Оливер Эванс: Америкалық өнертапқыш және инженерлік инновациялар

Кіріспе

Американдық өнертапқыш Оливер Эванс (13 қыркүйек 1755 – 15 сәуір 1819) – американдық өнертапқыш, инженер және кәсіпкер. Ол бу машиналарын жасаған алғашқы американдықтардың бірі және жоғары қысымды будың (төмен қысымды буға қарсы) жақтасы болды. Автоматтандыру, материалдарды тасымалдау және бу қуаты салаларындағы пионер ретінде Эванс АҚШ-тың алғашқы жылдарындағы ең өнімді және ықпалды өнертапқыштардың бірі еді. Ол көптеген жетістіктерді қалдырды, ең бастысы – бірінші толық автоматтандырылған өндірістік процесті жобалау және салу, алғаш рет буды қысым арқылы салқындатуды ұсыну, бірінші жоғары қысымды бу машинасы және бірінші (бірақ қарапайым) қосмекенді көлік және американдық автомобиль. Бірақ жақында жоғары қысымды бу машинасының даму басымдықтарын бөлу кезінде Эванстың Ричард Тревитикпен бірдей уақытта жұмыс істегені анықталды және тарихшылар оның конвейерлік желіні дамытудағы алғашқы қадамын бағалады. Делавэр штатының Ньюпорт қаласында туған Эванс формальды білім алған жоқ және жасөспірім кезінде дөңгелек жасаушының шәкірті болды. Ағаларымен бірге кәсіп ашып, он жылдан астам уақыт бойы қаптамалы тізбектер мен конвейерлік ленталар сияқты құрылғылары бар автоматтандырылған диірменді жобалау, құрастыру және жетілдірумен айналысты. Осылайша Эванс адам еңбегін қажет етпейтін үздіксіз өндіріс процесін жасады. Бұл жаңа идея өнеркәсіптік революция мен жаппай өндірістің дамуына үлкен үлес қосты. Кейін Эванс бу қуатына назар аударды және 1801 жылы АҚШ-та бірінші жоғары қысымды бу машиналарын жасады, бұл бір жыл бұрын әлемдегі алғашқысын жасаған Ричард Тревитикке тәуелсіз өзінің дизайнын жетілдірді. Эванс АҚШ-та жоғары қысымды бу машиналарын дамыту мен қабылдауға ықпал етті. Эванс бумен жүретін вагон жасау армандады және 1805 жылы оны құрастырып, сынақтан өткізді. "Оруктор Амфиболос" деп аталған бұл машина елдегі алғашқы автомобиль және әлемдегі алғашқы қосмекенді көлік болды, бірақ оның тиімділігі төмен болды. Эванс өзінің заманынан озық идеялар мен жобаларды жасаған көреген адам еді. Ол алғаш рет бу қысымымен салқындатуды сипаттап, 1805 жылы алғашқы тоңазытқыштың дизайнын ұсынды, бірақ оның әріптесі Джейкоб Перкинс жұмыс істейтін үлгіні құрастыруға үш он жылдан кейін ғана қол жеткізді. Сондай-ақ, ол күн қазандығы, пулемет, бу машинасының жылдамдық қоробкасы, қамыр илеу машинасы, мәңгілік пісіру пеші, теңізден құтқару процесі, төрт еселі буландырғыш және қалалық газбен жарықтандыру схемасын, идеяларын және жобаларын жасады, олар оның өлімінен кейін біраз уақыттан соң ғана іске асырылды. Эванстың ықпалды қолдаушылары мен саяси одақтастары болды, бірақ ол әлеуметтік қарым-қатынасқа шешімді болған жоқ және көптеген әріптестері оны ұнатпады. Өзінің еңбегіне лайықты баға берілмегеніне көңілі толмаған Эванс кейінірек ашулы және өкпелі болды, бұл оның беделін түсірді және оны оқшаулады. Оның еңбегінің маңыздылығына қарамастан, оның үлесі жиі назардан тыс қалды (немесе оның қайтыс болғаннан кейін басқаларға жатқызылды), сондықтан ол өз дәуірінің басқа бу пионерлерімен қатар халыққа танымал болған жоқ.

American inventor

Oliver Evans (September 13, 1755 – April 15, 1819) was an American inventor, engineer, and businessman born in rural Delaware and later rooted commercially in Philadelphia. He was one of the first Americans to build steam engines and an advocate of high pressure steam (as opposed to low pressure steam). A pioneer in the fields of automation, materials handling and steam power, Evans was one of the most prolific and influential inventors in the early years of the United States. He left behind a long series of accomplishments, most notably designing and building the first fully automated industrial process,first propose a design vapor compression refrigeration, the first high pressure steam engine, and the first (albeit crude) amphibious vehicle and American automobile. More recently, however, in the allocation of priorities for the development of the high pressure steam engine, the simultaneity of Evans’ work with that of Richard Trevithick has been established, and historians have accorded proper credit for his pioneering of the assembly line. Born in Newport, Delaware, Evans received little formal education and in his mid teens was apprenticed to a wheelwright. Going into business with his brothers, he worked for over a decade designing, building and perfecting an automated mill with devices such as bucket chains and conveyor belts. In doing so Evans designed a continuous process of manufacturing that required no human labor. This novel concept would prove critical to the Industrial Revolution and the development of mass production. Later in life Evans turned his attention to steam power and built the first high pressure steam engine in the United States in 1801, developing his design independently of Richard Trevithick, who built the first in the world a year earlier. Evans was a driving force in the development and adoption of high pressure steam engines in the United States. Evans dreamed of building a steam powered wagon and eventually constructing and running one in 1805. Known as the Oruktor Amphibolos, it was the first automobile in the country and the world's first amphibious vehicle, although it was too primitive to be a success as either. Evans was a visionary who produced designs and ideas far ahead of their time. He was the first to describe vapor compression refrigeration and propose a design for the first refrigerator in 1805, but it would be three decades until his colleague Jacob Perkins would be able to construct a working example. Similarly, he drew up designs for a solar boiler, machine gun, steam carriage gearshift, dough kneading machine, perpetual baking oven, marine salvage process, quadruple effect evaporator, and a scheme for urban gas lighting, ideas and designs which would not be made reality until some time after his death. Evans had influential backers and political allies, but lacked social graces and was disliked by many of his peers. Disappointed and then angry at the perceived lack of recognition for his contributions, Evans became combative and bitter in later years, which damaged his reputation and left him isolated. Despite the importance of his work, his contributions were frequently overlooked (or attributed to others after his death) so he never became a household name alongside the other steam pioneers of his era.

