Уильям Мердок

Уильям Мердок. Репродукция картины маслом шотландского художника Джона Грэма Гилберта .

Уильям Мердок, иногда Мердок (родился  21 августа 1754 г. в коттедже Белло-Милл, Лугар, графство Эйршир , Шотландия , †  15 ноября 1839 г. в Хэндсворте, недалеко от Бирмингема ), был шотландским инженером и изобретателем на ранней стадии промышленного развития Великой Отечественной войны. Британия. Будучи учеником Джеймса Уоттса , он разработал ряд важных применений парового двигателя, таких как локомобиль (1784 г.) и дальнейшее развитие парохода . Особую известность он получил благодаря изобретению газового освещения на городском газе (1792).

жизнь и работа

Коттедж Bello Mill

Мемориальная доска на коттедже Белло Милл

Мердок родился третьим из семи детей мельничного фермера и бывшего пехотинца Джона Мердока в приходе Камнох. Сначала он учился в деревенской школе, а в возрасте десяти лет перешел в школу Окинлека , где его учитель, автор широко распространенного в то время учебника арифметики, обнаружил и развил его особый математический талант.

В то же время его отец поддержал этот талант своими знаниями механических взаимоотношений и обработки дерева и металла. Например, около 1763 года он и его отец построили «деревянную лошадь» (трехколесный велосипед с педалями, которые перемещались руками), которая в то время вызвала большой ажиотаж. Он также, похоже, очень помог своему отцу на стройплощадках моста, которыми Джон Мердок управлял в графстве. Однако случайные утверждения о том, что молодой Вильгельм лично руководил одним из этих мостов и отвечал за строительство, являются необоснованными и должны рассматриваться как легенда.

Ранние годы в качестве инженера

В возрасте 23 лет Мердок проехал около 500 километров от своего родного города до Бирмингема , центра промышленной революции, которая начиналась в то время, чтобы найти работу у знаменитого Джеймса Ватта . Он основал Boulton & Watt всего двумя годами ранее, чтобы удовлетворить большой спрос на паровые двигатели и нуждался в способных сотрудниках. Партнер Ватта Бултон был настолько впечатлен работой молодого Мердока, что дал ему работу проектировщиком деталей машин. Всего год спустя Мердок считался незаменимым для Болтона и Ватта. Например, на своей первой работе, где он был сам по себе, он улучшил расположение шестерен в свинцовой шахте, установив стандартную паровую машину от компании, так что выпускной клапан пара управлялся поршнем.

Модель паровой машины Мердока в аналитическом центре Бирмингемского музея науки

С 1779 года Мердок был главным инженером, ответственным за понижение уровня грунтовых вод на оловянном руднике в Корнуолле от имени Boulton & Watt. В то время это было обычной практикой; Паровые двигатели не просто продавались, но также эксплуатировались и обслуживались производителем. Даже оплата машин регулировалась по-другому: производитель получал гонорар в зависимости от эффективности, с которой машины работали. Идеи и новые конструкции Мердока повысили эффективность работы машин настолько, что оловянный рудник стал золотой жилой для Boulton & Watt. Мердок работал инженером на рудниках Корнуолла до 1797 года, не только постоянно повышая эффективность машин, но и изобретая совершенно новые механизмы, такие как планетарный редуктор , который впервые позволил частям машин равномерно вращаться за счет линейного движения. поршень. Однако в конструкции Мердока еще не было зубчатого венца, которое является обычным сегодня. В 1784 году он разработал паровой двигатель, который лежал на плите пола и приводил в движение свои собственные колеса: первый локомобиль , оригинальная модель паровоза и автомобилей. В то время как Мердок все еще работал с действующей моделью в 1784 году, к осени 1795 года он разработал запатентованную версию локомотива на основе этой паровой машины , однако по инициативе Боултона он не подал заявку на патент. В 1801 году по дорогам Великобритании проехал первый локомобиль, способный перевозить пассажиров. Оно пришло из мастерской Мердока.

Химико-технические разработки

Мраморный бюст Мердока работы Э. Г. Папворта.

