieurs, bokse 1 en 6) met betrekking tot die Amerikaanse militêre akademie van hierdie tydperk, maar ek het geen melding gemaak van kinematika in hierdie versameling.

Lanz en Bétancourt, geleerdes uit Spanje aan die Ecole Polytechnique, het 'n paar leemtes in die stelsel van Hachette ingeprop deur 'n deurlopende en afwisselende kromlynige beweging by te voeg, wat die aantal kombinasies wat behandel moes word verdubbel, maar die vordering van hul werk bo die van Hachette was een van graad eerder as van soort. [64]

[64] Phillipe Louis Lanz en Augustin de Bétancourt, Essai sur la composition des machines, Parys, 1808. Die grafiek van Hachette en 'n uiteensetting van sy elementêre kursus oor masjiene is gekoppel aan die Princeton Universiteitsbiblioteek se afskrif van die Lanz- en Bétancourt -werk. Hierdie kopie verteenwoordig waarskynlik die eerste kinematiese handboek. Bétancourt is in 1760 in Teneriffe gebore, het die militêre skool in Madrid bygewoon en inspekteur-generaal van Spaanse paaie en kanale geword. Hy was voor 1789 in Engeland en het geleer hoe om Watt -enjins te bou, en hy het die enjins in 1790 aan Parys voorgestel (sien Farey, op. cit.,, bl. 655). Hy tree in 1808 in Russiese diens en sterf in 1826 in St. Petersburg (J. C. Poggendorff, Biographisches-literarisches Handwörterbuch für Mathematik. , Leipzig, 1863, vol. 1.

Figuur 29.-Robert Willis (1800-1875), Jacksonian Professor, Cambridge University, en skrywer van Beginsels van meganisme, een van die belangrikste boeke in die ontwikkeling van kinematika van meganismes. Foto met vergunning Gonville en Caius College, Universiteit van Cambridge.

Giuseppe Antonio Borgnis, 'n Italiaanse & quotingenieur en lid van baie akademies en professor in werktuigkunde aan die Universiteit van Pavia in Italië, in sy monumentale, nege-volume Traité complet de méchanique appliquée aux arts, het 'n splitsing van die struktuur veroorsaak wat gebaseer is op Hachette se klassifikasie -grondslag, toe hy ses ordes van masjienelemente bekendgestel het en dit in klasse en spesies onderverdeel het. Sy ses bevele was ontvangers (bewegingsontvangers van die primmotor), kommunikeerders, modifikateurs (wysigers van snelheid), ondersteun (bv. laers), reguleerders (bv. goewerneurs), en operateurs, wat die finale effek opgelewer het. [65]

[65] Giuseppe Antonio Borgnis, Théorie de la mécanique usuelle in Traité complet de mécanique appliquée aux arts, Parys, 1818, vol. 1, pp. Xiv-xvi.

Die briljante Gaspard-Gustave de Coriolis (1792-1843)-hoofsaaklik onthou vir 'n papier van 'n dosyn bladsye waarin die aard van die versnelling wat sy naam dra [66] verduidelik-was nog 'n gegradueerde van die Ecole Polytechnique wat oor masjiene geskryf het . Sy boek, [67] wat in 1829 gepubliseer is, is geprikkel deur sy erkenning dat die ontwerper van masjiene meer kennis benodig as wat sy voorgraadse werk by die Ecole Polytechnique hom waarskynlik sou gee. Alhoewel hy 'n deel van Borgnis se benadering aangeneem het, het hy aangeneem ontvangers, kommunikeerders, en operateurs, Coriolis het deur die titel van sy boek aangedui dat hy meer gemoeid was met magte as met relatiewe verplasings. Die aantreklik eenvoudige drie-element skema van Coriolis het egter goed vasgesteek in die Franse denke. [68]

[66] Gaspard-Gustave de Coriolis, & quotMemoire sur les equations du mouvement relatif des systèmes de corps, & quot Journal de l'Ecole Polytechnique, 1835, vol. 15, pp. 142-154.

[67] Gaspard-Gustave de Coriolis, Die berekening van masjiene, Parys, 1829. In hierdie boek stel Coriolis die nou algemeen aanvaarde vergelyking voor, werk = krag × afstand (pp. Iii, 2).

[68] Die bekende Jean Victor Poncelet het gewig verleen aan hierdie skema. (Sien Franz Reuleaux, Theoretische Kinematik: Grundzüge einer Theorie des Maschinenwesens, Braunschweig, 1875, vertaal deur Alexander B. W. Kennedy as The Kinematics of Machinery: Outlines of a Theory of Machines, Londen, 1876, pp. 11, 487. Ek het die Kennedy -vertaling in die Reuleaux -verwysings in die huidige werk gebruik.)

Michel Chasles (1793-1880), 'n ander gegradueerde van die Ecole Polytechnique, het 'n paar skerp idees in sy artikels gelewer oor onmiddellike sentrums [69] wat gedurende die 1830's gepubliseer is, maar hul geweldige belangrikheid in kinematiese analise is eers baie later erken.

[69] Die onmiddellike sentrum is waarskynlik die eerste keer deur Jean Bernoulli (1667-1748) herken in sy & quotDe Centro Spontaneo Rotationis & quot (Johannis Bernoulli. Opera Omnia. , Lausanne, 1742, vol. 4, bl. 265 vv.).

Figuur 30. — Franz Reuleaux (1829-1905). Syne Teoretiese kinematika, gepubliseer in 1875, was die basis vir moderne kinematiese analise. Foto met vergunning van Deutsches Museum, München.

Op grond van Ampère se duidelike uiteensetting van die provinsie kinematika en uitsluitend, soos Ampère gedoen het, die oorweging van magte, het 'n Engelsman, Robert Willis, die volgende reuse -stap vorentoe gemaak in die ontleding van meganismes. Willis was 37 jaar oud in 1837 toe hy aangestel is as professor in natuurlike en eksperimentele filosofie in Cambridge. In dieselfde jaar het professor Willis - 'n man met ontsaglike energie en nywerheid en 'n gesag oor argeologie en argitektoniese geskiedenis sowel as meganismes - sy belangrike artikel "On the Teeth of Wheels" voor die Institution of Civil Engineers [[70] gelees en in Cambridge begin sy lesings oor kinematika van meganismes wat uitgeloop het op sy boek uit 1841 Beginsels van meganisme. [71]

[70] Robert Willis, & quotOn the Teeth of Wheels, & quot Transaksies van die Institution of Civil Engineers van Londen, 1838, vol. 2, pp. 89-112.

[71] Willis, op. cit. (voetnoot 21). Deur die vriendelikheid van die eienaar (mnr. Warren G. Ogden van North Andover, Massachusetts), het ek toegang gehad tot Willis se eie eksemplaar van sy 1841 -uitgawe van Beginsels van meganisme. Die boek is vervleg en bevat aantekeninge wat Willis van tyd tot tyd gemaak het tot minstens 1870, toe die tweede uitgawe uitgereik is. Regstellings, aanwysings, aantekeninge van sommige van sy bronne (byvoorbeeld die De Voglie-koppeling wat in voetnoot 35 hierbo genoem word), notas vir homself om & quotxamine the general case & quot en & quotexamine die moderne vorme & quot van reguitlyn-toestelle word afgewissel met verwysings na skrywers wat sonder erkenning uit sy werk geleen het. Van een skrywer skryf Willis 'n verontwaardigde & quotHy ignoreer my werk. & Quot

Dit was vir Willis duidelik dat die probleem met die opstel van 'n meganisme vir 'n gegewe doel stelselmatig, miskien wiskundig, aangeval behoort te word om die vorms en reëlings wat van toepassing is op die gewenste doel te bepaal, waaruit die ontwerper die eenvoudigste of mees geskikte kombinasie. "Op die oomblik," het hy geskryf, "kan hierdie soort vrae slegs opgelos word deur die soort van intuïsie wat lank vertroud is met 'n onderwerp gewoonlik aan ervare persone verleen, maar wat hulle totaal nie in staat is om aan ander te kommunikeer nie."

By die ontleding van die proses waardeur 'n masjien ontwerp is, het Willis opgemerk: & quot Wanneer die gees van 'n werktuigkundige besig is met die versoening van 'n masjien, moet hy wag totdat, te midde van sy meditasies, 'n gelukkige kombinasie hom voordoen wat hy kan sy doel beantwoord. bereid om sonder voorbehoud Ampère se siening van kinematika aan te neem en, indien moontlik, die wetenskap vir ingenieurs nuttig te maak deur beginsels te stel wat toegepas kan word sonder om die probleem in die raamwerk van die klassifikasie- en beskrywingstelsels wat daarby gegaan het, in te pas. voor. Hy het die & quot -gevierde stelsel & quot; van Lanz en Bétancourt as net 'n gewilde reëling beoordeel, ondanks die skynbaar wetenskaplike eenvoud van die skema. waarvoor die stelsel inderdaad heeltemal ongeskik is. & quot

Borgnis het 'n beter werk verrig, meen Willis, in werklikheid om masjinerie te beskryf, met sy bestellings gebaseer op die funksies van masjienelemente of meganismes binne die masjien, maar weereens is daar geen manier waarop die kinematika van meganismes stelselmatig ondersoek kan word nie.

Alhoewel Willis met sy verhandeling begin het met nog 'n quot -sinoptiese tabel van die elementêre kombinasies van suiwer meganisme, het sy siening vinnig van beskrywing na analise verander. Hy was konsekwent in sy strewe na analitiese metodes vir die "meganisme", en vermy uitstappies na die gebied van kragte en absolute snelhede. Hy begryp die belangrike konsep van relatiewe verplasings van masjienelemente en baseer sy behandeling op die verhoudings en verhoudings tussen die snelhede en rigtings van die stukke, en nie op die werklike en afsonderlike bewegings daarvan nie. & Quot [72]

Dat hy nie daarin geslaag het om die & quot -formules & quot te ontwikkel wat die student in staat sou stel om die vorms en rangskikkings wat van toepassing is op die gewenste doel te bepaal & quot - wat hy nie 'n rasionele benadering tot sintese aangebied het nie - is nie te verwonder nie. Ruim 'n eeu later peusel ons nog steeds aan die rand van die probleem. Willis het nietemin die deurdagte leser 'n blik gegee op die mees kragtige instrument vir kinematiese sintese wat nog ontwerp is, naamlik kinematiese analise, waarin die argument beperk is tot die relatiewe verplasings van punte op skakels van 'n meganisme, en waardeur die ontwerper kan die aard van die middele tot sy beskikking begryp om 'n spesifieke probleem op te los.

Soos Reuleaux 'n generasie later opgemerk het, was daar baie in die boek van professor Willis wat verkeerd was, maar dit was 'n oorspronklike, deurdagte werk wat in gees weggegaan het, indien nie altyd in metode van sy voorgangers nie. Beginsels van meganisme was 'n prominente landmerk langs die pad na 'n rasionele dissipline van masjienkinematika.

