Биография Томаса Ньюкомена, изобретателя Steam Engine

Томас Ньюкомен (28 февраля 1663 года - 5 августа 1729 года) был кузнецом из Дартмута, Англия, который собрал прототип для первого современного паровой двигатель. Его машина, построенная в 1712 году, была известна как «Атмосферный паровой двигатель».

Быстрые факты: Томас Ньюкомен

До времени Томаса Ньюкомена, технолог парового двигателяу был в зачаточном состоянии. Изобретатели, такие как Эдвард Сомерсет из Вустера, сосед Ньюкомена Томас Савери и Френч Философ Джон Дезагулье все исследовали технологию, прежде чем Томас Ньюкомен начал свою эксперименты. Их исследования вдохновили таких изобретателей, как Ньюкомен и Джеймс Уотт, на создание практичных и полезных паровых машин.

Томас Ньюкомен родился 28 февраля 1663 года, один из шести детей Элиаса Ньюкомена (ум. 1702) и его жена Сара (ум. 1666). Семья была чисто среднего класса: Элиас был свободным владельцем, судовладельцем и торговцем. После смерти Сары Илия вступил в повторный брак с Алисой Тренхейл 6 января 1668 года, и именно Алиса воспитала Томаса, двух его братьев и трех сестер.

Вероятно, Томас работал учеником у торговца железом в Эксетере: хотя об этом нет никаких сведений, он начал торговать кузнецом в Дартмуте около 1685 года. Документальные свидетельства свидетельствуют о том, что он закупал железо в количестве до 10 тонн на различных заводах с 1694 по 1700 год, а в 1704 году он починил Дартмутские городские часы. В то время у Newcomen был розничный магазин, торгующий инструментами, петлями, гвоздями и цепями.

13 июля 1705 года Ньюкомен женился на Ханне Уэймут, дочери Питера Уэймута из Мальборо. В конце концов у них было трое детей: Фома, Илия и Ханна.

Джону Колли помогал Томасу Ньюкомену в его исследованиях пара. 1663–1717), человек из Брикстона, Девоншир. Оба перечислены в патенте на паровой двигатель с атмосферой. Джон Колли (иногда называемый Коули) был стекольщиком - некоторые источники говорят, что он был водопроводчиком - он проходил обучение в мастерских Ньюкомена и продолжал работать с ним после этого. Вместе они, вероятно, начали работать над паровым двигателем в конце 17 века, а к 1707 году Newcomen расширил свой бизнес, приобретая или продлевая новую аренду ряда объектов недвижимости в Дартмут.

Ни Ньюкомен, ни Колли не получили образования в области машиностроения, и они переписывались с учеными Роберт Гуки попросил его сообщить им об их планах построить паровой двигатель с паровым цилиндром, содержащим поршень, подобный поршню Дениса Папена. Гук советовал против их плана, но, к счастью, упрямые и необразованные механики придерживались их планов: в 1698 году Newcomen и Calley сделали экспериментальный латунный цилиндр диаметром 7 дюймов, закрытый кожаным клапаном по краю поршень. Целью первых паровых двигателей, подобных тем, которые были опробованы Newcomen, было слить воду из угольных шахт.

Местные жители считали Ньюкомена эксцентричным и интриганом, но он знал о паровом двигателе, изобретенном Томас Савери (1650–1715). Ньюкомен посетил дом Савери в Модбери, Англия, в 15 милях от того места, где жил Ньюкомен. Сэйвери нанял Ньюкомена, опытного кузнеца и торговца железом, чтобы изготовить рабочую модель своего двигателя. Ньюкомену было разрешено сделать для себя копию машины Savery, которую он установил на своем заднем дворе, где он и Колли работали над улучшением дизайна Savery.

Хотя двигатель, построенный Newcomen и Calley, не имел полного успеха, они смогли получить патент в 1708 году. Это было для двигателя, объединяющего паровой цилиндр и поршень, поверхностную конденсацию, отдельный котел и отдельные насосы. Также в патенте был назван Томас Савери, который в то время обладал исключительными правами на использование поверхностной конденсации.

