체인보트

체인보트,^[1][2] 체인^[3] 예인 또는^[4] 체인십은 19세기 후반과 20세기 전반 유럽의 많은 ^[5]강에서 사용된 일종의 강으로,^[2][6][7] 추진력을 위해 강바닥에 깔린 강철 체인을 사용했다.체인은 기내에 장착된 증기 엔진을 사용하여 연결되었고 보트는 일련의 ^[2][6][8][9]바지선을 견인할 수 있었다.독일에서는 이런 배를 케텐슐레프, 케텐슐레퍼, 케텐슐레퍼 또는 케텐슐레프라고 부르고 프랑스에서는 ^[6][10]투우르라고 불렀다.

체인은 배의 뱃머리에 있는 붐을 타고 물 밖으로 끌어올려 배의 축을 따라 갑판을 넘어 배의 엔진으로 유도되었다.증기 엔진에서 체인으로의 동력 전달은 보통 드럼 윈치를 사용하여 이루어집니다.거기서부터 쇠사슬은 갑판을 넘어 선미의 또 다른 붐으로 이끌려 다시 강으로 내려갔다.선미 붐과 두 개의 방향타(앞과 뒤)를 좌우로 움직이면 강의 ^[7]굴곡을 협상할 때에도 강 중심부의 체인을 다시 교체할 수 있었다.

역사

19세기 후반 유럽에서 체인보트 항행은 산업 혁명 기간 동안 내륙 선박에 혁명을 일으켰고, 지금까지 통풍이 잘 되는 동물이나 사람에 의한 바지선의 운송을 대체했다.이러한 강 보트의 체인 구동은 그 당시 상대적으로 출력이 낮은 증기 엔진을 최적으로 사용했다.게다가, 그 배들은 특히 그 당시와 관련된 어려운 강 항해 조건에 잘 적합했다: 많은 강들이 얕거나 빠르게 흘러서 효과적으로 패들 기선의 사용을 금지했다.그 결과, 곧 쇠사슬 보트가 유럽 전역의 많은 강에서 사용되었습니다.하지만 20세기 전반이 되자 그들은 점점 더 강력한 노 젓는 기선과의 경쟁에 위협을 받고 있었습니다.^[11] 이는 하천의 운하화의 도움을 받은 것이었습니다.

체인 보트의 개발의 첫 번째 디자인과 초기 기술 단계는 19세기 중반, 특히 프랑스에서 이루어졌다.엘베, 네카, 마인 강에 있는 모든 후기 체인 보트의 원형은 프랑스 증기선 라빌 드 센스였다. 이 배는 1850년경 독일 엔지니어 M 디츠에 의해 보르도에서 건조되어 파리와 몬테로 사이의 센 강을 항해했다.기술적으로 매우 진보된 작동 원리와 공학적인 특징들은 이후의 모든 유럽 체인 ^[7]기선에 채택되었다.

설계.

이 대칭으로 설계된 보트의 선체는 뱃머리와 선미 부분의 수면과 거의 수평이 되었다.이 설계는 견인 체인을 보트 뱃머리로 들어올리는 데 필요한 힘을 ^[12]줄였고 뱃머리의 통풍도 줄였습니다.중앙의 보트가 높기 때문에 증기 엔진을 쉽게 수용할 수 있었습니다.뱃머리와 선미에서 낮고 중앙에서 더 높은 이 갑판 모양은 이후에 제작된 모든 체인 보트의 전형적인 형태입니다.

쇠사슬 보트는 물살이 빠른 얕은 강에서 선호되었다.이것이 그들의 용골의 평평하고 얕은 통풍구의 이유였다.특히 얕은 물에 최적화된 체인 보트는 적재되지 않았을 때 흘수량이 40~50cm(16~20인치)에 불과했습니다.석탄을 가득 실었음에도 불구하고, 그들의 통풍은 겨우 70에서 75 센티미터(28에서 30 인치)^[13]였습니다.이 얕은 외풍은 강의 수위가 매우 낮을 수 있는 건조한 여름에도 강 교통을 가능하게 했다.

길이가 30~40m(100~130ft)이고 폭이 5~6m(15~20ft)인 짧은 체인 보트는 기동성이 더 뛰어났으며, 예를 들어 살레 강에서 굽은 부분이 많은 좁은 강에 매우 적합합니다.길이가 45~55m(150~180피트), 폭이 7~10m(25~35피트)인 긴 배는 엘베강과 같은 비교적 깊은 강물에 더 적합했다.수로가 깊을수록 무거운 쇠사슬을 들어올리는 데 필요한 힘이 커졌다.배의 뱃머리가 더 내려졌다.대형 보트의 경우 이 효과는 ^[14]적습니다.

