Łopata parowa - Steam shovel

Marion Power Shovel koparka parowa kopania z Kanału Panamskiego w 1908 roku.

Koparka parowa jest duża parowych maszyna Kopania przeznaczony do podnoszenia i przemieszczania materiałów, takich jak skały i gleby . Jest to najwcześniejszy rodzaj łopaty elektrowni lub koparki . Łopaty parowe odegrały ważną rolę w robotach publicznych w XIX i na początku XX wieku, będąc kluczem do budowy linii kolejowych i Kanału Panamskiego . Rozwój prostszych, tańszych łopat napędzanych olejem napędowym spowodował, że łopaty parowe wypadły z łask w latach 30. XX wieku.

Historia

Geneza i rozwój

Koparka Otis. 1841

Grimshaw z Boulton & Watt opracował pierwszą koparkę parową w 1796 roku. W 1833 William Brunton opatentował kolejną napędzaną parą koparkę, na temat której podał dalsze szczegóły w 1836 roku. Łopata parowa została wynaleziona przez Williama Otisa , który otrzymał patent na swój projekt w 1839 roku. Pierwsze maszyny były znane jako „częściowe wychylenie”, ponieważ wysięgnik nie mógł obracać się o 360 stopni. Zbudowano je na podwoziu kolejowym , na którym zamontowano kocioł i silniki ruchu . Ramię łopaty i silniki napędowe zostały zamontowane na jednym końcu podwozia, co zapewnia ograniczone wymachy. Wózki z kołami kołnierzowymi zostały zamontowane, a władza została podjęta na koła za pomocą napędu łańcuchowego do osi. Tymczasowe tory kolejowe były układane przez robotników w miejscach, gdzie oczekiwano, że łopata będzie pracować, i przesunięto je zgodnie z wymaganiami.

Łopaty parowe stały się bardziej popularne w drugiej połowie XIX wieku. Pierwotnie skonfigurowany z wciągnikami łańcuchowymi , pojawienie się stalowej liny w latach 70. XIX wieku pozwoliło na łatwiejsze olinowanie do wciągarek.

Później maszyny zostały wyposażone w gąsienice , dzięki czemu nie było potrzeby stosowania szyn.

Pełnowymiarowa łopata obrotowa 360° została opracowana w Anglii w 1884 roku i stała się preferowanym formatem dla tych maszyn.

Wzrost i zastosowania

Koparka parowa wykopująca linię kolejową San Diego i Arizona , około 1919 r.

Rozwijająca się sieć kolejowa (w USA i Wielkiej Brytanii) sprzyjała popytowi na łopaty parowe. Duży przebieg kolei i odpowiednia ilość transportowanego materiału wymusiły skok technologiczny. W rezultacie łopaty parowe stały się powszechne.

Amerykańscy producenci to Marion Steam Shovel Company , założona w 1884 roku, oraz Erie Shovel Company, obecnie należąca do Caterpillar.

Rozkwitające miasta w Ameryce Północnej używały łopat do kopania fundamentów i piwnic dla wczesnych drapaczy chmur .

Sto dwie łopaty parowe pracowały podczas trwających dziesięć lat wykopów Kanału Panamskiego przez Przesmyk Panamski . Spośród nich siedemdziesiąt siedem zostało zbudowanych przez Erie; reszta to łopaty Marion. Te maszyny „przenosiły góry” w swojej pracy. Załogi łopaty ścigały się, aby zobaczyć, kto może przenieść najwięcej brudu.

Kopalnie parowe wspomagały operacje wydobywcze: kopalnie żelaza w Minnesocie, kopalnie miedzi w Chile i Montanie, kopalnie placerowe Klondike – wszystkie miały sprzęt do robót ziemnych. Wraz z rozrastającymi się kopalniami odkrywkowymi – najpierw w Bingham Canyon w stanie Utah – łopaty te stały się widoczne. Łopaty usuwały zbocza wzgórz. W rezultacie łopaty parowe były używane na całym świecie od Australii po Rosję i kopalnie węgla w Chinach. Łopaty były używane do prac budowlanych, drogowych i kamieniołomów.

Łopaty parowe stały się szeroko stosowane w latach dwudziestych w programach budowy dróg w Ameryce Północnej. W tej epoce zbudowano tysiące kilometrów autostrad stanowych, wraz z fabrykami i wieloma dokami, portami, budynkami i elewatorami zbożowymi.

