Джеймс Холл Нэсмит (иногда пишется Нэсмит , Нэсмит или Несмит ) (19 августа 1808 — 7 мая 1890) — шотландский инженер, философ, художник и изобретатель, известный разработкой парового молота . Он был соучредителем компании Nasmyth, Gaskell and Company, производящей станки . Он вышел на пенсию в возрасте 48 лет и переехал в Пенсхерст , Кент, где увлекся астрономией и фотографией.
Нэсмит родился на 47 York Place в Эдинбурге , где его отец Александр Нэсмит был художником-пейзажистом и портретистом. Одним из хобби Александра была механика , и почти все свободное время он проводил в своей мастерской, где поощрял своего младшего сына работать с ним над самыми разными материалами. Джеймса отправили в Королевскую среднюю школу , где у него был друг Джимми Паттерсон, сын местного производителя железа. Уже интересуясь механикой, он большую часть времени проводил на литейном заводе , где постепенно научился работать и точить дерево, латунь, железо и сталь. В 1820 году он покинул гимназию и снова широко использовал мастерскую своего отца, где в 17 лет изготовил свою первую паровую машину.
С 1821 по 1826 год Нэсмит регулярно посещал Эдинбургскую школу искусств (сегодня Университет Хериот-Ватт ), что сделало его одним из первых студентов учебного заведения. [1] В 1828 году он построил полный паровой экипаж, способный проехать милю и перевозить 8 пассажиров. Это достижение усилило его желание стать инженером-механиком. Он слышал о славе мастерской Генри Модслея и решил устроиться там на работу; к сожалению, его отец не мог позволить себе направить его учеником на завод Модслея. Поэтому Нэсмит решил вместо этого продемонстрировать Модсли примеры своих навыков и изготовил полную действующую модель парового двигателя высокого давления, создав рабочие чертежи и самостоятельно сконструировав компоненты.
В мае 1829 года Нэсмит посетил Модслея в Лондоне и, показав ему свою работу, был нанят помощником рабочего за 10 шиллингов в неделю. К сожалению, Модслей умер два года спустя, после чего партнер Модсли взял на работу Нэсмита в качестве чертежника .
Когда Нэсмиту было 23 года, накопив сумму в 69 фунтов стерлингов, он решил заняться собственным бизнесом. Он арендовал заводскую квартиру длиной 130 футов и шириной 27 футов на старой хлопчатобумажной фабрике на Дейл-стрит в Манчестере. [2]
Сочетание массивных отливок и деревянного пола не было идеальным, и после аварии, в результате которой один конец балки двигателя врезался в пол в плоскость стеклорезов внизу, он вскоре переехал. Он переехал в Патрикрофт , район города Эклс , Ланкашир, где в августе 1836 года он и его деловой партнер Холбрук Гаскелл открыли литейный завод Бриджуотер , где они торговали как Нэсмит, Гаскелл и компания. Помещения были построены рядом с (тогда новой) Ливерпульско-Манчестерской железной дорогой и каналом Бриджуотер .
В марте 1838 года Джеймс путешествовал на карете из Шеффилда в Йорк во время снежной бури, когда заметил вдалеке несколько железоделательных печей. Кучер сообщил ему, что ими управляет некий мистер Хартоп, один из его клиентов. Он немедленно вышел из кареты и по глубокому снегу направился к печам. Он нашел мистера Хартопа в его доме, и его пригласили переночевать и на следующий день посетить завод. В тот вечер он встретился с семьей Хартопа и был сразу же очарован его 21-летней дочерью Энн. Решительный человек, на следующий день он рассказал ей о своих чувствах и намерениях, что было принято «в лучшем духе, которого я только мог желать». Затем он сообщил то же самое ее родителям и рассказал им о своих перспективах, и в тот же день обручился. Они поженились два года спустя, 16 июня 1840 года в Вентворте .
До 1843 года компания Nasmyth, Gaskell & Co. сосредоточилась на производстве широкого спектра станков в больших количествах. К 1856 году Нэсмит построил 236 формовочных машин.
В 1840 году он начал получать заказы на паровозы от вновь открытых железных дорог, которые начинали охватывать страну . Его связи с Великой Западной железной дорогой , чей знаменитый пароход SS Great Western так успешно совершал рейсы между Бристолем и Нью-Йорком, привели к тому, что его попросили изготовить несколько станков необычного размера и мощности, которые потребовались для строительства двигателей их следующий, более крупный корабль SS Great Britain .
