Biografija Thomasa Newcomena, izumitelja parnih motora

Thomas Newcomen (28. veljače 1663. - 5. kolovoza 1729.) bio je kovač iz Dartmouth-a u Engleskoj koji je sastavio prototip za prvu modernu Parni stroj. Njegov stroj, izgrađen 1712. godine, bio je poznat kao "atmosferski parni motor".

Brze činjenice: Thomas Newcomen

Prije vremena Thomasa Newcomena, tehnologija parnih motoray bila je u povojima. Izumitelji, kao što su Edward Somerset iz Worcestera, Newcomenov susjed Thomas Savery i Francuzi filozof John Desaguliers svi su istraživali tehnologiju prije nego što je Thomas Newcomen započeo svoju eksperimenti. Njihova su istraživanja nadahnula izumitelje poput Newcomena i Jamesa Watta da izmisle praktične i korisne strojeve na paru.

Thomas Newcomen rođen je 28. veljače 1663. godine, jedno od šestero djece Eliasa Newcomena (rođ. 1702) i njegova supruga Sarah (um.). 1666). Obitelj je bila srednje klase: Elias je bio posjednik, brodar i trgovac. Nakon što je Sarah umrla, Elias se 6. siječnja 1668. ponovno oženio Alice Trenhale, a Alisa je odgajala Thomasa, njegova dva brata i tri sestre.

Thomas je vjerojatno služio kao pripravnik kod željezare u Exeteru: iako o tome nema podataka, počeo je trgovati kao kovač u Dartmouthu oko 1685. Dokumentarni dokazi govore o tome da je između 1694. i 1700. nabavljao količine željeza i do 10 tona iz raznih mlinova, a on je 1704. popravio gradski sat u Dartmouthu. Newcomen je u to vrijeme imao maloprodajnu trgovinu, prodavao je alate, šarke, čavle i lance.

13. srpnja 1705. Newcomen se oženio Hannah Waymouth, kćerkom Petera Waymoutha iz Marlborouga. Na kraju su imali troje djece: Thomas, Elias i Hannah.

Thomas Newcomen pomogao mu je u istraživanju pare John Calley (c. 1663–1717), muškarac iz Brixtona, Devonshire. Oba su navedena u patentu za atmosferski parni motor. John Calley (ponekad pisao Cawley) bio je staklar - neki izvori kažu da je on vodoinstalater - pružio je naukovanje u Newcomenovim radionicama i nastavio s njim raditi poslije. Zajedno su vjerojatno počeli raditi na parnom stroju krajem 17. stoljeća, a do 1707. Newcomen je proširio posao, uzimajući ili obnavljajući nove zakupnine na više nekretnina u Dartmouth.

Ni Newcomen ni Calley nisu bili obrazovani za strojarstvo, a dopisivali su se sa znanstvenicima Robert Hooke, tražeći od njega da ih savjetuje o njihovim planovima za izgradnju parnog motora s parnim cilindrom koji sadrži klip sličan onome Denisa Papina. Hooke se nije savjetovao protiv njihovog plana, ali, srećom, tvrdoglavi i neobrazovani mehaničari držali su se njihovih planova: 1698. god. Newcomen i Calley napravili su eksperimentalni mesingani cilindar promjera 7 inča, zapečaćen kožnim repom oko ivice klip. Svrha prvih parnih motora poput onih s kojima je eksperimentirao Newcomen bila je ispuštanje vode iz rudnika ugljena.

Lokalci su Newcomena smatrali ekscentričnim i crtačem, ali on je znao za parni stroj koji su izmislili Thomas Savery (1650–1715). Newcomen je posjetio Saveryjev dom u Modburyju u Engleskoj, 15 milja od mjesta gdje je Newcomen živio. Savery je unajmio Newcomena, kvalificiranog kovača i željezara, koji je mogao izraditi radni model svog motora. Newcomenu je bilo dopušteno da sam napravi kopiju uređaja Savery koji je postavio u vlastitom dvorištu, gdje su on i Calley radili na poboljšanju dizajna Saveryja.

Iako motor koji su izradili Newcomen i Calley nije bio potpuni uspjeh, 1708. Uspjeli su dobiti patent. To je bilo za motor koji kombinira parni cilindar i klip, površinsku kondenzaciju, zasebni kotao i odvojene crpke. Na patentu je također imenovan Thomas Savery, koji je u to vrijeme imao ekskluzivna prava na korištenje površinske kondenzacije.

