Steamo variklio išradėjo Thomaso Newcomeno biografija

Thomas Newcomenas (1663 m. Vasario 28 d. – 1729 m. Rugpjūčio 5 d.) Buvo kalvis iš Dartmuto, Anglijos, surinkęs pirmojo modernaus prototipą. garų variklis. Jo mašina, pastatyta 1712 m., Buvo žinoma kaip „Atmosferos garų variklis“.

Greiti faktai: Thomas Newcomenas

Iki Thomaso Newcomeno laiko, garo variklio technology buvo dar kūdikystėje. Išradėjai, tokie kaip Edvardas Somersetas iš „Worcester“, „Newcomen“ kaimynas Tomas Savery ir prancūzai Visi filosofas Johnas Desaguliersas tyrinėjo šią technologiją dar prieš pradedant Thomasą Newcomeną eksperimentai. Jų tyrimai įkvėpė išradėjus, tokius kaip Newcomenas ir Jamesas Wattas, išrasti praktiškas ir naudingas garais varomas mašinas.

Tomas Newcomenas gimė 1663 m. Vasario 28 d., Vienas iš šešių Elias Newcomen (d. 1702 m.) Ir jo žmona Sara (g. 1666). Šeima buvo tvirtai viduriniosios klasės: Elijas buvo laisvas savininkas, laivų savininkas ir prekybininkas. Mirus Sarai, Eliasas 1668 m. Sausio 6 d. Vedė Alisą Trenhale ir būtent Alisa užaugino Tomas, jo du broliai ir trys seserys.

Tomas greičiausiai tarnavo kaip mokinys iš Ekseterio geležies kalyklos: nors apie tai nėra duomenų, apie 1685 metus jis pradėjo prekiauti kalviu Dartmute. Dokumentiniai įrodymai rodo, kad jis iš įvairių gamyklų 1694–1700 m. Perka geležies kiekį iki 10 tonų, o 1704 m. - Dartmuto miesto laikrodį. „Newcomen“ tuo metu turėjo mažmeninę parduotuvę, kurioje prekiavo įrankiais, vyriais, nagais ir grandinėmis.

1705 m. Liepos 13 d. Newcomen vedė Hannah Waymouth, Peterio Waymouth dukterį iš Marlboro. Jie galiausiai susilaukė trijų vaikų: Thomaso, Eliaso ir Hannos.

Thomasui Newcomenui atliekant garo tyrimus padėjo Johnas Calley (g. 1663–1717), vyras iš Brixton, Devonshire. Abi jos yra įtrauktos į „Atmospheric Steam Engine“ patentą. Johnas Calley (kartais rašoma Cawley) buvo stiklininkas - kai kurie šaltiniai teigia, kad jis buvo santechnikas -, kuris stažavosi „Newcomen“ dirbtuvėse ir toliau dirbo su juo. Kartu jie greičiausiai pradėjo dirbti su garo varikliu XVII amžiaus pabaigoje, o iki 1707 m. Newcomen išplėtė savo verslą, išimdamas ar atnaujindamas naują nekilnojamojo turto nuomą daugelyje nekilnojamojo turto objektų Dartmutas.

Nei Newcomenas, nei Calley nebuvo išsilavinę mechanikos inžinerijos srityje, ir jie susirašinėjo su mokslininku Robertas Hooke'as, prašydamas jo patarti jiems apie jų planus statyti garo variklį su garo cilindru, kurio stūmoklis būtų panašus į Deniso Papino. Hokas patarė priešintis jų planui, tačiau, laimei, užsispyrę ir neišsilavinę mechanikai laikėsi savo planų: 1698 m. Newcomenas ir Calley padarė eksperimentinį 7 colių skersmens žalvario cilindrą, užrištą odiniu atvartu aplink stūmoklis. Pirmųjų garo variklių, tokių kaip tie, kuriuos eksperimentavo „Newcomen“, tikslas buvo išleisti vandenį iš anglių kasyklų.

Vietos gyventojai Newcomeną laikė ekscentru ir schemuotoju, tačiau jis žinojo apie garų variklį, kurį išrado Tomas Savery (1650–1715). „Newcomen“ apsilankė Savery namuose Modberyje, Anglijoje, už 15 mylių nuo to, kur gyveno „Newcomen“. Savery pasamdė kvalifikuotą kalvę ir geležies dirbtuvę „Newcomen“, kad galėtų sukurti savo variklio darbinį modelį. „Newcomen“ buvo leista pasigaminti sau „Savery“ mašinos kopiją, kurią jis pastatė savo kieme, kur jis ir Calley dirbo tobulindami „Savery“ dizainą.

Nors variklis, kurį sukūrė „Newcomen“ ir „Calley“, nebuvo visiškai sėkmingas, jie sugebėjo gauti patentą 1708 m. Tai buvo varikliui, jungiančiam garų cilindrą ir stūmoklį, paviršiaus kondensacijai, atskiram katilui ir atskiriems siurbliams. Taip pat patente buvo įvardytas Thomas Savery, kuris tuo metu turėjo išimtines teises naudoti paviršiaus kondensaciją.

Atmosferos variklis, kaip pirmą kartą suprojektuotas, naudojo lėtą kondensacijos procesą, tepdamas kondensatinį vandenį į išorę cilindro, kad susidarytų vakuumas, kuris, savo ruožtu, variklio smūgius turėjo daryti labai ilgais intervalais. Buvo padaryta daugiau patobulinimų, kurie nepaprastai padidino kondensacijos greitį. Pirmasis Thomas Newcomeno variklis padarė 6 ar 8 smūgius per minutę, kuriuos jis pagerino iki 10 ar 12 smūgių.

„Newcomen“ variklis praleido garą per čiaupą ir į cilindrą, kuris išlygino atmosferos slėgį, ir leido sunkiajam siurblio strypui nukristi ir, didesniam svoriui veikiant per siją, tinkamai pakelti stūmoklį padėtis. Jei reikia, lazdele buvo atsvara. Tada čiaupas atsidarė, ir vandens balionėlis iš rezervuaro pateko į cilindrą, kondensuodamasis garui. Oro slėgis virš stūmoklio jį privertė žemyn, vėl pakeldamas siurblio strypus, taigi variklis dirbo neribotą laiką.

Vamzdis naudojamas tam, kad viršutinė stūmoklio pusė būtų uždengta vandeniu, kad būtų išvengta oro nutekėjimo - Thomas Newcomeno išradimas. Buvo įtaisyti du čiaupai ir apsauginis vožtuvas; naudojamas slėgis vargu ar buvo didesnis nei atmosferoje, o paties vožtuvo svoris paprastai buvo pakankamas, kad vamzdis nenukristų. Kondensacinis vanduo kartu su kondensato vandeniu tekėjo per atvirą vamzdį.

Thomas Newcomenas modifikavo savo garų variklį taip, kad jis galėtų tiekti kasybos operacijose naudojamus siurblius, kurie pašalino vandenį iš minų velenų. Jis pridėjo perdangos siją, iš kurios viename gale buvo pakabintas stūmoklis, kitame - siurblio strypas.

Thomas Newcomenas mirė 1729 m. Rugpjūčio 5 d., Londone, draugo namuose. Jo žmona Hannah jį praleido, ji persikėlė į Marlboroughą ir mirė 1756 m. Jo sūnus Tomas tapo sergantu (audinių gamintoju) Tauntone, o sūnus Eliasas tapo geležies pardavėju (bet ne išradėju) kaip jo tėvas.

Iš pradžių Thomas Newcomen garo variklis buvo vertinamas kaip ankstesnių idėjų pakartojimas. Jis buvo palygintas su stūmokliniu varikliu, varomu iš kulkosvaidžio, suprojektuotu (bet niekada nesukurtu) Kristianas Huyghensas, pakeičiant dujas, susidarančias sprogus kulkosvaidžiams. Dalis klausimų, kodėl „Newcomen“ darbas nebuvo pripažintas, galėjo būti ta, kad, palyginti su kitais šių dienų išradėjais, „Newcomen“ buvo viduriniosios klasės kalvis, o labiau išsilavinę ir elitiniai išradėjai tiesiog negalėjo įsivaizduoti, kad toks asmuo sugebės ką nors sugalvoti nauja.

Vėliau buvo pripažinta, kad Thomas Newcomenas ir Johnas Calley patobulino kondensacijos metodą, naudojamą Savery variklyje. Prancūzų išradėjas ir filosofas Johnas Theophilus Desaguliersas (1683–1744) rašė, kad „Newcomen“ garų variklis buvo plačiai naudojamas visuose kasybos rajonuose, ypač Kornvalyje, ir taip pat buvo naudojamas šlapynių nusausinimui, vandens tiekimui miestams ir laivams varymas. Pirmas garo varomas lokomotyvas buvo išrastas per XIX amžiaus pirmąjį dešimtmetį, iš dalies paremtas „Newcomen“ technologijomis.

• Allenas, J.S. "Newcomenas, Tomas (1663–1729)." Biografinis Didžiosios Britanijos ir Airijos inžinierių inžinerijos žodynas, 1 tomas: 1500–1830. Red. Skemptonas, A.W. et al. Londonas: Thomas Telford leidyba ir civilinių inžinierių institutas, 2002 m. 476–78.
• Dickinsonas, Henris Winramas. „Newcomenas ir jo vakuuminis variklis“. Trumpa garinio variklio istorija. Kembridžas: ​​„Cambridge University Press“, 2011 m. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomenas, garų variklio išradėjas". Techninės instrukcijos 60.7: 2001 m.
• Prosser, R. B. „Thomas Newcomenas (1663–1729)“. Nacionalinės biografijos žodynas, 40 tomas „Myllar - Nicholls“. Ed. Lee, Sidney. Londonas: Smith, Elder & Co., 1894 m. 326–29.