♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 4. Przed konkursem „Rainhill Trials”…)



Fishbelly rail with half-lap joint, patented by Stephenson 1816


Fishbelly edge rails laid on stone blocks on the Cromford and High Peak Railway.
Cromford and High Peak Railway Specimen of Fishbelly Rail and stone blocks. 1831

♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 4. Przed konkursem „Rainhill Trials”…)

UWAGA.

Niniejsza praca jest rodzajem „wykładu popularno-naukowego”, dlatego zawiera wiele skrótów, pomija też niektóre szczegóły technologiczne.

Prawie wszystkie poniższe informacje pochodzą z Wikipedii, więc mają „papiesko-naukowy imprimatur”.

Chciałbym jeszcze podkreślić, że występuje ogromny brak źródeł i opisów szczegółów technicznych pierwszych maszyn parowych, dotyczy to także lokomotyw i parostatków, zaś prezentowane informacje są niewiarygodne i zupełnie zaprzeczają zdrowemu rozsądkowi – co wykażę poniżej…

Parowozy

Kalendarium wprowadzające – daty wydarzeń do roku 1828 z poprzedniej części…

1748 na odcinku kilku kilometrów z kopalni węgla Wylam do rzeki Tyne wybudowano kolejkę konną (podobną w układzie do kolei, ale z drewnianymi torami i wózkami ciągniętymi przez konie).

1781 Rodzi się George Stephenson ( 9 czerwiec 1781 w Wylam, Northumberland, 9 mil (15 km) na zachód od Newcastle upon Tyne. Był drugim dzieckiem Roberta i Mabel Stephenson. Oboje rodzice byli analfabetami. Ojciec Georga był strażakiem w pompowni kopalni Wylam)

1798 17-letni George zostaje obsługantem silnika w Newburn (Water Row Pit). Zarobione pieniądze przeznacza na naukę. Do 18 roku życia Geogre Stephenson był analfabetą.

1801 George rozpoczyna pracę w kopalni Black Callerton Colliery, jako osoba obsługująca silnik windy kopalnianej („brakesman”).

1802 George żeni się z Frances Henderson ( 1769 – 1806) i przenosi się z żoną do Willington Quay (na wschód od Newcastle). Dalej pracuje jako obsługant windy szybu kopalnianego. Dorabia naprawą butów i zegarów.

1803 Rodzi się Robert Stephenson

1804 George przenosi się do West Moor, koło Killingworth gdzie George nadal pracuje jako osoba obsługująca windę szybową w kopalni Killingworth Pit.

1805 Rodzi się córka, Frances, umiera po 3 tygodniach.

1806 Umiera żona Frances, nie odzyskując zdrowia po urodzeniu córki. Formalnie przyczyną śmierci jest gruźlica („consumption”). George zostawia syna i wyjeżdża na kilka miesięcy do pracy w Szkocji. Po powrocie do domu w West Moor podejmuje pracę w Montrose. Z Georgem zamieszkuje jego niezamężna siostra Eleanor, która zajmuje się Robertem. Wikipedia zauważa, że Eleanor (dla Roberta „ciotka Nelly”) uczęszczała do miejscowego kościoła metodystów, podczas gdy George nie chodził regularnie do kościoła, wolał w niedzielę pracować nad problemami inżynieryjnymi i spotykać się z przyjaciółmi.

1811 George naprawia i potem usprawnia silnik parowy w kopalni High Pit. Dostaje awans – pracuje jako osoba serwisująca i „budująca” silniki w kopalniach Killingworth. Zostaje lokalnym ekspertem od silników parowych. Dostaje roczną pensję w wysokości 100 funtów.

1814-1826
Według Wikipedii: w latach 1814-1826, George Stephenson pracuje w kopalniach „Killingworth Colliery” na stanowisku inżyniera, gdzie jego pierwszym sukcesem inżynierskim okazało się poprawienie transportu węgla z kopalni za pomocą silników stacjonarnych /należy się domyślać, że prawdopodobnie chodziło o przetaczanie wózków z węglem za pomocą lin/. Co nastąpiło, według Wikipedii w roku 1812, czyli dwa lata przez podjęciem tam pracy!
Podczas pracy w „Killingworth Colliery”, Stephenson zainteresował się silnikami Blenkinsopa który prowadził swe eksperymenty w Leeds oraz doświadczeniami Blacketta w kopalni Wylam.

1814 George buduje pierwszą parowóz, który od 14 czerwca 1814, był wykorzystywany do transportu węgla z kopalni. Nazwany został „Milord”, był w stanie ciągnąć 30 ton ładunku z prędkością 6 km/h i jako pierwszy parowóz był wyposażony w koła obręczowe dające dobrą przyczepność do toru. Przez następnych pięć lat (do 1819) zbudował szesnaście takich maszyn. Kolejna lokomotywa to „Blücher”. George wzoruje się na lokomotywie Murray’a „Willington”, którą Murray budował w warsztacie kopalnianym, położonym obok domu Georga, gdy ten uczył się w szkole górniczej „Kenton and Coxlodge colliery on Tyneside”. Jest to druga z 16 lokomotyw jakie George buduje dla linii Killingworth. Powstaje potem kolejna, jedna z szesnastu lokomotyw Georga, lokomotywa sześciokołowa (trzyosiowa) używana na linii Killingworth lub na „Hetton colliery railway”.
Parowóz „Blücher”, mógł ciągnąć pociąg o masie 30 ton z prędkością 4 mil na godzinę w górę o nachyleniu 1 na 450. Nazwę parowóz otrzymał na cześć pruskiego generała Gebharda Leberechta von Blüchera, który po szybkim marszu przybył w porę, by pomóc pokonać Napoleona Bitwa pod Waterloo w 1815 roku. Ciekawe, że latem 1814 (14 czerwca 1814 lub 25 lipca 1814) Stephenson wie o Bitwie pod Waterloo, która ma się odbyć rok później, w dniu 18 czerwca 1815.
Co ciekawe, nazwy czterech lokomotyw Murray’a: Salamanca, Lord Wellington, Prince Regent, Marquis Wellington (ta ostatnia znana jako Willington), otrzymały swe nazwania na cześć zwycięstwa Wellingtona pod Salamanką (22.07.1812)..