선체 자체는 철이나 나무로 만들어졌고 강바닥과의 빛에 견딜 수 있었다.그러나 만약 구멍이 뚫렸다면 선체는 침몰을 막기 위해 여러 개의 방수 격벽에 의해 내부에 구획되었다.갑판 아래에는 증기기관, 석탄 벙커, 승무원 ^[7]숙소가 있었다.

제어 및 내비게이션

체인보트 항해에서 체인은 강바닥에 수백 킬로미터의 장거리를 단순히 "느슨하게" 놓여 있었다.미터당 약 15킬로그램(30파운드/yd) 또는 킬로미터당 15톤(27톤/mi)의 무게인 거대한 체인의 무게와 강바닥의 모래와 돌에 자연스럽게 걸리는 것만이 저항력을 제공했고, 체인 보트와 그 부속 바지선이 체인을 따라 스스로 끌 수 있었다.물은 보트와 바지선의 무게를 지탱하는 반면 체인은 엔진의 힘을 감당하기만 하면 되었다.체인은 양쪽 끝에만 정박되어 있어서 보트가 계속해서 체인의 ^[14]끝까지 끌어갈 수 있었다.

체인이 옆으로 어긋나 문제가 발생했습니다.커브길에서는 커브길의 체인이 점점 더 곧게 당겨져 커브길 안쪽으로 이동하는 경향이 있었다.이것을 막기 위해, 크고 강력한 ^[14]방향타를 가진 체인 보트가 앞뒤로 설치되었다.이 방향타들은 때때로 길이가 4미터가 넘었고 갑판의 제어 바퀴의 도움으로 작동되었다.

배의 뱃머리와 선미에서 쇠사슬은 갑판 끝 너머로 돌출된 붐을 따라 인도되었다.이것은 체인이 긴 방향타를 치는 것을 막았다.붐은 움직일 수 있었고 수동 크랭크를 사용하여 옆으로 흔들 수 있었다.따라서 보트는 체인의 방향에 대한 각도로 방향을 잡을 수 있습니다.이것은 또한 ^[14]강의 중심에 있는 체인을 다시 교체할 수 있는 가능성을 높였습니다.

붐에는 체인이 끊어졌을 때 도망칠 수 없도록 체인 차단 장비도 설치되었다.쇠사슬이 쇠사슬에 걸리기에는 너무 빠르지 않으면 도망쳐서 강으로 사라진다.그리고 나서 그것은 드래그 앵커로 힘들게 위치를 잡아서 ^[15]인양해야 했다.

체인 드라이버

체인 보트의 1세대에서는 체인이 보트 옆쪽에 있는 체인 드럼을 덮쳤다.물살이 빠른 경우나 침전이나 큰 바위 등 강바닥 장애물로 인해 체인을 들어올리는 데 문제가 있을 경우 배가 크게 항로를 벗어나 한쪽으로 기울 수 있다.그 결과, 이후의 체인 보트에서 체인 드라이브는 항상 ^[14]보트의 중앙선에 위치했습니다.

드럼 윈치

엘베강의 오래된 체인 보트, 네카강의 체인 기선, 그리고 헤시안 마인케트사의 메인호의 세 배는 드럼 윈치를 사용하여 동력을 전달했습니다.구동 드럼의 체인에 필요한 트랙션을 보장하기 위해 체인을 보트 중앙에 있는 다른 드럼 뒤에 배치된 트랙션 드럼 두 개에 여러 번 감았습니다.체인은 4개에서 5개의 홈을 이루며 앞뒤 ^[16]드럼통에 번갈아 감겨 있었다.

이 방법의 단점은 체인이 자주 끊어진다는 것이었다.이는 단순히 인터럽트 트레인의 길이에 의한 체인의 과부하로 인해 발생한 것이 아닙니다.체인 링크가 원래 단면의 절반까지 마모되더라도 이 힘은 ^[17]단절로 이어지지 않을 것으로 계산되었습니다.문제는 전방 트랙션 드럼의 마찰 마모가 후방보다 훨씬 더 무겁다는 데 있다.그리고 두 드럼의 지름이 같지 않게 되자 앞쪽 드럼보다 뒤쪽 드럼을 감싼 체인이 많아졌습니다.이로 인해 드럼과 드럼 사이에 장력이 발생할 수 있으며, 이 장력은 체인 링크가 인장 하중을 견디지 못하고 파괴 한계를 ^[18]초과했다.

체인이 한쪽으로 쏠리거나 매듭이 형성되는 등 체인이 꼬이면 이 효과는 더욱 뚜렷해졌다.이로 인해 회전 반경이 최대 25% 증가하여 체인의 탄성 한계치인 5%에 도달했습니다.