Ерте өмір, 1755-83

Оливер Эванс 1755 жылдың 13 қыркүйегінде Ньюпортта, Делавэр штатында Чарльз және Энн Сталькоп Эванстардың отбасында дүниеге келді. Оның әкесі кәсібі бойынша аяқ киімше жасаушы болған, бірақ ол Ньюпорттың солтүстігінде Ред Клей Крик өзенінің жанында үлкен ферма сатып алып, отбасын сол жерге көшірді. Оливер он екі баланың бесіншісі еді; оның төрт әпкесі және жеті ағасы болды. Эванстың ерте өмірі туралы көп мәлімет жоқ, ал сақталған жазбалар оның қалыптасу жылдары туралы аз ғана мәлімет береді. Оның алғашқы білімі туралы мәліметтер сақталмаған, алайда оның жас кезінен бастап жазушы ретінде де, техникалық тақырыптарды ынтамен оқыған ретінде де сауаттылығы айқын болды. 17 жасында Эванс Ньюпортта дөңгелек және арба жасаушының шәкірті болды. Сол кездегі әңгімелердің бірінде оның ұстасы, сауатсыз және өте ұқыпты адам, Эвансқа кешкі уақытта оқу үшін шамдарды пайдалануға тыйым салғанын еске түсіреді. Эванс басқа жол тапты: күндіз жұмыс істеп жатқанда, ағаудың сынықтарын жинап, отын ретінде пайдаланды. Революциялық соғыс Эванс 19 жасқа келгенде басталды. Ол Делавэр қарулы күштерінің құрамына қатысты, бірақ соғыс кезінде ешқандай активті қызметте болған жоқ. 22 жасында Эванс дөңгелек жасаудан бас тартып, тоқыма карталарында қолданылатын жіңішке сымды жасау саласында мамандық алды. Бұл процестің тиімділігін арттыру ниетімен ол өзінің алғашқы өнертабысын жасады – сымды тістерге иіп, оларды жылдам кесіп, карталарды құрастыруға көмектесетін машинаны. Джордж Латимер, сол кезде Ньюпорттағы бейбіт судья, оның әлеуетін байқап, 1778 жылы енгізілгенде Эванстың алғашқы табыстарының бірі болған машинаны жасауды ұстаға тапсырды. Эванс тоқыма карталарын механикаландыруда одан әрі дамуды қалады. Ол сым тістері енгізілетін теріні тесіп шығаратын машинаны жасады. Оның өнертабысы карта жасау процесін едәуір жылдамдатты, минутына шамамен 1500 тіс шығарды, бірақ Эванс өзінің өнертабысын коммерцияландыру үшін қаржылық қолдау таба алмады. Дегенмен, келесі екі онжылдықта Эванстың бастамасымен жасалған карта жасау инновациялары автоматтандырылған тоқыма карталарын жасауға әкелді, содан кейін Оңтүстік мақта өнеркәсібінің өсуіне байланысты үлкен сұранысқа ие болды. Механикаландырылған тоқыма карталарын жасаудың алғашқы пионерлері, соның ішінде Гайлз Ричардс және Амос Уитмор, оның бастапқы дизайнынан көп нәрсе алғанын айтуға болады. Эванс осы кезеңде бу күшімен және оның коммерциялық қолданылу мүмкіндігімен тәжірибе жасауды бастады. Оның алғашқы идеялары 1783 жылы Делавэр штатының патенттік өтінішімен бумен жұмыс істейтін вагонға жетті, бірақ ол қабылданбады, өйткені Эванс әлі жұмыс істейтін үлгіні жасаған жоқ. Сол жылы, 27 жасында Эванс Уилмингтондағы Ескі шведтердің епископ шіркеуінде жергілікті шаруаның қызы Сара Томлинсонға үйленді.

Oliver Evans was born in Newport, Delaware on September 13, 1755, to Charles and Ann Stalcop Evans. His father was a cordwainer by trade, though he purchased a large farm to the north of Newport on the Red Clay Creek and moved his family there when Oliver was still in his infancy. Oliver was the fifth of twelve children; he had four sisters and seven brothers. Little else is known of Evans's early life, and surviving records provide few details as to his formative years. The nature and location of his early education have not been preserved, however, his literacy was demonstrably strong from a young age, both as a writer and an avid reader on technical subjects. Aged 17, Evans was apprenticed to a wheelwright and wagon maker in Newport. An anecdote from the period recalls that his master, an illiterate and extremely frugal man, forbade Evans the use of candles to illuminate his reading in the evenings. Evans found another way by collecting scraps and shavings of wood from his work during the day to serve as fuel for small fires. The Revolutionary War began when Evans was 19. He enlisted in a Delaware militia company but saw no active service during the war. By the age of 22, Evans moved out of wheel making and became a specialist in forming the fine wire used in textile cards, which was used to comb fibers in preparation for the spinning process to make thread or yarn. A desire to increase the efficiency of this process led him to his first invention—a machine that would bend wire into teeth and cut them off rapidly to aid the assembly of cards. George Latimer, then a justice of the peace in Newport, saw its potential and tasked a blacksmith with creating the machine, which became one of Evans's early successes when it was introduced in 1778. Evans wished to go further in mechanizing the production of textile cards by developing a machine that could puncture the leather into which the wire teeth were inserted. His invention greatly speeded the card manufacturing process, producing around 1,500 teeth every minute, though Evans himself was unable to find financial backing to commercialize his invention. Nevertheless, over the next two decades card manufacturing innovations inspired by Evans led to the development of automated textile card production, then in great demand due to the growth of the Southern cotton industry. Early pioneers of mechanized textile card production, including Giles Richards and Amos Whittemore, are thought to have borrowed heavily from his original designs. Evans also began experimenting in this period with steam power and its potential for commercial application. His early ideas culminated in a Delaware state patent application in 1783 for a steam powered wagon, but it was denied as Evans had yet to produce a working model. That same year, aged 27, Evans married Sarah Tomlinson, daughter of a local farmer, in Old Swedes' Episcopal Church in Wilmington.