1814 Na innej stronie Wikipedia pisze tak: „W roku 1814 George Stephenson przekonał dzierżawców kopalni do sfinansowania „silnika podróżnego”, który po raz pierwszy przejechał po torach 25 lipca 1814. Eksperyment potwierdził obserwację Blacketta, że tarcie kół jest wystarczające na żelaznych torach i można się obejść bez trybów zębatych. Jednak nadal używano układu zębatek do przenoszenia mocy z silnika na koła.”

1815 George Stepheson wprowadził w działanie parowozu tyle ulepszeń, że w dniu 28.02.1815 złożył wypełniony wniosek patentowy na ręce nadzorcy kopalni, Ralph’a Dodds’a. Jego wniosek patentowy dotyczył bezpośredniego połączenia tłoczyska cylindra silnika parowego z kołami, za pomocą za pomocą przegubu kulowego. Początkowo koła napędowe lokomotyw połączone były łańcuchami, to rozwiązanie po kilku latach zostało porzucone na korzyść połączeń bezpośrednich. Wtedy /czyli po 28.02.1815 / uruchomiono nową lokomotywę zbudowaną na tych zasadach / patentowych/ – chodzi o lokomotywę „Blücher”.
Silniki skonstruowane na tych zasadach były używane w latach 1816 – 1841 w parowozach, a do roku 1856 r. jako silniki stacjonarne. Jeden taki silnik nazywał się „Wellington” a inny nosił nazwę „My Lord”.

1815 George zaczyna eksperymenty z bezpieczną lampą górniczą. Dostaje podwyżkę – teraz zarabia 200 funtów na rok.

1816 George Stephenson wymyślił nowe elementy szynowe i zastosował połączenia połówkowe między szynami, zamiast połączeń na styk, zastąpił koła odlewane z żeliwa kutym żelazem i użył ciśnienia pary w kotle, aby stworzyć „sprężynę parową” amortyzującą zawieszenie silnika. Ulepszenia te zostały szczegółowo opisane w patencie wypełnionym w dniu 30 września 1816 r., przez przemysłowca „od żelaza”, pana Losha z Newcastle.

1817 Powstaje kolejna z szesnastu pierwszych lokomotyw Georga, lokomotywa sześciokołowa (trzyosiowa) używana na linii „Kilmarnock and Troon Railway”. Wkrótce „wyszła z użycia” po połamaniu się torów żeliwnych.

1818 Pod okiem świadka Nicholasa Wooda, Stephenson przeprowadził serię dokładnych pomiarów tarcia i skutków „nachyleń lub deklinacji”, jak to wtedy nazywano, używając dynamometru, który opracował wraz z Woodem.

1818 Pierwsze przymiarki do budowy linii S&DR. Walijski inżynier George Overton zaproponował tramwaj (kolejkę konną), wzdłuż zbadanej przez siebie trasy we wrześniu 1818 r.

1819 Kalkulacja budowy linii S&DR zostaje przedstawiona Parlamentowi. Projekt oprotestowują właściciele ziemscy. Projekt nie przeszedł. Trasa została zmieniona, Overton wytyczył kolejną /trasę/, a w dniu 19 kwietnia 1821 otrzymał na to stosowny dokument zatwierdzający trasę, Royal Assent (Royal assent or sanction). Pease i George Stephenson spotkali się po raz pierwszy w Darlington tego samego dnia, i ustalili,że do 23 lipca George przeprowadzi nowy przegląd wyznaczonej trasy linii przyszłej kolei S&DR

1819 Powstaje kolejna z szesnastu lokomotyw Georga, lokomotywa sześciokołowa (trzyosiowa) używana na linii „Scott’s Pit railroad at Llansamlet”, koło Swansea. Wkrótce „wyszła z użycia” po awarii kotła a potem znów połamały się żeliwne tory. Ustalono, że drewniane tory (lub drewniane, ale obijane żelazem,a „tory krawędziowe” dopiero powstawały) nie nadają się dla ciężkich lokomotyw. Stwierdzono, że tory żeliwne są za kruche.

1819 Stephenson współpracuje z Williamem Losh’em poprawiając konstrukcję żeliwnych szyn krawędziowych, aby zmniejszyć ich pękanie; Szyny zostały wkrótce wykonane przez firmę „Losh, Wilson i Bell” w ich hutach Walkera. Według Rolta, Stephensonowi udało się rozwiązać problem spowodowany masą silnika na prymitywnych szynach. Eksperymentował ze sprężyną parową (aby „amortyzować” ciężar /silnika/ za pomocą ciśnienia pary działającego na tłoki, aby utrzymać ramę lokomotywy), ale wkrótce rozpoczął próby „rozłożenia” masy za pomocą wielu kół /osi/. W przypadku linii Stockton i Darlington, Stephenson używał „plastycznych szyn z kutego żelaza” (wrought-iron malleable), które uznał za satysfakcjonujące, pomimo strat finansowych, jakie poniósł, nie korzystając z własnego opatentowanego projektu.

1820 George Stephenson buduje 8-milową (13 km) linię kolejową Hetton colliery railway (Hetton – Sunderland), eksperymentując podczas jej budowy, tak by pociąg wykorzystywał grawitację (wykorzystał pochylenia terenu budując odcinki, na których wagony mogły się staczać swobodnie, a na innych były ciągnięte przez parowóz). Była to pierwsza linia kolejowa na której nie stosowano zaprzęgów konnych. Uruchomiona została w roku 1822. Rozstaw szyn tej linii 4 stopy, 8 cali (1422 mm) – jest taki jaki Stephenson zastosował wcześniej na linii Killingworth.

