Höyrymoottorin keksijä Thomas Newcomenin elämäkerta

Thomas Newcomen (28. helmikuuta 1663 - 5. elokuuta 1729) oli seppä Dartmouthista, Englannista, joka kokosi prototyypin ensimmäiselle modernille höyrykone. Hänen koneensa, rakennettu vuonna 1712, tunnettiin nimellä "ilmakehän höyrykone".

Nopeat tosiasiat: Thomas Newcomen

Ennen Thomas Newcomenin aikaa, höyrykoneteknologiaY oli alkuvaiheessa. Keksijät, kuten Edward Somerset Worcesterista, Newcomenin naapuri Thomas Savery ja ranskalaiset Kaikki filosofi John Desaguliers tutkivat tekniikkaa ennen Thomas Newcomenin aloittamista kokeiluja. Heidän tutkimuksensa innoitti keksijöitä, kuten Newcomen ja James Watt, keksimään käytännöllisiä ja hyödyllisiä höyrykäyttöisiä koneita.

Thomas Newcomen syntyi 28. helmikuuta 1663, yksi kuudesta Elias Newcomenin (d. 1702) ja hänen vaimonsa Sarah (d. 1666). Perhe oli vankka keskiluokka: Elias oli vapaaomistaja, varustaja ja kauppias. Saaran kuoleman jälkeen Elias avioitui uudelleen Alice Trenhalen kanssa 6. tammikuuta 1668, ja juuri Alice kasvatti hänen kaksi veljeään ja kolme sisarta Thomasia.

Thomas toimi todennäköisesti oppisopimusoppijana Exeterin rautakaupassa: vaikka siitä ei ole tietoa, hän aloitti kaupan seppinä Dartmouthissa noin vuonna 1685. Asiakirjatodisteiden perusteella hän on ostanut rautaa 10 tonniin saakka eri tehtailta vuosina 1694 - 1700, ja hän korvasi Dartmouth Town Clockin vuonna 1704. Newcomenilla oli tuolloin vähittäiskauppa, joka myi työkaluja, saranoja, nauloja ja ketjuja.

Newcomen meni naimisiin 13. heinäkuuta 1705 Marnaboroughin Peter Waymouthin tytär Hannah Waymouthin kanssa. Heillä oli lopulta kolme lasta: Thomas, Elias ja Hannah.

Thomas Newcomenia avustettiin hänen höyrytutkimuksessaan John Calley (c. 1663–1717), mies Brixtonista, Devonshire. Molemmat on lueteltu ilmakehän höyrykoneen patentissa. John Calley (joskus kirjoitettu Cawley) oli lasite - joidenkin lähteiden mukaan hän oli putkimies -, joka tarjosi oppisopimuskoulutusta Newcomenin työpajoissa ja jatkoi työtään hänen kanssaan myöhemmin. Yhdessä he todennäköisesti aloittivat höyrykoneen työskentelyn 1600-luvun lopulla, ja vuoteen 1707 mennessä Newcomen laajensi liiketoimintaansa ottamalla tai uudistamalla uusia vuokrasopimuksia useille kiinteistöille vuonna 2003 Dartmouth.

Newcomenilla ja Calleylla ei ollut koulutusta konetekniikasta, ja he olivat kirjeenvaihdossa tiedemiehen kanssa Robert Hooke, pyytäen häntä neuvomaan heitä suunnitelmistaan ​​rakentaa höyrykone, jossa on höyrysylinteri, joka sisältää männän, joka on samanlainen kuin Denis Papinin. Hooke neuvoi heidän suunnitelmaansa, mutta onneksi itsepäinen ja kouluttamaton mekaniikka pysyi suunnitelmissaan: Vuonna 1698, Newcomen ja Calley tekivät kokeellisen, 7 tuuman halkaisijaisen messingisylinterin, joka oli suljettu nahkaläpän reunan ympärille. mäntä. Ensimmäisten Newcomenin kokeiltujen höyrykoneiden tarkoituksena oli veden tyhjentäminen hiilikaivoksista.

Paikalliset pitivät Newcomenia epäkeskeisenä ja kaavoittajana, mutta hän tiesi höyrykoneesta, jonka keksivät Thomas Savery (1650–1715). Newcomen vieraili Saveryn kodissa Modburissa, Englannissa, 15 mailin päässä Newcomenin asuinpaikasta. Savery palkkasi ammattitaitoisen sepin ja rautakaupan Newcomenin takaamaan moottorinsa toimivan mallin. Newcomen sai tehdä itselleen kopion Savery-koneesta, jonka hän perusti omalle takapihalleen, missä hän ja Calley työskentelivät Savery-suunnittelun parantamiseksi.

