أسطوانة بخارية

المدحلة البخارية (أو المدحلة البخارية ) هي شكل من أشكال مدحلة الطرق - نوع من آلات البناء الثقيلة المستخدمة لتسوية الأسطح، مثل الطرق أو المطارات - والتي تعمل بمحرك بخاري . يتم تحقيق عملية التسوية / التسوية من خلال الجمع بين حجم ووزن المركبة والدحرجات : العجلات الملساء والأسطوانة الكبيرة أو الطبلة المثبتة في مكان عجلات الطريق المداس.

إن أغلب بكرات البخار تشبه ظاهريًا محركات الجر، حيث أن العديد من مصنعي محركات الجر قاموا لاحقًا بإنتاج بكرات بناءً على تصميماتهم الحالية، وكانت براءات الاختراع التي يمتلكها بعض مصنعي البكرات تميل إلى التأثير على الترتيبات العامة المستخدمة من قبل الآخرين. والفرق الرئيسي بين المركبتين هو أنه في البكرة تحل البكرة الرئيسية محل العجلات الأمامية والمحور اللذين سيتم تركيبهما على محرك الجر، وتكون عجلات القيادة ناعمة ومُتعبة.

تشير كلمة "مدحلة بخارية" في كثير من الأحيان إلى مداحل الطرق بشكل عام، بغض النظر عن طريقة الدفع. ^[1]

قبل حوالي عام 1850، كانت كلمة "مِحْكَمة بخارية" تعني آلة ثابتة لدرفلة وثني ألواح الصلب للغلايات والسفن. ومنذ ذلك الحين، كانت تعني أيضًا جهازًا متحركًا لتسوية الأرض. ^[2] تم تسجيل براءة اختراع لمِحْكَمة بخارية مبكرة بواسطة لويس ليموين في فرنسا عام 1859 وتم عرضها في وقت ما قبل فبراير 1861. ^[3] في بريطانيا، تم تصميم مُحْكَمة بخارية تزن 30 طنًا في عام 1863 بواسطة ويليام كلارك وشريكه دبليو إف باثو. ^{[4] [5]} بعد فشلها في إقناع سلطات الطرق البلدية البريطانية، تم نقلها إلى كولكاتا حيث استمرت في العمل. ^[5]

كانت شركة Aveling and Porter هي أول من نجح في بيع المنتج تجاريًا وأصبحت لاحقًا أكبر شركة مصنعة في بريطانيا. ^[4] في عام 1866، أنتجت نموذجًا أوليًا لأسطوانة ببكرات بعرض 3 أقدام مثبتة في الجزء الخلفي من محرك جر قياسي بقوة 12 حصانًا اسميًا . وصفت الصحف المحلية هذه الآلة التجريبية بأنها "أول أسطوانة بخارية في العالم" وتسببت في مشهد عام.

في عام 1867، تم تسجيل براءة اختراع مدحلة الطرق البخارية وبدأت الشركة في إنتاج أول مدحلة بخارية عملية - تم تركيب بكرات الآلة الجديدة في المقدمة بدلاً من الخلف وكان وزنها يزيد عن 30 طنًا. تم اختبارها على الطريق العسكري في تشاتام وستار هيل في روتشستر وفي هايد بارك بلندن وأثبتت الآلة نجاحًا كبيرًا. في غضون عام، تم تصديرها إلى جميع أنحاء العالم، بما في ذلك إلى فرنسا والهند والولايات المتحدة. قال كبير المهندسين في مدينة نيويورك عن أحد هذه الآلات، "في يوم واحد من الدحرجة بتكلفة 10 دولارات، تم إنجاز قدر كبير من العمل كما هو الحال في يومين من الدحرجة باستخدام مدحلة تزن 7 أطنان تجرها ثمانية خيول بتكلفة 20 دولارًا في اليوم." ^[6] وجد أن البكرات الأثقل يصعب التعامل معها وتم تقليل وزن الآلات إلى حوالي 10 أطنان. ^[4]