1821 Linia S&DR. Overton wytyczył kolejną /trasę/, a w dniu 19 kwietnia 1821 otrzymał na to stosowny dokument zatwierdzający trasę, Royal Assent (Royal assent or sanction). Pease i George Stephenson spotkali się po raz pierwszy w Darlington tego samego dnia, i ustalili,że do 23 lipca George przeprowadzi nowy przegląd wyznaczonej trasy linii przyszłej kolei S&DR. Latem Robert Stephenson towarzyszy ojcu Georgowi przy pracach projektowanej linii S&DR. Pod koniec 1821 roku Pease i George Stephenson dochodzą do wniosku, że linię kolejową można zbudować nie naruszając ustawy /wydanego zezwolenia/, ale lepiej byłoby ją poprowadzić krótszą trasą, unikając spadków i budowania tuneli.
George zostaje wybrany przez akcjonariuszy na inżyniera /budowy linii/, z wynagrodzeniem w wysokości 660 funtów rocznie.

1821 rozpoczęto realizację projektu kolei Stockton & Darlington. Pierwotnie w planie do transportu wózków po metalowych szynach zakładano użycie koni, lecz po spotkaniu ze Stephensonem dyrektor spółki Edwarda Pease’a zgodził się zmienić plany. Prace rozpoczęto w 1822, a we wrześniu 1825 George Stephenson skończył budowę pierwszego parowozu dla nowej kolei. Pierwotnie nazwał go „Active”, lecz wkrótce zmienił nazwę na „Locomotion”.

1822 Rozpoczęcie prac przy budowie linii kolei Stockton & Darlington Railway (S&DR). Pease odwiedził Killingworth w lecie 1822 r., a dyrektorzy /spółki/ odwiedzili koleje kopalni Hetton, na której George wprowadził /już/ także lokomotywy. Celem wizytacji było zatwierdzenie stosowania na tej linii lokomotyw parowych a nie koni.

1822 Prawdopodobnie pierwsza praca Roberta związana z linią kolejową. Przed wyjazdem na skrócone studia do Edynburga, Robert pomaga Williamowi Jamesowi badać trasę przyszłej linii kolejowej Liverpool i Manchester Railway (L&MR).

1822 -1823 (Październik 1822 – kwiecień 1823) – George wysyła Roberta do Edynburga, gdzie ten pobiera nauki na Uniwersytecie, zakresie naturalnej filozofii, historii naturalnej, chemii, a przede wszystkim języka angielskiego.

1823 23 maja 1823 r. „Drugą ustawą S & DR” wydano zgodę na wprowadzone przez Stephensona korekty pierwotnej trasy i zezwolono na użycie „lokomotyw lub ruchomych silników” („loco-motives or moveable engines”).

1823
W czerwcu 1823 roku George Stephenson wraz z synem Robertem oraz Edwardem Pease’m zakładają firmę „Robert Stephenson and Company” na Forth Street w Newcastle.
Firma ma na celu budowanie lokomotyw. Pease pożyczał Robertowi 500 funtów, aby ten mógł wykupić swój udział w firmie. Ponieważ George był zajęty nadzorowaniem budowy linii kolejowej, Robert był odpowiedzialny za prace /nad budową lokomotyw/ z wynagrodzeniem w wysokości 200 funtów rocznie.

1823
Robert wytyczył i zaprojektował trasę /kolejnej/ linii „Hagger Leases branch”, która miała połączyć kopalnie Butterknowle i Copley Bent. Zatwierdzenie tej trasy wymagało nowej ustawy, dlatego Robert wyjechał do Londynu, gdzie spędził pięć tygodni, czekając aż nowy akt prawny przejdzie przez wszystkie szczeble parlamentu.

1824
Po wydaniu ostatecznej zgody w maju 1824, firma S & DR zamówiła w dniu 16.09.1824 u Stephensonów / Robert Stephenson & Co/ dwie lokomotywy parowe i dwa stacjonarne silniki na parę. Tę linię kolejową uruchomiono w dniu 27.09.1825.

1824
18 czerwca 1824 r. Robert wypływa na statku „Sir William Congreve” z Liverpoolu do Kolumbii na trzyletni kontrakt. Według Wikipedii: „Po pięciotygodniowej podróży Robert przybył do portu La Guayra w Wenezueli w dniu 23 lipca 1823 roku.”. Od roku 1824 trwają tam prace nad budową linii kolejowej z Guayra do Caracas. Linię uruchomiono po roku 1880.

1825
19 stycznia 1825 r. Robert Stephenson dociera do Bogoty („stolicy Wielkiej Kolumbii”).

1825 George kończy prace nad budową pierwszego parowozu dla linii S&DR. („Active” = „Locomotion”). Wrzesień 1825. Na innej stronie Wikipedii mamy z kolei taką informację: ojciec (Georg) i syn (Robert) budują niezwykły parowóz „Locomotion”, który „ciągnął 80 ton ładunku węgla i mąki na odcinku 16 km przez ponad dwie godziny, osiągając na jednym z odcinków prędkość 39 km/h”

1825 (27.09.1825) – otwarcie linii S&DR. Pierwszy w historii przejazd linią kolejową pasażerów. Specjalny wagon pasażerski „Experiment”.

1826 Parowóz „Killingworth Billy” lub „Billy” (nie należy go mylić z Puffing Billy) został zbudowany w 1826 roku według projektu Georga Stephensona przez Roberta Stephensona (firma Robert Stephenson and Company) – który według innego miejsca w Wikipedii przebywał przecież w Ameryce. Lokomotywa była używana na kolei Killingworth Railway do 1881 roku, kiedy to została przekazana miastu Newcastle-upon-Tyne. Obecnie jest przechowywany w Muzeum Kolei Stephensona.

