Βιογραφία του Thomas Newcomen, ατμομηχανή ατμομηχανή

Ο Thomas Newcomen (28 Φεβρουαρίου 1663 - 5 Αυγούστου 1729) ήταν σιδηράς από το Dartmouth της Αγγλίας, ο οποίος συνέθεσε το πρωτότυπο για τις πρώτες σύγχρονες ατμομηχανή. Η μηχανή του, που χτίστηκε το 1712, ήταν γνωστή ως "Atmospheric Steam Engine".

Γρήγορα γεγονότα: Thomas Newcomen

Πριν από το χρόνο του Thomas Newcomen, ατμομηχανή τεχνολογίαςy ήταν στα σπάργανα. Οι εφευρέτες όπως ο Edward Somerset του Worcester, ο γείτονάς του Newcomen Thomas Savery και οι Γάλλοι ο φιλόσοφος John Desaguliers έκαναν έρευνα στην τεχνολογία πριν ξεκινήσει ο Thomas Newcomen πειράματα. Η έρευνά τους ενέπνευσε εφευρέτες όπως οι Newcomen και James Watt να εφεύρουν πρακτικές και χρήσιμες ατμοκίνητες μηχανές.

Ο Thomas Newcomen γεννήθηκε στις 28 Φεβρουαρίου του 1663, ένα από τα έξι παιδιά του Ηλία Νιούκομεν (d. 1702) και η σύζυγός του Σάρα (δ. 1666). Η οικογένεια ήταν σταθερή μεσαία τάξη: ο Ηλίας ήταν κάτοχος δωρεάν, πλοιοκτήτης και έμπορος. Αφού πέθανε η Σάρα, ο Ηλίας ξαναπαντρεύτηκε την Alice Trenhale στις 6 Ιανουαρίου 1668 και ήταν η Αλίκη που έθεσε τον Θωμά, τους δύο αδελφούς του, και τρεις αδελφές.

Ο Τόμας πιθανότατα χρησίμευε ως μαθητευόμενος σε σιδερένιο στο Exeter: παρόλο που δεν υπάρχουν στοιχεία για αυτό, άρχισε να εμπορεύεται ως σιδηρουργός στο Dartmouth περίπου το 1685. Αποδεικτικά στοιχεία του έχουν αγοράσει ποσότητες σιδήρου έως 10 τόνων από διάφορα εργοστάσια από το 1694 έως το 1700 και έδωσε το Ρολόι της Πόλης του Dartmouth το 1704. Η Newcomen είχε κατά το χρόνο ένα κατάστημα λιανικής πώλησης, πωλούσε εργαλεία, μεντεσέδες, καρφιά και αλυσίδες.

Στις 13 Ιουλίου 1705, η Newcomen παντρεύτηκε τη Hannah Waymouth, την κόρη του Peter Waymouth του Marlborough. Τελικά είχαν τρία παιδιά: τον Θωμά, τον Ηλία και τη Χάνα.

Ο Thomas Newcomen βοήθησε στην έρευνα του ατμού από τον John Calley (c. 1663-1717), ένας άνθρωπος από το Brixton, Devonshire. Και οι δύο αναφέρονται στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τον Ατμοσφαιρικό Ατμομηχανή. Ο John Calley (μερικές φορές λεγόταν Cawley) ήταν ένας υαλοπίνακας - μερικές πηγές λένε ότι ήταν υδραυλικός - ο οποίος υπηρέτησε σε μια μαθητεία στα εργαστήρια του Newcomen και συνέχισε να δουλεύει μαζί του αργότερα. Μαζί άρχισαν να εργάζονται στον ατμομηχανή στα τέλη του 17ου αιώνα και από το 1707, Η Newcomen διεύρυνε τις δραστηριότητές της, αφαιρώντας ή ανανεώνοντας νέες μισθώσεις σε διάφορα ακίνητα Dartmouth.