Atmosferski motor, kao što je prvo dizajniran, koristio je spor proces kondenzacije primjenjujući kondenzacijsku vodu u vanjski prostor cilindra, čime se stvara vakuum, što je zauzvrat uzrokovalo da se udari motora odvijaju u vrlo dugim intervalima. Učinjena su dodatna poboljšanja koja su neizmjerno povećala brzinu kondenzacije. Thomas Newcomen je prvi motor proizveo 6 ili 8 udaraca u minuti, što je poboljšao na 10 ili 12 udaraca.

Newcomenov motor propuštao je pare kroz slavinu i gore u cilindar, što je uravnoteživalo pritisak atmosfere, i dopustio je da teška pumpa pali i, većom težinom koja djeluje kroz gredu, podići klip na pravilan način položaj. Štap je nosio protutežu ako je trebalo. Kok se zatim otvorio, a mlaz vode iz rezervoara ušao je u cilindar, stvarajući vakuum kondenzacijom pare. Tlak zraka iznad klipa potom ga je prisilio, ponovno podižući crpke crpki, i tako je motor radio na neodređeno vrijeme.

Cijev se koristi za održavanje gornje strane klipa prekrivene vodom kako bi se spriječilo propuštanje zraka - izum Thomasa Newcomena. Ugrađena su dva mjerača i sigurnosni ventil; upotrijebljeni tlak je bio jedva veći od atmosferskog, a težina samog ventila je obično bila dovoljna da cijev bude spuštena. Kondenzacijska voda zajedno s vodom kondenzata tekla je kroz otvorenu cijev.

Thomas Newcomen izmijenio je svoj parni stroj kako bi mogao napajati pumpe koje se koriste u rudarskim operacijama koje su uklanjale vodu iz rudničkih osovina. Dodao je snop zraka, s kojeg je klip bio ovješen na jednom kraju, a pumpa na drugom.

Thomas Newcomen umro je 5. kolovoza 1729. godine u Londonu u kući prijatelja. Njegova supruga Hannah ga je nadživjela, preselila se u Marlborough i umrla 1756. godine. Njegov sin Thomas postao je proizvođač narednika (izrađivač tkanina) u Tauntonu, a njegov sin Elias postao je željezarac (ali ne i izumitelj) poput svog oca.

Isprva, parni stroj Thomas Newcomen doživljavao je kao ponovnu reakciju ranijih ideja. Usporedena je s klipnim motorom koji pokreće barut, koji je dizajnirao (ali nikad izgrađen) Christian Huyghens, s zamjenom pare za plinove nastale eksplozijom baruta. Dio problema zbog kojeg Newcomenov rad nije prepoznat možda je taj da je, u usporedbi s drugim izumiteljima dana, Newcomen bio kovač srednje klase, a obrazovaniji i elitniji izumitelji jednostavno nisu mogli zamisliti da će takva osoba moći izmisliti nešto novi.

Kasnije je prepoznato da su Thomas Newcomen i John Calley poboljšali metodu kondenzacije koja se koristi u Savery motoru. Francuski izumitelj i filozof John Theophilus Desaguliers (1683–1744) napisao je da je Newcomenov parni stroj na široku upotrebu u svim rudarske četvrti, posebice u Cornwallu, a također se primjenjivala na odvodnju močvarnih područja, opskrbu gradovima i brodovima pogon. Prvi lokomotiva na parni pogon izumljen je u prvom desetljeću 19. stoljeća, a dijelom je zasnovan na Newcomenovoj tehnologiji.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663-1729)." Biografski rječnik građevinskih inženjera u Velikoj Britaniji i Irskoj, svezak 1: 1500–1830. Ur. Skempton, A.W. i sur. London: Thomas Telford Publishing and Institution of Civil Engineers, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Newcomen i njegov vakuumski motor." Kratka povijest parnog motora. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, izumitelj parnog motora." Tehnički upute 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R. B. "Thomas Newcomen (1663-1729)." Rječnik nacionalne biografije Volumen 40 Myllar - Nicholls. Ed. Lee, Sidney. London: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.