قامت شركة Aveling & Porter بتحسين منتجاتها باستمرار على مدى العقود التالية، حيث قدمت بكرات أمامية قابلة للتوجيه بالكامل ومحركات بخارية مركبة في المعرض الزراعي الملكي لعام 1881. أدى التحول إلى الأسفلت لبناء الطرق إلى زيادة الطلب على البكرات البخارية التي يمكنها الرجوع للخلف بسرعة حتى تتمكن من دحرجة القطران وهو لا يزال ساخنًا. ^[7] تم تقديم الآلات القادرة على القيام بذلك في العقد الأول من القرن العشرين. ^[7]

انتهى الإنتاج حوالي عام 1950. ^[8]

كانت غالبية البكرات من نفس التكوين الأساسي المكون من 3 بكرات، مدفوعة بالتروس، مع عجلتين كبيرتين ناعمتين (لفات) في الخلف ولفة عريضة واحدة في المقدمة (في الواقع، تتكون اللفة العريضة عادةً من لفتين أضيق على نفس المحور، لتسهيل التوجيه). ومع ذلك، كان هناك أيضًا متغير مميز، وهو "الترادفي"، الذي كان به لفتان عريضتان، واحدة أمامية وواحدة خلفية. استخدمت تلك التي صنعتها شركة Robey & Co محرك عربة البخار القياسي ومرجل المسدس المثبت في إطار عارضة مع لفات ومحرك سلسلة لإنتاج بكرة عكسية سريعة مناسبة لأسطح الطرق الحديثة مثل الأسفلت والإسفلت البيتوميني . ^[9] تم تعديل عدد من بكرات Robey & Co. الترادفية لعمل متغير آخر، وهو الترادف الثلاثي، وهو ترادف مع لفة ثالثة، مثبتة مباشرة خلف اللفة الخلفية. قدمت شركة Robey الأجزاء، لكن التعديل قام به Goodes of Royston. ^[9] لا تزال عشر بكرات روبي مترادفة واثنتان ثلاثيتا الترادف محفوظة، ^[10] ومن المعروف أن إحدى البكرات الثلاثية الترادف استُخدمت في بناء أجزاء من الطريق السريع M1 .

كان أحد أشكال التكوين الأساسي هو "المحرك القابل للتحويل": وهو محرك يمكن أن يكون إما أسطوانة بخارية أو محرك جر ويمكن تغييره من شكل إلى آخر في وقت قصير نسبيًا - أي أقل من نصف يوم. وقد أحبت السلطات المحلية المحركات القابلة للتحويل، حيث يمكن استخدام نفس الآلة للنقل في الشتاء وإصلاح الطرق في الصيف.

على الرغم من أن معظم تصميمات الأسطوانات البخارية مستمدة من محركات الجر، وتم تصنيعها بواسطة نفس الشركات، إلا أن هناك عددًا من الميزات التي تميزها.

الفرق الأكثر وضوحًا هو في العجلات. كانت محركات الجر تُبنى عمومًا بعجلات فولاذية كبيرة مُصنّعة ذات قضبان عريضة. وكانت المحركات المخصصة للاستخدام على الطرق مزودة بإطارات مطاطية صلبة متصلة مثبتة حول الحواف، لتحسين الجر على الأسفلت. أما المحركات المخصصة للاستخدام الزراعي فكانت مزودة بسلسلة من الأشرطة مثبتة قطريًا عبر الحواف، مثل مداس إطار الجرار الهوائي الحديث، وكانت العجلات عادةً أوسع لتوزيع الحمل بشكل أكثر توازناً.

من ناحية أخرى، كانت البكرات البخارية مزودة بعجلات خلفية ناعمة وبكرة أمامية. وكانت البكرة تتألف من زوج من الأسطوانات العريضة المتجاورة المدعومة من كلا الطرفين. وقد حلت محل العجلات والمحور المنفصلين لمحرك الجر.

في الترتيب التقليدي، يتم تثبيت الأسطوانة الأمامية في المنتصف، أمام المدخنة. من أجل السماح بمساحة كافية من الغلاية (وبالتالي لفة أمامية أكبر)، يتم تمديد صندوق الدخان للأمام بشكل أساسي في الأعلى لدمج لوحة دعم لتثبيت المحمل لتجميع الأسطوانة. وهذا يعطي المظهر المميز والمغطى للجزء الأمامي من بكرة البخار. كما يتطلب تصميمًا مختلفًا لباب صندوق الدخان - يجب أن يكون مفصلًا لأعلى أو لأسفل، بدلاً من الفتح جانبيًا، بسبب الوصول المحدود المتاح. الوصول إلى أنابيب الغلاية للتنظيف محدود وعادةً ما يتعين إدخال الفرشاة من خلال الفجوة الصغيرة بين الجزء العلوي من اللفة والشوكة.