'N Fenomenale ingenieur van die 19de eeu was die Skotse professor in siviele ingenieurswese aan die Universiteit van Glasgow, William John MacQuorn Rankine. Alhoewel hy slegs 17 jaar aan die Universiteit was-hy is in die ouderdom van 52 oorlede in 1872-het hy gedurende hierdie tyd vier dik handleidings oor uiteenlopende onderwerpe soos siviele ingenieurswese, skeepsbou, termodinamika en masjinerie en meulens werk, benewens letterlik honderde artikels, artikels en notas vir wetenskaplike tydskrifte en die tegniese pers. Met skynbaar onbeperkte energie, het hy tyd uit sy studies gekry om 'n bataljon geweervrywilligers te beveel en om komiese en patriotiese liedere te komponeer en te sing. Sy handleidings, wat dikwels as handboeke gebruik word, is wyd versprei en het deur baie uitgawes gegaan. Rankine se werk het 'n diepgaande uitwerking op die praktyk van ingenieurswese gehad deur beginsels uiteen te sit in 'n vorm wat mense kon verstaan ​​wat ontsteld was oor die behandeling wat gewoonlik in die geleerde tydskrifte voorkom.

Toe Rankine se boek getiteld 'N Handleiding vir masjinerie en meulwerk is in 1869 gepubliseer, is dit akkuraat gekenmerk deur 'n resensent as 'n hantering van die beginsels van masjinerie en meulwerke, en as sodanig verskil dit heeltemal van [ander werke oor dieselfde onderwerp] wat meer praktiese toepassings van sulke beginsels as die beginsels self behandel. & quot [73]

[73] Ingenieurswese, Londen, 13 Augustus 1869, vol. 8, bl. 111.

Rankine het geleen wat nuttig was by Willis Beginsels van meganisme en uit ander bronne. Sy behandeling van kinematika was nie so noukeurig beredeneer as die latere verhandelinge van Reuleaux en Kennedy nie, wat hieronder bespreek sal word. Rankine het egter vir die eerste keer die nut van kitsentrums in snelheidsanalise getoon, hoewel hy slegs gebruik gemaak het van die kitsentrums waarby die vaste skakel van 'n koppeling betrokke was. Soos ander voor hom, het hy die vaste skakel van 'n meganisme as iets heel anders beskou as die beweegbare skakels, en het hy nie die moontlikhede raakgesien deur die onmiddellike middelpunt van twee beweegbare skakels te bepaal nie.

Baie ander boeke oor meganismes is gedurende die middelste derde van die eeu gepubliseer, maar nie een van hulle het 'n merkbare invloed op die vordering van kinematiese idees gehad nie. [74] Die sentrum van ondersoek het teen die 1860's van Frankryk na Duitsland verskuif. Slegs deur verspreide individue in Engeland, Italië en Frankryk was daar ongeduld met die gevestigde, algemene begrip van die masjienboukuns.

[74] Reuleaux verwys na verskeie sulke boeke, op. cit. (voetnoot 68), pp. 12-16.

In Duitsland, aan die ander kant, was daar 'n toename in industriële aktiwiteite wat 'n paar bekwame manne aangetrokke het tot die probleme van die bou van masjiene. Onder die eerste hiervan was Ferdinand Redtenbacher (1809-1863), professor in meganiese ingenieurswese aan die polytechnic-skool in Karlsruhe, nie ver van Heidelberg nie. Redtenbacher, hoewel hy wanhoop oor die moontlikheid om 'n & quottrue -stelsel te vind waarop die studie van meganismes gebaseer kan word, was quot egter 'n faktor in die ontwikkeling van so 'n stelsel. Hy het die jong Franz Reuleaux twee jaar lank in sy klasse gehad, vanaf 1850. Gedurende daardie tyd het die bevelvoerende teenwoordigheid van die ouer man, sy vermoë as dosent en sy aansteeklike ongeduld met die bestaande orde Reuleaux beïnvloed om die spoor van die geleerde te volg wat hom tot uitnemendheid gelei het as 'n gesag van die eerste rang. [75]

[75] Sien Carl Weihe, & quot Franz Reuleaux und die Grundlagen seiner Kinematik, & quot Deutsches Museum, München, Abhandlung und Berichte, 1942, bl. 2 Friedrich Klemm, Tegniek: Eine Geschichte ihrer Probleme, Freiburg en München, Verlag Karl Alber, 1954, vertaal deur Dorothea W. Singer as 'N Geskiedenis van Westerse tegnologie, New York, Charles Scribner's Sons, 1959, p. 317.

Voordat hy 25 was, het Franz Reuleaux in samewerking met 'n klasmaat 'n handboek gepubliseer waarvan die vertaalde titel Opbouende lesse vir die masjienwinkel. [76] Sy jare in die werkswinkel, voor en nadat hy onder die invloed van Redtenbacher gekom het, het sy werke 'n praktiese smaak gegee, eenvoudig en direk. Volgens een waarnemer het Reuleaux se boek getoon dat die erkenning van die bewerings van die praktyk, soos Engelsmense, nie algemeen verband hou met die geskrifte van 'n Duitse wetenskaplike professor nie. & Quot [77]

[76] Sien Weihe, op. cit. (voetnoot 75), p. 3 Hans Zopke, & quotProfessor Franz Reuleaux, & quot Cassier's Magazine, Desember 1896, vol. 11, pp. 133-139 Transaksies van die American Society of Mechanical Engineers, 1904-1905, vol. 26, pp. 813-817.

[77] Ingenieurswese, Londen, 8 September 1876, vol. 22, bl. 197.

Reuleaux se oorspronklike idees oor kinematika, wat verantwoordelik is vir die manier waarop ons vandag na meganismes kyk, is in 1864 voldoende gevorm sodat hy daaroor kon lesing gee. [78] Vanaf 1871 publiseer hy sy bevindinge in serie in die publikasie van die Verein zur Beförderung des Gewerbefleisses in Preussen (Society for the Advancement of Industry in Preussen), waarvan hy redakteur was. In 1875 is hierdie artikels saamgevoeg in die boek wat sy roem gevestig het—Teoretiese kinematika. [79]

[78] A. E. Richard de Jonge, "Wat is verkeerd met kinematika en meganismes?" Meganiese ingenieurswese, April 1942, vol. 64, pp. 273-278 (kommentaar op hierdie vraestel is in Meganiese ingenieurswese, Oktober 1942, vol. 64, pp. 744-751) Zopke, op. cit. (voetnoot 76), p. 135.

[79] Reuleaux, op. cit. (voetnoot 68). Dit was nie die laaste van Reuleaux se boeke nie. Sy trilogie oor kinematika en masjienontwerp word bespreek deur De Jonge, op. cit. (voetnoot 78).

In die inleiding van hierdie boek het Reuleaux geskryf:

In die ontwikkeling van elke presiese wetenskap, die inhoud daarvan
genoeg gegroei het om veralgemening moontlik te maak, is daar 'n tyd
wanneer 'n reeks veranderings dit duidelik maak. Hierdie tyd het
het beslis aangekom vir die wetenskap van kinematika. Die aantal
meganismes het byna buite maat, en die aantal maniere, gegroei
waarin hulle nie minder toegepas word nie. Dit het absoluut geword
onmoontlik om die draad wat op enige manier kan lei, vas te hou
deur hierdie labirint deur die bestaande metodes. [80]

[80] Reuleaux, op. cit. (voetnoot 68), p. 23.

Reuleaux se vertroue dat dit sy eie werk sou wees wat orde uit verwarring sou bring, was gegrond. Sy boek is reeds in Italiaans vertaal en is in Frans vertaal toe dit slegs 'n jaar na die publikasie daarvan deur prof. Alexander B. W. Kennedy in Engelse vertaling aangebied is. [81]

Die boek is entoesiasties deur die weeklikse Londense tydskrif hersien Ingenieurswese, [82] en die mededingende joernaal het lang kennis gegee, Die ingenieur. Die redakteur van Die ingenieur het gedink dat die werktuigkundige baie nuwe idees daarin sou vind, dat hy tot dusver verborge ooreenkomste sou kan opspoor en dat hy - miskien onwillig - met baie van sy ou idees moet skei. & quot & quot Maar, & quot, voeg die redakteur met groot geregtigheid , en dat hy [die werktuigkundige] skielik in professor Reuleaux se 'kinematiese notasie', 'analise' en 'sintese' die langdurige gebrek aan sy professionele bestaan ​​sou herken, glo ons nie vir 'n oomblik nie. & quot [83] Trouens, die vars en skerp idees van Reuleaux is ietwat vertroebel deur 'n lang (600 bladsye) lang voorstelling en sy kinematiese notasie, wat nog 'n poging tot klassifikasie vereis, het die aanbieding van radikaal nuwe idees nie vereenvoudig nie. [84]

[82] Ingenieurswese, loc. cit. (voetnoot 77).

[83] Die ingenieur, Londen, 30 Maart en 13 April 1877, vol. 43, pp. 211-212, 247-248.

[84] Dit is miskien betekenisvol dat die eerste referaat van die eerste konferensie oor meganismes aan die Purdue -universiteit Allen S. Hall se "Mechanisms and Their Classification" was, wat verskyn het in Masjienontwerp, Desember 1953, vol. 25, pp. 174-180. Die plek van klassifikasie in kinematiese sintese word voorgestel in Ferdinand Freudenstein se & quotTrends in Kinematics of Mechanisms, & quot Toegepaste meganika -resensies, September 1959, vol. 12, pp. 587-590.

Figuur 31. — Alexander Blackie William Kennedy (1847-1928), vertaler van Reuleaux ' Teoretiese kinematika en ontdekker van Kennedy's & quotLaw of Three Centers. & quot From Notule van die verrigtinge van die Instituut van Siviele Ingenieurs (1907, vol. 167, voorblad).

Nogtans het geen vroeëre skrywer die probleem van kinematiese analise so duidelik gesien of soveel vars, nuut en blywende waarde ingebring nie.

Reuleaux het eers die konsep van die paar verklaar deur sy konsep oor die uitbreiding van pare, en hy kon ooreenkomste toon met meganismes wat geen duidelike verband het nie. Hy het eers besef dat die vaste skakel van 'n meganisme kinematies dieselfde is as die beweegbare skakels. Dit het hom gelei tot die belangrike idee van omkering van skakels, om die verskillende skakels agtereenvolgens reg te stel en sodoende die funksie van die meganisme te verander. Hy het 40 bladsye daaraan gewy om, met ooglopende genot, die kinematiese identiteit van die een na die ander ontwerp van roterende stoommasjiene te wys, en vernietig altyd die goeie hoop van vernuftige, maar oningeligte uitvinders wat dink dat verbeterings en vooruitgang in die ontwerp van meganismes bestaan ​​uit vervorming en kompleksiteit.

Die hoofstuk oor sintese was eweneens vars, maar dit het bestaan ​​uit 'n bespreking, nie 'n stelsel nie, en Reuleaux beklemtoon die idee wat ek hierbo in verband met Willis se boek genoem het, dat sintese suksesvol sal wees in verhouding tot die ontwerper se begrip en waardering vir analise .Reuleaux het probeer om die ontwerper op die regte pad te plaas deur hom duidelik te wys & die noodsaaklike eenvoud van die middele waarmee ons moet werk & quot en deur aan hom te demonstreer & quotat die vele dinge wat gedoen moet word, met baie min middele gedoen kan word, en dat die beginsels onderliggend aan hulle almal lê duidelik voor ons. & quot [85]

[85] Reuleaux, op. cit. (voetnoot 68), p. 582.

