Кіріспе
Портсмут блоктық диірмендері Англия, Гэмпшир, Портсмут қаласындағы Портсмут кемежайының бір бөлігі болып табылады және Наполеон соғыстары кезінде британдық Корольдік теңіз флотын шкив блоктарымен қамтамасыз ету үшін салынған. Олар толық металл машина құралдарын пайдалана отырып, жаппай өндіріс дәуірін бастады және британдық өнеркәсіптік революцияның маңызды ғимараттарының бірі саналады. Бұл сонымен қатар, Адмиралтейство қолданған алғашқы тұрақты бу машиналары орналасқан жері. 2003 жылдан бері English Heritage ғимараттарды және машиналар туралы құжаттарды жан-жақты зерттеп келеді.
Портсмут кеме жасау зауытының дамуы
Королевский флот к середине XVIII века развивался вместе с развитием Британии, превратившись в то, что было описано как величайшая промышленная держава в западном мире. Адмиралтейство и Совет флота начали программу модернизации доков в Портсмуте и Плимуте, так что к началу войны с Революционной Францией они обладали самыми современными флотскими сооружениями в Европе. Доковая система в Портсмуте берет свое начало в работах Эдмунда Даммера в 1690-х годах. Он построил серию бассейнов, мокрых и сухих доков. В течение XVIII века в них вносились изменения. К 1770 году один из бассейнов устарел, и было предложено использовать его в качестве отстойника, в который могла бы сливаться вода из всех остальных сооружений. Воду откачивали серией насосов с цепным приводом от лошадей. В 1795 году бригадный генерал сэр Сэмюэл Бентам был назначен Адмиралтейством первым (и единственным) генеральным инспектором военно-морских работ с задачей продолжить эту модернизацию, и в частности внедрение паровой энергии и механизацию производственных процессов на верфи. В его офисе работало несколько специалистов в качестве помощников — механики (инженеры), чертежники, архитекторы, химики, клерки и другие. Офис генерального инспектора отвечал за внедрение в Портсмуте установки для прокатки медных листов для обшивки корпусов кораблей и за кузнечные цеха для производства металлических деталей, используемых в строительстве судов. Они также внедрили аналогичную модернизацию на других военно-морских верфях совместно с М.И. Брюнелем и Модсли. К 1797 году началось строительство дополнительных сухих доков и углубление бассейнов, и Бентам понял, что существующая дренажная система не справится с возросшей нагрузкой. В 1798 году он установил паровую машину, разработанную одним из своих сотрудников, Джеймсом Садлером, которая, помимо привода цепных насосов, приводила в действие деревообрабатывающие станки и насос для подачи воды из колодца вокруг верфи для тушения пожаров. Этот колодец находился примерно в 122 м (400 футов) отсюда, а насосы приводились в действие горизонтальным возвратно-поступательным деревянным копьем, размещенным в туннеле, идущем от машинного отделения к верху колодца. Машина Садлера представляла собой столбовую машину, установленную в одноэтажном машинном отделении с интегрированным котлом; она заменила один из конных приводов цепных насосов. Эта машина была заменена в 1807 году в том же помещении другой, более мощной столбовой машиной, изготовленной компанией Fenton, Murray and Wood из Лидса, а затем, в 1830 году, лучковой машиной Модсли. В 1800 году была заказана лучковая машина Боултона и Уатта в качестве резервной и размещена в трехэтажном машинном отделении в соответствии с машинным отделением Садлера. Эта машина была заменена в 1837 году другой машиной, изготовленной компанией James Watt and Co.
Пространство было очень ограничено, и расширение производственных мощностей было невозможно, поэтому к 1802 году дренажный бассейн был заполнен двумя ярусами кирпичных сводов — нижний ярус служил резервуаром, верхний — хранилищем, а крыша последнего была на одном уровне с окружающей местностью, что создавало больше места. Это позволило построить два параллельных ряда трехэтажных деревянных мельниц, в южном из которых размещались как машинные отделения и их дымоходы, так и цепные насосы и некоторые деревообрабатывающие станки. Северный ряд располагался непосредственно над сводами и предназначался для размещения большего количества деревообрабатывающих станков. Здания были спроектированы Сэмюэлем Бансом, архитектором штата Бентама. Пока строились своды, Бентам заказывал деревообрабатывающие станки собственной конструкции, в основном вертикальные и циркулярные пилы. Они были установлены в обоих рядах, а мощность для их привода передавалась от двигателей к северному ряду через верхний ярус сводов, а затем по вертикальным валам к верхним этажам зданий. Окончательный привод к машинам осуществлялся плоскими ремнями, идущими по шкивам. Эти станки были предназначены для резки древесины для многочисленных мелких деталей, используемых в кораблестроении, особенно для столярных работ, которые ранее выполнялись вручную, таких как компоненты для столов и скамеек, а также мелкие токарные изделия, такие как кницы. Есть свидетельства того, что он разработал ротационную машину для строгания древесины, но подробности об этом неясны. Есть также свидетельства того, что в комплексе размещалась машина для сверления труб, с помощью которой из прямых деревьев вяза вырезались насосные стволы. Они могли быть длиной до 12 м (40 футов) и устанавливались через палубы судна для перекачки морской воды на палубу. Существовала машина для изготовления деревянных штифтов — длинных деревянных дюбелей, используемых для соединения деревянных частей корабля.
