Biografi om Thomas Newcomen, Steam Engine Inventor

Thomas Newcomen (28. februar 1663 - 5. august 1729) var en smed fra Dartmouth, England, der samlede prototypen til den første moderne damp maskine. Hans maskine, der blev bygget i 1712, blev kendt som "atmosfærisk dampmotor."

Hurtige fakta: Thomas Newcomen

Før Thomas Newcomens tid, dampmotorteknology var i sin spædbarn. Opfindere som Edward Somerset fra Worcester, Newcomens nabo Thomas Savery og fransk filosof John Desaguliers undersøgte alle teknologien, før Thomas Newcomen begyndte sin eksperimenter. Deres forskning inspirerede opfindere som Newcomen og James Watt til at opfinde praktiske og nyttige dampdrevne maskiner.

Thomas Newcomen blev født den 28. februar 1663, et af seks børn af Elias Newcomen (d. 1702) og hans kone Sarah (d. 1666). Familien var solidt middelklasse: Elias var en frihaver, reder og købmand. Efter Sarahs død gifte Elias igen Alice Trenhale den 6. januar 1668, og det var Alice, der rejste Thomas, hans to brødre og tre søstre.

Thomas tjente sandsynligvis som lærling hos en jernhandler i Exeter: selvom der ikke er nogen registrering af det, begyndte han at handle som smed i Dartmouth omkring 1685. Dokumentation viser, at han har købt mængder jern op til 10 ton fra forskellige fabrikker mellem 1694 og 1700, og han reparerede Dartmouth Town Clock i 1704. Newcomen havde en butik på det tidspunkt, der solgte værktøjer, hængsler, negle og kæder.

Den 13. juli 1705 giftede Newcomen sig med Hannah Waymouth, datter af Peter Waymouth fra Marlborough. De fik til sidst tre børn: Thomas, Elias og Hannah.

Thomas Newcomen blev hjulpet til i sin steam research af John Calley (ca. 1663–1717), en mand fra Brixton, Devonshire. Begge er opført på patentet for den atmosfæriske dampmotor. John Calley (undertiden stavet Cawley) var en glasur - nogle kilder siger, at han var en blikkenslager - som tjente som læreplads i Newcomens værksteder og fortsatte med at arbejde sammen med ham bagefter. Sammen begyndte de sandsynligvis at arbejde på dampmaskinen i slutningen af ​​1600-tallet og i 1707, Newcomen udvidede sine forretninger ved at tegne eller forny nye lejekontrakter på en række ejendomme i Dartmouth.

Hverken Newcomen eller Calley blev uddannet i maskinteknik, og de korresponderede med videnskabsmand Robert Hookeog bad ham om at rådgive dem om deres planer om at bygge en dampmotor med en dampcylinder indeholdende et stempel svarende til Denis Papins. Hooke frarådede deres plan, men heldigvis holdt den forhindrede og uuddannede mekanik sig fast ved deres planer: I 1698, Newcomen og Calley lavede en eksperimentel messingcylinder med 7 tommer i diameter, forseglet med en læderklap omkring kanten af stempel. Formålet med de første dampmotorer som dem, Newcomen eksperimenterede med, var at dræne vand ud af kulminer.

Newcomen blev betragtet som en excentrisk og en skemer af lokalbefolkningen, men han vidste om dampmaskinen opfundet af Thomas Savery (1650–1715). Newcomen besøgte Saverys hjem i Modbury, England, 25 miles fra hvor Newcomen boede. Savery ansat Newcomen, en dygtig smed og jernhandler, til at smede en fungerende model af sin motor. Newcomen fik lov til at lave en kopi af Savery-maskinen til sig selv, som han satte op i sin egen baghave, hvor han og Calley arbejdede med at forbedre Savery-designet.

Selvom motoren, som Newcomen og Calley byggede, ikke var en total succes, var de i stand til at opnå et patent i 1708. Det var for en motor, der kombinerer en dampcylinder og stempel, overfladekondensation, en separat kedel og separate pumper. Også på patentet blev Thomas Savery navngivet, som på det tidspunkt havde de eksklusive rettigheder til at bruge overfladekondensation.