Sir Alexander Blackie William Kennedy (1847-1928) en Robert Henry Smith (1852-1916) het oorgebly om die elemente wat die kinematiese analise in wese sy moderne vorm sou gee, by Reuleaux se werk te voeg.

Kennedy, die vertaler van Reuleaux se boek, word professor in ingenieurswese aan die University College in Londen in 1874, en uiteindelik dien hy as president van die Institution of Mechanical Engineers en die Institution of Civil Engineers. Smith, wat onderrig gegee het aan die Imperial University of Japan, was professor in ingenieurswese aan die Mason College, nou deel van die Birmingham Universiteit, in Engeland.

Terwyl Reuleaux kitsentrums byna uitsluitlik gebruik het vir die konstruksie van sentrode (paaie van opeenvolgende posisies van 'n kitsentrum), erken professor Kennedy dat kitsentrums in snelheidsanalise gebruik kan word. Sy boek, Meganika van masjinerie, is in 1886 gepubliseer (& quot; deels deur druk van werk en deels deur swak gesondheid, verskyn hierdie boek nou eers & quot). Daarin ontwikkel hy die wet van drie sentrums, nou bekend as Kennedy se stelling. Hy het opgemerk dat sy wet van drie sentrums eers deur Aronhold gegee is, hoewel die vorige publikasie daarvan vir my onbekend was tot 'n paar jaar nadat ek dit in my lesings gegee het. & Quot [86] Trouens, die wet is gepubliseer deur Siegfried Heinrich Aronhold (1819-1884) in sy & quotOutline of Kinematic Geometry, & quot; wat in 1872 verskyn het saam met Reuleaux se reekse in die tydskrif wat Reuleaux geredigeer het. Blykbaar het Reuleaux destyds nie die besondere betekenis daarvan besef nie. [87]

[86] Alexander B. W. Kennedy, Die meganika van masjinerie, red. 3, Londen, 1898, pp. Vii, x.

[87] Siegfried Heinrich Aronhold, & quotOutline of Kinematic Geometry, & quot Verein zur Beförderung des Gewerbefleisses in Preussen, 1872, vol. 51, pp. 129-155. Kennedy se stelling is op bl. 137-138.

Figuur 32.-Robert Henry Smith (1852-1916), die oorsprong van snelheids- en versnelling-veelhoeke vir kinematiese analise. Foto met vergunning van die Librarian, Birmingham Reference Library, Engeland.

Kennedy, nadat hy kitsentrums opgespoor het, het snelhede bepaal deur berekening en versnellings deur grafiese differensiasie van snelhede, en hy het in sy voorwoord opgemerk dat hy om verskeie redes nie in sy boek van Smith se onlangse werk gebruik kon maak nie. Professor Kennedy was ten minste bewus van Smith se verbasend gevorderde idees, wat blykbaar deur Amerikaners en Engelsmanne oor die algemeen geïgnoreer is.

Professor Smith het in 'n referaat voor die Royal Society of Edinburgh in 1885 die idees en metodes vir die konstruksie van snelheids- en versnellingsdiagramme van skakels duidelik uiteengesit. [88] Vir die eerste keer is snelheid en versnelling & quotimages & quot van skakels (fig. 33) aangebied. Dit is jammer dat Smith se idees so lank kon verdwyn.

[88] Robert H. Smith, & quotA New Graphic Analysis of the Kinematics of Mechanisms, & quot Transaksies van die Royal Society of Edinburgh, 1882-1885, vol. 32, pp. 507-517, en pl. 82. Smith gebruik hierdie referaat as die basis vir 'n hoofstuk in syne Grafika of die kuns om te bereken deur lyne te teken, Londen, 1889, pp. 144-162. In 'n voetnoot van sy referaat skryf Smith Fleeming Jenkin (1833-1885) toe met die voorstel van die term & quotimage. & Quot. korrek genoem axoids. & quot Sulke stellings is nie bereken om Kennedy en Reuleaux aan te moedig om Smith se roem te adverteer nie, maar ek het geen aanduiding gevind dat een van die twee aanstoot geneem het vir die kritiek nie. Smith se snelheids- en versnellingsdiagramme is ingesluit (blykbaar gebalsem, wat Amerikaanse ingenieurs betref) Encyclopaedia Britannica, red. 11, 1910, vol. 17, pp. 1008-1009.

Figuur 33. - Smith se snelheidsbeeld (die twee figure bo), en sy snelheids-, meganisme- en versnellingsdiagramme, 1885. Die beeld van skakel BACD word as figuur getoon bacd. Die lyne pa, pb, pc, en pd is snelheidsvektore. Hierdie nuwe, oorspronklike en kragtige analitiese metode is gewoonlik eers byna 50 jaar na die ontstaan ​​daarvan in Engelse of Amerikaanse skole aangeneem. Van Transaksies van die Royal Society of Edinburgh (1882-1885, vol. 32, pl. 82).

Teen 1885 is byna al die gereedskap vir moderne kinematiese analise vervals. Voordat ons daaropvolgende ontwikkelings in analise en sintese bespreek, sal dit egter winsgewend wees om te ondersoek wat die werktuigkundige - ontwerper en bouer van masjiene - doen terwyl al hierdie intellektuele inspanning bestee is.

Meganici en meganismes

Terwyl die induktiewe proses om die ware beginsels van die kinematika van meganismes te herken en te beskryf, deur drie generasies Franse, Engelse en uiteindelik Duitse geleerdes voortgegaan het, het die werklike ontwerp van meganismes voortgegaan met min agting vir wat die geleerdes doen en sê.

Na die demonstrasie deur Boulton en Watt dat groot meganismes met genoegsame akkuraatheid bewerkstellig kon word om bruikbaar te wees, het die Engelse werktuigbouers Maudslay, Roberts, Clement, Nasmyth en Whitworth masjiengereedskap van groter grootte en waarheid ontwikkel. Die ontwerp van ander masjinerie het tred gehou met - soms net agter, soms net voor die kapasiteit en vermoë van masjiengereedskap. Oor die algemeen was daar 'n toenemende gesofistikeerdheid van meganismes wat slegs verantwoordelik was vir 'n toename in inligting waarmee die individuele ontwerper kon begin.

Reuleaux het in 1875 daarop gewys dat die "koorsagtige vordering wat gemaak is in die gebiede van tegniese werk" nie 'n gevolg was van 'n verhoogde vermoë tot intellektuele optrede in die wedloop nie, maar slegs die vervolmaking en uitbreiding van die instrumente waarmee die verstand werk. " , het hy gesê, en het in getal toegeneem net soos dié in die moderne meganiese werkswinkel-die manne wat hulle werk, bly dieselfde. & quot . & quot Die rede vir hierdie versuim om teorie toe te pas op die praktyk, en omgekeerd, moet gesoek word in die gebreke van die teorie, het hy gedink, omdat die meganismes self stilweg ontwikkel is in praktiese masjienontwerp, deur uitvinding en verbetering, ongeag of hulle 'n direkte en behoorlike teoretiese erkenning verleen is. isms. & quot [89]

[89] Reuleaux, op. cit. (voetnoot 68), p. 8.

Dit is daarom redelik om te vra wat verantwoordelik was vir die voorkoms van nuwe meganismes, en dan te kyk watter soort meganismes hulle oorsprong in hierdie tydperk gehad het.

Dit is onmiddellik duidelik vir 'n ontwerper dat die vordering in meganismes ontstaan ​​deur die verspreiding van kennis van wat reeds gedoen is, maar ontwerpers van die vorige eeu het nie die vrye tyd of die middele gehad om voortdurend ander werkswinkels, naby en ver, te besoek om te kyk nie en bestudeer die nuutste verwikkelinge. In die 1800's, soos nou, moet die woord hoofsaaklik deur die gedrukte bladsy versprei word.

Die grafiek van Hachette (fig. 28) het 'n voorbeeld gestel vir die vertoning van meganiese voorwerpe in praktiese tydskrifte en in die groot aantal meganiese woordeboeke wat saamgestel is om aan 'n klaarblyklike vraag na sulke inligting te voldoen. Dit is egter 'n bietjie verrassend om te sien hoe aanhoudend sommige van Hachette se idees was wat net van die boonste oppervlakkige laag van sy skedel kon kom. Sien byvoorbeeld sy & quotanchored ferryboot & quot (fig. 34). Hierdie toestel, wat deur Hachette gebruik is om die omskakeling van deurlopende reglynige beweging in afwisselende sirkelbewegings aan te toon, verskyn in die een publikasie na die ander gedurende die 19de eeu. So laat as 1903 was die veerboot nog in Hiscox s'n geanker Meganiese bewegings, hoewel die gety verander het (fig. 35). [90]

[90] Gardner D. Hiscox, red., Meganiese bewegings, red. 10, New York, 1903, bl. 151. Die veerboot het nie in die 1917 -uitgawe verskyn nie.

Figuur 34. - Hachette se veerboot van 1808, 'n & quotmachine & quot vir die omskakeling van deurlopende reglynige beweging in afwisselende sirkelbeweging. Van Phillipe Louis Lanz en Augustin de Bétancourt, Essai sur la composition des machines (Parys, 1808, pl. 2).

Figuur 35. - Veerboot van Gardner D. Hiscox, red., Meganiese bewegings (red. 10, New York, 1903, p. 151).

Tydens die oplewing van die Lyceum-of die werkende mens se instituut-beweging in die 1820's, het Jacob Bigelow, Rumford-professor in toegepaste wetenskap aan die Harvard Universiteit, sy gewilde lesings oor die & quotElements of Technology & quot voor kapasiteitsgehore in Boston gehou. By die voorbereiding van sy lesing oor die elemente van masjinerie het Bigelow as sy gesag Hachette, Lanz en Bétancourt en die meganiese woordeboek van Olinthus Gregory gebruik, 'n Engelse werk waarin Hachette se indelingskema gekopieer en sy grafiek weergegee is. [91]

[91] Jacob Bigelow, Elemente van tegnologie, red. 2, Boston, 1831, pp. 231-256 Olinthus Gregory, 'N Verhandeling van meganika, 3 vols., Uitg. 3, Londen, 1815.

'N Vertaling van die werk van Lanz en Bétancourt [92] onder die titel Analitiese opstel oor die konstruksie van masjiene, is ongeveer 1820 in Londen gepubliseer deur Rudolph Ackermann (vir wie die Ackermann -stuurstang genoem is), en hul sinoptiese kaart is in 1822 weer in Durham herdruk. [93] In die Verenigde State, Appleton's Dictionary of Machines [94] (1851) het dieselfde stelsel aangeneem en dieselfde syfers gebruik. Die houtgraver het blykbaar direk op sy blok die syfers opgespoor uit een van die herdrukke van die grafiek van Lanz en Bétancourt, omdat die figure in elke geval presiese spieëlbeelde van die oorspronklike is.

[92] Rudolph Ackermann, Analitiese opstel oor die konstruksie van masjiene, Londen, ongeveer 1820, 'n vertaling van Lanz en Bétancourt, op. cit. (voetnoot 64).

[93] Thomas Fenwick, Opstelle oor praktiese meganika, red. 3, Durham, Engeland, 1822.

[94] Appleton's Dictionary of Machines, Mechanics, Engine-Work, and Engineering, 2 vols., New York, 1851 (& quotMotion & quot).