كانت اللفائف الأمامية والخلفية مزودة عادةً بقضبان كاشطة . ومع تحرك السيارة، كانت هذه القضبان تعمل على إزالة أي مادة سطحية عالقة باللفائف، لمنع تراكم المواد وضمان الحفاظ على تشطيب مسطح.

تم تجهيز بعض الأسطوانات البخارية بأداة خدش مثبتة على صندوق العطاء في الخلف. يمكن تأرجحها إلى مستوى الطريق واستخدامها لتمزيق السطح القديم قبل إعادة بناء الطريق.

كان من بين الملحقات الأخرى رشاش القطران – وهو عبارة عن قضيب مثبت في الجزء الخلفي من الأسطوانة. ولم يكن هذا الجهاز شائع الاستخدام.

كانت بريطانيا من أكبر مصدري البكرات البخارية على مر السنين، وربما كانت شركة أفلينج وبورتر هي الأكثر شهرة والأكثر إنتاجًا.

قام العديد من مصنعي محركات الجر الآخرين ببناء بكرات بخارية، ولكن بعد أفلينج وبورتر، كانت الشركات الأكثر شعبية هي مارشال، سون وشركاه ، وجون فاولر وشركاه ، وواليس وستيفينز .

في أمريكا، كانت شركة Buffalo-Springfield Roller Company من الشركات الكبرى في مجال البناء. وكانت شركة JI Case تصنع محركات مزارعها ذات بكرات، إلا أنها كانت تتمتع بحصة سوقية صغيرة. وكانت هناك دول أخرى لديها شركات مصنعة مثل التشيك والسويسريين والسويديين والألمان (ولا سيما شركة Kemna ) والهولنديين الذين كانوا ينتجون بكرات بخارية.

• 
  أسطوانة بخارية من طراز Buffalo Springfield صُنعت في الولايات المتحدة عام 1924: تصميم غلاية عمودية بأسطوانتين مترادفتين. لاحظ موضع باب صندوق النار، المواجه للخارج من الإطارات.
• 
  الجانب الآخر من نفس الأسطوانة يظهر وضع القيادة المائل: يواجه السائق أدوات التحكم في الغلاية (أي "للخلف") ويوجهها باليد اليمنى
• 
  مدحلة بخارية من طراز "كمنا"

في المملكة المتحدة، امتلكت العديد من الشركات أساطيل من بكرات البخار وتعاقدت مع السلطات المحلية لتوريدها. وظل العديد منها قيد الاستخدام حتى ستينيات القرن العشرين، وتم تصنيع جزء من الطريق السريع M1 باستخدام بكرات البخار. ^[11] تم استخدام عدد قليل من بكرات البخار لصيانة الطرق في أوائل السبعينيات، وقد يفسر هذا إلى حد ما سبب استمرار تسمية بكرات البخار التي تعمل بالديزل باسم بكرات البخار اليوم.

يتم الحفاظ على العديد من بكرات البخار في حالة صالحة للعمل، ويمكن رؤيتها أثناء التشغيل خلال مهرجانات البخار الحية الخاصة ، حيث يمكن أيضًا عرض نماذج مصغرة للتشغيل . في بعض معارض البخار والتجمعات في المملكة المتحدة ، يتم إعادة تمثيل عروض بناء الطرق باستخدام التقنيات والأدوات والآلات القديمة من قبل "عصابات الطرق" في زي أصيل. تظهر بكرات البخار بشكل بارز في هذه العروض. يحتوي معرض Great Dorset Steam Fair السنوي على قسم مخصص لآلات بناء الطرق، بما في ذلك مجموعة من بكرات البخار العاملة.