Атмосферный двигатель, как было спроектировано впервые, использовал медленный процесс конденсации, применяя конденсационную воду снаружи цилиндра, чтобы создать вакуум, который, в свою очередь, приводил к тому, что удары двигателя происходили с очень большими интервалами. Были сделаны дополнительные улучшения, которые значительно увеличили скорость конденсации. Первый двигатель Томаса Ньюкомена производил 6 или 8 ударов в минуту, которые он улучшил до 10 или 12 ударов.

Двигатель Ньюкомена пропускал пар через кран и в цилиндр, который уравновешивал давление атмосферы, и позволил штоку тяжелого насоса упасть и, благодаря большому весу, действующему через балку, поднять поршень до нужного позиция. Шток нес противовес при необходимости. Затем кран открылся, и струя воды из резервуара вошла в цилиндр, создавая вакуум за счет конденсации пара. Затем давление воздуха над поршнем сбило его, снова подняв штоки насоса, и, таким образом, двигатель работал бесконечно.

Труба используется для того, чтобы верхняя сторона поршня была покрыта водой, чтобы предотвратить утечку воздуха - изобретение Томаса Ньюкомена. Два калибровочных крана и предохранительный клапан были встроены; используемое давление было чуть больше, чем атмосферное, а вес самого клапана обычно был достаточным, чтобы удерживать трубу внизу. Конденсатная вода вместе с конденсационной водой вытекала через открытую трубу.

Томас Ньюкомен модифицировал свой паровой двигатель так, чтобы он мог приводить в действие насосы, используемые в горных работах, которые удаляли воду из шахтных стволов. Он добавил накладную балку, на которой поршень был подвешен на одном конце, а шток насоса - на другом.

Томас Ньюкомен скончался 5 августа 1729 года в Лондоне в доме друга. Его жена Ханна пережила его, она переехала в Мальборо и умерла в 1756 году. Его сын Томас стал сержантом (изготовителем одежды) в Тонтоне, а его сын Элиас стал торговцем железом (но не изобретателем), как его отец.

Сначала паровой двигатель Томаса Ньюкомена воспринимался как переплет ранних идей. Его сравнивали с поршневым двигателем, работающим от пороха, разработанным (но не построенным) Кристиан Гюйгенсс заменой пара на газы, образующиеся при взрыве пороха. Частично проблема, почему работа Ньюкомена не была признана, могла заключаться в том, что по сравнению с другими изобретателями того времени Ньюкомен был кузнец среднего класса, а более образованные и элитные изобретатели просто не могли представить, что такой человек сможет что-то изобрести новый.

Позже было признано, что Томас Ньюкомен и Джон Колли улучшили метод конденсации, используемый в двигателе Savery. Французский изобретатель и философ Джон Теофил Дезагюльер (1683–1744) писал, что паровой двигатель Ньюкомена широко использовался во всех горнодобывающие районы, особенно в Корнуолле, а также применялись для осушения водно-болотных угодий, водоснабжения городов и двигательная. Первый паровоз был изобретен в первом десятилетии 19-го века, частично основываясь на технологии Ньюкомена.

• Аллен, J.S. «Ньюкомен, Томас (1663–1729)». Биографический словарь гражданских инженеров Великобритании и Ирландии, том 1: 1500–1830. Ред. Скемптон, А.В. и другие. Лондон: Томас Телфорд, Издательство и Институт гражданских инженеров, 2002. 476–78.
• Дикинсон, Генри Винрам. «Ньюкомен и его вакуумный двигатель». Краткая история парового двигателя. Кембридж: издательство Кембриджского университета, 2011. 29–53.
• Карватка, Денис. «Томас Ньюкомен, изобретатель парового двигателя». Технические направления 60.7: 9, 2001.
• Проссер Р.Б. «Томас Ньюкомен (1663–1729)». Словарь национальной биографии Том 40 Myllar — Nicholls. Издание Ли, Сидни. Лондон: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.