Автоматты ұн диірменін жасау, 178390

Эванстың назары 1780-ші жылдардың басында ұн тартуға ауды, бұл сала қарқынды индустрияланудағы Солтүстік Делавэрде өркендеген. Бұл дәуірде ұнтақ диірмендерін іске қосу еңбекке көп талап еткен. Ұнтақтау, салқындату, сылау және қаптау сияқты ұнтақтау процесінің кезеңдері әртүрлі деңгейде механикаландырыла бастағанымен, астықты бір кезеңнен екіншісіне жылжыту үшін гравитация күші немесе қол еңбегі қажет болды. Сонымен қатар, кейбір кезеңдер (әсіресе салқындату) баяу және тиімсіз болды, бұл өндіріс процесінде маңызды кедергілер тудырды. Диірмендер халық көп шоғырланған және су жолдарына оңай қол жеткізілетін жерлерде кең таралған, бірақ 1780-ші жылдары ұнтақтаудың көп бөлігі үй шаруасында қолмен жасалған. Бұған қоса, колониялық Америкада ұнтақталған бидайдың сапасы нашар болды. Қатты бидайдың сорттары жеткіліксіз ұнтақталған және сыланған, нәтижесінде ұн жалпы және қоңыр түсті болды. Қос ластану үлкен мәселе болды: диірмен процестері жақсы бөлінбеген; диірмендегі адамдардың көп қозғалысы ұнды кір, дән және басқа да қоспалармен ластады. Эванс бұл өнімнің сапасының төмен екенін және оны жасау үшін көп еңбек күші қажет екенін түсінді. 1783 жылы Эванстың екі бауыры әкелерінен сатып алған отбасылық шаруашылықтың бір бөлігінде Ньюпортта диірмен салуды бастады, ал Эванс Ред Клей Крикте оның құрылысын қадағалауға шақырылды. 1785 жылы диірмен ашылғанда ол дәстүрлі дизайнға ие болды, бірақ келесі бес жылда Эванс ұнтақтау үшін еңбекке тәуелділікті азайту үшін жаңа өнертабыстармен тәжірибе жасауды бастады. Заманауи диірмендерде бидайды диірменнің төменгі қабатынан жоғарғы қабатына жылжыту ең қиын міндет еді. Эванстың алғашқы жаңалығы – осы процесті жеңілдету үшін қапшықты көтергіш болды. Су көтеру үшін қаптар тізбегі ежелгі римдік технология еді, ол әртүрлі формаларда қолданылып келді. Эванс оның теңізде қолданылу схемаларын көрді және кейбір өзгерістер мен мұқият инженерлік есептермен оны дән көтеру үшін пайдалануға болатынын түсінді, сондықтан диірменнің айналасындағы қапшықты көтергіштердің тізбегі дән мен ұнды бір процестен екіншісіне жылжыта алады. Тамақ тарату да еңбекке көп талап ететін жұмыс еді. Ол ұнтақтау процесінен ыстық және ылғалды күйде шығып, сұрыптау және қаптау алдында салқындату және кептіруді қажет етті. Дәстүрлі түрде бұл жұмыс үлкен едендерге қолмен тамақ құю арқылы жасалатын. Жауап ретінде Эванс "hopper boy" құрылғысын жасады, ол қапшықты көтергіштен тамақ жинап, оны кептіру еденіне біркелкі жайып, еден кеңістігін айналдыратын механикалық шүмек жасады. Бұл жаңадан жиналған тамақты салқындату және кептіру үшін теңестірді, ал шүмектің дизайнындағы жұмсақ еңіс ұнды орталық шұңқырларға қарай баяу жылжытады, одан материал сырып алынады. Екі жаңалықты бірге қолдану көптеген еңбек сағаттарын үнемдеді және ластану қаупін едәуір азайтты. Техникалық тұрғыдан күрделі болғанына қарамастан, сол кездегі стандарттар бойынша екі құрылғы да революциялық емес еді. Алайда, олардың жалпы дизайны болды. Эванс өндіріс процесін жекеленген процестер сериясы емес, үздіксіз біріктірілген тұтас ретінде қарастырып, ойлаудың түбегейлі өзгеруін көздеді. Осылайша, өндіріс толық автоматтандырылған өндіріс желісі болуы мүмкін. Кемшілік – материалдарды тасымалдау еді, ал Эванстың диірмен дизайны материалдарды адам араласуынсыз жүйе арқылы үздіксіз беруге тырысты. Бұл толық автоматтандырылған өндірістік процестің алғашқы мысалы болды, үздіксіз өндіріс идеясы өнеркәсіптік революцияның маңызды бөлігі болып танылды және әрі қарай заманауи жаппай өндірістің негізін қалады. Бұл идеяны жүзеге асыруға қажетті машиналарды жасау қиын болды. Эванс күрделі машиналарын салуға қажетті жоғары білікті шеберлерге ақы төлеу үшін ақша табуға күресті. Брэндивайн өзеніндегі ұн тарту өнеркәсібі үлкен болды, бірақ Уилмингтонның квакер ұнтақтаушылары Эванстың жобаларында аз әлеует көрді. Ньюпорт ұн саудагері Джеймс Латимер Эванстың идеяларын естігенде: "Ах! Оливер, сен суды таудан жоғары ағыза алмайсың, ағаш диірмендерді жасай алмайсың!" Латимердің ұлы Джордж, алайда, Эванстың идеяларындағы уәдені қайтадан көріп, 1787 және 1788 жылдары оның өнертабыстарына патент алуға көмектесті. Осы уақытқа дейін Эванс бауырларының Ред Клей Криктегі диірменін өзінің жетілдірілген жобаларына негізделген толық автоматтандырылған прототипке айналдырды, ал Эванс бауырлары АҚШ-тың ірі диірмен орталықтарына жобаларды тегін лицензиялауды ұсынатын хабарламалар мен схемаларды жіберді. Бірақ бұл науқан үлкен көңілсіздікке ұшырады және аз коммерциялық қызығушылық туды. Эванс ақылы жоқ еді, сонымен қатар тікелей мінезімен, оның идеяларының құнын бірден түсінбегендерге наразылық пен қыңырлық танытуға бейім болды. Оның идеялары мен жобалары көбінесе өз уақытынан бұрын болды, ал толық автоматтандырылған өндіріс процесінің идеясын замандастарына түсіну қиын болды. Эванс Ред Клей Крик диірменіне Брэндивайн диірмендерінен келген кейбір ұнтақтаушылардың диірмен толық автоматтандырылғаннан кейін алғашқы жылдары келгенін еске алды. Ол сол күні диірменде жалғыз болды және жақын жерде шөп шабуға шықты, қасақана көрінбейтіндей болып, келушілері адам бақылаусыз диірменнің жұмыс істеуін байқау үшін мүмкіндік берді. Содан кейін Эванс пайда болды және олар көрген нәрсенің қалай мүмкін болғанын ұзақ және егжей-тегжейлі түсіндірді, сондай-шама келушілердің келуі Брэндивайн диірмендерімен үзіліс әкеледі деп сенді. Алайда, ол диірмендер Уилмингтонға оралғанда Эванс диірмені "ақылды адамның назарына лайық емес, дөңгелектердің жиынтығы" екенін хабарлағандарына ашуланды. Эванс Брэндивайн диірменшісінің диірменін жаңартуға көндіргеніне дейін қызығушылық жоқ болды. Жылдар бойына жабысу және маркетингке тырысудан кейін Эванстың жобалары, ақыры, үлкен масштабта сыналып, басқа жерлерде қабылданды. 1789 жылы Балтимордағы прогрессивті ойлы квакер отбасы Элликоттар Эвансты Патапско өзеніндегі диірмендерін жаңартуға шақырды. Жаңартулар сәтті аяқталды, ал Эванс Джонатан Элликотпен бірге вертикальды бағытталған қапшықты көтергіштермен қатар жұмыс істей алатын көлденең конвейер ретінде әрекет ететін Архимед бұрандасының өзгертілген түрін жасады. Ол жобаларына шұңғыл дрель және конвейер лентасын қосты, енді барлық мүмкін конфигурациялар үшін материалдарды тасымалдау машиналарын толық жиынтығына ие болды. 1790 жылы Эванс Ньюпорттан Уилмингтонға көшіп, қалада жобасының жұмыс үлгісін жасады. Эванстың өнертабыстары жетекші ұнтақтаушы Джозеф Татналл өзінің диірмендерін Эванс жүйесіне ауыстырғанда үлкен серпіліс алды және өзгерістер бір жыл ішінде оның операциясына 37 000 долларға тең шағын байлықты сақтады деп бағалады. Жергілікті ұнтақтаушылар тез арада одан үлгі алды, ал Брэндивайн ауылы Эванстың ұнтақтау технологиясының көрмесіне айналды. Шамамен он жылдан кейін Брэндивайн ұнтақтаушылары, ақыры, көндірілді, және қысқа мерзім ішінде автоматтандырылған диірмендер шығыс жағалауында тарала бастады. 1790 жылы федералды патент заңдары енгізілгеннен кейін Эванс дереу ұнтақтау жобаларына қорғауға өтініш берді және үшінші АҚШ патентын алды, оның өтініші Мемлекеттік хатшы Томас Джефферсон, Соғыс хатшысы Генри Нокс және Бас прокурор Эдмунд Рэндольф жеке қарап, бекітті.