Następcy

W latach 30. XX wieku koparki parowe zostały zastąpione prostszymi, tańszymi koparkami napędzanymi silnikiem wysokoprężnym, które były prekursorami używanych dzisiaj. Kopalnie odkrywkowe zostały w tym czasie zelektryfikowane. Dopiero po drugiej wojnie światowej , wraz z pojawieniem się wytrzymałych wysokociśnieniowych węży hydraulicznych, bardziej wszechstronne koparki hydrauliczne przejęły dominację nad koparkami wyciągarek linowych.

Wiele łopat parowych pracowało na kolei krajów rozwijających się, dopóki nie wyparły ich silniki Diesla. Większość z nich została zezłomowana.

Duże, wielotonowe koparki górnicze nadal wykorzystują układ łopaty wyciągu linowego. W latach 50. i 60. Marion Shovel zbudowała masywne łopaty do zdzierania węgla dla operacji węglowych we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Godnymi uwagi łopatami były Marion 360, Marion 5900 i największa łopata, jaką kiedykolwiek zbudowano, Marion 6360 The Captain – z wiadrem o powierzchni 180 jardów sześciennych (140 m 3 ) – podczas gdy Bucyrus skonstruował jednego z najsłynniejszych potworów: Wielkiego Brutus , największy, który wciąż istnieje. GEM Egiptu (GEM stały dla „Giant maszyny do kopania” i Egipcie odnoszące się do Egiptu Valley w Belmont County , wschodniej Ohio, gdzie po raz pierwszy rachunek), która działała od 1967 do 1988 roku, był porównywalnej wielkości. Od tego czasu został zdemontowany. Chociaż te duże maszyny są nadal nazywane łopatami parowymi , są bardziej poprawnie znane jako łopaty napędzane, ponieważ wykorzystują energię elektryczną do napędzania swoich wciągarek.

Operacja

100-tonowa koparka parowa zamontowana na torach kolejowych , cm3. 1919
Opuszczona łopata parowa na Alasce ; główne widoczne elementy to kocioł parowy , zbiornik na wodę , wciągarka , silnik główny , wysięgnik , ramię łyżki , silnik tłokowy , koła i łyżka koparki .

Łopata parowa składa się z:

  • wiadro, zwykle z ząbkowaną krawędzią, do kopania w ziemi
  • „czerpak” lub „kijek” łączący łyżkę z wysięgnikiem
  • „wysięgnik” zamontowany na platformie obrotowej, podtrzymujący łyżkę i jej przewody sterujące;
  • kocioł
  • zbiornik na wodę i bunkier węglowy
  • parowozy i wciągarki
  • kontrole operatora
  • platforma, na której wszystko jest zamontowane
  • koła (a czasami gąsienice lub koła kolejowe)
  • dom (na platformie) do przechowywania i ochrony „dzieł”

Łopata ma kilka indywidualnych operacji: może podnosić lub wysuwać wysięgnik, wysuwać ramię łyżki za pomocą wysięgnika lub silnika nasypowego oraz podnosić lub opuszczać ramię łyżki. Niektóre łopaty mogą obracać platformę, na której masa maszyny jest zamontowana na obrotnicy nad jej ciężarówką, podobnie jak nowoczesna koparka, podczas gdy inne, szczególnie te o dłuższych nadwoziach, mają obrotnicę u podstawy wysięgnika i obracają Bum.

Podczas kopania w skale operator jednocześnie podnosi i wysuwa ramię łyżki, aby napełnić łyżkę materiałem. Gdy wiadro jest pełne, łopata jest obracana, aby załadować wagon kolejowy lub samochód ciężarowy. Sworzeń blokujący na klapie kubełka zostaje zwolniony i ładunek spada. Operator opuszcza ramię łyżki, gardziel łyżki samoczynnie się zamyka, sworzeń blokuje się automatycznie i proces się powtarza.

Łopaty parowe miały zwykle co najmniej trzyosobową załogę: inżynier, strażak i naziemny. Trzeba było robić wiele dżokejów, żeby przesunąć łopaty: szyny i drewniane klocki do przemieszczenia; kable i zakupy blokowe do zamocowania; łańcuchy i zawiesia do takielunku; i tak dalej. Na miękkim podłożu łopaty wykorzystywały drewniane maty, aby pomóc ustabilizować i wyrównać podłoże. Wczesne modele nie były samobieżne, raczej wykorzystywały wysięgnik do samodzielnego manewrowania.

Producenci łopat parowych

Łopata kolejowa Bucyrusa ; wysięgnik obraca się niezależnie od obudowy kabiny

Producenci z Ameryki Północnej:

Producenci europejscy:

Producenci koparek i zgarniaków

Ochrona

Ruston-Bucyrus nr 4 (zbudowany 1931)

Większość łopat parowych została zezłomowana, chociaż kilka znajduje się w muzeach przemysłowych i kolekcjach prywatnych.