Den atmosfæriske motor, som først designet, brugte en langsom kondensationsproces ved at påføre kondensvand udvendigt af cylinderen for at frembringe vakuumet, hvilket igen fik motorens slag til at finde sted med meget lange intervaller. Flere forbedringer blev foretaget, hvilket enormt øgede kondensens hurtighed. Thomas Newcomens første motor producerede 6 eller 8 slag i minuttet, hvilket han forbedrede til 10 eller 12 slag.

Newcomens motor førte damp gennem hanen og op i cylinderen, som ækvilibrerede atmosfærens tryk, og lod den tunge pumpestang falde, og ved at stige den større vægt gennem bjælken, hæve stemplet til det rigtige position. Stangen udgjorde en modvægt om nødvendigt. Hanen åbnede derefter, og en vandstråle fra reservoiret gik ind i cylinderen og frembragte et vakuum ved kondensation af dampen. Lufttrykket over stemplet tvang det derefter ned igen og hævede pumpestængerne, og dermed arbejdede motoren på ubestemt tid.

Røret bruges til at holde oversiden af ​​stemplet dækket med vand for at forhindre luft lækager - en opfindelse af Thomas Newcomen. To gauge-haner og en sikkerhedsventil blev indbygget; det anvendte tryk var næppe større end atmosfæren, og selve ventilens vægt var normalt tilstrækkelig til at holde røret nede. Det kondenserende vand løb sammen med kondensvandet gennem det åbne rør.

Thomas Newcomen modificerede sin dampmotor, så den kunne drive de pumper, der blev brugt i minedrift, der fjernede vand fra mineaksler. Han tilføjede en luftbjælke, hvorfra stemplet blev ophængt i den ene ende og pumpestangen i den anden.

Thomas Newcomen døde den 5. august 1729 i London i en vens hus. Hans kone Hannah overlevede ham, hun flyttede til Marlborough og døde i 1756. Hans søn Thomas blev serge maker (tøjproducent) i Taunton, og hans søn Elias blev en jernhandler (men ikke opfinder) som sin far.

Først blev Thomas Newcomens dampmotor betragtet som en omvaskning af tidligere ideer. Det blev sammenlignet med en stempelmotor drevet af kruttet, designet (men aldrig bygget) af Christian Huyghens, med en substitution af damp for de gasser, der genereres ved eksplosionen af ​​kruttet. En del af spørgsmålet om, hvorfor Newcomens arbejde ikke blev anerkendt, kunne have været, at Newcomen sammenlignet med dagens øvrige opfindere var middelklasse smed, og de mere uddannede og elite opfindere kunne simpelthen ikke forestille sig, at en sådan person ville være i stand til at opfinde noget ny.

Det blev senere erkendt, at Thomas Newcomen og John Calley havde forbedret den kondensationsmetode, der blev brugt i Savery-motoren. Den franske opfinder og filosof John Theophilus Desaguliers (1683–1744) skrev, at Newcomens dampmaskine blev brugt omfattende i alle minedistrikter, især i Cornwall, og blev også anvendt til dræning af vådområder, vandforsyning til byer og skib fremdrift. Den første dampdrevet lokomotiv blev opfundet i det første årti af det 19. århundrede, delvis baseret på Newcomens teknologi.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663-1729)." En biografisk ordbog over civilingeniører i Storbritannien og Irland, bind 1: 1500–1830. Eds. Skempton, A.W. et al. London: Thomas Telford Publishing and Institution of Civil Engineers, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Begynder og hans vakuummotor." En kort historie med dampmotoren. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, opfinder af dampmotoren." Teknisk vejledning 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R.B. "Thomas Newcomen (1663–1729)." Ordbog over national biografi bind 40 Myllar — Nicholls. Ed. Lee, Sidney. London: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.