الجديد

سيرة توماس Newcomen ، مخترع محرك البخار

سيرة توماس Newcomen ، مخترع محرك البخار

كان توماس نيوكومين (28 فبراير 1663 - 5 أغسطس 1729) حدادًا من دارتموث بإنجلترا قام بتجميع النموذج الأولي لأول محرك بخار حديث. كانت آليته ، التي بنيت عام 1712 ، تُعرف باسم "محرك البخار الجوي".

حقائق سريعة: توماس الوافد الجديد

  • معروف ب: مخترع محرك البخار الجوي
  • مولود: 28 فبراير 1663 في دارتموث ، إنجلترا
  • الآباء: إلياس الوافد الجديد وزوجته الأولى سارة
  • مات: 5 أغسطس 1729 في لندن ، إنجلترا
  • التعليم: تدرب على تاجر الحديد (حداد) في إكستر
  • الزوج: هانا وايماوث (في 13 يوليو 1705)
  • الأطفال: توماس (توفي عام 1767) ، إلياس (توفي عام 1765) ، هانا

قبل وقت توماس نيوكومين ، كانت تكنولوجيا المحركات البخارية في بدايتها. كان المخترعون مثل إدوارد سومرسيت من ورسستر ، وجار Newcomen Thomas Savery ، والفيلسوف الفرنسي John Desaguliers ، يبحثون جميعهم في التكنولوجيا قبل أن يبدأ Thomas Newcomen تجاربه. ألهمت أبحاثهم المخترعين مثل Newcomen و James Watt لابتكار آلات عملية ومفيدة تعمل بالبخار.

حياة سابقة

وُلِد توماس نيوكومن في 28 فبراير 1663 ، وهو واحد من ستة أبناء إلياس نيوكومين (توفي عام 1702) وزوجته سارة (توفي عام 1666). كانت الأسرة من الطبقة الوسطى بقوة: كان إلياس مالكًا حرًا ومالكًا وتاجرًا. بعد وفاة سارة ، تزوج إلياس من أليس ترينهال في 6 يناير 1668 ، وكانت أليس هي التي ربت توماس وشقيقيه وثلاث أخوات.

من المحتمل أن يكون توماس قد عمل متدربًا في شركة لتجار الحديد في إكستر: على الرغم من عدم وجود سجل له ، إلا أنه بدأ يتداول كحدادة في دارتموث حوالي عام 1685. وهناك أدلة مستندية دفعته إلى شراء كميات من الحديد تصل إلى 10 أطنان من طواحين مختلفة بين 1694 و في عام 1700 ، وأصلح ساعة دارتموث تاون في عام 1704. كان لدى نيوكومن متجر بيع بالتجزئة في ذلك الوقت ، كان يبيع الأدوات والمفصلات والأظافر والسلاسل.

في 13 يوليو 1705 ، تزوج نيوكومين هانا وايماوث ، ابنة بيتر وايماوث من مارلبورو. في النهاية كان لديهم ثلاثة أطفال: توماس وإلياس وهانا.

شراكة مع جون كالي

ساعد توماس نيوكومن في بحثه البخاري من قبل جون كالي (1663-1717) ، وهو رجل من بريكستون ، ديفونشاير. كلاهما مدرج على براءة اختراع محرك البخار الجوي. كان جون كالي (الذي كان يتم تهجئته في بعض الأحيان Cawley) من التزجيج - حيث تقول بعض المصادر إنه كان سباكًا - عمل في التدريب المهني في ورش عمل Newcomen واستمر في العمل معه بعد ذلك. من المحتمل أن يكونوا قد بدأوا العمل على المحرك البخاري في أواخر القرن السابع عشر ، وبحلول عام 1707 ، وسّع Newcomen أعماله التجارية ، فأخذ أو جدد عقود إيجار جديدة على عدد من العقارات في دارتموث.

لم يتعلم أي من الوافدين الجدد ولا كالي في الهندسة الميكانيكية ، وقد تراسلوا مع العالم روبرت هوك ، وطلبوا منه إطلاعهم على خططهم لبناء محرك بخار مع أسطوانة بخار تحتوي على مكبس مشابه لمكبس دينيس بابين. نصح هو ضد هذه الخطة ، ولكن لحسن الحظ ، تمسك ميكانيكا عنيد وغير متعلّق بمخططاته: في عام 1698 ، صنع نيوكومين وكالي أسطوانة نحاسية تجريبية بقطر 7 بوصات ، مختومة بغطاء جلدي حول حافة المكبس. كان الغرض من المحركات البخارية الأولى مثل تلك التي جربتها شركة Newcomen هو تصريف المياه من مناجم الفحم.

توماس سافري

كان الوافدون الجدد يعتبرون غريب الأطوار ومخططًا من قبل السكان المحليين ، لكنه كان يعرف محرك البخار الذي ابتكره توماس سافري (1650-1715). زار Newcomen منزل Savery في Modbury ، إنجلترا ، على بعد 15 ميلاً من مكان سكن Newcomen. استأجرت Savery Newcomen ، وهو حداد ماهر ، وصانع للحديد ، لصياغة نموذج عمل لمحركه. تم السماح لشركة Newcomen بعمل نسخة من آلة Savery لنفسه ، والتي أنشأها في الفناء الخلفي الخاص به ، حيث عمل هو و Calley على تحسين تصميم Savery.

على الرغم من أن المحرك الذي بنته شركة Newcomen و Calley لم يحقق نجاحًا كاملاً ، إلا أنها تمكنت من الحصول على براءة اختراع في عام 1708. كان ذلك لمحرك يجمع بين أسطوانة ومكبس بخار ، وتكثيف السطح ، ومرجل مرجل منفصل ، ومضخات منفصلة. كما ورد على براءة الاختراع توماس سافري ، الذي كان في ذلك الوقت يتمتع بالحقوق الحصرية في استخدام التكثيف السطحي.