أنهى عدد من عمال المناجم حياتهم العملية في ملاعب الأطفال لتوفير شيء للأطفال للعب عليه. ^{[12] [13]}

تم تسمية فرقتين أمريكيتين شهيرتين على اسم فرقة Steamrollers، Buffalo Springfield و Mannheim Steamroller . Parni Valjak (ترجمة Steamroller ) هو اسم فرقة الروك الكرواتية واليوغوسلافية الشهيرة، وقد استخدمت المجموعة اسم Steam Roller في إصداراتها باللغة الإنجليزية. ^[14]

تظهر اثنتان من المدحلات البخارية المختلفة كشخصيتين بارزتين في المسلسل التلفزيوني توماس والأصدقاء ؛ جورج وباستر، وكلاهما يعتمدان على تصميم فئة أفلينج-بارفورد R.

كان المهندس البريطاني فريد ديبناه، وهو من هواة رفع الحواجز والهندسة، معروفًا بكونه مؤسسة وطنية في بريطانيا العظمى للحفاظ على بكرات البخار ومحركات الجر. وكان أول محرك أعاده إلى العمل هو بكرة بخارية من إنتاج شركة أفلينج آند بورتر ، رقم التسجيل DM3079. وقد بُنيت عام 1912، وكانت عبارة عن بكرة طريق ذات صمام منزلق وأسطوانة واحدة وأربعة أعمدة ووزنها 10 أطنان. ^[15] أطلق فريد على المحرك في الأصل اسم "أليسون"، نسبةً إلى زوجته الأولى، ثم أعاد تسمية المحرك باسم "بيتسي" (اسم والدته) بعد طلاقه - وكانت وجهة نظر فريد هي "قد تتغير الزوجات ولكن والدتك تظل والدتك!" وقد ظهرت هذه البكرة في العديد من برامج فريد التلفزيونية المبكرة. ولا يزال من الممكن رؤيتها في مسيرات البخار في بريطانيا وكانت في البخار في معرض دورست البخاري الكبير عام 2011.

أصدر المؤلف تيري براتشيت تعليمات لزميله نيل جيمان بأن أي شيء كان براتشيت يعمل عليه وقت وفاته يجب تدميره بواسطة مدحلة بخارية. كما صرحت ابنة براتشيت والمنفذة الأدبية ريانا براتشيت أيضًا بأنها لم تكن لديها رغبة في محاولة إنهاء عمل والدها أو مواصلة امتياز Discworld بدونه. وبناءً على ذلك، أحضر مساعد براتشيت روب ويلكنز القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر الخاص ببراتشيت إلى معرض Great Dorset Steam Fair ، حيث تم دفع مدحلة بخارية فوقه. ^[16]

تتمتع المدحلة البخارية برمزية قوية لقوة لا تقاوم وتدفع إلى الأمام. لُقب الجيش الإمبراطوري الروسي بـ "المدحلة البخارية" خلال الحرب العالمية الأولى ، نظرًا لضخامة حجمه، وبدأت روسيا الحرب بهجوم. "المدحلة البخارية الروسية" هي أحد تجسيدات روسيا ، إلى جانب الدب الروسي والنسر ذو الرأسين ومات زيمليا .

• تاريخ المركبات البخارية
• محرك الجر
• الأسطوانة (أداة زراعية) – للأسطوانات الزراعية
• الأسطوانة (توضيح) - لأنواع أخرى من الأسطوانة
• قائمة مواضيع الطاقة البخارية
• دراجة نارية بادي – لقب لنوع آخر من مركبات الضغط.
• شركة توماس جرين آند صن هي شركة مصنعة لأسطوانات البخار، ولكنها معروفة أكثر بأسطوانات المحرك.

• جمعية مداحل الطرق – جمعية مقرها المملكة المتحدة مكرسة للحفاظ على مداحل البخار (والمحرك) ومعدات صناعة الطرق المساعدة.
• "الديناصور البخاري" - أقدم محرك جر متبقي في العالم: السلف المباشر لأقدم بكرات أفلينج.
• بكرة فريد ديبناه "بيتسي" – قصة ترميم بيتسي
• متحف نيو إنجلاند اللاسلكي والبخاري - أسطوانة بخارية من الماكادام في بوفالو-سبرينجفيلد