Блоктар
Корольдік теңіз флоты көптеген блоктарды қолданды, олардың барлығы мердігерлер қолмен жасаған. Олардың сапасы тұрақты болмады, жабдықталуы қиындықтармен байланысты және қымбатқа түсті. Әдеттегі бір кемеге әртүрлі өлшемдегі шамамен 1000 блок қажет болатын, ал жыл ішінде Теңіз флотына 100 000-нан астам блок керек болды. Бентам блоктар жасауға арналған бірнеше машиналар ойлап тапқан, бірақ оларды дамытпады және олардың жұмыс істеу принципі қазір белгісіз. 1802 жылы Марк Изамбард Брунель Адмиралтействоға өзі патенттеген машиналарды пайдалана отырып, блоктар жасау жүйесін ұсынды. Бентам Брунельдің жүйесінің артықшылығын бағалап, 1802 жылдың тамызында Адмиралтействодан оны іске асыруға рұқсат алды. Блок жасау машиналарының үш сериясы болды, олардың әрқайсысы әртүрлі өлшемдегі блоктар жасауға арналған. Олар өндіріс желісін қамтамасыз ететіндей етіп орналастырылды, сондықтан жұмыстың әр кезеңі келесі кезеңге үздіріссіз өтеді. Екі ағаш өңдеу цехының арасындағы аула қабырғалармен қоршалып, жабылып, блок жасау машиналарын орналастыру үшін жаңа шех құрылды. Орташа өлшемдегі блоктарға арналған бірінші жиын 1803 жылдың қаңтарында, кіші блоктарға арналған екінші жиын 1803 жылдың мамырында, ал үлкен блоктарға арналған үшінші жиын 1805 жылдың наурыз айында орнатылды. 1807 жылдың қыркүйегінде зауыт Теңіз флотының барлық қажеттіліктерін қанағаттандыра алатынына көз жеткізілгенше, құрылымда көптеген өзгерістер мен түзетулер енгізілді: 1808 жылы 130 000 блок өндірілді.
Маңызды белгілері
Бұл машиналар машина жасауда кейіннен кең таралған бірнеше жаңа мүмкіндіктерді алғаш рет пайдаланды. Бұрғылау операциясы ағаш блоктарында өлшеу нүктелерін жасады, оларды кейінгі машиналардың қысқыштары блоктарды дәл орналастыру үшін пайдаланды. Бұл блоктарды келесі процестерде орналастыру құралмен жұмыс істеген кезде оның дұрыс орналасуын қамтамасыз етті. Көптеген машиналарда конус тәрізді байланыстар болды. Брунел қазіргі жалпы мақсаттағы токарлық станоктарында қолданылатын құрал ұстағыштарда бекітілген, алынып тасталатын кескіштерді қолданды. Кейбір операцияларда, ішкі тесігінен ұстап, шүмектерді орналастыру үшін кеңейтілетін коллеттік патрондар қолданылды. Кейбір машиналарда екі жақтан қысатын патрондар қолданылды. Бұл қазіргі токарлық станоктарында қолданылатын үш жақтан қысатын патрондардың алғашқы нұсқалары еді. Тірілтетін машиналар операция аяқталғаннан кейін автоматты түрде тоқтауға бапталуы мүмкін болды. Шүмектер мен тіреулердің орнын ауыстыруға болады, өйткені олар нақты бір қабықшаға бекітілмеген. Блоктардың әртүрлі өлшемдеріне қарай, жұмыс ағыны көбінесе партиялық өндіріс ретінде сипатталады. Бірақ бұл өндіріс желісі жүйесінің негізгі түрі болды. Бұл жұмыс әдісі Ұлыбританияда көптеген жылдар бойы кеңінен қолданылмады, және ол қолданысқа енгенде Америкадан әкелінді. Жүйенің барлығы жұмысшылармен жұмыс істеу үшін жоспарланған, бірақ тәлімгерлік білімі бар шеберлер үшін емес. Әр адам екі немесе одан көп машинаны басқаруға оқытылды және қажет болған жағдайда зауыт ішінде орын аударып жұмыс істей алатын.