1827 Robert Stephenson kończy kontrakt 16 lipca 1827 roku. Pojechał po tej dacie do Kartageny (Cartagena de Indias), aby sprawdzić, czy może przejść przez Przesmyk Panamski, ale okazało się to zbyt trudne.
Czekając na statek do Nowego Jorku, poznał Richarda Trevithicka, który poszukiwał południowoamerykańskiego złota i srebra w kopalniach Peru i Kostaryki, i dał mu 50 funtów, aby Trevithick mógł kupić bilet powrotny do domu /do Anglii/. Chcąc zobaczyć coś z Ameryki Północnej, Robert wraz z czterema innymi Anglikami przeszedł 500 mil (800 km) z Nowego Jorku do Montrealu przez Wodospad Niagara. Wrócił do Nowego Jorku, złapał statek „Pacific” /linie https://en.wikipedia.org/wiki/Packet_trade / i przez Atlantyk przybył do Liverpoolu pod koniec listopada 1827

1827 George Stephenson mieszka w Liverpoolu, pracując jako główny inżynier Liverpool i Manchester Railway (L & MR).

1827
George Stephenson zaczął budować lokomotywę „Experiment” z cylindrami ustawionymi pod kątem, a nie jak dotychczas zabudowanymi pionowo, jak to było w dotychczas produkowanych lokomotywach.

1827 Robert spotyka się z dyrektorami Kolumbijskiego Związku Górniczego, a następnie rozpoczął pracę w „Robert Stephenson & Co.” i w imieniu firmy jedzie do Brukseli. Święta Bożego Narodzenia (1827) spędził w Londynie, gdzie wrażenie zrobiły na nim „wagony parowe Gurneya”. Następnie powrócił do Newcastle, gdzie spędzi następne pięć lat (do roku 1832).

1828 Styczeń 1828. Przychodzi zamówienie z linii L&MR na lokomotywę, którą George zaczął budować w poprzednim roku – „Experiment”. Do pracy nad tym parowozem włącza się Robert Stephenson, poprawiając sposób napędzania kół /przez silnik tej lokomotywy/. Parowóz ten najprawdopodobniej zmienił swą nazwę na „Lancashire Witch”. Zamawiający, L & MR wycofał zamówienie w kwietniu; a za obopólną zgodą, lokomotywa została sprzedana linii Bolton and Leigh Railway.

1828-1829 Kilka podobnych lokomotyw z czterema lub sześcioma kołami zostało zbudowanych w ciągu kolejnych dwóch lat /1828-1829/, z których jedna została wysłana do Stanów Zjednoczonych, dla Delaware i Hudson Canal Company.

1828-1829
Oprócz pracy nad lokomotywami, Robert Stephenson wytyczał i nadzorował także trasy dla kolei i doradzał przy budowie tunelu pod rzeką Mersey.

1828-1829
Od marca 1828 do ślubu w Londynie 17.06.1829, Robert jest częstym gościem przyszłej żony, Frances (Fanny) Sanderson. Spędza tak wiele czasu w Londynie, że jego partnerzy oskarżyli go o zaniedbanie swojej firmy.

1829 Zakończenie budowy linii kolei Liverpool & Manchester Railway (L&MR). George Stephenson buduje jednocześnie dwie linie kolejowe: L&MR oraz Bolton & Leigh, gdzie prowadzone są wykopy, budowane nasypy i kamienne wiadukty, po to by „tory kolejowe były możliwie poziome”.

1829 Konkurs na lokomotywę dla linii L&MR – „Rainhill Trials”. Październik 1829.

1833 Komisja Izby Gmin ustaliła, że George Stephenson miał takie samo prawo do wymyślenia lampy bezpieczeństwa („geordie”) jak Davy.

Zanim doszło do konkursu Rainhill Trials


Hetton colliery railway, 1826. The first five locomotives were built by Stephenson between 1820 and 1822, as a development of those at Killingworth: 0-4-0 types with chain-coupled wheels. Four of them had names: Hetton, Dart, Tallyho and Star.
https://en.wikipedia.org/wiki/Hetton_colliery_railway

https://pl.wikipedia.org/wiki/Rainhill_Trials
https://en.wikipedia.org/wiki/Rainhill_Trials
https://www.gracesguide.co.uk/Rainhill_Trials
https://www.gracesguide.co.uk/Engineers_and_Mechanics_Encyclopedia_1839:Railways:_Nicholas_Wood%27s_Report_of_the_Rainhill_Trials
https://en.wikipedia.org/wiki/Liverpool_and_Manchester_Railway
https://en.wikipedia.org/wiki/Locomotion_No._1
https://en.wikipedia.org/wiki/Stephenson%27s_Rocket
https://en.wikipedia.org/wiki/Planet
(locomotive)
https://en.wikipedia.org/wiki/Invicta_(locomotive)
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Bull_(locomotive)
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Liverpool_and_Manchester_Railway_locomotives
https://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Longridge_Gooch
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Stephenson_and_Company
https://en.wikipedia.org/wiki/Opening_of_the_Liverpool_and_Manchester_Railway
https://en.wikipedia.org/wiki/Goldsworthy_Gurney#Gurney’s_steam_carriage
https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Junction_Railway
https://www.svrwiki.com/Gradient_profile_and_mileages
.https://www.svrwiki.com/File:SVR_Gradient_Profile.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Track_geometry
https://en.wikipedia.org/wiki/Grade_(slope)#Railways

Informacje na temat tego konkursu może Czytelnik znaleźć, choćby w powyższych linkach. Dla tych którzy nie chcą klikać na wskazane linki, opowiem długo i po swojemu. Do tego w dwóch częściach.

W tym odcinku nakreślę „sytuację ogólną”. Można powiedzieć, że nasza opowieść to mieszanka techniki z pieniędzmi i polityką…

By dojść do wniosków i konkluzji technologiczno-historycznych, opartych o niepodważalne fakty i logiczny ciąg wydarzeń, muszę Czytelnika jeszcze „nakarmić” wiedzą…

20 maja 1824 zawiązała się spółka „Liverpool and Manchester Railway Company” = L&MR.

Lata 1827-1829, George Stephenson przepracował w Liverpoolu, jako główny inżynier Liverpool i Manchester Railway (L & MR). Projektował i nadzorował budowę linii L&MR. Została ona zakończona i uruchomiona 15.09.1830. Była to pierwsza na świecie linia dwutorowa, projektowana i budowana „pod lokomotywy” – czyli w założeniu – „nie dla koni”.