Evans's attention turned to flour milling in the early 1780s, an industry that was booming in rapidly industrializing northern Delaware. In this era, the operation of grist mills was labor intensive. Although the stages of the milling process—grinding, cooling, sifting, and packing—were beginning to be mechanized to various degrees, gravity or manual labor was required to move grain from one stage to the next. Additionally, some stages (particularly cooling) were slow and inefficient, creating significant production process bottlenecks. Mills were becoming commonplace in populated areas and those with ready access to waterways for power, but the bulk of milling in the 1780s was done in the home through hand milling. Furthermore, the quality of milled wheat was poor in colonial America. Hard wheat varieties were insufficiently ground and sifted by mills, leaving a flour that was coarse and brown. Cross contamination was a major problem: mill processes were not well partitioned; the many people moving about the mill contaminated the flour with dirt, grain and other impurities. The result, Evans recognized, was a low quality product that took too many laborers to make. In 1783, two of Evans's brothers began building a mill in Newport on part of the family's farm estate which they purchased from their father, and Evans was recruited to oversee its construction on the Red Clay Creek. When the mill opened in 1785 it was of a conventional design, but over the next five years, Evans began to experiment with inventions to reduce the reliance upon labor for milling. Moving wheat from the bottom to the top of the mill to begin the process was the most onerous task of all in contemporary mills. Evans's first innovation was a bucket elevator to facilitate this process. Chains of buckets to raise water was a Roman technology that had been used in various guises since antiquity. Evans had seen diagrams of their use for marine applications and realized with some modification and careful engineering they could be used to raise grain, so a series of bucket elevators around a mill could move grain and flour from one process to the next. Another labor intensive task was that of spreading meal. This came out of the grinding process warm and moist, needing cooling and drying before it could be sifted and packed. Traditionally the task was done by manually shoveling meal across large floors. In response, Evans developed the "hopper boy", a device that gathered meal from a bucket elevator and spread it evenly over the drying floor—a mechanical rake would revolve around the floorspace. This would even out newly deposited meals for cooling and drying, while a gentle incline in the design of the rake blades would slowly move the flour towards central chutes, from which the material would be sifted. Used in conjunction, the two innovations saved many hours of labor and greatly reduced the risk of contamination. Despite their technical complexity, neither device was revolutionary by the standards of the time. However, the total vision of their design was. Evans was attempting a radical shift in thinking about the manufacturing process, treating it as a continuous integrated whole rather than a series of isolated processes. Thus, manufacturing could be a fully automated production line. The missing link was materials handling, and Evans's mill designs sought to feed materials continuously through a system without the need for any human intervention. This was the first fully automated industrial process, and the idea of continuous production was proved to be a critical ingredient of the industrial revolution, and would ultimately lay the foundation for modern mass production. Constructing the machinery to realize this vision was complicated. Evans struggled to find the money to pay the highly skilled carpenters needed to construct his complex machines. The nearby flour milling industry on the Brandywine River was large, but dominated by the Quaker millers of Wilmington who saw little potential in Evans's designs. James Latimer, a Newport flour merchant upon hearing Evans's ideas exclaimed "Ah! Oliver, you cannot make water run uphill, you cannot make wooden millers!" Latimer's son, George, however once more saw the promise in Evans's ideas and helped him to secure patent protection over the inventions throughout 1787 and 1788. By this time Evans converted his brothers' mill at Red Clay Creek into a fully automated prototype based on his perfected designs, and the Evans brothers sent handbills and diagrams to the major milling centers of the United States offering free licensing of the designs for the first miller in each county who would commission Evans to refit their mills. Yet this campaign was to prove a major disappointment, and little commercial interest materialized. Evans lacked patience, however, and coupled with a prickly disposition, was prone to display frustration and bewilderment towards those who could not immediately see the value of his ideas. His ideas and designs were often far ahead of their time, and the idea of a fully automated production process was difficult for contemporaries to comprehend. Evans recalled when some Brandywine millers happened to visit the Red Clay Creek mill in the early years of its operation after it was fully automated. He was alone at the mill that day and making hay in a nearby field, and purposely stayed out of sight so his visitors could observe the mill running independently without human supervision. Evans then appeared and at great length explained how the feat they witnessed was possible, and was convinced that the chance visit would bring about a breakthrough with the Brandywine millers. However, he was frustrated at reports that the millers returned to Wilmington and reported that the Evans mill was "a set of rattletraps, unworthy the notice of any man of sense". Disinterest continued even after Evans convinced a Brandywine miller to have his mill converted. After years of persistence and attempts at marketing, Evans's designs were finally given a trial on larger scales and adopted elsewhere. A breakthrough came in 1789 when the Ellicotts, a progressively minded Quaker family in Baltimore, invited Evans to refit their mills on the Patapsco River. The refits proved a success, and Evans worked with Jonathan Ellicott to develop a modified form of Archimedean screw that could act as a horizontal conveyor to work alongside the vertically orientated bucket elevators. He added a rake drill and conveyor belt to his designs and now possessed a full complement of materials handling machines for just about every possible configuration. In 1790, Evans moved from Newport to Wilmington and constructed a working model of his designs in the town. Evans's inventions were given a major boost when leading miller Joseph Tatnall converted his mills to the Evans system, and estimated that in one year the changes saved his operation a small fortune amounting to $37,000. Local millers quickly followed suit, and Brandywine Village was soon a showcase for Evans's milling technology. After almost a decade, the Brandywine millers were finally convinced, and within a short period, automated mills began to spread across the eastern seaboard. In 1790, upon introduction of federal patent law, Evans immediately applied for protection for his milling designs and was granted the third US patent, with his application personally examined and approved by Secretary of State Thomas Jefferson, Secretary of War Henry Knox, and Attorney General Edmund Randolph.