Работая инженером, Мердок неизбежно вступал в контакт с химическими реакциями, например, при строительстве фундаментов или работе с углем для своих паровых двигателей. В таких случаях благодаря тщательному наблюдению он мог обнаруживать процессы и находить для них полезные приложения, на которые не обращали внимания другие инженеры.

Классическим примером этого подхода является открытие им железного цемента , свидетельства очевидцев которого впервые появились в 1784 году. Это смесь хлорида аммония (NH ₄ Cl) и железных опилок, которая особенно сильно затвердевает. Мердок якобы обнаружил смесь, когда эти два компонента были случайно смешаны в мешке и затвердели в очень твердый блок. Затем Мердок успешно использовал этот материал для создания прочных и надежных соединений в критических точках его паровых двигателей (соединения труб, клапаны и т. Д.). Сварка еще не изобретен; к тому же материалы того времени все равно бы этого не допустили. В результате соединения в системе труб часто ломались до открытия Мердока.

Напротив, его целенаправленная разработка заключалась в разработке альтернативного метода производства Isinglass ( изингласса ), коллагенового вещества, получаемого в основном из плавательного пузыря осетровых рыб и используемого пивоварами и виноделами для осаждения («осветления») белков в процессе ферментации. . Поскольку Isinglass нужно было привозить из далекой России, это было очень дорого. Заменитель Мердока был получен из гораздо более дешевой трески , которую также можно было ловить в ее собственных водах. Исследования известных британских авторитетов, прежде всего химика сэра Хэмфри Дэви , подтвердили успешный синтез. Затем Мердоку заплатила 2000 фунтов стерлингов Британская гильдия пивоваров в знак признания его разработки гораздо более дешевого британского Isinglass .

Газовое освещение

Современный газовый фонарь

Самая известная разработка Мердока - газовое освещение . Это было основано на другом наблюдении, которое он сделал во время работы с паровыми двигателями: нагретый уголь выделяет горючий газ, который может проходить по трубам и сжигаться в другом месте. Примерно в 1792 году - здесь свидетельства очевидцев противоречат друг другу, а собственные записи Мердока, по-видимому, неизвестны - Мердок начал экспериментировать с материалами, подходящими для производства горючего газа. Задокументированы эксперименты с углем, древесиной и торфом; Мердок также исследовал количество и качество производимого газа. Есть много сообщений за 1794 год, что Мердок нагревает уголь в небольшой реторте и пропускает полученный газ по железной трубе длиной около метра в ствол старого ружья, где он его поджигает. В том же году были проведены первые эксперименты с заменой свечей для внутреннего освещения в доме Мердока в Редруте, для чего он установил большую реторту во дворе своей собственности и отводил образующиеся там газы через небольшую трубу в его столовая. Очередь проводилась через отверстие в оконной раме и заканчивалась под потолком над столом. В это время Мердок даже разработал газовую ручную лампу.

В 1798 году Мердок начал экспериментальное газовое освещение для своей литейной фабрики в Сметвике ; Эти эксперименты продолжались до 1802 года. В то время, однако, все здание, по-видимому, не было освещено, а газовое освещение не было постоянно активным. Впервые это было реализовано только в 1805 году, когда Мердок оборудовал хлопковую фабрику предпринимателей Филипса и Ли в Манчестере сначала 50, а затем до 904 газовыми лампами. Мердок смог решить возникшую серьезную проблему запаха угольного газа путем нагревания известняка вместе с углями. Оптимальное количество тепла для выработки максимально возможного количества газа из углей также было экспериментально выяснено в этом проекте.

Типовой газометр

Королевское общество наградило его медалью Рамфорда в 1806 году за разработку того, что позже стало известно как городской газ, и за первое коммерческое применение его открытия . В 1810 году Мердок стал партнером «своей» компании Boulton & Watt.