In die Woordeboek van ingenieurswese [95] (Londen, 1873), die syfers is geteken en tientalle meganismes is by die repertorium van meganiese bewegings gevoeg. Die veerboot het egter steeds aan die ankerkabel getrek. [[96] Knight se Amerikaanse meganiese woordeboek, [97] 'n klassieke van gedetailleerde beeldinligting wat deur 'n Amerikaanse patentondersoeker saamgestel is, bevat meer as 10 000 fyn gedetailleerde figure van verskillende soorte meganiese voorwerpe. Knight het nie 'n aparte afdeling oor meganismes gehad nie, maar daar was weinig behoefte aan een van die Hachette -variëteite, want sy hele woordeboek was 'n groot en fassinerende samestelling van idees wat in die sintetiese gedagtes weggegooi moes word. Een van die redes vir die gewildheid en bruikbaarheid van die verskillende beeldwerke was die besondere vermoë van 'n hout- of staalgravure om presiese meganiese inligting oor te dra, 'n voordeel wat moderne halftoonprosesse nie inhou nie.

[95] E. F. en N. Spon, Woordeboek van ingenieurswese, Londen 1873, pp. 2421-2452.

[97] Edward H. Knight, Knight se Amerikaanse meganiese woordeboek, 3 vols., New York 1874-1876.

Figuur 36. - Tipiese meganismes van E. F. en N. Spon, Woordeboek van ingenieurswese (Londen, 1873, pp. 2426, 2478).

Baie patentjoernale en ander meganiese tydskrifte wat met meganika verband hou, was vanaf die begin van die 19de eeu in Engels beskikbaar, maar min van hulle het hul hande in die hande van Amerikaanse werktuigkundiges gevind tot na 1820. Oliver Evans (1755-1819) het veel te sê gehad oor die probleme waarmee vindingryke werktuigkundiges gewerk het weens gebrek aan gepubliseerde rekords van wat hulle voorafgegaan het, en vir verwysingswerke om die beginner te help. & quot [98] In 1817 het die Noord -Amerikaanse resensie het ook kennis geneem van die skaarste aan ingenieursboeke in Amerika. [99]

[98] George Escol Verkopers in Amerikaanse masjinis, 12 Julie 1884, vol. 7, bl. 3.

[99] Noord-Amerikaanse oorsig en diverse tydskrifte, 1819, nuwe ser., Vol. 8, pp. 13-15, 25.

Die Wetenskaplike Amerikaner, wat in 1845 verskyn het as 'n patentjoernaal wat deur die patentpromotor Rufus Porter geredigeer is, bevat byna van die begin af 'n rubriek met die titel 'Mechaniese bewegings', waarin een of twee meganismes geleen is uit 'n Engelse werk wat uit 'n Franse werk geleen is - is geïllustreer en verduidelik. Die Amerikaanse ambagsman begin 'n soortgelyke reeks in 1864, en in 1868 publiseer dit 'n samestelling van die reeks as Vyfhonderd en sewe meganiese bewegings, & quotembracing al die belangrikste in dinamika, hidroulika, hidrostatika, pneumatiek, stoommasjiene. en diverse masjinerie. & quot [100] Hierdie versameling is deur baie uitgawes, dit is laas in 1943 herleef onder die titel 'N Handleiding vir meganiese bewegings. Hierdie 1943 -uitgawe bevat foto's van kinematiese modelle. [101]

[100] Henry T. Brown, red., Vyfhonderd en sewe meganiese bewegings, New York, 1868.

[101] Sal M. Clark, 'N Handleiding vir meganiese bewegings, Garden City, New York, 1943.

Baie lesers is reeds goed vertroud met die drie volumes van Ingenieuse meganismes vir ontwerpers en uitvinders, [102] 'n werk wat voortspruit uit 'n wedstryd, aangekondig deur Masjinerie (vol. 33, p. 405) in 1927, waarin sewe pryse aangebied is vir die sewe beste artikels oor ongepubliseerde vindingryke meganismes.

[102] Ingenieuse meganismes vir ontwerpers en uitvinders (deel 1 en 2 onder redaksie van F. D. Jones, deel 3 onder redaksie van H. L. Horton), New York, Industrial Press, 1930-1951.

Daar was 'n interessante klas Amerikaanse patente genaamd "Mechaniese bewegings" wat bestaan ​​uit talle patente wat gedurende die middelste dekades van die 19de eeu uitgereik is. 'N Voorbeeld van hierdie patente toon aan dat hoewel sommige vir toestelle wat in spesifieke masjiene gebruik word - soos 'n ratel vir 'n nommermasjien, 'n sluitindeks vir die vervaardiging van masjinerie en 'n paar rattreine - die oorgrote meerderheid was vir die omskakeling van heen en weer beweging in roterende beweging. Selfs 'n kort ondersoek van hierdie patente toon 'n afskuwelike afwesigheid van 'n goeie meganiese sin, en baie daarvan blyk pogings tot 'ewige beweging' te wees, ondanks af en toe afkeuring van so 'n voorneme.

Kenmerkend vir baie van hierdie gepatenteerde toestelle was 'n koppeling vir 'vermenigvuldiging' van die beweging van 'n vliegwiel, voorgestel in 1841 deur Charles Johnson van Amity, Illinois (fig. 37). & quot; Dit word nie voorgee dat daar 'n werklike magwins is nie, & quot; skryf meneer Johnson en waarskynlik bedoel hy dit. Die doel van sy koppeling was om die spoed van 'n vliegwiel te verhoog en sodoende die grootte daarvan te verminder. [103]

[103] Amerikaanse patent 2295, 11 Oktober 1841.

Figuur 37. — Johnson se & quot-omdraaibeweging, & quot 1841. Die koppeling veroorsaak dat die vliegwiel twee omwentelinge maak vir elke dubbelslag van die enjinsuierstang B. Uit U.S. Patent 2295, 11 Oktober 1841.

'N Engelsman wat 'n paar jaar tevore 'n' nuwe beweging 'uitgevind het, het beweer dat sy toestel die' buitengewone kruk 'in stoommasjiene sou vervang,' die balk, parallelle beweging, en 'eksterne vliegwiel', 'wrywing verminder', ekstra strydende krag 'neutraliseer' en 'laat' niks vir die suier om te doen nie, maar die werk wat bedoel is om gedoen te word

'N Korrespondent van die Repertorium van patentuitvindings het hierdie apparaat kortgekry: & quot; Daar is skaars 'n bewering wat met bewys ondersteun kan word, & quot, het hy geskryf, & quot; die meeste is tasbare wanvoorstellings. almal so kewerkop dat dit nie as 'n vliegwiel beskou word nie, 'en afgesluit met die stelling:' Kortom, die hele produksie toon groot onkunde, óf van masjinerie, of die patenthouer werklik geglo het wat hy beweer het, of van die mensdom, as hy dit wel gedoen het nie. & quot [104]

[104] Repertorium van patentuitvindings, ser. 3, Oktober 1828, vol. 7, pp. 196-200 en Desember 1828, vol. 7, pp. 357-361.

Alhoewel baie van die meganismes waarvoor patente uitgevoer is, ontwerp is deur persone wat geen gebruik sou maak van die betrokke beginsels nie, selfs al kon sulke beginsels op daardie tydstip duidelik gestel word, is dit jammer dat waardelose meganismes dikwels soveel ruimte kry as gesonde in patentjoernale, en besware soos die hierbo was selde. Die skuins inligting wat dus aan die jong werktuigkundige oorgedra is, wat pas sy eerste kinematiese repertorium versamel het, was soms misleidend.

Selfs uit hierdie sketsagtige uiteensetting van die literatuur oor die onderwerp, behoort dit redelik duidelik te wees dat daar 'n enorme hoeveelheid inligting oor die werktuigkundige beskikbaar was oor meganiese skakels en ander toestelle. Wat 'n mens ook al dink oor die kwaliteit van die literatuur, dit het ongetwyfeld nie net 'n invloed gehad op die verskaffing van inligting aan ontwerpers nie, maar ook by die vorming van 'n tradisie van hoe 'n mens die agtergrond behoort te verskaf wat die verstand in staat sal stel om die nodige meganisme vir 'n gegewe doel. [105]

[105] 'n Paar bykomende katalogusse van 'meganiese bewegings' word in die geselekteerde verwysings aan die einde van hierdie vraestel gelys.

Sommige van die meganismes wat name gekry het-soos die Watt-lynlyn en die stop van Genève-het ná die handboek in die handboek verskyn. Hulle enigste verskoning om te wees, blyk te wees dat die skrywers dit moet insluit of die kans sien dat hulle deur kollegas verwerp word. Sulke meganismes is beslis interessanter vir 'n leser as hy 'n idee het van wat die naam met die meganisme te doen het, en wie die oorsprong daarvan het. Een so 'n meganisme is die sleepskakel.

Nadat ek geleer het van die sleep -skakel (soos die meeste Amerikaanse ingenieursstudente doen), het ek 'n rukkie gewonder en uiteindelik wanhoop om 'n sin uit die term te maak. Wat wou ek weet, word gesleep? Onlangs, in Nicholson's Operatiewe werktuigkundige en Britse masjinis (1826), loop ek oor die skets wat hier weergegee word as figuur 38. Hierdie figuur, verduidelik mnr.Nicholson (in deel 1, p. 32) & quot verteenwoordig die koppelingskakel wat mnre Boulton en Watt in hul draagbare stoomenjins gebruik het. A, 'n sterk ysterpen, wat uit een van die arms van die vliegwiel uitsteek B D, 'n kruk wat met die as verbind is C en E, 'n skakel om die pen te koppel A en die kruk D saam, sodat die beweging na die as gekommunikeer kan word C. & quot Die sleepskakel was dus eintlik 'n skakel van 'n koppeling. Niks kan meer logies wees nie. 'N Sleep -skakel meganisme maak nou vir my sin.

Figuur 38. - Sleepkoppeling wat gebruik word op Boulton- en Watt -draagbare enjins. Die skakel E sleep die een as wanneer die ander draai. Van John Nicholson, Die operatiewe werktuigkundige en die Britse masjinis (Philadelphia, 1826, deel I, pl. 5).

Die patente van John Oldham (1779-1840), 'n Ierse ingenieur wat hoofsaaklik onthou word vir die koppeling wat sy naam dra, het 'n direkte verband met die koppeling van die trekskakel; Sy drie patente, wat vir verskillende vorme van stoomboot -veer -wiele was, behels skakels wat kinemies soortgelyk was aan die sleepkoppeling, alhoewel dit onwaarskynlik is dat Oldham die ooreenkoms erken het. Vir sy bekende koppeling, wat 'n omkering van die elliptiese tram-meganisme gebruik, het ek egter geen bewys van 'n patent gevind nie. Dit was waarskynlik deel van die masjinerie wat hy ontwerp het vir die drukkery van die Bank of Ireland, waarvan Oldham jare lank bestuurder was. & quotMnr. Oldham en sy pragtige stelsel is in 1836 na die Bank of England gebring, waar Oldham gebly het tot sy dood in 1840. [106]

[106] Oldham se paddle-wielpatente was Britse patente 4169 (10 Oktober 1817), 4429 (15 Januarie 1820) en 5445 (1 Februarie 1827). Robert Willis (op. cit. voetnoot 21, bl. 167) het die bestaan ​​van die koppeling opgemerk. Sketse of beskrywings van die banknootmasjinerie is blykbaar nie gepubliseer nie, hoewel dit waarskynlik nog steeds in die banke se argiewe bestaan. Die aanhaling is van Frederick G. Hall, The Bank of Ireland 1783-1946, Dublin, 1949. John Francis in sy Geskiedenis van die Bank of England (London, 1848, deel 2, p. 232) het geskryf: & quotDie nuwe masjinerie om die note te druk, wat deur mnr. Oldham bekendgestel is. is beslis 'n besoek werd, maar dit sou nie interessant wees om dit te omskryf nie. & quot

Figuur 39. -Top, Oorspronklike Oldham -koppeling gebou voor 1840, met 'n kruisie (in plaas van 'n middelskyf), soos geskets deur Robert Willis in persoonlike kopie van sy Beginsels van meganisme (Londen, 1841, p. 167). Onderkant, Oldham -koppeling soos geïllustreer in Alexander B. W. Kennedy, Kinematika van masjinerie, 'n vertaling van Franz Reuleaux ' Teoretiese kinematika (Londen, 1876, pp. 315-316).