Le Roy Marion

Największa na świecie nienaruszona łopata parowa to maszyna Marion, pochodząca z 1906 lub 1911 roku, znajdująca się w Le Roy w stanie Nowy Jork . W 2008 roku został wpisany do Krajowego Rejestru Miejsc Zabytkowych .

Ruston Proctor Steam Navy nr 306

Pochodząca z 1909 roku maszyna – Ruston nazwał ją „marynarką dźwigową” – jest najstarszą zachowaną flotą parową na świecie. Pierwotnie był używany w kopalni kredy w Arlesey w Bedfordshire w Anglii. Po zamknięciu szybu flota parowa została po prostu porzucona i „zgubiona”, gdy dół został zalany wodą. W połowie lat 70. obszar ten stał się lokalnym punktem widokowym, znanym jako Błękitna Laguna (od chemikaliów z kamieniołomu barwiących wodę), a po długich okresach suszy wierzchołek zardzewiałej floty można było zobaczyć wystający z woda. Ekspert Ruston & Hornsby, Ray Hooley, usłyszał o jego istnieniu i zorganizował trudne zadanie uratowania go z wypełnionego wodą dołu. Hooley zorganizował jego całkowite przywrócenie do stanu gotowości przez praktykantów w zakładach Ruston-Bucyrus . Następnie przeszedł pod opiekę Muzeum Życia Lincolnshire . Muzeum nie było w stanie w pełni wykorzystać maszyny, a nie będąc przechowywaną pod osłoną, pogorszył się jej stan. W 2011 roku Ray Hooley przekazał maszynę funduszowi Vintage Excavator Trust w Threlkeld Quarry and Mining Museum w Cumbrii. Został przeniesiony do kamieniołomu w 2011 r., a (od 2013 r.) ponownie trwa pełna renowacja.

1923 Bucyrus Model 50-B

1923 Bucyrus Model 50-B w Nederland Mining Museum

Dwadzieścia pięć łopat parowych Bucyrus Model 50-B zostało wysłanych do Kanału Panamskiego w celu budowy mostów, dróg i drenów oraz usunięcia ogromnych ilości ziemi i skał wyciętych z dna kanału. Wszystkie łopaty oprócz jednej zostały zezłomowane w Panamie. Ocalały został odesłany do Kalifornii, a następnie przewieziony do Denver. We wczesnych latach pięćdziesiątych została przetransportowana do Rollinsville przez Roya i Russella Durandów, którzy obsługiwali ją w Lump Gulch Placer, sześć mil na południe od Nederland w stanie Kolorado , do 1978 roku. Ta łopata parowa jest jedną z dwóch (druga w zachodniej Minnesocie). Steam Thresher's Reunion w Rollag, MN) pozostały sprawne Bucyrus Model 50-B i jest zachowany w Nederland Mining Museum . Roots of Motive Power w Willits w Kalifornii również nabył 50-B i raz w roku udostępnia go publicznie na Festiwalu Steam na początku września.

Jest to jedna z dwóch łopat parowych stojących porzucona przy autostradzie 5 w Zamora w Kalifornii, na północ od Sacramento. Znak z tyłu identyfikuje go jako wyprodukowany przez Northwest, a namalowany sprayem na górnej tylnej części kabiny jest nazwa Carl J Woods. Więcej informacji

Model północno-zachodni

Dwie łopaty leżą porzucone w Zamorze w Kalifornii , na północ od Sacramento, obok autostrady 5.

W fikcji

  • Klasyczna książka dla dzieci Mike Mulligan i jego łopata parowa przedstawia łopatę parową jako główny bohater.
  • Łopata parowa, wyraźnie zilustrowana bojlerem i pierścieniami dymu, znana również jako „Snort”, znajduje się w punkcie kulminacyjnym książki dla dzieci Czy jesteś moją matką? przez PD Eastmana. Mały ptaszek wraca do gniazda za pomocą łopaty parowej.
  • W serialu Thomas & Friends , łopata parowa o imieniu Ned pojawia się jako drugorzędna postać. Zamontowana na szynie łopata parowa o imieniu Marion pojawia się również w Thomas & Friends, zaczynając od filmu Tale of the Brave .
  • W australijskim serialu telewizyjnym dla dzieci Mr. Squiggle , Bill the Steam Shovel zapewnia komiczną ulgę i wytwarza parę z jego „nosa”, gdy się śmieje.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki