Thomas Newcomen - Thomas Newcomen

Thomas Newcomen
Født 1664
Døde 5. august 1729 (64–65 år)
London
Nasjonalitet Engelsk
Kjent for Oppfinner den første praktiske dampmotoren
Vitenskapelig karriere
Påvirket James Watt
Animasjon av en skjematisk nykommer -motor.
- Damp er rosa og vann er blått.
- Ventiler går fra åpen (grønn) til lukket (rød)

Thomas Newcomen ( / NJ u k ʌ m ə n / , februar 1664 - 5 august 1729) var en engelsk oppfinner som skapte atmosfærisk motor , den første praktiske drivstoff-brenning motor i 1712. Han var en jernvare av handel og en Baptist legpredikant ved å kalle.

Han ble født i Dartmouth , i Devon , England, til en handelsmannsfamilie og døpt i St. Saviour's Church 28. februar 1664. På den tiden var flom i kull- og tinngruver et stort problem. Newcomen var snart engasjert i å prøve å forbedre måter å pumpe ut vannet fra slike gruver. Hans jernforhandlers virksomhet spesialiserte seg på å designe, produsere og selge verktøy for gruveindustrien.

Religiøst liv

Newcomen -huset i Dartmouth

Thomas Newcomen var lekmannspredikant og lærende eldste i den lokale baptistkirken . Etter 1710 ble han pastor for en lokal gruppe baptister. Faren hans hadde vært en av en gruppe som tok med den kjente puritanen John Flavel til Dartmouth. Senere var en av Newcomens forretningskontakter i London, Edward Wallin, en annen baptistminister som hadde forbindelser med den kjente doktor John Gill fra Horsleydown, Southwark . Newcomens forbindelse med baptistkirken i Bromsgrove hjalp vesentlig spredningen av dampmaskinen hans, da ingeniørene Jonathan Hornblower Sr. og sønnen hans var involvert i den samme kirken.

Utvikler den atmosfæriske motoren

Newcomens store prestasjon var dampmaskinen hans , utviklet rundt 1712; ved å kombinere ideene til Thomas Savery og Denis Papin , opprettet han en dampmaskin for å løfte vann ut av en tinngruve. Det er sannsynlig at Newcomen allerede var kjent med Savery, hvis forfedre var kjøpmenn i Sør -Devon . Savery hadde også en stilling hos Commissioners for Sick and Hurt Seamen , som tok ham til Dartmouth. Savery hadde utviklet en "brannbil", en slags termisk sifon , der damp ble sluppet inn i en tom beholder og deretter kondensert. Den vakuum således laget, ble benyttet for å suge vann fra sumpen i bunnen av gruven. "Brannbilen" var ikke veldig effektiv og kunne ikke fungere utover en begrenset dybde på rundt 30 meter.

Newcomen erstattet mottakerfartøyet (der dampen ble kondensert) med en sylinder som inneholdt et stempel basert på Papins design. I stedet for at vakuumet tegnet i vann, trakk det ned stempelet. Dette ble brukt til å bearbeide en strålemotor , der en stor trebjelke vugget på et sentralt støttepunkt . På den andre siden av bjelken var en kjede festet til en pumpe ved gruven. Da dampsylinderen ble fylt på igjen med damp og gjorde den klar for neste slag , ble vann trukket inn i pumpesylinderen og drevet ut i et rør til overflaten etter maskinens vekt. Newcomen og hans partner John Calley bygde den første vellykkede motoren av denne typen på Conygree Coalworks nær Dudley i West Midlands. En fungerende kopi av denne motoren kan sees på Black Country Living Museum i nærheten.

Senere liv og død

Det er relativt lite kjent om Newcomens senere liv. Etter 1715 ble motorforholdene gjennomført gjennom et ikke -inkorporert selskap, ' Proprietors of the Invention for Raising Water by Fire '. Sekretær og kasserer var John Meres, kontorist i Society of Apothecaries i London. Det samfunnet dannet et selskap som hadde monopol på å levere medisiner til marinen som ga en nær forbindelse med Savery, hvis vilje han var vitne til. Eiernes komité inkluderte også Edward Wallin, en baptist av svensk avstamning; og prest i en kirke ved Maze Pond, Southwark . Newcomen døde i Wallins hus i 1729, og ble gravlagt på Bunhill Fields gravplass i utkanten av City of London : det nøyaktige stedet for graven hans er ukjent.

I 1733 hadde rundt 125 Newcomen -motorer, som opererte under Saverys patent (forlenget ved lov slik at den ikke gikk ut før 1733), blitt installert av Newcomen og andre i de fleste av de viktige gruvedistriktene i Storbritannia og på Europas kontinent: drenering av kull gruver i Black Country , Warwickshire og i nærheten av Newcastle upon Tyne ; ved tinn- og kobbergruver i Cornwall ; og i blyminer i blant annet Flintshire og Derbyshire .

Etter nykommer

Newcomen -motoren holdt sin plass uten materielle endringer i omtrent 75 år, og spredte seg gradvis til flere områder i Storbritannia og fastlands -Europa. Først ble messingflasker brukt, men disse var dyre og begrensede i størrelse. Nye jernstøpeteknikker som ble utviklet av Coalbrookdale Company på 1720 -tallet, tillot større sylindere, opptil 1,8 m i diameter på 1760 -tallet. Erfaring førte til bedre konstruksjon og mindre forbedringer i layout. Dens mekaniske detaljer ble mye forbedret av John Smeaton , som bygde mange store motorer av denne typen på begynnelsen av 1770 -tallet; forbedringene hans ble raskt vedtatt. I 1775 hadde det blitt bygget rundt 600 Newcomen -motorer, selv om mange av disse var utslitt før da, og blitt forlatt eller byttet ut.