Ούτε ο Newcomen ούτε ο Calley εκπαιδεύτηκαν στον τομέα της μηχανικής, και αντιστοιχούσαν με επιστήμονες Robert Hooke, ζητώντας του να τους ενημερώσει σχετικά με τα σχέδιά τους για την κατασκευή ατμομηχανής με κύλινδρο ατμού που περιέχει ένα έμβολο παρόμοιο με εκείνο του Denis Papin. Ο Hooke συμβούλευσε το σχέδιό τους, αλλά, ευτυχώς, οι ανυπότακτοι και αδαήτεροι μηχανικοί κολλήθηκαν στα σχέδιά τους: Το 1698, Οι Newcomen και Calley πραγματοποίησαν έναν πειραματικό κύλινδρο ορείχαλκου διαμέτρου 7 ιντσών, σφραγισμένο με δερματικό πτερύγιο γύρω από την άκρη του έμβολο. Ο σκοπός των πρώτων ατμομηχανών, όπως αυτοί που πειραματίστηκαν από τη Newcomen, ήταν η αποστράγγιση του νερού από τα ανθρακωρυχεία.

Ο Newcomen θεωρήθηκε εκκεντρικός και σκηνοθέτης από τους ντόπιους, αλλά γνώριζε για τον ατμομηχανή που εφευρέθηκε Thomas Savery (1650–1715). Ο Newcomen επισκέφθηκε το σπίτι του Savery στο Modbury της Αγγλίας, 15 μίλια από το σημείο όπου ζούσε ο Newcomen. Ο Savery προσέλαβε τον Newcomen, έναν εξειδικευμένο σιδηρουργό και τον σιδηρουργό, για να σφυρηλατήσει ένα μοντέλο εργασίας της μηχανής του. Ο Newcomen είχε το δικαίωμα να δημιουργήσει αντίγραφο της μηχανής Savery για τον εαυτό του, τον οποίο ίδρυσε στο δικό του κατώφλι, όπου και ο Calley εργάστηκαν για τη βελτίωση του σχεδίου Savery.

Αν και ο κινητήρας που κατασκευάστηκε από τη Newcomen και την Calley δεν ήταν απόλυτη επιτυχία, μπόρεσαν να αποκτήσουν δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1708. Αυτό ήταν για έναν κινητήρα που συνδυάζει έναν κύλινδρο ατμού και το έμβολο, την συμπύκνωση επιφάνειας, έναν ξεχωριστό λέβητα και ξεχωριστές αντλίες. Ονομάστηκε επίσης στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ο Thomas Savery, ο οποίος την περίοδο εκείνη κατείχε τα αποκλειστικά δικαιώματα χρήσης της συμπύκνωσης επιφάνειας.

Ο ατμοσφαιρικός κινητήρας, όπως σχεδιάστηκε αρχικά, χρησιμοποίησε αργή διαδικασία συμπύκνωσης εφαρμόζοντας συμπύκνωση νερού στο εξωτερικό του κυλίνδρου, για να παραχθεί το κενό, το οποίο με τη σειρά του προκάλεσε τις διαδρομές του κινητήρα να πραγματοποιούνται σε πολύ μεγάλα διαστήματα. Πραγματοποιήθηκαν περισσότερες βελτιώσεις, οι οποίες αύξησαν πάρα πολύ την ταχύτητα συμπύκνωσης. Ο πρώτος κινητήρας του Thomas Newcomen παρήγαγε 6 ή 8 εγκεφαλικά επεισόδια ανά λεπτό, τα οποία βελτίωσε σε 10 ή 12 εγκεφαλικά επεισόδια.

Ο κινητήρας του Newcomen πέρασε τον ατμό μέσα από τον κόκορα και έφτασε στον κύλινδρο, ο οποίος εξισορρόπησε την πίεση της ατμόσφαιρας και άφησε να πέσει η ράβδος της βαριάς αντλίας και, με το μεγαλύτερο βάρος που ενεργεί μέσω της δοκού, να σηκώσει το έμβολο στο κατάλληλο θέση. Η ράβδος έφερε ένα αντιστάθμισμα αν χρειαζόταν. Ο κόμπος στη συνέχεια άνοιξε και ένας πίδακας νερού από τη δεξαμενή εισήλθε στον κύλινδρο, δημιουργώντας ένα κενό με συμπύκνωση του ατμού. Η πίεση του αέρα επάνω από το έμβολο την ανάγκασε στη συνέχεια, αυξάνοντας και πάλι τις ράβδους της αντλίας, και έτσι ο κινητήρας εργάστηκε επ 'αόριστον.