Жазушы және саудагер, 17901801

Өзінің дизайндарын патенттеген және Брэндивайн диірменшілерінің қолдауын алған Эванс енді назарын Делавэрден тысқары жерлерге бұрды. Оның бауыры Джозеф Эванстың жұмысын насихаттау үшін көп саяхат етті, ал кейбір деректерге сәйкес, 1792 жылға қарай жүзден астам диірмен Эванстың машиналарын пайдаланып жұмыс істеді. Джордж Вашингтон 1790 жылы Джозеф Татналлға Тәуелсіздік соғысы кезінде Континенттік армияны азықтандыруға берген ұны үшін алғыс айту үшін келгенде, Брэндивайн ауылындағы диірмендерде Эванстың технологиясын көріп, қатты әсерленді. 1791 жылы ол Вернон тауындағы жеке диірменін Эванс жүйесіне ауыстырды, оның аяқталуын Эванстың бауырлары қадағалады. 1793 жылы Эванс Red Clay Creek диірменіндегі үлесін сатып, отбасымен Уилмингтоннан Филадельфияға көшіп келді, онда ол диірменге қажетті жабдықтар сататын дүкен ашты. Филадельфиядағы алғашқы жылдары негізінен жазумен айналысты. Бастапқыда Эванс диірменшілерге диірмен машиналарын құрастыруға көмектесу үшін, сондай-ақ өзінің автоматтандырылған дизайндарын насихаттау үшін кішкентай жазба жазуды жоспарлаған. Бірақ Эванс жобаға соншалықты берілді, ол бірнеше жыл бойы фрезерлеу технологиясы туралы толық кітап жазып, физика, гидравлика және механиканың негізгі принциптеріне арналған ұзақ тарауларды қамтыды. «Жас диірменші және диірменшінің нұсқаулығы» кітабы бес бөлімнен тұрды: «Механика және гидравлика принциптері», «Диірмендердің түрлері», «Автордың жетілдірулерінің сипаттамасы», «Астықтың ұнға айналуы», «Элликоттың диірмен салу жоспарлары» және Эванстың басқа да өнертабыстарға қатысты әртүрлі идеяларын егжей-тегжейлі баяндаған кең қосымша. Томас Элликотт, оның отбасы Балтиморда Эванстың жобаларын ерте қабылдаған, диірмен құрылысына арналған бөлімді жазды. Кітаптағы теориялық жұмыстың көп бөлігі механикалық принциптер бойынша бұрынғы ғылыми еңбектерге негізделген. Дегенмен, Эванс теориялық бөлімдердің практикалық бөлімдердегі байқаулармен сәйкес келуін қатыстырды, сондықтан ол жүргізген тәжірибелер мен жасаған байқауларға сәйкес келетін теорияларды жиі қайта қарады. Мысалы, ол су доңғалақтарының теориялық механикалық принциптері туралы жазылғандардың тәжірибеде көшіріле алмайтынын анықтады, сондықтан ол оларды байқауларға негіздеп қайта қарады және «нағыз теорияны» құрды, содан кейін «ескі немесе жаңа теориялар тәжірибемен келіспейді, сондықтан олар қателікке негізделген болуы мүмкін деп күдіктенуіміз керек. Бірақ егер мен «нағыз теория» деп атаған нәрсе тәжірибемен келісе берсе, онда тәжірибеші оның негізделгеніне мән беруінің қажеті жоқ» деген қорытындыға келді. Кітаптың алғашқы басылымы 1795 жылы жарық көрген кезде, жазылушылар тізімінде Джордж Вашингтон, Томас Джефферсон және Эдмунд Рэндолф тұрды. Кітап өте танымал болды және жарты ғасырдан астам уақыт бойы диірменшілер үшін маңызды нұсқаулық болып қалды, 1795 жыл мен 1860 жыл аралығында бірнеше рет қайта жаңартылып, он бес рет басылды. Кітаптың танымалдылығы диірмен дизайны мен құрылысының егжей-тегжейлі практикалық түсіндірмелеріне негізделген, ал американдық диірмендерге арналған басты нұсқаулық ретінде Азамат соғысынан кейін ғана ауыстырылды. Кітап жарық көргеннен кейін Эванс өзінің диірменге қажетті жабдықтар сатушы ретіндегі жұмысына және патенттелген дизайндарын лицензиялау арқылы қаржылық тұрақтылыққа қол жеткізуге көбірек назар аударды. Эванстың машиналарын пайдаланатын диірменшілердің саны жеткілікті болғандықтан, 1800 жылдан кейін оның лицензиялық төлемдерінен түскен байлығы деңгейі де артты. Осы жылдары Эванс Филадельфиядағы коммерциялық операцияларын кеңейтуге, дүкенін бірнеше рет үлкейтуге, ағылшын тауарларын импорттау агенті болуға және диірмендер үшін күрделі металл жұмыстарын орындау үшін теміршілерді жұмысқа алуға күш салды. Осы уақыт ішінде Эванс диірмен дизайнының әртүрлі элементтерін жетілдіруді жалғастырды, соның ішінде диірмен тастарын жасаудың жаңа процесін патенттеді және Филадельфияда штукатурка жұмыстарына үлкен сұраныс болған Париж гипсін ұнтақтау үшін бұрандалы диірменді жасады. Эванс пен оның кіші бауыры Эван, темірші Томас Кларкпен бірге, ұн қаптарын жинау үшін күрделі рычаг және иілімді буынға ие ағаш дискіні пайдаланатын құрылғыны ойлап тапты.