Miała 15 mil długości /w innych miejscach linii ma podawaną długość 35 mil/, szerokość szyn 1435 mm („standard Stephensona”), działała w latach 1830-1845. W tym czasie, inne linie kolejowe miały albo jedynie „napęd koński”, albo „mieszany” – lokomotywy wspomagały konie. Czasem stosowano przeciąganie wagonów za pomocą lin i silników parowych (lub końskich kieratów).

Pisząc o tej linii, angielska Wikipedia pisze tak:

Wstępna badanie i ustalenie przebiegu tej linii zostało przeprowadzona przez Williama Jamesa. Jako że przeprowadzono to w tajemnicy /przed właścicielami terenów przez jakie miała przechodzić/, powstały dokument był wadliwy prawnie. Należy tu dodać z innej strony Wikipedii, że było to przed październikiem (pewnie latem) roku 1822. Bo wtedy, przed wyjazdem na skrócone studia do Edynburga, Robert Stephenson pomaga Williamowi Jamesowi badać trasę przyszłej linii kolejowej Liverpool i Manchester Railway (L&MR). Prawdopodobnie była to pierwsza praca Roberta związana z linią kolejową.

Jako że Robert Stephenson wyjechał do Ameryki Południowej, a William James zbankrutował, w 1824 roku George Stephenson został mianowany inżynierem w ich miejsce (Roberta Stephensona i Williama Jamesa).

Wikipedia dodaje ciekawie:

W tym czasie George Stephenson za bardzo się przejmował /pracą/. Ponieważ Robert był nieobecny, bo przebywał w Ameryce Południowej, George (który nie mógł wykonać wymaganych obliczeń i przy wykonywaniu takich obliczeń polegał na swoim synu), zostawił ustalenie trasy i przeprowadzenie obliczeń swoim podwładnym. Powstały dokument został przedstawiony w parlamencie w roku 1825, gdzie wykazano jego błędy. Przeciwnikami projektu byli Edward Hall Alderson oraz Robert Haldane Bradshaw, którzy wykazali że błędy dotyczą poziomów torów oraz kalkulacji cenowej głównych budowli, takich jak wiadukt Irvell. Wykazano brak zrozumienia działań pracowników przez George’a Stephensona i jego obliczenia wraz z kosztorysem zostały odrzucone. Za przeciwnikami parlamentarnymi tej kolei stał niejaki markiz Stafford. Mimo, że był znacznym udziałowcem, wykupując dużą liczbę akcji zawiązanej spółki, najwyraźniej kierunek jej przebiegu kolidował z zyskiem jaki miał z kanału Bridgewater.

Już widać jak Wikipedia gubi się w zeznaniach. Ale przynajmniej, dowiadujemy się tego czego wcześniej nie wiedzieliśmy, że Robert w roku 1824 pełnił dodatkowo funkcję inżyniera budowy kolei L&MR

W miejsce George’a Stephensona, który był teraz w niełasce, na inżynierów wyznaczono braci George’a i Johna Rennie, którzy wybrali Charlesa Blackera Vignolesa na inspektora (geodetę ustalającego trasę).
https://en.wikipedia.org/wiki/George_Rennie_(engineer)
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Rennie_the_Younger
https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Blacker_Vignoles

Bracia Rennie wzięli pod uwagę interesy kanału i dotarli do markiza poprzez jego krewnych, znajomych oraz znajomych jego matki. Uprzednia wrogość markiza zamieniła się w entuzjazm i wsparcie finansowe dla linii kolejowej.

W roku 1826 budowa linii uzyskała zgodę „Royal Assent”. Przeciwnikom budowy linii odpadły prawne argumenty, dodatkowo ich udobruchano obietnicą dostępu dla ich wozów /konnych/ do przeprawy mostowej (kolejowej) przez rzekę Salford.

W związku z nowymi warunkami finansowymi jakich zażądali bracia Rennie, George Stephenson został ponownie mianowany inżynierem (wraz ze swoim asystentem, Josephem Locke). Wcześniejsze doświadczenia z inżynierami budowlanymi spowodowały, że Stephenson nie pozwolił Vignolesowi kontynuować pracy.

Linia kolejowa L&MR była niezwykłym osiągnięciem inżynieryjnym, owocem niesamowitej wiary w przyszłość kolei oraz wizji przyszłości kolejnictwa Georga Stephensona – tego tak pogardzanego przez Anglików samouka.

Budując tę dwutorową linię o długości 35 mil (56 km), wykorzystano wcześniejsze doświadczenia Stephensona nad tarciem kół o szyny oraz wyniki eksperymentów dotyczących maksymalnych spadków torów.

Tory przechodziły przez wtedy najdłuższy i pierwszy na świecie tunel, dziewięcioprzęsłowy wiadukt, dwumilowy (3,2 km) wykop o głębokości 21 metrów (70 stóp). Zbudowano 64 mosty i wiadukty kamienne oraz jeden, eksperymentalny most żeliwny który się nie zawalił jak wiele późniejszych.

Największym problemem technicznym było przeprowadzenie linii przez torfowiska (bagna) Chat Moss. Stephenson nie zdołał osuszyć tego terenu, więc zatapiał odpowiednio ułożone i powiązane w jodełkę bale drewniane, obciążając je kamieniami i nawiezioną ziemią. W styczniu 1830 przez bagno Moss przejechał pierwszy eksperymentalny pociąg który ciągnęła „Rakieta” Stephensona.

Po zbudowanej na bagnie przez Stephensona linii, nadal teraz jeżdżą pociągi – a współczesne lokomotywy mają wszak masę 25 razy większą jak lokomotywki George’a.