Vaikka Newcomenin ja Calleyn rakentama moottori ei ollut kovin menestys, he pystyivät saamaan patentin vuonna 1708. Se koski moottoria, jossa yhdistyi höyrysylinteri ja mäntä, pintakondensaatio, erillinen kattila ja erilliset pumput. Patentissa nimettiin myös Thomas Savery, jolla oli tuolloin yksinoikeus käyttää pintakondensaatiota.

Ilmakehän moottori, kuten ensin suunniteltiin, käytti hidasta kondensoitumisprosessia levittämällä lauhdutusvettä ulkopuolelle sylinteristä tyhjiön tuottamiseksi, mikä puolestaan ​​aiheutti moottorin aivohalvauksia erittäin pitkillä aikaväleillä. Lisäparannuksia tehtiin, mikä lisäsi huomattavasti kondensoitumisen nopeutta. Thomas Newcomenin ensimmäinen moottori tuotti 6 tai 8 iskua minuutissa, jonka hän paransi 10 tai 12 iskuun.

Newcomenin moottori kuljetti höyryä hanan läpi ylös sylinteriin, joka tasapainotti ilmakehän paineen, ja ansiosta raskaan pumpun sauvan putoaa, ja nostamalla männän oikeaan palkkiin vaikuttavan suuremman painon avulla asentoon. Sauva kantoi tarvittaessa vastapainon. Kukko avautui sitten, ja vesisuihku säiliöstä tuli sylinteriin, jolloin muodostui tyhjiö höyryn kondensoituessa. Männän yläpuolella olevan ilman paine pakotti sen sitten alas, nostaen jälleen pumpun tankoja ja siten moottori työskenteli määräämättömän ajan.

Putkea käytetään pitämään männän yläosa vedellä peitettynä ilmavuotojen estämiseksi - Thomas Newcomenin keksintö. Kaksi mittalakkoa ja varoventtiili rakennettiin sisään; käytetty paine oli tuskin suurempi kuin ilmakehän paine, ja itse venttiilin paino oli yleensä riittävä pitämään putki alhaalla. Kondenssivesi yhdessä kondenssiveden kanssa virtautuivat avoimen putken läpi.

Thomas Newcomen muutti höyrykoneitaan siten, että se voisi käyttää kaivostoiminnassa käytettyjä pumppuja, jotka poistivat veden kaivoksen akseleilta. Hän lisäsi yläpalkin, josta mäntä oli ripustettu toiseen päähän ja pumpun sauva toiseen.

Thomas Newcomen kuoli 5. elokuuta 1729 Lontoossa ystävän talossa. Hänen vaimonsa Hannah pelasti hänet, hän muutti Marlboroughiin ja kuoli vuonna 1756. Hänen pojastaan ​​Thomasista tuli sergevalmistaja (kangasvalmistaja) Tauntonissa, ja hänen pojastaanan Eliasista tuli isänsä kaltainen rautakauppias (mutta ei keksijä).

Aluksi Thomas Newcomenin höyrymoottoria pidettiin aikaisempien ideoiden uusintana. Sitä verrattiin mäntämoottoriin, jonka käyttövoima oli ruuvi, ja jonka oli suunnitellut (mutta ei koskaan rakennettu) Christian Huyghens, korvaamalla höyryä ruiskun räjähdyksen aiheuttamille kaasuille. Osa siitä, miksi Newcomenin työtä ei tunnustettu, saattoi olla se, että Newcomen oli nykypäivän muihin keksijöihin verrattuna keskiluokan seppä, ja koulutetummat ja eliitti keksijät keksivät vain kuvitella, että sellainen henkilö pystyisi keksimään jotain Uusi.

Myöhemmin todettiin, että Thomas Newcomen ja John Calley olivat parantaneet Savery-moottorissa käytettyä kondenssimenetelmää. Ranskalainen keksijä ja filosofi John Theophilus Desaguliers (1683–1744) kirjoitti, että Newcomenin höyrykone tuli laajalle käyttöön kaikissa kaivosalueita, erityisesti Cornwallissa, ja sitä käytettiin myös kosteikkojen kuivatukseen, vedenjakeluun kaupunkeihin ja laivalaivoihin käyttövoima. Ensimmäinen höyrykäyttöinen veturi keksittiin 1800-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä osittain Newcomenin tekniikan pohjalta.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663–1729)." Ison-Britannian ja Irlannin rakennusinsinöörien biografinen sanakirja, osa 1: 1500–1830. Toim. Skempton, A.W. et ai. Lontoo: Thomas Telford Publishing ja rakennusinsinöörien instituutti, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Newcomen ja hänen tyhjiömoottori." Lyhyt historia höyrykoneesta. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, höyrykoneen keksijä." Tekniset ohjeet 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R.B. "Thomas Newcomen (1663–1729)." Kansallisen elämäkerran sanakirja, osa 40 Myllar - Nicholls. Painos Lee, Sidney. Lontoo: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.