В 1837 году компания Great Western Steam Company столкнулась с множеством проблем при изготовлении лопастного вала парохода SS Great Britain ; когда даже самый большой молот был наклонен на полную высоту, его диапазон был настолько мал, что, если на наковальню положить действительно большую деталь, молоту не оставалось места для падения, и в 1838 году инженер компании (Фрэнсис Хамфрис) написал Нэсмит: «Я обнаружил, что ни в Англии, ни в Шотландии нет кузнечного молота, достаточно мощного, чтобы выковать лопастной вал двигателя для Великобритании! Что мне делать?»
Нэсмит обдумал этот вопрос и, видя очевидные недостатки наклонного молота (он наносил каждый удар с одинаковой силой), набросал свою идею первого парового молота . Свои идеи новых устройств он хранил, в основном в чертежах, в «Книге схем», которую свободно показывал своим зарубежным заказчикам. Нэсмит сделал эскиз конструкции своего парового молота, датированный 24 ноября 1839 года, но насущная необходимость отпала, когда была продемонстрирована практичность винтовых гребных винтов и Великобритания перешла на эту конструкцию. [3]
Французский инженер Франсуа Бурдон придумал аналогичную идею того, что он назвал «Пилоном», в 1839 году и сделал подробные чертежи своей конструкции, которые он также показал всем инженерам, посетившим заводы в Ле Крезо , принадлежащие братьям Адольфу и Эжену . Шнайдер . [3] Однако Шнайдеры не решались построить радикально новую машину Бурдона. Бурдон и Эжен Шнайдер посетили завод Нэсмита в Англии в середине 1840 года, где им показали эскиз Нэсмита. Это подтвердило Шнайдеру осуществимость концепции. [4] В 1840 году Бурдон построил первый в мире паровой молот на заводе Schneider & Cie в Ле Крезо. Он весил 2500 кг (5500 фунтов) и поднимался на высоту 2 метра (6 футов 7 дюймов). Шнайдеры запатентовали конструкцию в 1841 году. [5]
В апреле 1842 года Нэсмит посетил Францию с целью снабдить французские арсеналы и верфи инструментами, и пока он был там, воспользовался возможностью посетить завод Ле Крезо . Обходя завод, он обнаружил работающий паровой молот. По его словам, Бурдон отвел его в кузнечное отделение, чтобы он мог, по его словам, «увидеть своего собственного ребенка». Нэсмит сказал: «Вот оно, по правде говоря, - дитя моего мозга!» [3] Нэсмит запатентовал свой дизайн в июне 1842 года, используя деньги, одолженные у мужа его сестры Анны Уильяма Беннета. [6] Позже в том же году он построил свой первый паровой молот в своем литейном цехе в Патрикрофте. [7] В 1843 году между двумя инженерами разгорелся спор по поводу приоритета изобретения парового молота. [8]
Используя молот, производственные затраты можно снизить более чем на 50 процентов, одновременно улучшая качество производимых поковок.
Первые молотки были типа свободного падения, но позже они были модифицированы для обеспечения падения с помощью силы. До изобретения парового молота Нэсмита крупные поковки, такие как корабельные якоря , приходилось производить методом «побитно», то есть небольшие детали ковались отдельно и, наконец, сваривались вместе. Ключевой особенностью его машины было то, что оператор контролировал силу каждого удара. Ему нравилось демонстрировать свои возможности, демонстрируя, как оно может сначала разбить яйцо, помещенное в бокал для вина, не разбив при этом бокал, после чего последовал удар полной силы, сотрясший здание. Его преимущества вскоре стали настолько очевидными, что вскоре молотки Нэсмита можно было найти во всех крупных мастерских по всей стране.
Оригинальный молот Нэсмита теперь стоит перед литейным зданием Нэсмита Патрикрофт (ныне «бизнес-парк»). Более крупный паровой молот Nasmyth & Wilson стоит в кампусе Болтонского университета .
Впоследствии Нэсмит применил принцип своего парового молота к сваебойной машине , которую он изобрел в 1843 году. Его первая полномасштабная машина использовала четырехтонный молотковый блок и производила восемьдесят ударов в минуту. Впервые сваебой был продемонстрирован в соревновании с командой, использующей традиционный метод, в Девонпорте 3 июля 1845 года. Он забил сваю длиной 70 футов и квадратом 18 дюймов за четыре с половиной минуты, тогда как для обычного метода потребовалось двенадцать часов. Это имело большой успех, и на его сваебой было получено множество заказов. В последующие несколько лет он использовался для многих крупномасштабных сооружений по всему миру, таких как Мост высокого уровня в Ньюкасл-апон-Тайн и плотина на Ниле в Асуане , Египет ( Асуанская низкая плотина ).