드럼통에서 체인으로의 견인력 전달은 마찰에 의해서만 이루어졌다.서리나 얼음이 쌓이면 체인이 미끄러질 수 있다.이런 경우 ^[15]드럼통 위로 뜨거운 물이 쏟아졌다.

드럼 윈치의 또 다른 문제점은 30~40m(100~130피트)의 비교적 긴 체인이 두 드럼에 여러 번 감겨야 했다는 것입니다.체인 보트가 바지선을 상류로 끌어올리기 위해서만 사용되었을 경우, 단순히 돌아오는 길에 드럼에 필요한 체인의 양을 줄일 수 없었습니다.그렇지 않으면 일정 시간이 지나면 잉여 체인이 작업 구역의 선두에 쌓이게 되고 시작 시 느슨해지지 않게 됩니다.이 문제를 피하기 위해 체인 보트는 항상 체인 섹션을 다운스트림으로 운반하여 체인 ^[19]경로의 시작 부분에서 떨어뜨렸습니다.그 결과, 쇠사슬의 지속적인 움직임이 있었고, 급류와 같은 강의 더 위험한 구간에서 통제가 더 어려워졌다.특히, 의도적으로 사용된 보강 체인 단면은 지속적으로 상류로 이동하였다.또한 두 개의 체인 보트가 만났을 때 체인을 일시적으로 버리는 것은 체인이 두 개의 ^[20]드럼에 여러 번 감겨 있어 상대적으로 어려웠습니다.

자체 보조 엔진이 없는 체인 기선의 대부분은 상류와 하류로 이동하기 위한 기어가 달랐다.업스트림 주행 시에는 트랙션이 더 높도록 설계되었으며, 다운스트림 주행 시에는 속도가 ^[21]더 빨라지도록 설계되었습니다.

체인 그립 휠

체인그립휠^[11](Kettengreifrad)은 1892년 5월 독일 위비가우 소재 엘베 선박회사 케트의 이사장인 에발트 벨링그라트에 의해 지속적인 체인 파손 문제를 극복하기 위해 설계되었다.이 장치는 엘베 강의 다양한 체인 배와 메인 강의 로열 바이에른 체인 보트 회사의 8개의 체인 보트에 사용되었습니다.이 메커니즘의 아이디어는 실제 구동에 드럼이나 휠 하나만 사용하고 체인을 여러 번 감는 것이 아니라 부분적으로만 휠 위로 감는 것이었습니다(그림 1).그 디자인은 체인이 미끄러지지 않게 단단히 결합되도록 되어 있었다.또한 다른 체인 두께와 체인 링크 길이로 작동해야 하며 방향(예: 각도 또는 측면)과는 독립적으로 작동해야 했습니다.체인에 매듭이 생겨도 디자인은 ^[17]문제없이 반응하도록 되어 있었습니다.

체인은 왼쪽과 오른쪽에서 체인을 잠그는 많은 이동 가능한 사이드 핀에 의해 변속기 영역에 결합되었습니다(그림 2).비평가들은 처음에는 "포수"의 많은 개별 가동 부품이 빠르게 마모될 것을 우려했다.그러나 1892년 5월에 시작된 3년간의 재판으로 이러한 두려움은 누그러졌다.반대로, 포수를 사용함으로써 동력 전달이 개선되어 더 많은 바지선을 한 줄로 끌 수 있게 되었다.그 결과 위비가우에서 케트에 의해 건조된 모든 새로운 체인보트에 ^[17]포수가 설치되었다.

그러나, 리버 메인에서는, 1924년에 체인 그립 휠이 드럼 윈치로 다시 교체되었습니다. 왜냐하면 첫 번째 윈치가 너무 쉽게 ^[15]고장나기 때문입니다.

전자 드럼

쇠사슬이 끊어지고 강에서 쇠사슬이 움직이는 빈도를 줄이기 위한 또 다른 시도는 프랑스에서 왔고 1892년 11월 파리 ^[19]근처의 Lower Seine에 도입되었다.그것의 발명가인 드 보벳은 자력에 의해 변속기 드럼의 마찰을 증가시키는 기술을 개발했다.여기도 체인은 트랙션 드럼의 4분의 3 정도만 감겨져 있었다.트랙션 드럼에 체인이 결합되는 것은 내장된 전자석에 의해 생성된 자력에 의해 달성되었습니다.이에 필요한 전류는 자체 엔진과 약 3HP ^[18]발전기에 의해 생성되었습니다.

체인이 드럼을 감싼 짧은 길이에도 불구하고, 9kg/m(18lb/yd)의 오래된 체인을 사용해 약 6000kg-힘(13,000lbf)^[18]의 견인력을 발생시켰을 때, 자력은 충분했습니다.