Die stopmeganisme van Genève (fig. 40) is deur Willis behoorlik beskryf as 'n toestel om minder as 'n volle omwenteling van die sterwiel toe te laat en sodoende te voorkom dat 'n horlosieveer oorwaai. Dit is Geneva stop genoem omdat dit in Genève -horlosies gebruik is. Die wielmeganisme van Genève, wat die sterwiel volledig laat draai en gereeld gebruik word vir onderbroke dryf, is in 'n onlangse handboek onbehoorlik 'n stop van Genève genoem, waarskynlik omdat die logiese oorsprong van die term verlore gegaan het.

Figuur 40. - Geneefse stopmeganisme wat die eerste keer in Genève -horlosies gebruik is om oorwinding te voorkom. Die sterwiel B het een konvekse oppervlak (g-f, gestippel) sodat die wiel minder as 'n volle omwenteling kon draai. Na Robert Willis, Beginsels van meganisme (Londen, 1841, p. 266).

Die naam van die Skotse juk is blykbaar van 'n taamlik onlangse oorsprong, en die koppeling word in 1869 deur 'n Skot 'n & quotcrank en gleuf met 'n gleufkop genoem (fig. 41). Ek veronderstel dat dit nou bekend staan ​​as 'n Skotse juk, want in Amerika was 'n & quotScotch & quot 'n gleufbalk wat onder 'n kraag op 'n string goedboorgereedskap gegly is om dit te ondersteun terwyl 'n gedeelte bygevoeg is (fig. 42).

Figuur 41.-Skotse juk, beskryf as 'n & quotcrank en gleufkop met gleuf. & Quot Van W. J. M. Rankine, 'N Handleiding vir masjinerie en meulwerk (red. 6, Londen, 1887, p. 169).

Figuur 42.-'n 'Scotch' wat die boonste lid van 'n string goedboorgereedskap ondersteun terwyl 'n gedeelte bygevoeg word, 1876. Van Edward H. Knight, Knight se Amerikaanse meganiese woordeboek (New York, 1876, p. 2057).

Dit was vir my verbasend om te sien dat die stuurstang van Ackermann, wat vandag op die meeste motors gebruik word, in 1818 gepatenteer is toe Detroit nog 'n grensstad was. [107] Verder beskryf die man wat die patent uitgeneem het homself as Rudolph Ackermann, uitgewer en drukverkoper. Ek het gedink dat ek die nodige idee gehad het van die oorsprong van die skakel, toe ek agterkom dat die eerste Engelse vertaling van die Lanz en Bétancourt -verhandeling deur Ackermann gepubliseer is, maar die verband blyk uiteindelik meer logies te wees, indien minder direk. Ackermann (1764-1834), seun van 'n Beierse afrigterbouer, het 'n aantal jare lank afrigters ontwerp vir Engelse here in Londen, waar hy tuisgemaak het. Een van sy meer opvallende opdragte was vir die ontwerp van Admiral Nelson se begrafniswa in 1805. Die stuurstang van Ackermann was eintlik nie die uitvinding van Ackermann nie, alhoewel hy die Britse patent op sy naam uitneem en die bekendstelling van die draaibank bevorder het waarvan die koppeling was 'n deel (fig. 43). Die werklike uitvinder was die vriend van Ackermann, George Lankensperger van München, afrigter van die koning van Beiere. Die voordeel daarvan dat u 'n wa in 'n beperkte gebied kon omdraai sonder gevaar vir oorverhitting, was onmiddellik duidelik, en hoewel daar groot teenkanting by Engelse afrigters was teen 'n innovasie waarvoor 'n premie betaal moes word, het die uitvinding gou begin sy eie intrinsieke verdienste, & quot soos Ackermann voorspel het. [108]

[107] Britse patent 4212, 27 Januarie 1818.

[108] Rudolph Ackermann, Opmerkings oor Ackermann se beweegbare asse, Londen, 1819. Dit was vir my interessant om kennis te neem van 'n opsomming van W.A. Wolfe se artikel & quotAnalytical Design of an Ackermann Steering Linkage & quot in Meganiese ingenieurswese, September 1958, vol. 80, bl. 92.

Figuur 43. - Ackermann stuurstang van 1818, wat tans in motors gebruik word. Hierdie koppeling is uitgevind deur George Lankensperger, afrigter van die koning van Beiere. Van Dinglers Polytechnisches Journal (1820, vol. 1, pl. 7).

Die Whitworth-terugkeermeganisme (fig. 44) is die eerste keer in 1849 op 'n gleuf of vertikale vorm aangebring en is in 1851 op die Groot Uitstalling in Londen uitgestal. [109] Willis se opmerkings oor die meganisme word weergegee in figuur 44. Ek hoop dat sir Joseph Whitworth (1803-1887) onthou sal word vir 'n beter meganiese uitwerking as dit.

[109] Die meganisme vir vinnige terugkeer (Britse patent 12907, 19 Desember 1849) is miskien eers in die openbaar beskryf in Charles Tomlinson, red., Cyclopaedia of Useful Arts and Manufactures, Londen, 1854, vol. 1, bl. cxliv.

Figuur 44.-Vinnige terugkeer meganisme. Top, Vroeë voorstelling van die vinnige terugkeermeganisme wat Whitworth in 1849 gepatenteer het, van William Johnson, red., Die Imperial Cyclopaedia van masjinerie (Glasgow, ongeveer 1855, pl. 88). Middel, Skets deur Robert Willis uit sy eksemplaar van Beginsels van meganisme (Londen, 1841, p. 264), wat Whitworth in 'n eenvoudiger vorm ontleed het, en dit is net so duister soos die meeste daaropvolgende pogings om hierdie meganisme sonder 'n skematiese diagram te verduidelik. Onderkant, Skakeling wat kinematies gelykstaande is aan die van Whitworth, van Robert Willis, Beginsels van meganisme (Londen, 1841, p. 264).

Meganismes in Amerika, 1875-1955

Ingenieurswese -kolleges in die Verenigde State was tot in die laat veertigerjare besig met die uitbreiding, verfyning en verskerping van die analise -instrumente wat deur Willis, Rankine, Reuleaux, Kennedy en Smith voorgestel is. Die werklike beoefening van kinematiese sintese het vinnig toegeneem, maar ontwerpers het dikwels die hulp geweier wat die analitiese metodes hulle kon gee, en daar was min uitruil van idees tussen geleerdes en praktisyns.

Die vermoë en presisie van masjiengereedskap is gedurende hierdie tydperk aansienlik verbeter, hoewel daar, met die uitsondering van die middellose slypmasjien, geen noemenswaardige nuwe soorte gereedskap verskyn het nie. Die masjiene wat met masjiengereedskap vervaardig is, het in kompleksiteit toegeneem, en met die bekendstelling van idees wat massaproduksie van komplekse meganiese produkte ekonomies haalbaar maak, was daar 'n versnelde toename in hoeveelheid. Die aanneming van standaarde vir allerhande onderdele het ook 'n belangrike invloed gehad op die vermoë van 'n ontwerper om ekonomies meganismes te vervaardig wat byna werk soos hy gehoop het.

Die studie van kinematika word al byna 80 jaar lank as 'n noodsaaklike deel van die opleiding van die meganiese ingenieur beskou, aangesien die tientalle handboeke wat oor die jare gepubliseer is, duidelik blyk. Tot onlangs sou 'n mens egter tevergeefs na oorspronklike werk in Amerika soek in die ontleding of rasionele sintese van meganismes.

Een van die vroegste Amerikaanse handboeke oor kinematika was die werk van 1883 van Charles W. MacCord (1836-1915), wat as professor in meganiese tekening by Stevens Institute of Technology in Hoboken aangestel is nadat hy John Ericsson, ontwerper van die Monitor, as hooftekenaar tydens die Burgeroorlog. [110] Gebaseer op die bevindings van Willis en Rankine, MacCord's Kinematika het te vroeg gekom om beïnvloed te word deur Kennedy se verbeterings op Reuleaux se werk.

[110] 'n Biografiese kennisgewing en 'n bibliografie van MacCord verskyn in Morton Memorial: 'n Geskiedenis van die Stevens Institute of Technology, Hoboken, 1905, pp. 219-222.

Toe die fakulteit aan die Universiteit van Washington in St. Louis in 1885 'n leergang in 'dynamiese ingenieurswese' bekendstel, wat 'n ontevredenheid met die tradisionele takke van ingenieurswese weerspieël, was kinematika 'n senior vak en is geleer uit Rankine's Masjinerie en meulwerk. [111]

[111] Transaksies van die American Society of Mechanical Engineers, 1885-1886, vol. 7, bl. 757.

By Massachusetts Institute of Technology het Peter Schwamb, professor in masjienontwerp, in 1885 'n stel gedrukte aantekeninge oor die kinematika van meganismes saamgestel, gebaseer op die werke van Reuleaux en Rankine. Uit hierdie aantekeninge het een van die duursaamste Amerikaanse handboeke gegroei, wat die eerste keer in 1904 gepubliseer is. [112] In die eerste uitgawe van hierdie werk is versnelling slegs een keer in die verbygaan genoem (op bl. 4). Snelhede in verbindings is bepaal deur ortogonale komponente wat van skakel na skakel oorgedra is. Onmiddellike sentrums is slegs gebruik om die snelhede van verskillende punte op dieselfde skakel te bepaal. Hoeksnelheidsverhoudings is gereeld opgemerk. In die derde uitgawe, gepubliseer in 1921, is lineêre en hoekversnellings gedefinieer, maar geen versnellingsontledings is gedoen nie. Snelheidsontledings is verander sonder noodsaaklike verandering. Die vierde uitgawe (1930) was in wese onveranderd van die vorige. Die behandeling van snelheidsanalise is verbeter in die vyfde uitgawe (1938) en versnellingsanalise is bygevoeg. 'N Sesde uitgawe, verder hersien deur prof. V. L. Doughtie van die Universiteit van Texas, verskyn in 1947.

[112] Peter Schwamb en Allyne L. Merrill, Elemente van meganisme, New York, 1904. Benewens die werk van Reuleaux en Rankine, erken die skrywers hul gebruik van die publikasies van Charles MacCord, Stillman W. Robinson, Thomas W. Goodeve en William C. Unwin. Sien die volledige lys van geselekteerde verwysings vir volledige titels.

