Мэтью Мюррей (1765 – 20 февраля 1826) был английским производителем паровых двигателей и станков , который спроектировал и построил первый коммерчески жизнеспособный паровоз , двухцилиндровый Salamanca, в 1812 году. Он был новаторским конструктором во многих областях, включая паровые двигатели, станки и машины для текстильной промышленности .
Мало что известно о ранних годах Мэтью Мюррея. Он родился в Ньюкасл-апон-Тайн в 1765 году. Он бросил школу в четырнадцать лет и был отдан в ученики кузнецу или кузнецу . В 1785 году, когда он закончил свое ученичество, он женился на Мэри Томпсон (1764–1836) из Уикхэма , графство Дарем. В следующем году он переехал в Стоктон и начал работать механиком-подмастерьем на льнопрядильной фабрике Джона Кендрю в Дарлингтоне , где была изобретена механическая прядильная машина . [1]
У Мюррея и его жены Мэри было три дочери и сын, которого также звали Мэтью. [2]
В 1789 году из-за отсутствия торговли на льнозаводах Дарлингтона Мюррей и его семья переехали в Лидс, чтобы работать на Джона Маршалла , который должен был стать известным производителем льна . Джон Маршалл арендовал небольшую мельницу в Аделе с целью производства, а также для разработки уже существующей льнопрядильной машины с помощью Мэтью Мюррея. После некоторых проб и ошибок, чтобы преодолеть проблему обрывов льняного шпагата во время прядения льна, были сделаны достаточные улучшения, чтобы позволить Джону Маршаллу приступить к строительству новой мельницы в Холбеке в 1791 году, Мюррей отвечал за установку. Установка включала новые льнопрядильные машины его собственной конструкции, которые Мюррей запатентовал в 1790 году. В 1793 году Мюррей получил второй патент на конструкцию «Инструментов и машин для прядения волокнистых материалов». Его патент включал кардочесальный двигатель и прядильную машину, которые представили новую технологию «мокрого прядения» льна, которая произвела революцию в торговле льном. [2] Мюррей обслуживал оборудование для фабрик Маршалла и вносил усовершенствования, которые нравились его работодателю. На этом этапе, похоже, Мюррей был главным инженером фабрики.
Промышленность в районе Лидса быстро развивалась, и стало очевидно, что появилась возможность для создания фирмы инженеров-универсалов и слесарей. Поэтому в 1795 году Мюррей вступил в партнерство с Дэвидом Вудом (1761–1820) и основал фабрику в Милл Грин, Холбек . Поблизости было несколько фабрик, и новая фирма поставляла им оборудование. Фирма была настолько успешной, что в 1797 году она переехала в более просторное помещение в Уотер Лейн, Холбек. В этот момент фирма приветствовала двух новых партнеров: Джеймса Фентона (ранее партнера Маршалла) и Уильяма Листера (слесаря из Брэмли , Лидс ). Фирма стала известна как Фентон, Мюррей и Вуд . Мюррей был техническим новатором и отвечал за получение заказов; Вуд отвечал за повседневное управление работами; Фентон был бухгалтером. [2]
Хотя фирма все еще обслуживала текстильную промышленность, Мюррей начал думать, как можно улучшить конструкцию паровых двигателей. Он хотел сделать их проще, легче и компактнее. Он также хотел, чтобы паровой двигатель был автономным блоком, который можно было бы легко собрать на месте с заранее определенной точностью. Многие существующие двигатели страдали от неправильной сборки, на исправление которой требовалось много усилий. Одной из проблем, с которой столкнулся Мюррей, было то, что Джеймс Пикард уже запатентовал метод преобразования линейного движения в круговое с помощью кривошипа и маховика. Мюррей изобретательно обошел эту трудность, внедрив гипоциклоидальный прямолинейный механизм пары Туси . Он состоял из большого неподвижного кольца с внутренними зубьями. Вокруг внутренней части этого кольца вращалось меньшее зубчатое колесо, с диаметром, равным половине наружного, приводимое в движение поршневым штоком парового двигателя, который был прикреплен к ободу шестерни. Когда поршневой шток двигался вперед и назад по прямой линии, его линейное движение преобразовывалось в круговое движение зубчатым колесом. Подшипник зубчатого колеса был прикреплен к кривошипу на валу маховика. Когда он использовал гипоциклоидальный прямолинейный механизм, он смог построить двигатели, которые были более компактными и легкими, чем предыдущие. Однако Мюррей прекратил использовать этот тип движения, как только истек срок действия патента Пикарда.
В 1799 году Уильям Мердок , работавший на фирму Boulton and Watt , изобрел новый тип парового клапана, названный D-образным золотниковым клапаном . По сути, он скользил вперед и назад, пропуская пар то к одному концу цилиндра, то к другому. Мэтью Мюррей улучшил работу этих клапанов, приводя их в движение эксцентриковой шестерней, прикрепленной к вращающемуся валу двигателя.
Мюррей также запатентовал автоматическую заслонку, которая контролировала тягу печи в зависимости от давления в котле, и спроектировал механический бункер, который автоматически подавал топливо в топку. Мюррей был первым, кто принял размещение поршня в горизонтальном положении в паровой машине. Он ожидал очень высоких стандартов мастерства от своих сотрудников, и результатом стало то, что Фентон, Мюррей и Вуд производили машины очень высокой точности. Он спроектировал специальный строгальный станок для строгания поверхностей золотниковых клапанов. По-видимому, этот станок хранился в запертой комнате, куда имели доступ только определенные сотрудники. [2]
Гипоциклоидальный двигатель Мюррея в музее Thinktank в Бирмингеме, Англия, является третьим старейшим работающим двигателем в мире и старейшим работающим двигателем с гипоциклоидальным прямолинейным механизмом. [4]
В результате высокого качества его паровых двигателей продажи значительно возросли, и стало очевидно, что необходим новый цех по сборке двигателей. Мюррей сам спроектировал его и построил огромное трехэтажное круглое здание, известное как Round Foundry . В нем был установлен паровой двигатель, который приводил в действие все машины в здании. Мюррей также построил для себя дом, примыкающий к заводу. Проект был новаторским, так как каждая комната отапливалась паровыми трубами, поэтому в округе он стал известен как Steam Hall. [2]
Успех, которого добилась компания Fenton, Murray and Wood благодаря высокому качеству своей работы, вызвал враждебность конкурентов, Boulton and Watt . Последняя фирма отправила сотрудников Уильяма Мердока и Авраама Стори посетить Мюррея, якобы с визитом вежливости, но на самом деле, чтобы шпионить за его методами производства. Мюррей, довольно глупо, приветствовал их и показал им все. По возвращении они сообщили своим работодателям, что литье и ковка Мюррея намного превосходят их собственные, и были предприняты попытки перенять многие производственные методы Мюррея. Также была попытка фирмы Boulton and Watt получить информацию от сотрудника Fenton, Murray and Wood путем взяточничества. Наконец, Джеймс Уатт-младший купил землю рядом с мастерской, пытаясь помешать фирме расширяться.
Болтон и Уатт успешно оспорили два патента Мюррея. Патент Мюррея 1801 года на усовершенствованные воздушные насосы и другие инновации и патент 1802 года на автономный компактный двигатель с новым типом золотникового клапана были оспорены и отменены. В обоих случаях Мюррей совершил ошибку, включив слишком много усовершенствований в один патент. Это означало, что если бы было обнаружено, что какое-либо одно усовершенствование нарушает авторские права , весь патент был бы признан недействительным.
Несмотря на маневры Болтона и Уотта, фирма Фентона, Мюррея и Вуда стала их серьезным конкурентом, привлекая множество заказов. [2]
.jpg/1280px-The_Collier_(crop).jpg)
В 1812 году фирма поставила Джону Бленкинсопу , управляющему шахтой Миддлтон в Брандлинге , недалеко от Лидса, первый двухцилиндровый паровоз ( Саламанка ). Это был первый коммерчески успешный паровоз.
Двойной цилиндр был изобретением Мюррея; [7] он заплатил Ричарду Тревитику гонорар за использование своей запатентованной системы пара высокого давления, но усовершенствовал ее, используя два цилиндра вместо одного, чтобы обеспечить более плавный привод.
Поскольку только легкий локомотив мог работать на чугунных рельсах, не ломая их, общая нагрузка, которую они могли тянуть, была очень ограничена. В 1811 году Джон Бленкинсоп запатентовал зубчатое колесо и систему зубчатых рельсов. Зубчатое колесо приводилось в движение шатунами и зацеплялось с зубчатым рельсом на одной стороне пути. Это была первая зубчатая железная дорога , и ее колея составляла 4 фута 1½ дюйма.