보조 엔진

체인을 끌어당기기 위한 메인 엔진 외에, 대부분의 최신 체인 보트는 보조 엔진을 가지고 있었다.이것은 체인을 사용하지 않고도 보트를 운전할 수 있게 했고, 주로 ^[22]하류로 이동할 때 사용되었습니다.따라서 더 높은 보트 속도를 달성할 수 있고 같은 체인으로 반대 방향으로 이동하던 보트들이 서로 마주쳤을 때 더 이상 시간이 많이 걸리고 복잡한 통과 절차를 따를 필요가 없었기 때문에 하류 이동 시간이 단축되었습니다.또한 체인의 마모를 방지했습니다.

수력 터빈

1892년에 Zeuner 수력 터빈을 사용하는 체인 보트가 Elbe에 도입되었습니다.그것들은 오늘날의 하이드로젯 추진 시스템의 선구자였다.더 빠른 다운스트림 주행 시간 외에도, 보조 엔진은 체인 작동 중 스티어링 보정을 가능하게 하고 턴 기동을 단순화합니다.수력 터빈은 엘베 강의 여러 체인 보트와 ^[21]메인 강의 바이에른 체인 보트에 사용되었습니다.

체인으로 된 기선의 선체 측면에 있는 직사각형 모양의 흡입구 두 개를 통해 물이 빨려 들어갔다.그리고 나서 그것은 선체 내부의 터빈을 통해 흘렀다.터빈은 물을 가속시켜 선체 측면에 있는 뒷면 출구를 통해 물을 밀어냈다.유출되는 물의 제트는 보트를 앞으로 이동시켰다(위쪽 그림).이동 방향을 반전시키기 위해 후진 요소를 회전시켜 물이 반대 방향으로 흐르도록 했습니다(높이 뷰의 하부 다이어그램).터빈의 펌프 방향은 ^[23][24]상관없이 항상 동일했다.

이 2세대 체인 기선은 좌현과 ^[25]우현에서 발견된 두 개의 수력 터빈을 갖추고 있었다.선회하는 동안 물은 ^[23]보트를 회전시키기 위해 한쪽은 앞으로, 다른 한쪽은 뒤로 흘렀다.

패들 휠 및 나사 프로펠러

다뉴브 강에서는 강한 조류 때문에 체인 선박들이 체인을 타고 하류로 이동할 수 없었다.체인 파손 등의 이유로 체인 보트를 급정거하면 후방의 바지선과 전방의 바지선이 부딪혀 출하 사고가 ^[26]발생할 우려가 있습니다.따라서 300~400hp의 엔진으로 구동되는 다운스트림 여정을 위한 보조 추진력으로 대형 측면 장착 패들 휠이 장착되었습니다.

세 번째 보조 추진 유형은 나사 ^[27]프로펠러였다.이러한 종류의 보조 시스템은 도나우 강의 일부 선박이 하류 항해를 위해 그 방향으로 바지선을 견인할 ^[26]수 있도록 하기 위해 사용되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

체인 보트 내비게이션 – 강의 체인을 타고 상류로 가는 보트에 의한 바지선의 상류 항행

레퍼런스

문학.

• 시그베르트 제세비츠, 헬무트 n츠쉬, 테오도르 그뢰첼: 케텐시파흐트.VEB Verlag Technik, 1987, ISBN 3-341-00282-0
• 케텐슐레프쉬파흐트인: Otto Lueger: Lexikon der gesamten Technik und Ihrer Hilfswissenschaften, 제5권, 제2권 개정판, 도이치 베르라그산슈타르트: 슈투트가르트 und 라이프치히, 1907년 페이지 460~462 zeno.org
• Georg Shanz: "스터디엔 위버 다이베이.바세르스트라엔 밴드 1, Die Kettenschlepphiffahrt auf main", C.C.C.Bamberg, Buchner Verlag, 1893(쾰른 대학 경제사회사 세미나 도서관 디지털 텍스트)
• Theodor Grötshel und Helmut Duntsch : Betriebsmittelzeichnis der KETT – 도이치 엘프시파흐르트 게셀샤프트인: 에발트 벨링그라트: 에인 레벤 für die Schiffahrt, Schriften des Vereins zur Förderung des Lauenburger Elbschiffahrtsmuseums E.V., 제4권, 2003, 라우엔부르크
• 칼 빅터 수판: Wasserstrassen und Binnenschiffahrt.A. Troschel: Berlin-Grunewald, 1902. 섹션: Dampfschiffahrt. (Ketten-und Seiltauer. 페이지 261/262, Taueribetrieb. 페이지 262-265, Aufn Abnehmen der Kette. 페이지 26.5, Ketten. 266).

외부 링크

• 2010년 11월 15일 리케발 터널을 통해 전기 체인 보트를 타고 여행하는 동영상
• 2013년 7월 12일 회수된 프랑스(프랑스) 체인보트의 오래된 사진이 많은 포럼