Having secured patent protection for his designs and general adoption by the Brandywine millers, Evans now turned his attention outside Delaware. His brother Joseph travelled widely to promote Evans's work, and according to some sources, by 1792 over one hundred mills were operating Evans machinery. When George Washington called upon Joseph Tatnall in 1790 to thank him for the flour he provided to feed the Continental Army during the War of Independence, he saw Evans's technology at work in the mills in Brandywine Village and was so impressed that had his own gristmill at Mount Vernon converted to the Evans system in 1791, the completion of which was overseen by Evans's brothers. In 1793, Evans sold his share in the Red Clay Creek mill and moved his family from Wilmington to Philadelphia, where he opened a store for milling supplies. His early years in Philadelphia though were dominated by writing. Initially, Evans intended to write a pamphlet to assist millers in the construction of milling machinery, as well as promote his own automated designs. However, Evans became so engrossed in the project that he ultimately devoted several years to writing a comprehensive book on milling technology that included long chapters on the basic principles of physics, hydraulics, and mechanics; at times neglecting his family's financial security to complete it. The Young Mill wright and Miller's Guide when it appeared consisted of five parts: 'Principles of Mechanics and Hydraulics', 'Of the different Kinds of Mills', 'Description of the Author's Improvements', 'On the Manufacturing of Grain into Flour', 'Ellicott's Plans for Building Mills', and a lengthy appendix in which Evans detailed various ideas for other inventions, such as a hot air system of central heating. Thomas Ellicott, whose family were early adopters of Evans's designs in Baltimore, contributed a section on mill construction. Much of the theoretical work of the book was based on earlier scientific work on mechanical principles. Yet, Evans insisted that theoretical sections align with observations in the practical sections, and hence often revised standing theories to comport with experiments he conducted and observations he made. For example, he found what was written on the theoretical mechanical principles of waterwheels did not match what he could replicate in practice, so he revised them based on observation to form a "true theory" and concluded that "neither the old or new theories agree with practice, therefore we must suspect that they are founded on error. But if, what I call the true theory, should continue to agree with practice, the practitioner need not care on what it is founded." The guide's list of subscribers was topped by George Washington, Thomas Jefferson and Edmund Randolph when the first edition appeared in print in 1795. The book proved very popular and remained a staple manual for millers for over half a century, undergoing several revisions and fifteen printed editions between 1795 and 1860. The book's popularity rested on its detailed practical explanations of mill design and construction, and as the principal guidebook for American milling it would not be superseded until after the Civil War. After the publication of the Guide, Evans concentrated on his work as a milling supply merchant and gaining financial security through licensing his patented designs. With enough millers now using Evans's machinery, adoption began to accelerate rapidly after 1800, as did his considerable wealth from the license fees. In these years Evans concentrated on growing his commercial operations in Philadelphia, expanding his store several times, becoming an agent for English imports, and taking on blacksmiths to complete more complicated metal work for mills. All the while Evans continued to refine various elements of mill design, including patenting a new process for making millstones and developing a screw mill for grinding plaster of Paris, which was in great demand in Philadelphia for stucco work. Evans and his younger brother Evan, along with blacksmith Thomas Clark, developed a device for packing flour barrels using a wooden disc operating by a compound lever and a toggle joint.

