مستخدم:ASEN6/ملعب33
1800-2021
مواضيع
كان هناك وقت في التاريخ كان فيه جسم الإنسان هو السبيل الوحيد لتشغيل الأشياء. ثم تعلمنا تسخير الخيول والثيران. ثم توصلنا إلى كيفية استخدام المياه لتوليد الطاقة باستخدام نواعير الماء. لكن كل مصادر القوة هذه لها حدودها. لا يمكنك إنشاء قاطرة أو سفينة سياحية مثل تيتانيك بأي من مصادر الطاقة هذه. وبينما يمكنك إنشاء محطة طاقة أو مصنع يعمل بالمياه ، فإنك مقيد بشدة فيما يتعلق بالمكان الذي يمكنك تحديد موقعهم فيه. العالم بحاجة إلى مصدر أفضل للقوة. قدم المحرك البخاري الانتقال إلى العصر الصناعي. تم تقديم أول محرك بخاري عالي الضغط في عام 1800 بواسطة المهندس البريطاني ريتشارد تريفيثيك. بحلول عام 1850 ، قام المهندسون بتحسين المحركات البخارية بشكل تدريجي وأصبح المحرك البخاري Corliss هو أحدث ما توصلت إليه احتياجات الطاقة الثابتة الكبيرة. كانت فعالة وموثوقة ، وكذلك كبيرة وثقيلة ، مما يجعلها محركًا جيدًا لتزويد المصانع بالطاقة. استخدم نظام التلفريك في سان فرانسيسكو محركات بخارية من هذا النوع. المحرك المستخدم لتشغيل معرض المئوية في فيلادلفيا عام 1876 هو مثال: محرك بخاري ثنائي الأسطوانات ينتج 1400 حصان (مليون واط). تحركت المكابس التي يزيد قطرها عن ياردة (مترًا واحدًا) في أسطواناتها بمقدار 10 أقدام (3 أمتار) لتدوير دولاب الموازنة بعرض 30 قدمًا (9 أمتار). استخدمت تيتانيك الجيل التالي من المحرك البخاري ، حيث استولت أسطوانات متعددة على الطاقة من عمليات التمدد المتتالية لنفس البخار. العنصر الأساسي لأي محرك بخاري عالي الضغط هو الغلاية ، حيث ينتج الماء المغلي ضغط البخار. تكمن مشكلة الغلايات في أنها ، تحت ضغط عالٍ ، لديها بعض احتمالية الانفجار. وقع أحد أفظع انفجارات الغلايات على متن سفينة تعمل بالبخار تسمى سلطانة في عام 1865. كان بها أربع غلايات ، بدأ تسريب إحداها وتم إصلاحها على عجل. مع وجود ما يقرب من 2000 شخص على متنها ، يفترض أن المنطقة التي تم إصلاحها فشلت ، مما تسبب في انفجار مرجل هائل أدى إلى مقتل ما مجموعه حوالي 1800 شخص. يقوم المهندسون اليوم بتحديد التوربينات البخارية بدلاً من ذلك. تجدهم في كل محطة طاقة تقريبًا.
إذا تمكنا من الدخول إلى دماغ مهندس وإلقاء نظرة على القيم الأساسية التي تقود عملية التفكير ، فستكون الكفاءة إحدى القيم القريبة من أعلى القائمة. يهتم المهندسون بالكفاءة في كل ما يفعلونه. إذا كان المهندس يبني شيئًا ما ، فإن هذه القيمة تعبر عن نفسها في كفاءة المواد. المواد الزائدة تضيف الوزن وتزيد التكلفة. يستخدم الجمالون المواد بكفاءة عالية لسد الفجوة. هو في الغالب عبارة عن هواء - مجموعة من المثلثات المفتوحة مصممة هندسياً للحصول على قوة كبيرة. أقدم جسر مغطى في الولايات المتحدة ، وبالتالي أقدم جسر تروس ، هو جسر هايد هول المغطى من عام 1823 ، ويقع في شمال ولاية نيويورك. يبلغ طول الجسر 53 قدمًا (16 مترًا) وهو مصنوع من دعامتين خشبيين ، أحدهما على جانبي الجسر. يحمي السقف الموجود في الأعلى الخشب من العناصر. بدأت الجمالونات بدايتها في هياكل الأسقف التي يعود تاريخها إلى الإمبراطورية الرومانية ، ومن السهل فهم السبب. إذا كنت تحاول تمديد جدران كاتدرائية أو غرفة كبيرة ، فإن روافد السقف تحتاج إلى توصيل الجدارين. لكن الروافد الخشبية ، مهما كانت ضخمة ، تبدأ في الترهل تحت وزنها عند حوالي 40 قدمًا. الحل هو kingpost truss ، حيث يوجد kingpost في وسط روابط الرافعة في قمة العوارض الخشبية ، مما يدعم الرافعة. هذه هي الفكرة الأساسية وراء أي تروس - استخدام قطع مختلفة من الجمالون لدعم الأعضاء الآخرين من خلال التوتر أو الضغط. إنها تتطلب مادة أقل بكثير مقارنة بحزمة صلبة من نفس الأبعاد. هذا هو السبب في أننا نرى الجمالونات في كل مكان في العالم الحديث: في الجسور مثل جسر البوابة الذهبية ، والمباني مثل مركز التجارة العالمي ، والرافعات البرجية ، وأبراج خطوط الطاقة ، وما إلى ذلك. شعاع من نفس الحجم.