После того, как около 1819 года была разработана система для изготовления ковких железных рельсов, реечное движение стало ненужным, за исключением более позднего использования на горных железных дорогах . Однако до этого времени оно позволяло небольшому и легкому локомотиву перевозить грузы, общий вес которых по меньшей мере в 20 раз превышал его собственный вес. Саламанка была настолько успешной, что Мюррей сделал еще три модели. Одна из них была известна как Лорд Веллингтон , а другие, как говорят, были названы Принц Регент и Маркиз Веллингтон , хотя нет известных современных упоминаний этих двух имен. Третий локомотив, предназначенный для Миддлтона, был отправлен, по просьбе Бленкинсопа, на вагонную дорогу угольной шахты Кентон и Кокслодж около Ньюкасл-апон-Тайн , где он, по-видимому, был известен как Виллингтон . Там его увидел Джордж Стефенсон , который смоделировал на нем свой собственный локомотив Блюхер , без реечного привода, и поэтому гораздо менее эффективный. [2]
После того, как два локомотива взорвались , убив своих машинистов, а оставшиеся два стали все более ненадежными после как минимум 20 лет тяжелой работы, в 1835 году шахта Миддлтона в конечном итоге вернулась к конной тяге. Ходят слухи, что один оставшийся локомотив хранился в шахте несколько лет, но в конечном итоге был списан.
В 1811 году фирма изготовила паровой двигатель высокого давления модели Тревитика для Джона Райта, квакера из Грейт-Ярмута , Норфолк . Двигатель был установлен на колесном пароходе l'Actif , выходившем из Ярмута. Это был захваченный капер , купленный у правительства. На него установили гребные колеса , которые приводились в движение новым двигателем. Корабль переименовали в Experiment , а двигатель оказался очень успешным и в конечном итоге был перенесен на другое судно, The Courier .
В 1816 году Фрэнсис Б. Огден, консул Соединенных Штатов в Ливерпуле, получил от фирмы Мюррея два больших двухцилиндровых морских паровых двигателя. Затем Огден запатентовал конструкцию как свою собственную в Америке. Там ее широко копировали и использовали для приведения в движение колесных пароходов Миссисипи . [2]
Мюррей внес важные усовершенствования в машины для прядения и чесания льна . Чеканка представляла собой подготовку льна к прядению путем расщепления и выпрямления льняных волокон. Чеканочная машина Мюррея принесла ему золотую медаль Королевского общества искусств в 1809 году. В то время, когда были сделаны эти изобретения, льняная торговля находилась на грани упадка, прядильщики не могли производить пряжу с прибылью. Эффект его изобретений заключался в снижении себестоимости продукции и улучшении качества производства, тем самым поставив британскую льняную торговлю на прочную основу. Производство льняных машин стало важной отраслью производства в Лидсе, большие объемы производились как для домашнего использования, так и для экспорта, давая работу все большему числу высококвалифицированных механиков. [2]
В 1814 году Мюррей запатентовал гидравлический пресс для тюкования ткани, в котором верхний и нижний столы одновременно приближались друг к другу. Он усовершенствовал гидравлические прессы, изобретенные Джозефом Брамахом , и в 1825 году спроектировал огромный пресс для испытания цепных тросов . Его пресс, построенный для Военно-морского совета , имел длину 34 фута и мог развивать силу в 1000 тонн. Пресс был завершен незадолго до смерти Мюррея. [2]
Мэтью Мюррей умер 20 февраля 1826 года в возрасте шестидесяти лет. Он был похоронен на кладбище церкви Св. Матфея в Холбеке , Лидс. Его могила была увенчана чугунным обелиском, изготовленным на заводе Round Foundry. Его фирма просуществовала до 1843 года. Там обучались несколько выдающихся инженеров, в том числе Бенджамин Хик , Чарльз Тодд , Дэвид Джой и Ричард Пикок .
Свидетельством высокого качества конструкции и мастерства, вложенных в его паровые двигатели, является тот факт, что несколько его больших мельничных двигателей проработали более восьмидесяти лет, а один из них, установленный подержанным на локомотиворемонтном заводе в Кингс-Кросс , проработал более века.
Единственный сын Мюррея Мэтью (ок. 1793–1835) [8] прошел обучение на литейном заводе и отправился в Россию ; он основал инженерное дело в Москве [2] , где и умер в возрасте 42 лет [9].
Изобретение двойного цилиндра было заслугой Мэтью Мюррея из Лидса, одного из лучших инженеров-механиков своего времени.
{{citation}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь ) .