سيرة توماس نيوكومين ، مخترع محرك البخار

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

حقائق سريعة: توماس نيوكومين

قبل وقت توماس نيوكومين ، تقنية المحرك البخاريكنت في طفولتها. المخترعون مثل إدوارد سومرست من ووستر وجار نيوكومين توماس سافري والفرنسيين كان الفيلسوف جون ديساجوليرس يبحثون جميعًا في التكنولوجيا قبل أن يبدأ توماس نيوكومين عمله التجارب. ألهم بحثهم المخترعين مثل Newcomen و James Watt لابتكار آلات عملية ومفيدة تعمل بالبخار.

ولد توماس نيوكومين في 28 فبراير 1663 ، وهو واحد من ستة أطفال من إلياس نيوكومين (ت. 1702) وزوجته سارة (ت. 1666). كانت الأسرة من الطبقة الوسطى بقوة: كان إلياس مالكًا حرًا ومالكًا للسفينة وتاجرًا. بعد وفاة سارة ، تزوج إلياس مرة أخرى من أليس ترينهالي في 6 يناير 1668 ، وكانت أليس هي التي نشأت توماس وأخويه وثلاث أخوات.

من المحتمل أن توماس عمل كمتدرب في تاجر حديد في إكستر: على الرغم من عدم وجود سجل له ، فقد بدأ في التجارة كحدادة في دارتموث حوالي 1685. هناك أدلة وثائقية تدفعه إلى شراء كميات من الحديد تصل إلى 10 أطنان من مصانع مختلفة بين 1694 و 1700 ، وقام بإصلاح ساعة مدينة دارتموث في 1704. كان لدى Newcomen متجر بيع بالتجزئة في ذلك الوقت ، حيث كان يبيع أدوات ومفصلات ومسامير وسلاسل.

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

ساعد توماس نيوكومين في بحثه البخاري من قبل جون كالي (ج. 1663–1717) ، رجل من بريكستون ، ديفونشاير. كلاهما مدرج في براءة اختراع محرك البخار الجوي. كان جون كالي (وأحيانًا تهجى كاولي) زجاجًا - تقول بعض المصادر أنه كان سباكًا - الذي عمل في التدريب المهني في ورش نيوكومين واستمر في العمل معه بعد ذلك. من المحتمل أنهم بدأوا معًا في العمل على المحرك البخاري في أواخر القرن السابع عشر ، وبحلول عام 1707 ، قام Newcomen بتوسيع أعماله ، من خلال إيجار أو تجديد عقود إيجار جديدة على عدد من العقارات في دارتموث.

لم يتم تعليم Newcomen ولا Calley في الهندسة الميكانيكية ، وكانا يتطابقان مع العالم روبرت هوك، يطلب منه تقديم المشورة لهم حول خططهم لبناء محرك بخاري بأسطوانة بخارية تحتوي على مكبس مشابه لمكبس دينيس بابين. نصح هوك ضد خطتهم ، ولكن لحسن الحظ ، تمسك الميكانيكيون المتعنتون وغير المتعلمين بخططهم: في عام 1698 ، صنع نيوكومين وكالي اسطوانة نحاسية تجريبية بقطر 7 بوصات ، مختومة بغطاء جلدي حول حافة مكبس. كان الغرض من المحركات البخارية الأولى مثل تلك التي جربتها شركة Newcomen هو تصريف المياه من مناجم الفحم.

اعتبر السكان المحليون Newcomen غريب الأطوار ومخططًا من قبل السكان المحليين ، لكنه كان يعرف عن المحرك البخاري الذي اخترعه توماس سافري (1650–1715). زار نيوكومين منزل سافري في مودبوري ، إنجلترا ، على بعد 24 كم من المكان الذي عاش فيه نيوكومين. استأجر Savery Newcomen ، وهو حداد ماهر ، و تاجر حديد ، لصياغة نموذج عمل لمحركه. سمح ل Newcomen بعمل نسخة من آلة Savery لنفسه ، والتي أنشأها في فنائه الخلفي ، حيث عمل هو وكالي على تحسين تصميم Savery.

على الرغم من أن المحرك الذي بنته نيوكومين وكاليلي لم يكن ناجحًا تمامًا ، فقد تمكنوا من الحصول على براءة اختراع في عام 1708. كان ذلك لمحرك يجمع بين أسطوانة بخارية ومكبس ، وتكثيف سطحي ، ومرجل منفصل ، ومضخات منفصلة. كما تم تسميته على براءة الاختراع توماس سافري ، الذي كان في ذلك الوقت يمتلك الحقوق الحصرية لاستخدام التكثيف السطحي.