Wikipedia twierdzi, że tory składały się z odlewanych, żeliwnych 15-stopowych (4,57 m) odcinków szyn typu „fishbelly edge rails” /o masie 35 funtów.jard = 17,4 kg/m/. W dalszej części „wykładu” postaram się udowodnić, iż w latach 1828-1830 (końcowe prace nad linią L&MR) dopiero zaczęto stosować wymyślone przez Stephensona 3-stopowe odcinki szynowe…

.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Chpr_rail.jpg
Fishbelly edge rails laid on stone blocks on the Cromford and High Peak Railway.
Cromford and High Peak Railway Specimen of Fishbelly Rail and stone blocks

Szyny układano na blokach kamiennych, a na odcinku przechodzącym przez bagna Chat Moss, na drewnianych podkładach, lub raczej na końcach wbijanych w uprzednio wzmocnione torowisko pali. .

Jak pisze dalej Wikipedia o linii L&MR:

W 1829 r. lokomotywy działające na zasadzie adhezji /przyczepności do torów – w porównaniu do lokomotyw zębatkowych/ okazały się zawodne. Doświadczenia /niezbyt pozytywne/ zdobyte na linii Stockton i Darlington (S&DR) były dobrze znane, a odcinek kolejki kopalnianej Hetton przekształcono w kolej linową /przeciąganie wagonów liną/. Sukces tej ostatniej metody był bezdyskusyjny, podczas gdy lokomotywa parowa wciąż nie była wypróbowana.

Podczas przeforsowywania ustawy / zezwolenia na budowę kolei L&MR w latach 1824-1826/, właściciele starali się nie podkreślać stosowania lokomotyw parowych na tej linii, by mieszkańców nie niepokoiły myśli o tych potwornych maszynach, które, gdyby /nawet/ nie wybuchły, wypełniłyby wieś szkodliwymi oparami.

W łonie właścicieli L&MR nastąpił podział w poglądach. Jedni wspierali lokomotywę Stephensona, zaś inni byli za stosowaniem przeciągania pociągów za pomocą lin, tak jak to było na linii z wagonami-karetami Goldsworthy Gurney’s. Głównym zwolennikiem kolei „kablowych” / linowych/, był inżynier John Rastrick.

Stephenson nie był przeciwnikiem kolei linowych, sam budował takie odcinki kolejowe w miejscach które uznał za stosowne, uważał jednak że główną wadą tego systemu jest to, że w przypadku awarii w jednym miejscu / odcinku/ linii, cały system został by sparaliżowany.

A teraz będzie kolejna, ważna informacja „wikipedystyczna”, którą studenci powinni sobie zanotować w kajecikach, gdyż wraz z „problemem tarcia” omawianym dwa wykłady wstecz, przyda nam się to w jednym z kolejnych wykładów…

Cała linia L&MR była prowadzona „łagodnym profilem” podłużnym 1 do 2000, oba podjazdy do Rainhill miały profil podłużny 1:100, zaś odcinek koło doków Liverpoolu miał profil 1 do 50.

Profil toru, to inaczej „stromość toru” – czyli na jakim odcinku wyrażonym w metrach pociąg dokona „wspinaczki” o jeden metr.

Nachylenie profilu podłużnego torów, na przykład 1 do 100, to 1% = 10 promili (na 100 metrach, pociąg podjedzie o jeden metr do góry).

Na polskich liniach kolejowych stosuje się profile:

tory na których przewidziane jest odstawianie taboru bez pojazdu trakcyjnego – 0.5 promili (0,05%) (wyjątkowo 1.5)

linie magistralne i I-rzędne – 6 promili (0,6%)

linie II-rzędne – 10 promili (1%)

linie znaczenia miejscowego – 20 promili (2%)

tory bez przewidywanego postoju taboru bez pojazdu trakcyjnego – 25 promili (2,5%)

tory komunikacyjne przeznaczone wyłącznie dla ruchu lokomotyw luzem – 60 promili (6%)

http://www.kontrakt-bhp.com.pl/paul/projektowanie/2_profil.html
https://www.westcoastrailways.co.uk/m/jacobite/gradient-profile.cfm
https://en.wikipedia.org/wiki/Grade_(slope)#Railways

Ruling gradients limit the load that a locomotive can haul, including the weight of the locomotive itself. On a 1% gradient (1 in 100) a locomotive can pull half (or less) of the load that it can pull on level track. (A heavily loaded train rolling at 20 km/h on heavy rail may require ten times the pull on a 1% upgrade that it does on the level at that speed.) Early railways in the United Kingdom were laid out with very gentle gradients, such as 0.05% (1 in 2000), because the early locomotives (and their brakes) were feeble.

Z powyższego /Wikipedia/ wynika, że większość torowiska linii L&MR miała nachylenie nie przekraczające 1 do 2000 (jeden metr w górę lub w dół na każde 2000 metrów) = 0,0005 = 0,05% = 0,5 promila

Oba podjazdy do Rainhill miały profil podłużny 1:100 = 0,01 = 1% = 10 promili

Odcinek koło doków Liverpoolu miał profil 1 do 50 = 0,02 = 2% = 20 promili


Railway gradient marker: 2% (1 in 50) falling for 1371 m. Near Jílové u Prahy, Czech Republic.

Aby ustalić, czy i które lokomotywy będą odpowiednie /dla linii L&MR/, dyrektorzy zorganizowali Rainhill Trials.

Mój komentarz. Wszystko to wygląda co najmniej dziwnie. Buduje się ultranowoczesną linie kolejową, na której z założenia mają kursować parowozy a nie konie. Podczas jej budowy rozważa się czy pociągi będą ciągnięte przez parowozy czy przeciągane linami. A po jej zbudowaniu rozpisuje się konkurs na lokomotywy, które będą w stanie obsługiwać pociągi na tej linii. To jest tak, jakby zbudowano teraz najnowocześniejszą autostradę, a po jej zakończeniu rozpisano konkurs na konną bryczkę która będzie w stanie jeździć po tej autostradzie!

Po otwarciu linii /w roku 1830/ końcowy odcinek pasażerski od Edge Hill do stacji kolejowej Crown Street był ciągnięty kablem / pociągi były przeciągane przez linę/, podobnie jak odcinek w tunelu Wapping.

