Biografija Thomasa Newcomna, izumitelja parnih motorjev

Thomas Newcomen (28. februar 1663 – 5. avgust 1729) je bil kovač iz Dartmouth-a v Angliji, ki je sestavil prototip za prvo moderno parni motor. Njegov stroj, zgrajen leta 1712, je bil znan kot "atmosferski parni motor."

Hitra dejstva: Thomas Newcomen

Pred časom Thomasa Newcomna, tehnologija parnih motorjevy je bil v povojih. Izumitelji, kot so Edward Somerset iz Worcesterja, Newcomenov sosed Thomas Savery in Francozi filozof John Desaguliers je raziskal tehnologijo, preden je Thomas Newcomen začel svojo poskusi. Njihove raziskave so navdihnile izumitelje, kot sta Newcomen in James Watt, da izumijo praktične in uporabne stroje na parni pogon.

Thomas Newcomen se je rodil 28. februarja 1663, enega od šestih otrok Eliasa Newcomna (d. 1702) in njegova žena Sarah (d. D.). 1666). Družina je bila trdno srednjega razreda: Elias je bil lastnik, lastnik ladje in trgovec. Potem ko je Sarah umrla, se je Elias 6. januarja 1668 poročil z Alice Trenhale in Alice je vzgajala Thomasa, njegova dva brata in tri sestre.

Thomas je verjetno služil kot vajenec železarne v Exeterju: čeprav o tem ni nobenega zapisa, je začel kovaško trgovati v Dartmouthu okoli leta 1685. Po dokumentarnih dokazih je od 1694 do 1700 nabavljal količine železa do 10 ton iz različnih mlinov, leta 1704 pa je krmilil Dartmouth Town Clock. Newcomen je imel v tistem času trgovino na drobno, ki je prodajal orodje, tečaje, žeblje in verige.

13. julija 1705 se je Newcomen poročil s Hannah Waymouth, hčerjo Petra Waymouth-a iz Marlborouga. Sčasoma so imeli tri otroke: Thomas, Elias in Hannah.

Thomasu Newcomenu je pri njegovih raziskavah s paro pomagal John Calley (c. 1663–1717), moški iz Brixtona, Devonshire. Oba sta navedena v patentu za atmosferski parni motor. John Calley (včasih črkoval Cawley) je bil steklar - nekateri viri trdijo, da je vodovodar - ki je opravljal vajeništvo v Newcomenovih delavnicah in nadaljeval z njim. Skupaj so verjetno začeli delati na parnem stroju v poznem 17. stoletju in do leta 1707 Newcomen je razširil svoje podjetje in na številnih nepremičninah v Ljubljani sklenil ali obnovil nove najeme Dartmouth.

Niti Newcomen niti Calley niso bili izobraženi za strojništvo in dopisovali so se z znanstvenikom Robert Hookein ga prosil, naj jim svetuje glede njihovih načrtov za gradnjo parnega motorja s parnim cilindrom, ki vsebuje bat, podoben tistemu Denisa Papina. Hooke je odsvetoval njihovemu načrtu, a na srečo sta se trdovratna in neizobražena mehanika držala njihovih načrtov: Leta 1698 je dr. Newcomen in Calley sta naredila eksperimentalni medeninasti cilinder s premerom 7 palcev, zapečaten z usnjeno loputo okoli roba bata. Namen prvih parnih strojev, kot je bil eksperiment z Newcomenom, je bil odtok vode iz premogovnikov.

Domačini so veljali, da so Newcomena ekscentriki in spletkarji poznali, vendar je vedel za parni stroj, ki ga je izumil Thomas Savery (1650–1715). Newcomen je obiskal Saveryjev dom v Modburyju v Angliji, 15 milj od mesta, kjer je Newcomen živel. Savery je najel Newcomena, usposobljenega kovača in železarja, da je izoblikoval delujoč model svojega motorja. Newcomenu je bilo dovoljeno, da si sam izdela kopijo naprave Savery, ki jo je postavil na svojem dvorišču, kjer sta s Calleyjem delala na izboljšanju zasnove Saveryja.

Čeprav motor, ki sta ga zgradila Newcomen in Calley, ni bil popoln uspeh, so leta 1708 lahko dobili patent. To je bilo za motor, ki je združil parni valj in bat, površinsko kondenzacijo, ločen kotel in ločene črpalke. V patentu je bil imenovan tudi Thomas Savery, ki je imel takrat izključne pravice do uporabe površinske kondenzacije.