Жоғары қысымды бу машинасын жасау, 180106

Бу машиналары 18 ғасырдың соңында АҚШ-та қуат көзі ретінде пайда болды, ал Делавэр және Филадельфияда тұру Эванстың олардың қолданылуының алғашқы мысалдарымен таныстырды. Джон Фитч 1780-ші жылдардың соңында Делавэр өзеніне алғашқы, қарапайым бу кемесін сүрді, ал Филадельфия су жүйесі 1802 жылға қарай Скуилкилл өзенінен су сору үшін екі төмен қысымды бу машинасымен жұмыс істеді, бірақ бұл сирек мысалдар еді және осы жаңа технологияның көп бөлігі Еуропада кездеседі. Бу қуатының дамуының көп бөлігі Ұлыбританияда болды, Томас Ньюкомен мен Джеймс Уатт бу қуатын дамыту және коммерцияландыруға үлкен үлес қосты, сондай-ақ 1800 жылға қарай өнеркәсіптік және еңбекті үнемдейтін салаларда жүздеген машиналар жұмыс істеді. Эванс 1780 жылдары шәкірт кезінде көлік үшін бу қуатының мүмкін қолданылуын қарастыра бастады және 1790 жылдары «бу машиналары» үшін алғашқы жобаларды жасады. 1801 жылы Эванс өзінің ұзақ жылдар бойы армандаған бу машинасының жобасын іске асыру жұмысын бастады, бірақ Ричард Тревитик сияқты британдық инженерлер де осындай идеялармен айналыса бастады. Басқа ерте бу машиналарының инженерлері, әсіресе Уаттың замандасы Уильям Мердок, ауыр дөңгелекті бумен жүретін машиналардың жоспарларын жасады, онда қысым тікелей айналмалы қозғалысқа айналдырылды, бірақ тәжірибелер көрсетті, төмен қысымды айналмалы бу машинасы ешқандай салмақты машинаны жылжытуға жеткілікті қуатты болмайды. Сондықтан Эванс өзінің бу машинасы жобалары үшін де, өнеркәсіптік қолдану үшін де поршеньді қозғалтқышқа көшті. Маңыздысы, Эванс, Тревитик сияқты, «күшті бу» немесе жоғары қысымды қозғалтқыштардың ерте жақтаушысы болды, бұл идеяға Уатт және бұрынғы бу машиналарының пионерлері ұзақ уақыт қарсылық көрсетті, себебі Америкада темір өндіру және металл өңдеу технологиясы жетілмеген еді. Эванс жоғары қысымды бу машинасы бу машинасының дамуы үшін маңызды екенін түсінді, өйткені оларды төмен қысымды машиналарымен салыстырылатын немесе одан да артық қуатты өндіре отырып, әлдеқайда кішкентай етуге болады. Еуропада жоғары қысымды бу машиналарымен бірнеше тәжірибелер жасалды, ең танымалдары Тревитиктің 1801 жылғы Puffing Devil және 1803 жылғы Лондондық бу машинасы, ол Уаттың конденсатор патентерін айналып өту үшін оны алып тастады. Алайда, ерте бу машиналарының инженерлерінің басты қорқынышы – ешқандай қазандық жоғары қысымды буды қауіпсіз ұстай алмайды еді. Мысалы, Уатт Тревитиктің жоғары қысымды машиналарының қауіптілігіне байланысты түрмеге қамауға талап етті. Эванс ықтимал кемшіліктерге көз жұмды және Ватттың конденсаторын жоя отырып, жоғары қысыммен жұмыс істейтін ұқсас қозғалтқыштардың жобаларын жасады. Оның жобаларында сондай-ақ шегіртке тәрізді арқан, қос әрекетті цилиндр және Тревитиктің жобаларына ұқсас төрт бу клапаны болды. Әр клапан төрт камераның бірімен жеке басқарылды. Нәтижесінде Ньюкомен машиналарынан салмағына және қуатына қатысты артықшылықтары бар жоғары қысымды бу машинасы пайда болды, бұл оны локомотивтер мен бу кемелерін іске қосуға тырысатын басқа инженерлердің машиналарының қатарына қосты. Бұл қозғалтқыштар конденсациялық қозғалтқыштардан механикалық жағынан да қарапайым болды, оларды жасау және күтіп ұстау арзан болды және конденсациялық судың үлкен көлемін қажет етпеді. Бұл ерекшеліктер қозғалтқыштарды әртүрлі өнеркәсіптік қолданулар үшін де қолайлы етті. Автоматтандырылған диірменге қатысты Эванстың идеялары басқа инженерлер тарапынан қатты сынға алынды, әсіресе Филадельфия инженерлік қауымдастығының мүшелері, соның ішінде ықпалды Бенджамин Латроб. Корнуолл инженері Ричард Тревитик бұрыннан жоғары қысымды қозғалтқыштарды жақтаған және алғашқы локомотивтерді әзірлеуде оларды сынаған, бірақ Эванстың Тревитик жұмысынан хабарсыз болған деп есептеледі. «Тревитиктің қазандығындағы қоректендіру суы тұнбамен қыздырылды, бұл Эванстан алынған идея деп болжанады, бірақ Корнуолл инженерінің бұрынғы американдық өнертабыс туралы естігеніне ешқандай дәлел жоқ. Сондықтан біз бұл идеяны Тревитик ойлап тапқан деген қорытындыға келдік, бірақ ол алғашқы ойлап тапқан адам емес». Өз жобаларын жасау Эванстың күткеннен әлдеқайда қиын болды - сол кезде АҚШ-та жұмыс істейтін алты бу машинасы және оларды жасау тәжірибесі бар бірнеше шеберханалар болды, сондықтан Эванс өзінің жинаған ақшасының көп бөлігін және екі жылын жұмсады, 1803 жылы жұртшылыққа көрсету үшін жұмыс істейтін үлгі жасау үшін. Бұл алғашқы қозғалтқыш диаметрі алты дюймды және поршеньнің ұзындығы он сегіз дюймды қос әрекетті цилиндрмен қуатталды. Дөңгелек және қиылыс сияқты көптеген компоненттер құрылысты жеңілдету үшін ағаштан жасалған. Қозғалтқыштың қауіпсіз жұмыс істеуі үшін маңызды болған қазандық, үлкен мыс қабықтан, сыртынан ағаш және шойын сақиналармен қоршалған, қысымды ұстап тұру үшін жасалған. Машинаның қуаты шамамен бес ат күшіне тең болды. Бұл қуатты өнім заманауи стандарттармен қарағанда шамалы болды - жақын жердегі су жүйесінің төмен қысымды машинасы шамамен он екі ат күшін өндірді. Бірақ оның бу машинасы бұрыннан бар машиналарынан әлдеқайда кішкентай болды - су жүйесінің машинасы көлемі жөнінен жиырма бес есе үлкен болды. Эванс өзінің дүкенінде қозғалтқышын көрсетті және оны париж гипсін ұнтақтау және, одан да сенсациялық түрде, мәрмәр плиталарын аралау үшін пайдаланды. Көрсетілген өнер табысты болды, мыңдаған адамдар машинаны жұмыс істеуін көруге келді, ал Филадельфия газеті Aurora «бу машинасы тарихында жаңа дәуір» деп жариялады.

Steam engines appeared in the United States as a source of power in the late 18th century, and living in Delaware and Philadelphia meant Evans was exposed to early examples of their application there. John Fitch had launched the first rudimentary steamboat onto the Delaware River in the late 1780s, and the Philadelphia waterworks was by 1802 operating two low pressure steam engines to pump water from the Schuylkill River, but these were rare examples and most instances of this new technology were to be found in Europe. Much of the development of steam power had occurred in Great Britain, with Thomas Newcomen and James Watt instrumental in developing and commercializing steam power there and elsewhere in Europe, with several hundred of machines operating there in industrial and labor saving applications by 1800. Evans had first begun to consider the potential applications of steam power for transportation while still an apprentice in the 1780s, and had developed rudimentary designs for 'steam carriages' in the 1790s. In 1801, Evans definitively began work on making his long held dream of a steam carriage a reality, although British engineers such as Richard Trevithick had already begun work on such ideas. Other early steam engineers, most notably Watt contemporary, William Murdoch, had developed plans for a steam propelled carriage incorporating a heavy flywheel, in which pressure was converted directly to rotary power, however it became apparent in experimentation that a low pressure, rotary steam engine would never be powerful enough to propel a carriage of any weight forward. Evans's attention thus turned to a reciprocating engine, not only for his steam carriage ideas, but also for industrial application. Importantly, Evans became an early proponent, like Trevithick, of 'strong steam' or high pressure engines, an idea long resisted by Watt and earlier steam pioneers because the necessary iron making and metal working technology was lacking in America. Evans recognized that a high pressure steam engine would be essential to the development of a steam carriage because they could be built far smaller while providing similar or greater power outputs to low pressure equivalents. Some experiments with high pressure steam engines had been made in Europe, most notably Trevithick's Puffing Devil, in 1801, and his later London Steam Carriage of 1803, which circumvented Watt's condenser patent by simply removing it. The prevailing fear of early steam engineering, however, was that no boiler could safely contain high pressure steam. Watt, for example, wanted to have Trevithick imprisoned because of the danger his high pressure engines introduced. Evans ignored the potential drawbacks, and developed similarly different designs of engines operating at high pressure while eliminating Watt's condenser. His designs also incorporated a grasshopper beam, a double acting cylinder, and four steam valves, very similar to Trevithick's designs. Each valve was independently operated by one of four cams. The resulting design was a high pressure steam engine that had a higher power to weight ratio than Newcomen engines, setting it among the ranks of other engineers' engines in their quest to make locomotives and steamboats practical. These engines were also mechanically simpler than condensing engines, making them less costly to build and maintain, and did not require large volumes of condensing water. These features made the engines equally well suited for a variety of industrial applications. As with the automated mill, Evans's ideas were harshly criticized by other engineers—most notably some of the Philadelphia engineering community including the influential Benjamin Latrobe. As it happened, Cornish engineer Richard Trevithick had previously developed nearly identical ideas in favor of high pressure engines and begun to experiment with them in developing the first locomotives, but it is assumed Evans was unaware of Trevithick's work. "In Trevithick's boiler the feed water was heated by the exhaust steam, which some have supposed was an idea borrowed from Evans, but no proof has been adduced that the Cornish engineer had heard of the prior American invention. We therefore conclude that it was original with Trevithick, but he was not the first inventor." Constructing his designs proved far more difficult than Evans initially envisaged—with just six working steam engines in the United States at this time, and a handful of workshops with any experience making them, it took Evans much of his savings and two years to yield a working example to display to the public in 1803. This first engine was powered by a double acting cylinder six inches in diameter and with a piston stroke length of eighteen inches. Many components, such as the flywheel and crosshead, were made of wood in order to simplify construction. The boiler, the engineering of which was critical to the safe operation of the engine, consisted of a large copper shell encased in wood and cast iron rings in order to contain the pressure. The output of the machine was approximately five horsepower. This work output was modest by contemporary standards—the low pressure engine of the nearby waterworks produced about twelve horsepower. But his steam engine was just a fraction of the size of pre existing machines—the waterworks machine was over twenty five times larger in volume. Evans unveiled his engine at his store and put it to work crushing plaster of Paris and, more sensationally, sawing slabs of marble. The showmanship paid off, and thousands came to see the machine in operation, while the Philadelphia newspaper Aurora declared "a new era in the history of the steam engine."