Początkowo pociągi na linii L&MR, jechały z prędkością 17 mil na godzinę (27 km / h), ze względu na ograniczenia wynikające z jakości toru. Maszyniści mogli i nawet zdarzało się że podróżowali szybciej, ale otrzymywali nagany. Okazało się, że nadmierne prędkości mogą rozpierać / na boki/ lekkie szyny, które zostały ustawione na poszczególnych kamiennych blokach bez wiązań /wzajemnych/. Cytat z Wikipedii.

W 1837 r. rozpoczęto prace nad zastąpieniem oryginalnej „Fishbelly edge rails” równoległymi szynami o wadze 50 funtów na jard (24,8 kg / m) na podkładach.

Koniec cytatów z Wikipedii oraz kilku moich uwag.

Małe podsumowanie…

Jak już się można domyślić, po omówieniu konkursu „Rainhill Trials”, przystąpimy do najatrakcyjniejszych części opowiadania, czyli omawiania szyn, kół, cylindrów, tłoków oraz zaworów rozdzielających, bo w tych elementach kryje się cała tajemnica zafałszowania historii XIX wieku…

Na razie kilka uwag do powyższych informacji – a raczej moje zadziwienia…

.1. Uwaga ogólna. Jak widać w każdym niemal wpisie, Wikipedia podaje sprzeczne daty dotyczące tych samych wydarzeń, nie mówiąc o „sprzecznościach ogólnych”. Muszę w tym miejscu wziąć w obronę „wikipedystów”. Są to typowi ludzie z zaszufladkowaną wiedzą o wąskiej specjalizacji, którzy nie zaglądają do „sąsiednich szuflad”. Opierają się na opracowaniach innych „szufladkowczowiczów” – więc mają „podkładkę” pod to co piszą. Stąd biorą się jawne nielogiczności – szczególnie dotyczy to „elementów techniki” i procesów technologicznych, w których używana jest „chemia”, prąd elektryczny, szkło czy choćby stal. Stąd wychodzą pytania o to jak na początku XIX wieku można było produkować „papier drzewny”, który bez dodania chloru był niemal czarny, kruchy i nie dawał się do celów drukarskich. A przemysłową produkcje chloru rozpoczęto końcem XIX wieku.
Stąd pojawia się rok 1856 jako data rozpoczęcia produkcji stali metodą Bessemera, choć to data powstania pomysłu na taka metodę. Dopiero w roku 1877 odkryto jak można z rud żelaza dostępnych europejskim metalurgom, produkować stal metodą bessemerowską. Przypuszczam, że kolejnych kilka lat upłynęło na uruchomieniu produkcji przemysłowej…
Jak na przełomie XVIII i XIX wieku można było oświetlać miasta gazem, przy braku technologii wytwarzania i szczelnego łączenia rur? Dodam, że „koszulkę świetlną” do lamp gazowych, umożliwiającą wykorzystanie gazu jako źródła światła wymyślił i zaczął produkować Auer po roku 1890! Do tego momentu płomień zwykłej świecy dawał więcej światła niż płomień palącego się gazu!
https://pl.wikipedia.org/wiki/Koszulka_Auera
https://pl.wikipedia.org/wiki/Carl_Auer_von_Welsbach
https://en.wikipedia.org/wiki/Carl_Auer_von_Welsbach

.2. Zupełnie zadziwiające są działania trójkąta George i Robert Stephensonowie – Pease. Wpierw Roberta wysyłają z kopalni do pomocy ojcu przy jego doświadczeniach z lokomotywami i problemami tarcia, potem (latem 1822) towarzyszy Williamowi Jamesowi który tyczy trasę przyszłej linii kolejowej Liverpool i Manchester Railway (L&MR), zimą 1822/1823 Robert ma „przyspieszony tok studiów” w Edynburgu, gdzie głównie uczy się angielskiego. W 1823 powstaje spółka Stephensonów z Peasem, której twarzą i nazwiskiem jest Robert. W kolejnym roku Robert pracuje jako inżynier w L&MR, by w czerwcu 1824 wysłać Roberta do Ameryki Południowej na 3 lata.

Dodam z angielskiej Wiki informacje o spółce L&MR:

The Liverpool and Manchester Railway Company was founded on 20 May 1824. It was established by Henry Booth, who became its secretary and treasurer, along with other merchants from Liverpool and Manchester. Charles Lawrence was the Chairman, Lister Ellis, Robert Gladstone, John Moss and Joseph Sandars were the Deputy Chairmen.[12] A bill presented in 1825 to Parliament was rejected, but it passed in May the following year. In Liverpool 172 people took 1,979 shares, in London 96 took 844, Manchester 15 with 124, 24 others with 286. The Marquess of Stafford had 1,000, giving 308 shareholders with 4,233 shares.
https://en.wikipedia.org/wiki/Liverpool_and_Manchester_Railway

Teoretycznie „jest normalnie”. Można sobie wyobrazić taki „biznes plan”.

Pease dostrzega świetlaną przyszłość kolei. Spotyka geniusza Georga Stephensona. Zawiązują spółkę by produkować lokomotywy pod przyszłą, wielką linię kolejową. Robert, jako „twarz firmy” zostaje wysłany wpierw na naukę angielskiego do Edynburga, a potem „w świat” by „nabrał ogłady”.

W tym czasie jego ojciec zajmuje się budową lokomotyw dla kopalni i nabywa doświadczenia w ich budowie i zdobywa wiedzą o tym jakie powinny być tory dla takich parowozów…

Robert wraca i przez 5 lat siedzi w Newcastle i w zasadzie „znika” z pola widzenia. Wspomina się jedynie że „tyczy trasy kolejowe”.

W międzyczasie trwa projektowanie trasy L&MR, gdzie można by korzystać z wiedzy i zdolności Roberta…

A tymczasem jego ojciec zwija się, dwoi i troi, buduje lokomotywy, bada tarcie, walczy o swoją lampę górniczą, a przede wszystkim nadzoruje wielki projekt budowy trasy kolejowej L&MR.

Do tego widoczny jest ogromny chaos. Nie ma „liniowych” działań, gdy rozwiązanie jednego problemu popycha technologię do konieczności rozwiązania problemu kolejnego.