Voor 1900 is verskeie ander boeke oor meganismes gepubliseer, en almal volg die een of ander patroon van hul voorgangers. Professore Woods en Stahl, onderskeidelik aan die Universities of Illinois en Purdue, wat hul Elementêre meganisme in 1885, in hul voorwoord gesê wat deur baie ander Amerikaanse skrywers gesê is en wat deur baie meer moes gewees het. "Ons maak min aanspraak op die oorspronklikheid van die onderwerp," het Woods en Stahl geskryf, en alle beskikbare materiaal oor die onderwerp is gratis gebruik. Ons aanspraak op oorweging is feitlik heeltemal gebaseer op die wyse waarop die onderwerp voorgestel is. & Quot Hulle was nie tevrede met hierdie vrywaring nie, en het voortgegaan: & quot vorige skrywers. & quot [113]

[113] Arthur T. Woods en Albert W. Stahl, Elementêre meganisme, New York, 1885.

Die ooreenkoms en dorheid van kinematiese handboeke in hierdie land vanaf ongeveer 1910 is die opvallendste. Die generasie van handboekskrywers na MacCord, Woods en Stahl, Barr van Cornell, Robinson van Ohio State, en Schwamb en Merrill het daarin geslaag om die oorblywende sap in die onderwerp uit te druk, en die versiering en sterilisasie van handboeke was byna voltooi toe my generasie gebruik het hulle in die dertigerjare. Kinematika was toe, in meer as een skool, amper soos dit in 1942 gekenmerk is deur 'n waarnemer - 'n intellektuele standaard met meganiese ontwerp. ' die onderwerp en ek is nie deur my eie handboek of deur my leermeester oortuig van my geloof nie. Ek dink dat ek in verskeie onlangse boeke 'n vars, minder finale en minder netjiese behandeling van die kinematika van meganismes opspoor, maar ek sou nog steeds aanbeveel dat almal wat daaraan dink om 'n handboek te skryf, tyd neem om dit noukeurig en in die eerste hand te hersien, nie net nie die lessenaarkopieë van boeke wat hy versamel het, maar 'n telling of meer van vroeëre werke, wat ten minste die afgelope eeu dek. So 'n studie behoort 'n beter insig te gee in wat 'n bydrae tot kennis is en wat slegs 'n ander verandering lui.

[114] Meganiese ingenieurswese, Oktober 1942, vol. 64, bl. 745.

Die skrywer van die omstrede artikel wat in verskyn het Meganiese ingenieurswese in 1942 onder die titel & quotWhat is Wrong with Kinematics and Mechanisms? & quot het verskeie uitsprake gemaak wat deur verskillende lesers bevraagteken is, maar sy opmerkings oor die karigheid van die universitêre kursusse van kinematika en die & quotcious fact & quot dat die handboeke & quotare almal vreemd ooreenstem in hul onvolledigheid & quot was onbetwis en was eintlik redelik betyds. [115]

[115] De Jonge, op. cit. (voetnoot 78).

Dit blyk dat die algemene behandeling van versnellings in die vroeë veertigerjare op 'n vlak was wat ver onder die bestaande kennis van die vak was, want in 'n reeks artikels deur twee onderwysers by Purdue is aandag gegee aan die ernstige gevolge van foute in versnellingsanalise. deur die Coriolis -komponent weg te laat. [116] Hierdie skrywers keer 'n tendens om, wat 'n stuk beweging gekry het deur 'n artikel wat in 1920 deur een van hul voorgangers, Henry N. Bonis, geskryf is. Die vorige artikel, wat in 'n prakties-en-trots-op-dit-tegniese tydskrif verskyn het, het getoon hoe die versnelling van 'n punt op 'n vliegwiel-goewerneur bepaal kan word sonder die gebruik van die fiktiewe versnelling van Coriolis. & Quot Die analise van die skrywer was korrek genoeg , en hy het sy artikel afgesluit met die onwrikbare stelling dat & quotit beter sielkundig is vir die student en prakties vir die ingenieur om die grondbeginsels deeglik te verstaan ​​as om 'n komplekse formule te gebruik wat verkeerd toegepas kan word. & quot; Baie lesers lees egter ongetwyfeld slegs die hoofstuk , knik saggies met die kop toe hulle die woord & quotfictitious, & quot; bereik, wat hul halfgevormde oortuiging bevestig dat enigiets so abstraks soos die Coriolis-komponent nie 'n praktiese probleem kan raak nie, en het die bladsy na die & quotpractical kinks & quot -gedeelte gedraai. [117]

[116] A. S. Hall en E. S. Ault, "Hoe versnellingsanalise verbeter kan word," Masjienontwerp, Februarie 1943, vol. 15, pp. 100-102, 162, 164 en Maart 1943, vol. 15, pp. 90-92, 168, 170. Sien ook A. S. Hall, & quot Teaching Coriolis 'Law, & quot Journal of Engineering Education, Junie 1948, vol. 38, pp. 757-765.

[117] Henry N. Bonis, & quotThe Law of Coriolis, & quot Amerikaanse masjinis, 18 November 1920, vol. 53, pp. 928-930. Sien ook 'Versnellingsbepalings' Amerikaanse masjinis, 25 November en 2 Desember 1920, vol. 53, pp. 977-981 en 1027-1029.

Minder as 20 jaar gelede het 'n mens dalk ingelees Meganiese ingenieurswese dat 'praktiese masjinerie nie in wiskundige formules of in pragtige vektordiagramme ontstaan ​​nie. . Die onbewuste arrogansie wat in hierdie verklaring van die & quotpractical & quot ontwerper se geloofsbelydenis verskyn, maak plek vir erkenning van die waarde van wetenskaplike werk. As die geleerde nie arrogansie van 'n ander aard ontwikkel nie, is dit egter goed om die skrywer van die stelling te hoor. ''n Opstelmasjien is 'n nuttige hulpmiddel,' het hy geskryf. Dit is nie 'n plaasvervanger vir 'n tekenaar nie. & quot [118]

[118] Meganiese ingenieurswese, Oktober 1942, vol. 64, bl. 746.

Die wetenskaplike belangstelling in 'n vak word op 'n billike wyse verteenwoordig deur die koerante wat in die transaksies van professionele verenigings gepubliseer word, en meer onlangs deur oorspronklike artikels wat in gespesialiseerde tydskrifte verskyn. Van 1900 tot 1930 was daar min artikels oor meganismes, en die meeste van die wat verskyn het, handel oor beskrywings van nuwe "meganiese bewegings". Ingenieurswese -indeks het skerp toegeneem, maar slegs omdat die redakteurs lys van vreemde tale begin insluit het.

Sedert die tyd van Reuleaux was daar in Duitsland 'n draad van kontinuïteit in die kinematika van meganismes. Alhoewel die meeste werk met analise te doen gehad het, is die tergende kwessie van sintese wat Reuleaux in sy werk gestel het, nooit geïgnoreer nie. Die ontwikkelinge in Duitsland en elders is deur ander behoorlik hersien, [119] en hier moet slegs op gelet word dat twee van die Duitse koerante, gepubliseer in 1939 in MaschinenbauDit blyk die vonke te wees vir die brand wat steeds groter en groter word. Volgens opsommings in Ingenieurswese -indeks, R. Kraus, wat skryf oor die sintese van die dubbelkrukmeganisme, het vuur uit die Russiese Z. S.Bloch, wat in 1940 krities die artikels van Kraus bespreek het en het 'n uiteensetting gegee van die 'korrekte analise van die probleem' en 'n algemene numeriese oplossing vir die sintese van 'vierkoppige koppeling'. na Chebyshev en na aanleiding van die & quotChebyshev -sintese -teorie, waarin algebraïese metodes gebruik word om paaie van minimum afwyking van 'n gegewe kromme te bepaal, is ook elders hersien, [121] en ek kan niks van waarde toevoeg nie.

[119] Grodzinski, Bottema, De Jonge, en Hartenberg en Denavit. Sien volledige lys van geselekteerde verwysings vir volledige titels.

[120] My bron, soos opgemerk, is Ingenieurswese -indeks. Kraus se artikels word in 1939 en Bloch in 1940 gerapporteer, beide onder die opskrif & quotMeganismes. & Quot

[121] A. E. Richard de Jonge, & quotAre the Russe Forward in Mechanism Analysis? & Quot Masjienontwerp, September 1951, vol. 23, pp. 127, 200-208 O. Bottema, & quotRecent Work on Kinematics, & quot Toegepaste meganika -resensies, April 1953, vol. 6, pp. 169-170.

Toe sommige van die moontlikhede van kinematiese sintese na die Tweede Wêreldoorlog in die Verenigde State erken word, het 'n paar waarnemende onderwysers die tinder in 'n oop vuur laat waai.

Die eerste publikasie van aantekeninge in hierdie land oor die sintese van skakels was prakties, maar in opvatting en onderneming was dit 'n gewaagde onderneming. In 'n boek deur John A. Hrones en G. L. Nelson, Ontleding van die Four Bar Linkage (1951), is die vier-slinger-en-wipmeganisme meganies meganies ontleed en die resultate grafies voorgestel. Hierdie werk is flou geprys deur 'n Nederlandse geleerde, O. Bottema, wat opgemerk het dat die 'ingewikkelde analitiese teorie van die drie-maat [sic] kromme die ingenieur ongetwyfeld weerhou het om dit te gebruik' en wat verder gesê het dat ons die publikasie ten volle verstaan van 'n atlas van Hrones en Nelson wat duisende trajekte bevat wat baie bruikbaar moet wees in baie ontwerpprobleme. die atlas het wye sirkulasie geniet. [123] Die idee van 'n geometriese benadering tot sintese is in meer onlangse publikasies deur ander uitgebuit, [124] en dit is waarskynlik dat baie meer variasies op hierdie tema sal verskyn.

[122] Bottema, op. cit. (voetnoot 121).

[123] In 1851 het Robert Willis 'n koppelpunt-padgenererende masjien ontwerp (fig. 46) wat gebruik kon word om 'n werk soortgelyk aan die van Hrones en Nelson te vervaardig.

[124] R. S. Hartenberg en J. Denavit, & quotSystematic Mechanism Design, & quot Masjienontwerp, September 1954, vol. 26, pp. 167-175 en Oktober 1954, vol. 26, pp. 257-265 A. S. Hall, A. R. Holowenko en H. G. Laughlin, & quot Four-Bar Lever Crank Mechanism, & quot Ontwerpnuus, 15 September 1957, vol. 12, pp. 130-139, 1 Oktober 1957, vol. 12, pp. 145-154, en 15 Oktober 1957, vol. 12, pp. 132-141. Vir 'n nomografiese benadering, met spesifieke toepassing op rekenaars, sien Antonin Svoboda, Rekenaarmeganismes en koppelings, New York, 1948.

Figuur 45. - Die paaie van 11 punte op die koppelaar (horisontale) skakel word deur een siklus geteken. Die strepies dui gelyke tydsintervalle aan. Van John A. Hrones en G. L. Nelson, Ontleding van die Four Bar Linkage (New York, 1951, p. 635).