Ο σωλήνας χρησιμοποιείται για τη διατήρηση της επάνω πλευράς του πιστονιού καλυμμένου με νερό, για την αποφυγή διαρροών αέρα - μια εφεύρεση του Thomas Newcomen. Δύο βαλβίδες μέτρησης και βαλβίδα ασφαλείας ενσωματώθηκαν. η χρησιμοποιούμενη πίεση ήταν ελάχιστα μεγαλύτερη από εκείνη της ατμόσφαιρας και το βάρος της ίδιας της βαλβίδας ήταν συνήθως αρκετό για να κρατήσει το σωλήνα προς τα κάτω. Το νερό συμπύκνωσης, μαζί με το νερό της συμπύκνωσης, ρέει μέσα από τον ανοικτό σωλήνα.

Ο Thomas Newcomen τροποποίησε τον ατμομηχανή του έτσι ώστε να μπορεί να τροφοδοτεί τις αντλίες που χρησιμοποιούνται σε εξορυκτικές εργασίες που αφαιρούν νερό από τους άξονες των ορυχείων. Προσθέτει μια υπερυψωμένη δοκό, από την οποία το έμβολο αναρτήθηκε στο ένα άκρο και η ράβδος αντλίας στο άλλο.

Ο Thomas Newcomen πέθανε στις 5 Αυγούστου 1729, στο Λονδίνο, στο σπίτι ενός φίλου. Η σύζυγός του Hannah τον έβγαλε, μετακόμισε στο Marlborough και πέθανε το 1756. Ο γιος του Θωμάς έγινε σκηνοθέτης στο Τόουντον και ο γιος του Ηλίας έγινε σιδηρουργός (αλλά όχι εφευρέτης) όπως ο πατέρας του.

Αρχικά, ο ατμομηχανή του Thomas Newcomen θεωρήθηκε ως ανανέωση προηγούμενων ιδεών. Συγκρίθηκε με έναν εμβολοφόρο κινητήρα με πυρίτιδα, που σχεδιάστηκε (αλλά ποτέ δεν κατασκευάστηκε) από Christian Huyghens, με υποκατάσταση ατμού για τα αέρια που δημιουργούνται από την έκρηξη της πυρίτιδας. Μέρος του προβλήματος για τον οποίο δεν αναγνωρίστηκε το έργο του Newcomen θα μπορούσε να ήταν ότι, σε σύγκριση με τους άλλους εφευρέτες της ημέρας, ο Newcomen ήταν η μεσαία τάξη σιδηρουργού και οι πιο μορφωμένοι και ελίτ επινοητές απλά δεν μπορούσαν να φανταστούν ότι ένα τέτοιο πρόσωπο θα μπορούσε να εφεύρει κάτι νέος.

Αναγνωρίστηκε αργότερα ότι ο Thomas Newcomen και ο John Calley βελτίωσαν τη μέθοδο συμπύκνωσης που χρησιμοποιείται στον κινητήρα Savery. Ο γάλλος εφευρέτης και φιλόσοφος John Theophilus Desaguliers (1683-1744), έγραψε ότι η ατμομηχανή Newcomen χρησιμοποιήθηκε εκτεταμένα σε όλες τις περιφέρειες εξόρυξης, ιδιαίτερα στην Κορνουάλη, και εφαρμόστηκε επίσης στην αποστράγγιση των υγροτόπων, την παροχή νερού σε πόλεις και την προώθηση. Ο πρώτος ατμοκίνητη ατμομηχανή επινοήθηκε την πρώτη δεκαετία του 19ου αιώνα, βασισμένη εν μέρει στην τεχνολογία του Newcomen.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663-1729)." Ένα βιογραφικό λεξικό πολιτικών μηχανικών στη Μεγάλη Βρετανία και την Ιρλανδία, Τόμος 1: 1500-1830. Eds. Skempton, A.W. et αϊ. Λονδίνο: Εκδόσεις Τόμας Τελφόρντ και Ίδρυμα Πολιτικών Μηχανικών, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Newcomen και το Vacuum Engine του." Μια σύντομη ιστορία της ατμομηχανής. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Κάρουτκα, Ντένις. "Thomas Newcomen, εφευρέτης του ατμομηχανή." Τεχνικές οδηγίες 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R.B. "Thomas Newcomen (1663-1729)." Λεξικό της Εθνικής Βιογραφίας Τόμος 40 Myllar-Nicholls. Ed. Λι, Σίντνεϊ. Λονδίνο: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.