استخدم محرك الغلاف الجوي ، كما تم تصميمه لأول مرة ، عملية تكثيف بطيئة من خلال تطبيق ماء التكثيف على الخارج من الأسطوانة ، لإنتاج الفراغ ، الذي تسبب بدوره في حدوث ضربات المحرك على فترات طويلة جدًا. تم إجراء المزيد من التحسينات ، مما زاد بشكل كبير من سرعة التكثيف. أنتج أول محرك لـ Thomas Newcomen 6 أو 8 ضربات في الدقيقة ، وحسنها إلى 10 أو 12 ضربة.

مر محرك نيوكومين بالبخار من خلال الديك وأعلى إلى الأسطوانة ، مما أدى إلى موازنة ضغط الغلاف الجوي ، و سمحت لقضيب المضخة الثقيلة بالسقوط ، وبفضل الوزن الأكبر الذي يعمل من خلال الحزمة ، لرفع المكبس إلى المستوى الصحيح موضع. حمل القضيب موازنة إذا لزم الأمر. ثم فتح الديك ، ودخلت نفاثة من الماء من الخزان إلى الأسطوانة ، منتجة فراغًا بتكثيف البخار. ضغط الهواء فوق المكبس أجبره على النزول ، ورفع قضبان المضخة مرة أخرى ، وبالتالي عمل المحرك إلى أجل غير مسمى.

يتم استخدام الأنبوب لغرض الحفاظ على الجانب العلوي من المكبس مغطى بالماء ، لمنع تسرب الهواء - اختراع توماس نيوكومين. تم بناء محطتي قياس وصمام أمان ؛ كان الضغط المستخدم بالكاد أكبر من الضغط الجوي ، وكان وزن الصمام نفسه كافيًا عادة لإبقاء الأنبوب منخفضًا. تدفق الماء المكثف مع الماء المكثف عبر الأنبوب المفتوح.

قام توماس نيوكومين بتعديل محركه البخاري حتى يتمكن من تشغيل المضخات المستخدمة في عمليات التعدين التي تزيل المياه من أعمدة المناجم. أضاف شعاعًا علويًا ، حيث تم تعليق المكبس من طرف واحد وقضيب المضخة في الطرف الآخر.

توفي توماس نيوكومين في 5 أغسطس 1729 في لندن في منزل أحد الأصدقاء. عاشت زوجته حنا له ، وانتقلت إلى مارلبورو ، وتوفيت في 1756. أصبح ابنه توماس صانع سيرج (صانع ملابس) في تونتون ، وأصبح ابنه إلياس تاجر حديد (ولكن ليس مخترعًا) مثل والده.

في البداية ، كان يُنظر إلى محرك البخار توماس نيوكومين على أنه إعادة صياغة للأفكار السابقة. تم مقارنته بمحرك مكبس يعمل بالبارود ، تم تصميمه (ولكن لم يتم بناؤه) من قبل كريستيان هيغنز، مع استبدال البخار بالغازات الناتجة عن انفجار البارود. قد يكون جزء من القضية التي لم يتم التعرف على عمل Newcomen هو أنه مقارنة بالمخترعين الآخرين في ذلك اليوم ، كان Newcomen الحدادة من الطبقة المتوسطة ، والمخترعون الأكثر النخبة والمتعلمين لا يمكنهم ببساطة تخيل أن مثل هذا الشخص سيكون قادرًا على اختراع شيء ما جديد.

تم التعرف لاحقًا على أن توماس نيوكومين وجون كالي قاموا بتحسين طريقة التكثيف المستخدمة في محرك Savery. كتب المخترع والفيلسوف الفرنسي جون ثيوفيلوس ديساغولييه (1683–1744) أن المحرك البخاري لنيوكومين قد استخدم بشكل مكثف في جميع مناطق التعدين ، ولا سيما في كورنوال ، وتم تطبيقها أيضًا على تصريف الأراضي الرطبة ، وإمداد المدن بالمياه ، والسفن الدفع. الأول قاطرة تعمل بالبخار تم اختراعه في العقد الأول من القرن التاسع عشر ، استنادًا جزئيًا إلى تقنية Newcomen.

• ألين ، ج. "نيوكومين ، توماس (1663–1729)". قاموس السيرة الذاتية للمهندسين المدنيين في بريطانيا العظمى وأيرلندا ، المجلد 1: 1500-1830. محرران. سكيمبتون ، أ. وآخرون. لندن: توماس تيلفورد للنشر ومعهد المهندسين المدنيين ، 2002. 476–78.
• ديكنسون ، هنري وينرام. "Newcomen ومحركه فراغ." تاريخ قصير للمحرك البخاري. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج ، 2011. 29–53.
• كارواتكا ، دنيس. "توماس نيوكومين ، مخترع المحرك البخاري." الاتجاهات الفنية 60.7: 9 ، 2001.
• بروسر ، ر ب "توماس نيوكومين (1663-1729)." قاموس السيرة الوطنية المجلد 40 Myllar — Nicholls. إد. لي ، سيدني. لندن: سميث ، إلدر وشركاه ، 1894. 326–29.