محرك البخار الجوي

استخدم المحرك في الغلاف الجوي ، كما تم تصميمه لأول مرة ، عملية تكثيف بطيئة من خلال تطبيق الماء المتكثف على السطح الخارجي للأسطوانة ، لإنتاج الفراغ ، الأمر الذي تسبب بدوره في حدوث جلطات المحرك على فترات زمنية طويلة جدًا. تم إجراء المزيد من التحسينات ، مما زاد بشكل كبير من سرعة التكثيف. أنتج محرك توماس نيوكومين الأول 6 أو 8 سكتات في الدقيقة ، والذي تحسن إلى 10 أو 12 سكتة دماغية.

مر محرك Newcomen بالبخار من خلال الديك وأعلى في الاسطوانة ، مما أدى إلى موازنة ضغط الغلاف الجوي ، وسمح لقضيب المضخة الثقيلة بالسقوط ، وبسبب زيادة الوزن الذي يعمل عبر الشعاع ، لرفع المكبس إلى الموضع المناسب. يحمل قضيب موازنة إذا لزم الأمر. ثم فتح الديك ، ودخلت المياه من الخزان الاسطوانة ، منتجة فراغًا بتكثيف البخار. ثم دفعه ضغط الهواء أعلى المكبس إلى أسفل ، ورفع قضبان المضخة مرة أخرى ، وبالتالي عمل المحرك إلى أجل غير مسمى.

يتم استخدام الأنبوب لغرض الحفاظ على الجانب العلوي من المكبس مغطى بالمياه ، لمنع تسرب الهواء - أحد اختراعات Thomas Newcomen. بنيت اثنين من الديوك قياس وصمام السلامة في ؛ كان الضغط المستخدم أكبر بالكاد من الضغط الجوي ، وكان وزن الصمام نفسه كافيا عادة للحفاظ على الأنبوب أسفل. تتدفق مياه التكثيف ، جنبًا إلى جنب مع ماء التكثيف ، عبر الأنابيب المفتوحة.

قام Thomas Newcomen بتعديل محركه البخاري بحيث يمكنه تشغيل المضخات المستخدمة في عمليات التعدين التي أزالت المياه من مهاوي الألغام. وأضاف شعاعًا علويًا ، تم تعليق المكبس من أحد أطرافه وقضيب المضخة في الطرف الآخر.

الموت

توفي توماس نيومين في 5 أغسطس 1729 ، في لندن في منزل أحد الأصدقاء. انتقلت إليه زوجته هانا ، وانتقلت إلى مارلبورو ، وتوفيت في عام 1756. أصبح ابنه توماس صانع سيرج (صانع ملابس) في تونتون ، وأصبح ابنه إلياس تاجر حديد (ولكن ليس مخترعًا) مثل والده.

ميراث

في البداية ، كان يُنظر إلى محرك توماس نيوكومين البخاري على أنه إعادة صياغة للأفكار السابقة. تمت مقارنته بمحرك مكبس يعمل بواسطة البارود ، صممه (لكن لم يتم بناؤه أبدًا) بواسطة كريستيان هيغنز ، مع استبدال البخار للغازات الناتجة عن انفجار البارود. ربما كان جزءًا من المشكلة التي أدت إلى عدم الاعتراف بعمل Newcomen أنه ، مقارنة بالمخترعين الآخرين في ذلك اليوم ، كان Newcomen حدادًا من الطبقة الوسطى ، ولم يكن المخترعون الأكثر تعليماً والنخبة ببساطة يتصورون أن مثل هذا الشخص سيكون قادرة على اختراع شيء جديد.

تم التعرف فيما بعد على أن توماس نيوكومين وجون كالي قد حسنوا طريقة التكثيف المستخدمة في محرك Savery. كتب المخترع والفيلسوف الفرنسي جون ثيوفيلوس ديساغولييه (1683-1744) أن محرك البخار الجديد قد استخدم على نطاق واسع في جميع مناطق التعدين ، ولا سيما في كورنوال ، وتم تطبيقه أيضًا على تصريف الأراضي الرطبة ، وإمداد المدن بالمياه ، دفع السفينة. تم اختراع أول قاطرة تعمل بالبخار في العقد الأول من القرن التاسع عشر ، ويعتمد ذلك جزئيًا على تقنية نيوكومين.

مصادر

  • ألين ، ج. "الوافد الجديد ، توماس (1663-1729)." قاموس السيرة الذاتية للمهندسين المدنيين في بريطانيا العظمى وأيرلندا ، المجلد ١: ١٥٠٠-١٨٣٠. محرران. سكيمبتون ، أي دبليو. وآخرون. لندن: توماس تيلفورد للنشر ومعهد المهندسين المدنيين ، 2002. 476-78.
  • ديكنسون ، هنري وينرام. "الوافد الجديد ومحرك فراغه." تاريخ قصير للمحرك البخاري. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج ، 2011. 29-53.
  • كارواتكا ، دينيس. "توماس نيومين ، مخترع محرك البخار." اتجاهات التكنولوجيا 60.7: 9 ، 2001.
  • بروسر ، ر. ب "توماس نيومين (1663-1729)." قاموس السيرة الذاتية الوطنية المجلد 40 Myllar-Nicholls. إد. لي ، سيدني. لندن: سميث ، إلدر وشركاه ، 1894. 326-29.


شاهد الفيديو: الآلة البخارية للعالم توماس نيوكمان (يونيو 2021).