Для своего работодателя Мердок примерно с 1809 года разработал практичную форму уличного и домашнего освещения с помощью газовых фонарей. Компания упустила свои первоначальные шансы в качестве монополиста, в течение некоторого времени также поддерживаемого британским парламентом, поскольку не вела дальнейшего развития. В 1812 году поддержка парламента ослабла, и компания столкнулась с конкуренцией; В 1814 г. было прекращено производство газовых ламп, газовых труб и производственных принадлежностей. Как выяснилось, ошибка: всего несколько десятилетий спустя почти каждый город Англии и многие крупные города Европы были оборудованы газовыми фонарями и собственными коммунальными службами.

Поскольку Мердок не запатентовал свои разработки по совету Джеймса Ватта-младшего и по собственному негативному опыту в другом случае, он не мог заработать денег на лицензионных сборах. Поскольку компания Boulton & Watt, в которой он все еще работал, также быстро отказалась от производства, усилия Мердока не были вознаграждены.

Пароходы

Клермон 1807 года

Паровые машины от Boulton & Watt не только использовались для эксплуатации угольных шахт, но вскоре также послужили экспериментальной базой для моторизации кораблей. В 1807 году Клермон , первый пароход на реке Гудзон , был оснащен двигателем Ватта. Мердок был инженером компании, отвечающим за разработку и надзор за машиной. Однако поначалу это было лишь побочным делом.

С 1817 года компания с большой энергией обратилась к развитию морских пароходов. В том же году Джеймс Ватт-младший построил Каледония , пароход с веслами, который первоначально достиг крейсерской скорости 8 миль в час после оптимизации Мердока до 12 миль в час (что соответствует примерно 20 км / ч). Она выиграла скачки и пересекла канал, чтобы подняться по Рейну из Роттердама. Эти успехи позволили британскому флоту узнать о двигательной технике. Вскоре стало очевидно, что машины от Boulton & Watt - другими словами: конструкции Мердока - были самыми передовыми. В период с 1813 по 1825 год компания производила паровые котлы для флота общей мощностью 3000 лошадиных сил, что соответствует примерно 40-60 котлам.

Поздняя работа и старость

В дополнение к своей работе для Boulton & Watt Мердок придумал несколько других конструкций, некоторые из которых все еще существуют в подобной форме. В 1815 году он разработал первое гравитационное отопление для бани Леммингтон-Спа . Когда он переехал в новый дом в Хэндсворте, пригороде Бирмингема, в 1817 году, он, среди прочего, оснастил его пневматическим дверным звонком и кондиционером. Разумеется, он был зажжен газом.

В 1830 году в возрасте 76 лет Мердок прекратил сотрудничество с Boulton & Watt. Хотя в то время он получал очень хорошую зарплату в 1000 фунтов стерлингов в год, ухудшающееся здоровье и плохой бизнес компании заставили его это сделать.

Мердок умер 15 ноября 1839 года в своем доме в Хэндсворте и вскоре после этого был похоронен на кладбище церкви Святой Марии в своем домашнем приходе. Несколько раз он был удостоен статуй и названий улиц в Англии.

Смотри тоже

• Фридрих Аккум (1769–1838), исследователь городского газа

литература

• Джон Чарльз Гриффитс: Третий человек . Андре Дойч, Лондон 1992, ISBN 0-233-98778-9 . 
• Джанет Томсон: Шотландец, который зажег мир . Самостоятельно опубликовано, 2003 г., ISBN 0-9530013-2-6 . 
• Дженни Углоу : Лунные люди . 2-е издание. Фабер и Фабер, Лондон, 2003 г., ISBN 0-571-21610-2 . 

веб ссылки

• Домашняя страница архива Мердока (английский)

Индивидуальные доказательства

1. ^ Джон С. Гриффитс: Мердок, Уильям (1754-1839). В: Генри Колин Грей Мэтью, Брайан Харрисон (ред.): Оксфордский национальный биографический словарь с древнейших времен до 2000 года (ODNB). Oxford University Press, Oxford 2004, ISBN 0-19-861411-X , ( требуется лицензия oxforddnb.com ), по состоянию на 2004 г., по состоянию на 21 мая 2007 г.