Блоктарды жасау машиналарын жасау
Брунелдің патенттік сипаттамасында ағаштан жасалған машиналар көрсетілген, олар орнатылған машиналардың көптеген қағидаларын көрсеткенмен, түпкілікті конструкциялардан көп ерекшеленеді. Брунелдің Әскери-теңіз министрлігіне бағалау үшін ұсынған машиналары қазір Ұлттық теңіз мұражайында сақталуда. Әскери-теңіз министрлігімен келісімшарт жасалғаннан кейін Бентам оларды жасау үшін Генри Модслейді шақырды, және соңғы жобаларға Бентам, Модслей, Саймон Гудрич (Теңіз кеңесінің механиктері) және Брунелдің өзі де үлкен үлес қосқаны анық. Бентамның Ресейде болмауына байланысты, блок машиналарын толық өндіріске енгізген Гудрич болды. Брунелдің төлемақысы жаңа жүйе арқында Теңіз күштері үнемдеген қаражатқа негізделген. Бұл машиналар көбінесе қолмен жасалған, тек дөңгелек бөлшектерді өңдеу үшін токарлық станоктар мен кішкентай тесіктерді тесуге арналған бұрғылау машиналары қолданылған. Ол кезде фрезерлеу, жобалау немесе пішіндеу станоктары болған жоқ, барлық жалпақ беттер қолмен кесіп, тегістеп, сызып жасалған. Сонымен қатар, беттерді ұнтақтау да дәлдікке қол жеткізу үшін жасалғаны дәлелденген. Әрбір гайка өзіне сәйкес келетін бұрандаға сай жасалып, оларды дұрыс орнына қоюды қамтамасыз ету үшін нөмірленген. Бұл, әрине, өзара алмастырылатын бөлшектердің пайда болуына дейінгі кезең еді. Қолданылған материалдар: құйма және ұнтақталған темір, латунь және қарулы металл. Құрылысында металл пайдалану олардың беріктігі мен дәлдігін арттырды, бұл кейінірек машина жасау құралдарын жасаудың стандартына айналды.
Жарияланым
Бұл машиналар мен блок диірмендері орнатылған сәттен бастап зор қызығушылық тудырды – 1805 жылы Трафальгар шайқасына Портсмуттен аттанған күні таңында Адмирал Лорд Нельсоннан бастап, 12 жасар Принцесса Викторияның білімін кеңейту мақсатында келгенге дейін. Тіпті Наполеон соғыстары кезеңінде, 1815 жылға дейін, білім алуға құштар шетелдік шенеуніктер мен әскерилердің көпшілігі келді. Машиналар толыққанды түрде сипатталған және «Эдинбург энциклопедиясында» (1811), Риздің «Циклопедиясында» (1812), «Британ энциклопедиясының» 4-ші басылымына қосымшада (1817) және «Метрополитан энциклопедиясында» бейнеленген. Кейінгі «Томлинсон энциклопедиясы» мен «Пенни Циклопедиясы» сияқты энциклопедиялар да осы ертерек жарияланған еңбектерден мәлімет алды. Бұл еңбектердің барлығы дерлік блок жасау машиналарын сипаттауға баса назар берді, ал диірмендердің арақашықтықпен кесу бөлігіне көңіл бөлмеді, нәтижесінде қазіргі зерттеушілер блок диірмендерінің осы қырына тоқталмайды. Пилорамалар маңызды болды, өйткені Брунелл өзінің идеяларын дамытуға мүмкіндік алды, оларды кейіннен Баттерсидегі жеке фанералық пилорамасында, сондай-ақ Вулвич және Чатем кемежайындағы Корольдік теңіз флотының пилорамаларында, Шотландиядағы Лейт қаласындағы Бортвикке қарасты жекеменшік пилорамаларды жобалауда қолданды.
Кейінгі тарих
Блок-Миллз сол кезден бері Әскери-теңіз күштерінің үнемі бақылауында болып келеді және осы себепті жұртшылыққа ашық емес. Осы машиналарды қолданып блоктар жасау жылдар бойы азайды, өндіріс 1960 жылдары толық аяқталды, бірақ бастапқы машиналардың бір бөлігі, беріліс жүйелерінің бөліктері және қозғалтқыш үйінің қабырғалары ғимараттарда сақталып қалды. Лондонның Ұлттық ғылым және өнеркәсіп мұражайы 1933-1951 жылдар аралығында Адмиралтействоның тапсырған машиналарын сақтайды, ал басқалары Портсмут Докярд шегіндегі оқушылар мұражайында қойылған. Көптеген веб-сайттарда Вашингтондағы Смитсондар институтында Портсмуттан келген машиналар бар делінгенімен, институттың мәлімдемесінше, бұл миф. Блок-Миллз көп жылдар бойы пайдаланылмаған, бірақ бастапқы шкив жүйелерінің көп бөлігі орнында қалған, бірақ жөндеуге мұқтаж. Ғимараттың да жағдайы нашар, сондықтан ол Англия мұрасы және Қорғаныс министрлігі үшін маңызды мәселе. 2006 жылдан бастап ғимаратты және оның ішіндегі заттарды сақтау, мүмкіндігі болса, қалпына келтіру мақсатында жоба жүргізілуде.