Figuur 46.-Koppelpunt-padgenererende masjien vir vierstangskakeling. Hierdie toestel, wat deur professor Willis gebou is as 'n onderrigmiddel vir die aantoon van reguitlyngebindings, kon aangepas gewees het om 'n bord te vervaardig soos die in figuur 45. Van Robert Willis, 'N Apparaatstelsel vir die gebruik van dosente en proefpersone . (Londen 1851, pl. 3).

Die strewe na oplossings vir die "ingewikkelde analitiese teorie" van skakels is gestimuleer deur die publikasie van Ferdinand Freudenstein se & quotAnalytical Approach to the Design of Four-Link Mechanisms & quot in 1954, [125] en 'n toenemende belangstelling in die probleem word aangedui deur die uitgebreide literatuur wat in die afgelope vyf jaar.

[125] Transaksies van die American Society of Mechanical Engineers, 1954, vol. 76, pp. 483-492. Sien ook Transaksies van die American Society of Mechanical Engineers, 1955, vol. 77, pp. 853-861 en 1956, vol. 78, pp. 779-787.

Die regte rol van rasionele metodes in die sintese van meganismes is nog nie duidelik nie. "Terwyl ons oor kinematiese sintese kan praat," het twee van die huidige leiers op die gebied geskryf, "praat ons eintlik meer oor 'n hoop vir die toekoms as op 'n groot werklikheid van die hede." wat hul tyd bestee aan die probleme van kinematiese sintese, word oorweeg, maar dit is moeilik om te sien hoe belangrik nuwe idees nie kan word nie.

[126] R. S. Hartenberg en J. Denavit, & quotKinematic Synthesis, & quot Masjienontwerp, 6 September 1956, vol. 28, pp. 101-105.

'N Jaarlikse konferensie oor meganismes, geborg deur die Purdue Universiteit en Masjienontwerp, is in 1953 ingehuldig en het 'n lewendige reaksie gekry. Onder ander manifestasies van huidige belangstelling in meganismes weerspieël die bydraes van Amerikaners tot internasionale konferensies oor meganismes die groeiende erkenning van die waarde van wetenskaplike ondersoeke van die aard wat skaars kan hoop om onmiddellik tasbare resultate te lewer.

Terwyl ons na die toekoms kyk, kan 'n mens vra hoe 'n lang beskouing van die verlede geregverdig kan word. Dit lyk vir my asof die gevaar om so besig te raak met operasionele teoriee inherent is aan die byna koorsagtige aktiwiteit van die huidige, dat die doelwitte vertroebel kan raak en die sintese (laat ons dit minder elegant sê: die ontwerp) van meganismes in fokus kom. As iemand niks van die verlede weet nie, wonder ek hoe hy met selfvertroue kan besluit in watter rigting hy moet draai om die toekoms die hoof te bied.

Ek is die professore Richard S. Hartenberg en Allen S. Hall, Jr., dankbaar vir die lees van die manuskrip, nuttige opmerkings en die voorstel van materiaal wat ek nie gevind het nie. Die foute is egter myne.

Bykomende verwysings

Die volgende lys met addisionele naslaanmateriaal oor kinematika kan lesers help wat onafhanklike navorsing wil doen. Die materiaal word gelys volgens die afdelingopskrifte in die teks van hierdie artikel.

OM 'N REGTE LYN TE TEKEN

KEMPE, A. B. Hoe om 'n reguit lyn te trek. Londen, 1877.

Bevat 'n nuttige bibliografie. Herdruk in Die vierkant van die sirkel en ander monografieë, New York, Chelsea Publishing Company, 1953.

Sedert die tyd van Kempe is daar baie aandag aan reglynige meganismes gegee, sedert 1950 het minstens 'n halfdosyn artikels in die Verenigde State verskyn, maar ek het nie die literatuur ondersoek wat na 1877 gepubliseer is nie.

SKOLE EN MASJIENE

BECK, THEODOR. Beiträge zur Geschichte des Maschinenbaues. Berlyn, 1899.

Resensies van vroeë werke, soos dié van Leonardo a Vinci, Biringuccio, Besson, Zonca, ens.

BORGNIS, GIUSEPPE ANTONIO. Traité complet de mécanique appliquée aux arts. Parys, 1818-1821, 9 vols.

Bevat 'n paar honderd fyn gedetailleerde borde masjiene.

LABOULAYE, CHARLES. Traité de cinématique ou théorie des mécanismes. Parys, 1861 (red. 2).

Laboulaye se tydgenote het hierdie werk gereeld aangehaal.

ROYAL GEMEENSKAP VAN LONDEN. Katalogus van wetenskaplike referate, 1800-1900, outeurindeks. Londen, 1867-1902, en Cambridge, 1914-1925.

----. Katalogus van wetenskaplike referate, 1800-1900, Onderwerpindeks. Londen, 1909, vol. 2.

Hierdie vakindeks is in 1908 begin, en teen 1914 is drie volumes (die derde in twee dele) gepubliseer, maar hierdie vakindeks is nooit voltooi nie. Deel 2, getiteld Meganika, het ongeveer 200 inskrywings onder & quotLinkages. & quot

WEISBACH, JULIUS. Die meganika van die transmissiemasjiene, vol. 3, pt. 1, sek. 2 van Meganika van ingenieurswese en masjinerie, vertaal deur J. F. Klein. New York, 1890 (ed. 2).

MEGANISME EN MECHANIKE

BARBER, THOMAS W. Ingenieur se sketsboek. Londen, 1890 (ed. 2).

HERKIMER, HERBERT. Ingenieur se geïllustreerde tesourus. New York, 1952.

PERIODIESE. Artisan, vanaf 1843 Praktiese werktuigkundige en tydskrif vir ingenieurs, vanaf 1841 Repertoire van kuns en vervaardiging, vanaf 1794 Newton se London Journal of Arts and Science, vanaf 1820. (Die voorafgaande tydskrifte bevat baie plate met tekeninge van die spesifikasies.) Die ingenieur, 10 November 1933, vol. 156, bl. 463, en Ingenieurswese, 10 November 1933, vol. 136, bl. 525. (Onlangse Engelse standpunte wat die nut van kinematika bevraagteken.)

TATE, THOMAS. Elemente van meganisme. Londen, 1851.

Bevat syfers van Lanz en Bétancourt (1808).

WYLSON, JAMES. Gids vir meganiese uitvinders. Londen, 1859.

Bevat syfers van Henry Adcock, Adcock's Engineers 'Pocket-Book, 1858.

MEGANISME IN AMERIKA, 1875-1955

ALBERT, CALVIN D., EN ROGERS, F. D. Kinematika van masjinerie. New York, 1931.

Bevat 'n bibliografie wat werke bevat wat nie in hierdie artikel genoem word nie.

BARR, JOHN H. Kinematika van masjinerie. New York, 1899.

'N Vroeë handboek. Die skrywer het klas gegee aan die Cornell -universiteit.

BEGGS, JOSEPH S. Meganisme. New York, 1955.

Bevat 'n uitgebreide en nuttige bibliografie.

BOTTEMA, O. & quot; Onlangse werk oor kinematika, & quot Toegepaste meganika -resensies, April 1953, vol. 6, pp. 169-170.

KONFERENSIE OOR MEGANISME.

Hierdie konferensie is geborg deur die Purdue Universiteit en Masjienontwerp. Transaksies van die eerste twee konferensies verskyn as spesiale afdelings in Masjienontwerp, Desember 1953, vol. 25, pp. 173-220, Desember 1954, vol. 26, pp. 187-236, en in versamelde herdrukke. Referate van die derde en vierde konferensie (Mei 1956 en Oktober 1957) verskyn in Masjienontwerp meer as 'n paar maande na elke konferensie en in versamelde heruitgawes. Referate van die vyfde konferensie (Oktober 1958) is versamel en vooraf gedruk vir konferensie -deelnemers, daarna verskyn alle referate Masjienontwerp. Versamelde herdrukke en voordrukke is beskikbaar (Mei 1960) by Penton Publishing Company, Cleveland, Ohio.

DE JONGE, A. E. RICHARD. "Kinematiese sintese van meganismes," Meganiese ingenieurswese, Julie 1940, vol. 62, pp. 537-542.

----. 'n Kort verslag van moderne kinematika, & quot Transaksies van die American Society of Mechanical Engineers, 1943, vol. 65, pp. 663-683.

GOODEVE, THOMAS M. Die elemente van meganisme. Londen, 1903.

GRODZINSKI, PAUL, EN MCEWEN, EWEN. "Skakel meganismes in moderne kinematika," Journal and Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 1954, vol. 168, pp. 877-896.

Hierdie artikel het interessante bespreking ontlok. Dit is jammer dat Grodzinski se tydskrif, Meganisme, 'n internasionale bibliografie, wat in 1956-1957 in Londen gepubliseer is en wat kort na sy dood beëindig is, is nie herleef nie. Grodzinski se skerp beskouings en insiggewende opstelle is waardevol en interessant.

HARTENBERG, R. S. & quot; Komplekse getalle en vierstangverbindings, & quot Masjienontwerp, 20 Maart 1958, vol. 30, pp. 156-163.

Dit is 'n uitstekende onderlaag. Die skrywer verduidelik komplekse getalle op sy gewone helder manier.

HARTENBERG, R. S., EN DENAVIT, J. & quotKinematiese sintese, & quot Masjienontwerp, 6 September 1956, vol. 28, pp. 101-105.

MACCORD, CHARLES. Kinematika. New York, 1883.

ROBINSON, STILLMAN W. Beginsels van meganisme. New York, 1896.

'N Vroeë handboek. Die skrywer het onderrig gegee aan die Ohio State University.

UNWIN, WILLIAM C. Die elemente van masjienontwerp. New York, 1882 (red. 4).

'N Vroeë handboek. Die skrywer het klas gegee aan die Royal Indian Engineering College, in Engeland.


The Boulton en Paul & quot; Patroon & quot; (Brits): All-Metal Single-Seat Fighter

Die Partridge is 'n trekker tweedekker van ortodokse ontwerp. Dit het 'n enkele Aangedrewe Jupiter VII -enjin.

Fisiese beskrywing

Skeppingsinligting

Skepper: Onbekend. Februarie 1929.

Konteks

Hierdie rapporteer is deel van die versameling getiteld: National Advisory Committee for Aeronautics Collection en is deur die UNT Libraries Government Documents Department verskaf aan die UNT Digital Library, 'n digitale bewaarplek wat deur die UNT Libraries aangebied word. Dit is 76 keer gekyk, waarvan 5 die afgelope maand. Meer inligting oor hierdie verslag kan hieronder besigtig word.

Mense en organisasies wat verband hou met die opstel van hierdie verslag of die inhoud daarvan.

Skepper

Verskaf deur

UNT Libraries Department of Government Documents

Die departement van dokumente van die regering, wat beide 'n federale en 'n staatsbiblioteek is, onderhou miljoene items in verskillende formate. Die departement is lid van die FDLP -inhoudvennootskapprogram en 'n aangeslote argief van die nasionale argief.

Kontak Ons

Beskrywende inligting om hierdie verslag te help identifiseer. Volg die onderstaande skakels om soortgelyke items in die digitale biblioteek te vind.

