Biografía de Thomas Newcomen, inventor de Steam Engine

Thomas Newcomen (28 de febrero de 1663-5 de agosto de 1729) fue un herrero de Dartmouth, Inglaterra, que ensambló el prototipo de la primera máquina de vapor moderna. Su máquina, construida en 1712, era conocida como el "Motor de vapor atmosférico".

Datos rápidos: Thomas Newcomen

• Conocido por: Inventor de la máquina de vapor atmosférico
• Nacido: 28 de febrero de 1663 en Dartmouth, Inglaterra
• Padres: Elias Newcomen y su primera esposa Sarah
• Murió: 5 de agosto de 1729 en Londres, Inglaterra
• Educación: Entrenado como ferretero (herrero) en Exeter
• Esposa: Hannah Waymouth (m. 13 de julio de 1705)
• Niños: Thomas (m. 1767), Elias (m. 1765), Hannah

Antes de la época de Thomas Newcomen, la tecnología de máquinas de vapor estaba en su infancia. Inventores como Edward Somerset de Worcester, el vecino de Newcomen Thomas Savery y el filósofo francés John Desaguliers estaban investigando la tecnología antes de que Thomas Newcomen comenzara sus experimentos. Su investigación inspiró a inventores como Newcomen y James Watt a inventar máquinas prácticas y útiles a vapor..

Vida temprana

Thomas Newcomen nació el 28 de febrero de 1663, uno de los seis hijos de Elias Newcomen (muerto en 1702) y su esposa Sarah (muerto en 1666). La familia era sólidamente de clase media: Elias era propietario, armador y comerciante. Después de la muerte de Sarah, Elias se volvió a casar con Alice Trenhale el 6 de enero de 1668, y fue Alice quien crió a Thomas, sus dos hermanos y tres hermanas..

Thomas probablemente se desempeñó como aprendiz en una ferretería en Exeter: aunque no hay constancia de ello, comenzó a comerciar como herrero en Dartmouth alrededor de 1685. La evidencia documental lo obliga a comprar cantidades de hierro de hasta 10 toneladas en varias fábricas entre 1694 y 1700, y reparó el reloj Dartmouth Town en 1704. Newcomen tenía una tienda minorista en ese momento, que vendía herramientas, bisagras, clavos y cadenas..

El 13 de julio de 1705, Newcomen se casó con Hannah Waymouth, la hija de Peter Waymouth de Marlborough. Finalmente tuvieron tres hijos: Thomas, Elias y Hannah.

Asociación con John Calley

Thomas Newcomen fue asistido en su investigación de vapor por John Calley (c. 1663-1717), un hombre de Brixton, Devonshire. Ambos se enumeran en la patente para el motor de vapor atmosférico. John Calley (a veces deletreado Cawley) era un vidriero, algunas fuentes dicen que era un fontanero, que realizó un aprendizaje en los talleres de Newcomen y continuó trabajando con él después. Juntos probablemente comenzaron a trabajar en la máquina de vapor a fines del siglo XVII, y en 1707, Newcomen expandió sus negocios, sacando o renovando nuevos arrendamientos en varias propiedades en Dartmouth.

Ni Newcomen ni Calley fueron educados en ingeniería mecánica, y mantuvieron correspondencia con el científico Robert Hooke, pidiéndole que les asesorara sobre sus planes para construir una máquina de vapor con un cilindro de vapor que contenga un pistón similar al de Denis Papin. Hooke desaconsejó su plan, pero, afortunadamente, la mecánica obstinada y sin educación se apegó a sus planes: en 1698, Newcomen y Calley hicieron un cilindro experimental de latón de 7 pulgadas de diámetro, sellado con una solapa de cuero alrededor del borde del pistón. El propósito de las primeras máquinas de vapor como las que experimentó Newcomen fue drenar el agua de las minas de carbón..

Thomas Savery

Newcomen fue considerado un excéntrico y un intrigante por los lugareños, pero sabía sobre la máquina de vapor inventada por Thomas Savery (1650-1715). Newcomen visitó la casa de Savery en Modbury, Inglaterra, a 15 millas de donde vivía Newcomen. Savery contrató a Newcomen, un herrero experto y ferretero, para forjar un modelo funcional de su motor. A Newcomen se le permitió hacer una copia de la máquina Savery para él, que instaló en su propio patio trasero, donde él y Calley trabajaron para mejorar el diseño de Savery.