Spójrzmy na taki rok 1828. W jednym miejscu mamy informacje mówiącą o tym, że George zajmuje się budową linii L&MR, a z drugiej strony półtora roku przed ogłoszeniem konkursu na lokomotywy jakie będą jeździły na tej linii, firma Stephensonów dostaje od L&MR zamówienie na pierwszą lokomotywę (styczeń 1828).
Tę lokomotywę George zaczął budować w poprzednim roku – „Experiment”. Do pracy nad tym parowozem włącza się Robert Stephenson, poprawiając sposób napędzania kół /przez silnik tej lokomotywy/. Parowóz ten najprawdopodobniej zmienił swą nazwę na „Lancashire Witch”. Zamawiający, L & MR wycofał zamówienie w kwietniu; a za obopólną zgodą, lokomotywa została sprzedana linii Bolton and Leigh Railway. Kilka podobnych lokomotyw z czterema lub sześcioma kołami zostało zbudowanych w ciągu kolejnych dwóch lat /1828-1829/, z których jedna została wysłana do Stanów Zjednoczonych, dla Delaware i Hudson Canal Company.

Jak widzimy, George zajmował się wtedy wszystkim. Budował najnowocześniejszą na świecie linię kolejową, najeżoną przeszkodami terenowymi i jednocześnie szła seryjna produkcja lokomotyw. Gdzie były one produkowane? Jeżeli gdzieś w Northumberland – to mamy dodatkowy problem – jak mógł Stephenson nadzorować jednocześnie dwa wielkie projekty w dwóch odległych od siebie miejscach? Jakby nie liczyć – jest to niemal 300 km odległości!

Jak się spojrzy na szczegóły, to nic tu nie pasuje… Ale do Roberta i Georga wrócę w kolejnym odcinku…

.3. Zupełnie niezrozumiałe są eksperymenty przeprowadzane przez George’a i Roberta w latach 1828-1829 nad zamianą ruchu posuwisto-zwrotnego tłoczyska na ruch obrotowy koła parowozu. Wszak, od początku XIX wieku istnieją parowe wyciągi kopalniane! A tam musiano rozwiązać ten problem – zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego „kiwona” (czy tłoczyska) na ruch obrotowy wału wyciągu (windy) kopalnianego!

.4. Trafiając na różne linki wpadam w różne zdziwienia. Jak choćby na temat kwakrów, Braci Morawskich, Metodystów czy rodziny Pease’a. A to wszystko jest związane i z historią jako taką, i z geografią, i historią przemysłu…

Nawiasem mówiąc, Edward Pease jest pierwszym kwakrem (Religijne Towarzystwo Przyjaciół ), zasiadającym w angielskim parlamencie. Jego cała rodzina jest interesująca, choćby brat i syn, obaj o imieniu Joseph – jeden to abolicjonista walczący z niewolnictwem i twórca „Peace Society”, a drugi działacz „British India Society”, czyli rzekomo walczący z niewolnictwem w Indiach, a według innych linków jedna z osób walcząca o zwiększenie eksportu opium z Indii do Chin. W tym wszystkim jest smaczek religijny dodatkowy, bo zarówno metodyści (siostra Georga Stephensona była metodystką), jak i kwakrzy mieli wiele wspólnego z „Braćmi Morawskimi” i pośrednio Arianami. Kościół Morawski (Jednota bratrská) wywodzi się od Jana Husa i do Saksonii (wcześniejsza nazwa tych ziem Upper Lusatia – Górne Łużyce https://en.wikipedia.org/wiki/Upper_Lusatia ) trafił w roku 1772 w wyniku prześladowań na terenie Czech i Sląska…
W jakiś dziwny sposób metodyści i kwakrzy (jedni i drudzy związani jakoś z Braciami Morawskimi / Czeskim), zamieszkują w Anglii te tereny gdzie powstają pierwsze kopalnie, pierwsze koleje i gdzie buduje się / poza Kornwalią/ najwięcej silników parowych. Wszyscy z tych ziem częściej bywają w Edynburgu niż w Londynie…

Zarówno metodyści jak i kwakrzy najbardziej widoczni są w Northumberland…

https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Pease_(railway_pioneer)
https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Pease_(India_reformer)
https://en.wikipedia.org/wiki/Peace_Society
https://en.wikipedia.org/wiki/Anti-Slavery_Society
https://en.wikipedia.org/wiki/British_Indian_Association#British_India_Society
https://en.wikipedia.org/wiki/Moravian_Church
https://en.wikipedia.org/wiki/Lower_Lusatia
https://en.wikipedia.org/wiki/Upper_Sorbian_language

.5. Zastanawiam się nad etymologią. Choćby nazwą lokomotywy „Blücher” (often spelled Blutcher). A może historycy tak ją nazwali i „skojarzyli” z Blücher’em? Może George nazwał parowozik po słowiańsku „Blaszak”? A ktoś z wymawianej niewyraźnie czy niezrozumiale nazwy przerobił na napis i nazwę taki jaki znamy?

Albo taka nazwa XIX angielskich kopalni „Collieries”. Wikipedia przerzuca do „Coal mining”.

Ale to „kol”, czy „ol”, mamy w polskich słowach KOLej, OLej. Mamy rosyjski „ug-OL”

Węgiel to także ugljen, uhlí, uhlie, stenkul, Steinkohle (kohle), kömür…

Polski kopalniany „szyb”, rosyjski „kopior” (копёр), angielski – „pit”

Ale więcej frapujących informacji znajdą Państwo w kolejnym odcinku…

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

Ciąg dalszy nastąpi….

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

============================================
Do tłumaczenia tekstów można stosować na przykład:
http://free-website-translation.com/

============================================

Spis wcześniejszych zapisów

♫ – OFF TOPIC – SPIS TREŚCI tematów „OT”
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/16/%e2%99%ab-off-topic-spis-tresci-tematow-ot/

https://kodluch.wordpress.com/about/

5 uwag do wpisu “♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 4. Przed konkursem „Rainhill Trials”…)

Dodaj komentarz

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s