Titels

  • Hoof titel: The Boulton en Paul & quot; Patroon & quot; (Brits): All-Metal Single-Seat Fighter
  • Reektitel:NACA Vliegtuig Omsendbriewe

Beskrywing

Die Partridge is 'n trekker tweedekker van ortodokse ontwerp. Dit het 'n enkele superaangedrewe Jupiter VII -enjin.

Fisiese beskrywing

Onderwerpe

Sleutelwoorde

Taal

Art tipe

Identifiseerder

Unieke identifiserende nommers vir hierdie verslag in die digitale biblioteek of ander stelsels.


BOULTON PAUL DEFIANT

Die Boulton Paul Defiant is ontwerp in reaksie op die spesifikasie van die lugministerie F9/35 van 26 Junie 1935 en vra 'n tweesitplekvegter met al sy wapens in 'n rewolwer. Daar is destyds geglo dat die vuur van 'n aangedrewe rewolwer akkurater sou wees as die vloed van 'n vyandelike vliegtuig se glipstroom, as wat deur vaste vorentoe geskiet word. Vyf maatskappye het op die spesifikasie gereageer, maar om verskeie redes het vier hulle teruggetrek en Boulton Paul die enigste aanspraakmaker.

Die P82 -prototipe (minus rewolwer), wat ontwerp is deur John Dudley North, het op 11 Desember 1937 die eerste keer gevlieg, en dan is dit die naam Defiant genoem. 'N Tweede prototipe was toegerus met 'n vierkantige rewolwer tipe A, gebaseer op 'n Franse ontwerp wat reeds gelisensieer is vir gebruik op Boulton Paul se Overstrand-bomwerper, en hierdie weergawe met geringe veranderinge het die produksie Defiant Mk1 geword. Die rewolwer is elektro-hidroulies aangedryf met 'n meganiese rugsteun en het 4 x .303 Browning-masjiengewere, elektries afgeskakel met afsnypunte in die ring van die rewolwer, wat die aktivering verhinder wanneer dit na die skroefskyf of stertvliegtuig wys. Terwyl die skutter die rewolwer vorentoe kon sluit en die afvuurbeheer na die vlieënier kon oordra, is dit selde beoefen, gegewe voorwaartse hoogtebeperkings en die gebrek aan vlieëniergeweer.

Die Defiant tree in Desember 1939 by die RAF -diens in by No 264 Squadron en sien die eerste keer in Mei 1940 gevegte tydens die ontruiming van Duinkerken. Dit was aanvanklik suksesvol met Luftwaffe -vegters wat verliese gely het, maar 'n verandering van die vyandelike taktiek met aanvalle van onder of bo -op het gou veroorsaak dat Defiants die inisiatief verbeur. Na die verlies van 264 eskader van 7 vliegtuie met 9 bemanningslede oor die drie dae 26 tot 28 Augustus 1940, is die Defiant aan die dagvegterrol onttrek. Vier eskaders was egter toegerus met die vliegtuig vir naggevegte, en dit is veronderstel dat die Defiant tydens die "Blitz" van 1940-41 meer vyandelike bomwerpers vernietig het as enige ander tipe. Dit is uiteindelik in 1942 van die voorste linie afgetree en daarna gebruik vir opleiding, sleep, ECM en lugredding-baie vliegtuie het hul torings verwyder. Die "Daffy", soos die Defiant liefdevol bekend was, het ook diens gedoen by die Royal Navy en die lugmag van Australië, Kanada en Pole.

'N Totaal van 1 064 masjiene is gebou. 'N Enkele oorlewende word in die RAF -museum uitgestal, en die Medway Aircraft Preservation Society is besig om 'n tweede te herstel. Die vliegtuig was 'n gereelde besoeker aan RAF Tangmere gedurende die vroeë veertigerjare en daar word berig dat tydens een so 'n besoek in April 1941, het Defiants van No 264 Squadron wat vanaf die stasie werk, 'n He111 van Beachy Head afgeskiet.


Boulton en Paul Bl.11/ Tipe XXI - Geskiedenis

Aanvanklik het produksievertragings beteken dat die eerste Defiants eers in Desember 1939 die RAF -eskaderdiens betree het. Met baie vlieëniers wat nou gewoond geraak het aan die Spitfire en die orkaan wat eers onlangs aan eskaders afgelewer is, was die eerste blik op die Defiant deur die vlieëniers het aangedui dat die vliegtuig 'n goeie toekoms verwag.

Die reeks van die Defiant was redelik goed, meer as die Spitfire, maar nie soveel as die orkaan nie. Die maksimum spoed was 'n bietjie probleem, maar die grootste nadeel was dat dit geen voorwaartse vuurkrag gehad het nie, slegs afhanklik van die hidroulies aangedrewe rugtoring.

Toe hulle die eerste keer verskyn tydens die Slag van Frankryk, het hulle die verrassing gehad toe hulle die Duitse bomwerpers aangeval het. Die Duitsers het geen idee gehad dat die Britte 'n vliegtuig het wat van agter af op hulle kon skiet nie. In die vroeë dae het die Defiants baie sukses behaal, nie net teen die bomwerpers nie, maar ook teen die Messerschmitt Me109 wat onverhoeds betrap is deur die vuurwapen van die Defiant.

Maar sodra die Luftwaffe -vlieëniers hul maat bereik het, was die gloriedae van die Defiant verby. Die Me109 het sy superioriteit in spoed getoon, selfs die Bf110 sou beter presteer as die Defiant wat nou gedoem was tot mislukking. Hulle sou doodsstrikke word vir hul spanne, wat nie in staat was om met honde te veg nie, en hulle het te stadig geraak om van die inkomende vyand weg te kom. Baie vlieëniers het later gekla dat dit ook 'n moeilike taak was om uit 'n vliegtuig te kom wat baie hartseer was, en dat baie met hul vliegtuie moes afklim.

Baie verliese is gely tydens die laaste stadiums van die Slag om Frankryk en in die vroeë stadiums van die Slag om Brittanje, dat baie uitdagende eskaders teruggetrek is na westelike en noordelike vliegvelde weg van die belangrikste gevegsgebiede. Hulle is as 'n nagvegter gebruik, maar dit was ook nie die beste geskik vir hierdie rol nie. Baie uitdagende spanne kon nie terugkeer nie en daar is besluit dat die vliegtuig in 1942 uit operasionele diens onttrek moet word.

Die eerste prototipe Defiant is gevlieg, minus die rewolwer in Augustus 1937. Die vlieëniers wat die prototipe getoets het, het 'n aantal foute gerapporteer en dit is reggestel met die tweede prototipe wat eers in Mei 1939 in die lug gekom het.Hiermee is die Defiant in produksie gebring en bekend gestaan ​​as die Defiant I, en aangedryf deur 'n Rolls Royce Merlin III -enjin met 'n nommer van 1.030 pk op 16.250 voet. Die vuurkrag het bestaan ​​uit vier .303 Browning -masjiengewere in die verwyderbare Boulton Paul A Mk IID hidroulies aangedrewe rugtoring. Die .303 gewere is met gordels gevoer, almal met 600 rondes ammunisie en die hidrouliese stelsel vorm 'n integrale deel van die rewolwer self. Die rewolwer self het 'n massa van 164 kg geweeg, en hierby kan 40 kg vir die vier gewere, 48 pond vir die ammunisie en uiteindelik 16 kg vir die suurstof -toerusting en vuurwapens gevoeg word. Dit het die normale laai gewig van die Defiant op 3,773 kg (8,318 pond)* te staan ​​gebring, wat ongeveer 1657 pond meer was as die laai gewig van 'n Mk I orkaan, en 274 pond meer as 'n orkaan Mk II en verder. Die Spitfire sou 6,409 pond weeg. Die eerste weergawe van die dorsale rewolwer Defiant het op 30 Julie 1939 gevlieg.

In Oktober 1939 het 'n reeks proewe tussen die Defiant en die Hurricanes van 111 Squadron plaasgevind. Die resultate was dat die Defiant beslis nie teen die orkaan kon meeding nie, dit kon nie ooreenstem met die prestasie of die manoeuvreerbaarheid nie, en daar was baie gemengde gevoelens oor die vraag of hy teen die huidige vyandelike vegters kon meeding. Maar die orkaan en Spitfire word nie geproduseer in die getalle wat Fighter Command gehoop het nie, en met die bekendstelling van die Defiant sou dit ten minste die aantal vegters verhoog wat ten minste die twee hoofvegters van die RAF kon ondersteun.

Die eerste eskader wat die Defiant gevlieg het, was die nuutgestigte 264 -eskader wat vanaf die RAF Sutton Bridge werk en later vroeg in 1940 vanaf Martlesham Heath. 264 is in hierdie vroeë stadiums na Frankryk gestuur en gekombineer met 141 eskader wat ook 'n uitdagende eskader geword het. Die verhaal in Frankryk was nie dieselfde as in Dunkirk tydens die ontruiming van die BEF -magte nie, aangesien die verdediger wat sy eerste verskyning gemaak het, verkeerdelik vermoedelik orkane was, en Bf 109's van bo en van agter aangeval het, 'n ernstige fout van die kant af van die Luftwaffe het die rewolwer van die rewolwer 'n velddag saam met die Messerschmitts gehad.

Maar in Frankryk was die toringvegter nou bekend aan die 109 -vlieënier, en baie is neergeskiet toe die Luftwaffe hul swakhede gevind het. 141 Eskader het tydens sy eerste missie met die Defiant in aanraking gekom met 'n formasie Bf109's aan die kus by Folkestone. Die Duitse vegters het twee Defiants met hul eerste aangee neergeskiet en toe hulle terugkom om nog een te maak, is nog vier Defiants neergeskiet. Die swakheid van die Defiant was van onder af. 264 Eskader sou 'n soortgelyke lot in Augustus 1940 gely het. Die Defiant sou bewys dat 'n vegter nie bekend was vir sy wendbaarheid nie en met al sy bewapening in 'n rewolwer gekonsentreer in plaas van in die vlerke, takties verkeerd bewys is. Dit was regtig nie geskik vir operasies op die skaal wat gedurende 1940 plaasgevind het nie. Teen Augustus 1940 is dit onttrek aan dagligbestrydings, maar as 'n A.I. radar toegeruste nagvegter dit het baie goed gevaar om meer stropers per onderskep af te skiet as enige ander nagvegter van 1940-1941. *SMAL MARGIN Wood & amp Dempster p432

The Defiant het voortgegaan as 'n nagvegter en as 'n spesiale operasie vliegtuig wat gebruik is vir radarstorting in 1942 en 1943. Baie van hierdie missies is gevlieg deur 515 eskader wat in Oktober 1942 in Northolt gestig is in samewerking met A & amp EE en die TRE by Defford. Die taak was om nuwe radar- en elektroniese stoortegnologie te toets, waar die meeste missies as hoogs geheim geklassifiseer is. Die Defiant het hierdie rol met die eskader voortgesit tot Februarie 1944 toe die Defiant vervang is deur die De Havilland Mosquito II en VI. Teen hierdie tyd het baie van die oorlewende Defiants verouder toe die laaste Boulton Paul Defiant vroeg in 1943 van die monteerbaan af gerol het.*ACES HIGH Christopher Shores en Clive Williams p72

Ongeskik vir die rol waarvoor dit bedoel was, maar teen die einde van sy kort loopbaan het dit goed gevaar en was gelyk aan die taak wat van hom verwag word.