工程学之书
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1873年 缆车

安德鲁·史密斯·海利得(Andrew Smith Hallidie,1836—1900)威廉·埃佩尔斯海默(William Eppelsheimer,1842—卒年不详)

此处展示的缆车位于旧金山,今天依然在城市中运行。

高压蒸汽机(1800年),伊利运河(1825年),柴油机车(1897年),内燃机(1908年)

所有工程学的努力都被一个事实所约束:工程师需要利用当时已有的技术作为支持。因此,一个19世纪中期的工程师不可能使用激光器、微处理器或是廉价的铝制品。

所以从1873年到1890年,当发起人安德鲁·史密斯·海利得与工程师威廉·埃佩尔斯海默在旧金山着手设计一个交通系统的时候,他们需要克服的最大约束是现有蒸汽机的尺寸。蒸汽机又大又沉。它们需要供水系统和给煤系统,才能带动一个巨大的蒸汽火车头拉动长长的火车与数百名乘客。对于要在城市街道陡峭的山坡运行的小型车厢,这套系统完全不管用。

因此,蒸汽机的尺寸决定了建筑系统。蒸汽机要坐落在一个不动的建筑中,而后它们的动力会随着移动的金属缆绳分布到道路下面的沟槽中。如果缆车线有2英里(3 219米)长,它则需要至少4英里长的金属缆绳使其运转一个闭路。缆绳上的滚轴和皮带轮能最大程度地减小摩擦力。

缆车上有为操作者设计的一个杠杆。杠杆操纵着控制缆绳的机械。当车厢“抓住”缆绳,车厢就移动,当它脱离缆绳,车厢则可以滑行或制动。

在路线的尽头,缆绳通过一个大滑轮运行,因此它可以向蒸汽机的方向返回。如果车厢只有一组控制装置,它则需要到转盘调转车头;如果它的两端都有控制,它只需要通过一个转换器将其转换到另一条轨道上。

时速9.5英里(15千米)的缆车,其系统看上去非常的古老过时。但在当时,它们是最先进的交通工具。工程师建立了一整套的工作系统,使得人们在城市中的出行变得非常容易。一个世纪之后,这一系统依旧在城市中工作着。■