Aunque el motor que construyeron Newcomen y Calley no fue un éxito total, pudieron obtener una patente en 1708. Eso fue para un motor que combina un cilindro de vapor y un pistón, condensación de superficie, una caldera separada y bombas separadas. También nombrado en la patente fue Thomas Savery, quien en ese momento tenía los derechos exclusivos para usar la condensación superficial.

El motor de vapor atmosférico

El motor atmosférico, como se diseñó por primera vez, utilizó un proceso lento de condensación aplicando agua de condensación al exterior del cilindro, para producir el vacío, lo que a su vez provocó que los golpes del motor tuvieran lugar a intervalos muy largos. Se hicieron más mejoras, que aumentaron enormemente la rapidez de la condensación. El primer motor de Thomas Newcomen produjo 6 u 8 golpes por minuto, que mejoró a 10 o 12 golpes.

El motor de Newcomen pasó vapor a través del grifo y subió al cilindro, lo que equilibró la presión de la atmósfera y permitió que la barra pesada de la bomba cayera y, por el mayor peso que actuaba a través de la viga, elevara el pistón a la posición correcta. La barra llevaba un contrapeso si era necesario. La llave se abrió y un chorro de agua del depósito entró en el cilindro, produciendo un vacío por la condensación del vapor. La presión del aire sobre el pistón lo obligó a bajar, elevando nuevamente las varillas de la bomba y, por lo tanto, el motor funcionó indefinidamente.

La tubería se usa con el propósito de mantener el lado superior del pistón cubierto con agua, para evitar fugas de aire, una invención de Thomas Newcomen. Se incorporaron dos grifos y una válvula de seguridad; La presión utilizada era apenas mayor que la de la atmósfera, y el peso de la válvula en sí era normalmente suficiente para mantener baja la tubería. El agua de condensación, junto con el agua de condensación, fluyó a través de la tubería abierta..

Thomas Newcomen modificó su máquina de vapor para que pudiera alimentar las bombas utilizadas en las operaciones mineras que eliminaban el agua de los pozos de la mina. Agregó una viga superior, desde la cual el pistón estaba suspendido en un extremo y la varilla de la bomba en el otro..

Muerte

Thomas Newcomen murió el 5 de agosto de 1729 en Londres en la casa de un amigo. Su esposa Hannah le sobrevivió, se mudó a Marlborough y murió en 1756. Su hijo Thomas se convirtió en sargento (fabricante de telas) en Taunton, y su hijo Elias se convirtió en un ferretero (pero no un inventor) como su padre..

Legado

Al principio, la máquina de vapor de Thomas Newcomen fue vista como una repetición de ideas anteriores. Se comparó con un motor de pistón impulsado por pólvora, diseñado (pero nunca construido) por Christian Huyghens, con una sustitución del vapor por los gases generados por la explosión de la pólvora. Parte del problema por el cual no se reconoció el trabajo de Newcomen podría haber sido que, en comparación con los otros inventores de la época, Newcomen era un herrero de clase media, y los inventores más educados y de élite simplemente no podían imaginar que esa persona sería capaz de inventar algo nuevo.

Más tarde se reconoció que Thomas Newcomen y John Calley habían mejorado el método de condensación utilizado en el motor Savery. El inventor y filósofo francés John Theophilus Desaguliers (1683-1744) escribió que la máquina de vapor de Newcomen se usó ampliamente en todos los distritos mineros, particularmente en Cornwall, y también se aplicó al drenaje de humedales, el suministro de agua a las ciudades, y propulsión del buque. La primera locomotora de vapor fue inventada en la primera década del siglo XIX, basada en parte en la tecnología de Newcomen..

Fuentes

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663-1729)". Un Diccionario Biográfico de Ingenieros Civiles en Gran Bretaña e Irlanda, Volumen 1: 1500-1830. Eds. Skempton, A.W. et al. Londres: Thomas Telford Publishing and Institution of Civil Engineers, 2002. 476-78.
• Dickinson, Henry Winram. "Newcomen y su motor de vacío". Una breve historia de Steam Engine. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29-53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, inventor de Steam Engine". Instrucciones técnicas 60.7: 9, 2001. 
• Prosser, R.B. "Thomas Newcomen (1663-1729)". Diccionario de Biografía Nacional Volumen 40 Myllar-Nicholls. Ed. Lee, Sidney. Londres: Smith, Elder & Co., 1894. 326-29.