Newcomen -motoren var på ingen måte en effektiv maskin, selv om den sannsynligvis var så komplisert som konstruksjon og materialteknikker fra begynnelsen av 1700 -tallet kunne støtte. Mye varme gikk tapt ved kondensering av dampen, da dette avkjølte sylinderen. Dette spilte ingen rolle i et colliery, hvor lite salgbart kull (slakk) var tilgjengelig, men økte gruvekostnadene betydelig der kull ikke var lett tilgjengelig, som i Cornwall. Newcomens motor ble gradvis erstattet etter 1775 i områder der kull var dyrt (spesielt i Cornwall ) av en forbedret design, oppfunnet av James Watt , der dampen ble kondensert i en egen kondensator. Den Watt dampmaskinen , hjulpet av bedre engineering teknikker inkludert Wilkinson kjedelig maskin, var mye mer drivstoffeffektive, slik at Watt og hans partner Matthew Boulton å samle betydelige royalties basert på drivstoff lagret.

Watt gjorde deretter andre forbedringer, inkludert den dobbeltvirkende motoren, der både opp- og nedslagene var kraftslag. Disse var spesielt egnet for kjøring av tekstilfabrikker, og mange Watt -motorer ble ansatt i disse næringene. Ved første forsøk på å kjøre maskiner med Newcomen -motorer hadde blandet suksess, ettersom enkeltkraftslaget ga en rykkete bevegelse, men bruk av svinghjul og bedre konstruksjon overvant i stor grad disse problemene. I 1800 hadde hundrevis av ikke-watt roterende motorer blitt bygget, spesielt i collierier og jernverk der uregelmessig bevegelse ikke var et problem, men også i tekstilfabrikker. (se referanse (2) nedenfor).

Til tross for Watts forbedringer forble Common Engines (som de da ble kjent) i bruk lenge, og mange flere Newcomen -motorer enn Watt -motorer ble bygget selv i løpet av Watt -patentet (fram til 1800), ettersom de var billigere og mindre komplisert. Av over 2200 motorer bygget på 1700 -tallet var bare rundt 450 wattmotorer. Elementer av Watts design, spesielt den separate kondensatoren, ble innlemmet i mange "pirat" -motorer. Selv etter 1800 fortsatte det å bli bygget motorer av Newcomen -typen, og kondensatorer ble rutinemessig lagt til disse. De ble også vanligvis ettermontert på eksisterende Newcomen-motorer (den såkalte "pickle-pot" -kondensatoren).

Overlevende nykommemotorer

Den Newcomen Memorial Engine i Dartmouth

Det er eksempler på Newcomen -motorer blant annet i Science Museum, London , England og Ford Museum , Dearborn, Michigan USA.

I 1964 sørget Newcomen Society of London for at en Newcomen -motor ved Hawkesbury Junction , Warwickshire ble overført til Dartmouth, hvor den kan sees arbeide ved hjelp av et hydraulisk arrangement i stedet for dampkjelen. I følge Dr. Cyril Boucher fra Newcomen Society, stammer denne Newcomen Memorial Engine fra omtrent 1725, med nytt ventilutstyr og andre deler lagt til senere.

Kanskje den siste motoren i Newcomen-stil som ble brukt kommersielt-og den siste som fortsatt var igjen på det opprinnelige stedet-er på Elsecar Heritage Center , nær Barnsley i South Yorkshire . Den ble restaurert i driftstilstand mellom 2012 og 2015, den oppussede motoren ble avduket av prins Edward, jarl av Wessex , i mai 2016. En annen nykommemotor som kan vises fungerer er den moderne kopimotoren på Black Country Museum i Dudley, West Midlands. Den Newcomen Memorial Engine ved Dartmouth kan bli sett i bevegelse, men er jobbet med hydraulikk.

Anerkjennelse

Februar 2012 ga Royal Mail ut et frimerke med Newcomens atmosfæriske dampmotor som en del av serien "Britons of Distinction".

Referanser

Videre lesning

  • Jenkins, Rhys (1936). Savery, Newcomen and the Early History of Steam Engine in The Collected Papers of Rhys Jenkins . Cambridge: Newcomen Society. s. 48–93.
  • Rolt, Lionel Thomas Caswell (1963). Thomas Newcomen. The Prehistory of Steam Engine (1 utg.). Dawlish: David & Charles. s. 158.
  • Preston, Eric (2012). Thomas Newcomen fra Dartmouth og motoren som forandret verden . Dartmouth: Dartmouth and Kingswear Society og Dartmouth History Research Group. s. 60. ISBN 978-1-899011-27-8.
  • Rolt, Lionel Thomas Caswell; Allen, John S. (1977). Steam -motorene til Thomas Newcomen (2 utg.). Hartington: Moorland Publishing Company. s. 160. ISBN 0-903485-42-7.
  • Kanefsky, John; John Robey (1980). "Steam-motorer i Storbritannia fra 1700-tallet: En kvantitativ vurdering". Teknologi og kultur . Baltimore: Johns Hopkins University Press. 21 (2): 161–186. doi : 10.2307/3103337 . JSTOR  3103337 .
  • Musson, AE; Eric Robinson (1969). Vitenskap og teknologi i den industrielle revolusjonen . Manchester: Manchester University Press. s. 393 (kap. XII). ISBN 0-7190-0370-9.
  • Lee, Sidney, red. (1903). Dictionary of National Biography: Index and Epitome . Smith, Elder & Co.

Eksterne linker