К 1856 году было произведено в общей сложности 490 молотков, которые были проданы по всей Европе в Россию, Индию и даже Австралию, что составляло 40% доходов Джеймса Нэсмита и компании.
Помимо парового молота, Нэсмит создал несколько других важных станков, в том числе формовочный станок , модификацию строгального станка , который до сих пор используется при изготовлении инструментов и штампов . Еще одним нововведением стал гидравлический пресс , который использовал давление воды для соединения плотно прилегающих частей машины друг к другу. Все эти машины стали популярными в производстве и все еще используются в модифицированном виде.
Нэсмит также был одним из первых производителей инструментов, предложивших стандартизированный ассортимент станков; до этого производители создавали инструменты в соответствии со спецификациями отдельных клиентов, практически не учитывая стандартизацию, что вызывало проблемы совместимости. Нэсмит, возможно, был последним из первых пионеров станкостроительной промышленности .
Среди других изобретений Нэсмита, большинство из которых он так и не запатентовал, были средства передачи вращательного движения посредством гибкого вала из намотанной проволоки, машина для нарезания шпоночных пазов, саморегулирующиеся подшипники и винтовой ковш для перемещения расплавленного металла. с которым могли безопасно и эффективно справиться два человека вместо шести, которые требовались ранее. Идея Нэсмита о паровом таране для морской войны так и не была реализована.
В 1844 году он вместе с инженером Чарльзом Мэем запатентовал первый вакуумный тормоз . [9]
Хотя к 1830 году фрезерные станки уже не были новинкой, экземпляр, построенный Нэсмитом примерно в то время, выделяется своей дальновидностью. Он был предназначен для фрезерования шести сторон шестигранной гайки, установленной в шестипозиционном индексирующем приспособлении. [10]
Он также работал над проектом переработки железа, который мало чем отличался от того, который в конечном итоге был запатентован Генри Бессемером . Неохотно патентовавший и в данном случае все еще решающий некоторые проблемы в своем методе, Нэсмит отказался от проекта после того, как услышал об идеях Бессемера в 1856 году. Бессемер, однако, признал усилия Нэсмита, предложив ему одну треть стоимости стоимости метода. его патент на одноименный Бессемеровский процесс . Нэсмит отказался, так как решил уйти в отставку. [11]
Нэсмит ушел из бизнеса в 1856 году, когда ему было 48 лет, сказав: «Теперь у меня достаточно благ этого мира: дайте молодым людям шанс». Он поселился недалеко от Пенсхерста , Кент, где переименовал свой дом престарелых в «Хаммерфилд» и с радостью занимался различными хобби, включая астрономию . Он построил свой собственный 20-дюймовый телескоп-рефлектор , в процессе изобретения фокуса Нэсмита , и провел детальные наблюдения Луны . Он написал книгу «Луна: рассматривается как планета, мир и спутник» (1874 г.) вместе с Джеймсом Карпентером (1840–1899). Эта книга содержит интересную серию «лунных» фотографий: поскольку фотография еще не была достаточно развита, чтобы фотографировать непосредственно саму Луну при очень большом увеличении, Нэсмит построил гипсовые рельефные масштабные модели на основе своих визуальных наблюдений Луны, а затем сфотографировал ее. модели при электрическом освещении, повторяющие тени топографических контуров, которые он наблюдал на Луне. Его именем назван кратер на Луне .
Он был счастливо женат на своей жене Анне из Вудберна, Йоркшир , в течение 50 лет, вплоть до своей смерти. У них не было детей.
Они похоронены в северной части Динского кладбища в западном Эдинбурге . Огромный мемориал стоит на восточном конце главной дороги с востока на запад, вокруг которой тропа разделяется. На памятнике изображена хорошо вырезанная модель его парового молота. Вместе с ними похоронена мать Джеймса, Барбара Фулис (1765–1848). Памятник также является памятником его брату Патрику Нэсмиту (1787-1831).
В память о его знаменитом вкладе в машиностроение здание факультета машиностроения Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге , где он родился , названо зданием Джеймса Нэсмита.
Цитаты
Источники
{{cite book}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )
Работы Джеймса Нэсмита или о нем в Wikisource
Цитаты, связанные с Джеймсом Нэсмитом, в Wikiquote