Atmosferski motor, kot je bil najprej zasnovan, je upočasnil kondenzacijo, tako da je na zunanjost nanesel kondenzacijsko vodo jeklenke, da se ustvari vakuum, kar je posledično povzročalo udarce motorja v zelo dolgih intervalih. Več izboljšav je bilo, kar je hitro povečalo hitrost kondenzacije. Thomas Newcomen je prvi motor ustvaril 6 ali 8 udarcev na minuto, kar je izboljšal na 10 ali 12 gibov.

Newcomenov motor je prešel paro skozi petelin in navzgor v jeklenko, kar je uravnotežilo pritisk ozračja, in omogočil je padec težke črpalke in z večjo težo, ki deluje skozi snop, dvignil bat pravilno položaj. Palica je po potrebi izvajala protiutež. Nato se je petelin odprl in v cilinder je vstopil curek vode iz rezervoarja, ki je ustvaril vakuum s kondenzacijo pare. Tlak zraka nad batom ga je nato prisilil, spet dvignil palice črpalke in tako je motor deloval v nedogled.

Cev se uporablja za to, da je zgornja stran bata pokrita z vodo, da se prepreči uhajanje zraka - izum Thomasa Newcomena. Vgrajena sta dva merilna ventila in varnostni ventil; uporabljeni tlak je bil komaj večji kot tlak v atmosferi, teža samega ventila pa je bila običajno dovolj velika, da je cev ostala navzdol. Kondenzacijska voda je skupaj s kondenzacijsko vodo tekla skozi odprto cev.

Thomas Newcomen je svoj parni stroj spremenil tako, da je lahko poganjal črpalke, ki se uporabljajo v rudarskih operacijah, ki so odstranjevale vodo iz rudniških jaškov. Dodal je previsni žarek, iz katerega je bil na enem koncu obešen bat, na drugem pa drog črpalke.

Thomas Newcomen je umrl 5. avgusta 1729 v Londonu v hiši prijatelja. Njegova žena Hannah ga je preživela, preselila se je v Marlborough in leta 1756 umrla. Njegov sin Thomas je postal proizvajalec serge (izdelovalec tkanin) v Tauntonu, sin Elias pa je postal železar (vendar ne izumitelj) kot njegov oče.

Sprva je bil parni stroj Thomasa Newcomena viden kot ponovitev prejšnjih idej. Primerjali so ga z batnim motorjem, ki ga poganja smodnik, ki ga je zasnoval (a nikoli izdelal) Christian Huyghens, z nadomeščanjem pare za pline, ki nastanejo zaradi eksplozije smodnika. Del vprašanja, zakaj Newcomenovo delo ni bilo prepoznano, je bil morda ta, da je bil Newcomen v primerjavi z drugimi izumitelji tistega dne kovač srednjega razreda in bolj izobraženi in elitni izumitelji si preprosto niso mogli predstavljati, da bi si taka oseba lahko kaj izmislila novo.

Pozneje je bilo ugotovljeno, da sta Thomas Newcomen in John Calley izboljšala metodo kondenzacije, ki se uporablja v motorju Savery. Francoski izumitelj in filozof John Theophilus Desaguliers (1683–1744) je zapisal, da je Newcomenov parni stroj začel široko uporabljati v vseh rudarskih okrožij, zlasti v Cornwallu, uporabljali pa so ga tudi za odvodnjavanje mokrišč, oskrbo mest z vodo in ladje pogon. Prvi parna lokomotiva je bil izumljen v prvem desetletju 19. stoletja, ki je deloma temeljil na tehnologiji Newcomen.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663–1729)." Biografski slovar gradbenih inženirjev v Veliki Britaniji in na Irskem, letnik 1: 1500–1830. Eds Skempton, A.W. et al. London: Thomas Telford Publishing and Institution of Civil Engineers, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Newcomen in njegov vakuumski motor." Kratka zgodovina parnega motorja. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, izumitelj parnega motorja." Tehnični napotki 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R. B. "Thomas Newcomen (1663–1729)." Slovar nacionalne biografije letnik 40 millar - Nicholls. Ed. Lee, Sidney. London: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.