Джон Фэрей: Механикалық инженер және өнертапқыш

Кіріспе

Джон Фарей-младший (20 наурыз 1791 – 17 шілде 1851) – ағылшын инженер-механик, консалтингтік инженер және патенттік агент, механика саласындағы маңызды жаңалықтармен танымал. Консалтингтік инженер ретінде Фарей кейінгі өнеркәсіптік революцияның көптеген белгілі өнертапқыштарымен жұмыс істеді, сондай-ақ бірнеше парламенттік сауалнамалардың, сот тергеулерінің және сот істерінің куәсі болды, кейде төрешілік қызмет атқарды. Ол көп салалы білім иесі болды және көптеген мерзімді басылымдар мен энциклопедияларға мәтін мен суреттер жазды. Фарей сонымен қатар эллипсографты – суретшілердің эллипстер салуға қолданатын құралды алғаш ағылшын тілінде ойлап тапқан адам ретінде танылады.

Жастар және білім беру

Фарей – Джон Фарей ағаның (1766–1826), геолог және София Губерттың (1770–1830) үлкен ұлы. Ол Джозеф Фарейдің (1796–1829) ағасы болды, ол да белгілі инженер-механик және суретші болды, сондай-ақ 1822 жылы Азаматтық инженерлер институтының мүшесі атанды. Фарей ағасының қанатында қалып, жас кезінде қайтыс болды. 1791 жылдан 1802 жылға дейін ол Бедфордширдегі Вобурн қаласында өсті, онда оның әкесі Бедфордтың 5-ші герцогы Фрэнсис Расселдің геодезисі және жер агенті қызметін атқарды. Лондонға оралған соң, ол 1799 жылы Лондонның Сохо алаңында құрылған Уильям Николсон мектебінде білім алған болуы мүмкін. Кейін ол Николсонмен патенттік тапсырмалар бойынша бірлесіп жұмыс істеді. 1804 жылдан 1806 жылға дейін ол Лондонның маңындағы өндіріс фабрикаларындағы машиналарын және процестерді зерттеді. 1802 және 1820 жылдар аралығында сериялық түрде жарық көрген «Рис энциклопедиясы» үшін Фарей бірнеше мақала жазды, олардың ішінде Машиналар, Өндіріс, Механика, Диірмен, Бу машинасы, Су және т.б. туралы мақалалар бар. Ол инженер Джон Смитонның қолжазбаларын және суреттерін алып, оларды өзінің жазуларында және суреттерінде кеңінен пайдаланды. Ол Смитонның есептерінің (1812) екінші томын дайындауға қатысты, ал суреттер Вильсон Лоури салған. 1819 жылы ол бір айға Ресейге сапар шекті, онда темір зауыттарының құрылысында инженер-құрылысшы ретінде жұмыс істеді. Оның сурет салу құрылғысы сол кезде көптеген басқа басылымдарда сипатталған, мысалы, Смиттің «Механик; немесе, практикалық өнертабыстар жинағы» (1825) (суретке қараңыз), сондай-ақ ол Эдинбург энциклопедиясында (1832) Фарейдің тағы төрт құрылғысымен бірге сипатталған. Осы өнертабысы үшін оған сол қоғамның алтын медалі табысталды. Бірінші томда XVIII ғасырдағы бу сорғылары, атмосфералық машиналары және төмен қысымды бу машиналарының дамуы туралы мәліметтер келтірілген. Әсіресе, Сэвери, Ньюкомен, Смитон және Уатт еңбектері ерекше аталып өтеді. Ол 1827 жылы жарық көрді. Rekers & Koetsier (2007) бұл еңбек туралы былай деді: Фарейдің еңбегінің тек бірінші томы ғана жарық көрді, ол негізінен Джеймс Уатт қайтыс болғанға дейінгі бу машиналарының тарихына арналған. Фарей түрлі-түрлі машиналары сипаттады, бірақ Смитон жасағандарын ерекше атап көрсетті. Бұдан өзге, томда механика принциптері және машиналарының дизайны туралы бөлімдер де бар, себебі Фарейдің пікірінше, сол кездегі инженерлердің көпшілігі математикалық формулаларды түсіне алмағандықтан, олардан аулақ болу қажет. Екінші томда 1800 жылдан бастап Тревитик пен Вулфтың жоғары қысымды бу және қарапайым кеңейту бу машиналарының дамуы қамтылған. Бұл том ешқашан басылмады; Фарей қайтыс болған кезде ол баспаға дайындалған, бірақ сатылмаған. Кітап сатылмады, себебі парақтары ұнтақталды. Ол автордың қолмен түзетілген дәлелінен факсимильде қайта басылды, қазір ол Ұлттық ғылым және өнертабыс кітапханасында сақтаулы.

Farey was the eldest son of John Farey Sr. (1766–1826), the geologist, and Sophia Hubert (1770–1830). He was the older brother of Joseph Farey (1796–1829), who also became a known mechanical engineer and draughtsman and member of the Institution of Civil Engineers in 1822. He remained in the shadow of his older brother and died young. From 1791 to 1802 he grew up in Woburn, Bedfordshire, where his father was stationed as surveyor and land agent for Francis Russell, 5th Duke of Bedford. Back in London he might have received training at the school of William Nicholson, established in 1799 in London's Soho Square. He did later on work together with Nicholson on patent assignments. From 1804 to 1806 he studied the machinery and processes in manufacturing factories in and around London. For the Rees's Cyclopædia, which appeared serially between 1802 and 1820, Farey wrote several articles, including the articles on Machinery, Manufactures, Mechanics, Mill, Steam Engine, Water etc. He came into the possession of the manuscript and drawings of the engineer John Smeaton and made extensive use of them in his writing and drawing. He was involved in the production of the second volume of Smeaton's Reports (1812), the plates engraved by Wilson Lowry. In 1819 he went to Russia for a month, where be was engaged as a civil engineer in the construction of ironworks. The drawing device was described in many other publications in his days, for example in Smith's The Mechanic; Or, Compendium of Practical Inventions, 1825 (see image), and it was described in the Edinburgh Encyclopædia (1832) along with four other devices by Farey. For this invention the gold medal of the same society was awarded hun. The first volume covered the early developments of steam pumps, atmospheric engines and low pressure steam engines through the eighteenth century. In particular, the work of Savery, Newcomen, Smeaton and Watt. It was published in 1827. Rekers & Koetsier (2007) commented on this work:

Of Farey’s work, only the first of two volumes was published at the time, which dealt mostly with the history of steam engines up to the death of James Watt. Farey described all sorts of engines, but gave special attention to those designed by Smeaton. Besides this, the volume also included sections on the principles of mechanics and the design of engines, avoiding mathematical formulas as most engineers at the time would not have been able to understand them, according to Farey

The second volume covered the development of high pressure steam and the simple expansion steam engine from 1800, by Trevithick and Woolf. This volume was never published; at the time of Farey's death it had been typeset, but not sold. The book was never sold as the sheets were pulped. It was reprinted in facsimile since from the author's proof, with hand written corrections by the author, that is now in the National Reference Library of Science and Invention.