Оруктор Амфиболос

Эванс 1804 жылы жаңа бу машинасына патент алды және оның коммерциялық қолданылуын іздеуге кірісті. Оның алғашқы ұсынысы Ланкастер жол компаниясына жасалды. Ол Филадельфия мен Ланкастер арасында екі күнде 100 баррель ұн тасымалдауға қабілетті бу вагонын салуды ұсынды, бұл оның есебі бойынша үш күнде сапар жасаған бес атты вагондармен салыстырғанда пайданы едәуір арттырады. Эванс ұсынысында: «Менің машиналарым Миссисипи өзенінің ағысына қарсы қайықтарды және жолдарда үлкен пайдамен вагондарды жүргізе алады деп күмәнданбаймын» деді. Компания технологияның сенімділігі мен құнына көз жеткізбегендіктен, ұсыныс қабылданбады. Осы кері соққыға қарамастан, бір жыл ішінде Эванс клиент тапты. Филадельфия қалалық денсаулық сақтау басқармасы қаланың доктарын тереңдету және тазалау, сондай-ақ құмдарды жою мәселесімен айналысты: 1805 жылы Эванс оларды бумен жұмыс істейтін қазғыш машина жасауға келісімшартқа икпал етті. Нәтижесінде «Оруктор Амфиболос», яки «Екі жақта жүретін қазушы» пайда болды. Кемеде сазды көтеруге арналған шынжырлы қазығыштар мен тас, бұтақтар және басқа да кедергілерді жоюға арналған ілгектер болды. Қазу жабдығын және қозғалысын қамтамасыз ету үшін жоғары қысымды Эванс машинасы қолданылды. Соңғы нәтиже – ұзындығы шамамен 30 фут, ені 12 фут және салмағы 17 тоннаға жуық кеме болды. Осы ауыр кемені су жағасына жылжыту үшін, сондай-ақ құрлықта бу көлігінің мүмкіндігіне қатысты ұзақ жылдар бойы сақтап келген сенімін көрсету үшін Эванс корпусты төрт дөңгелекке орнатты (бірінші жиын салмақтан құлағандықтан екі рет) және қозғалтқышты олармен байланыстырып, Орукторды шеберханасынан Шкуилкіл өзеніне баратын Филадельфия көшелері арқылы 13 шілдеде 1805 жылы жүргізді. Осылайша, «Оруктор Амфиболос» АҚШ-тағы алғашқы автомобиль және әлемдегі алғашқы моторлы екі жақта жүретін кеме деп есептеледі. Алайда, кеме туралы заманауи есептер өте аз сақталған, ал Эванстың өзінің жылнамаларында оның жетістіктерін асыра көрсетуге бейімділігі оның өнімділігін тексеруді қиындатады. Эванс өзінің айтуынша, ол Филадельфияның айналасында (сондай-ақ бұрынғы қарсыласы Бенджамин Латроубтың Филадельфия су жүйесін айналып өтті) өзенге түсіп, Филадельфия портына жылдамдықпен жүзгенге дейін сәтті жүргізген. Алайда, кеменің үлкен салмағы, оның шектеулі қозғалтқыш қуаты мен уақытша құрастырылған күштік жүйесі құрлықтағы қозғалысты айтарлықтай қашықтыққа қиындатады. Оруктордың бу кемесі ретінде қаншалықты жақсы жұмыс істегені де белгісіз, ал Эванстың осы мәселе бойынша берген мәлімдемелері жылдар бойы айтарлықтай өзгерді. Дегенмен, бұл өнертабыс қазғыш машина ретінде тиімсіз болғаны белгілі, және 1808 жылы Денсаулық сақтау басқармасы оны бөлшектерге ажыратып жіберді.

Evans received a patent for his new steam engine in 1804, and set about looking for commercial applications. The first of his proposals was for the Lancaster Turnpike Company. He proposed to construct a steam wagon with the capacity to carry 100 barrels of flour between Philadelphia and Lancaster in two days, which by his estimation would greatly increase profits compared to the equivalent five horse wagons, for whom the trip took three days. Evans declared in his proposal that "I have no doubt but that my engines will propel boats against the current of the Mississippi, and waggons on turnpike roads with great profit." With the company unsure of the reliability and cost of the technology, the proposal was rejected. Despite this setback, within a year Evans had found a client. The Philadelphia Board of Health was concerned with the problem of dredging and cleaning the city's dockyards and removing sandbars: in 1805 Evans convinced them to contract him to develop a steam powered dredge. The result was the Oruktor Amphibolos, or "Amphibious Digger". The vessel consisted of a flat bottomed scow with bucket chains to bring up mud and hooks to clear away sticks, stones and other obstacles. Power for the dredging equipment and propulsion was supplied by a high pressure Evans engine. The end result was a craft nearly thirty feet long, twelve feet wide and weighing some seventeen tons. To move this ungainly hulk to the waterfront, as well to give a demonstration of his long held beliefs in the possibility of land based steam transportation, Evans mounted the hull on four wheels (twice, as the first set collapsed under the weight) and connected the engine to them in order to drive the Oruktor from his workshop through the Philadelphia streets on the way to the Schuylkill River on July 13, 1805. The Oruktor Amphibolos is thus believed to have been the first automobile in the United States, and the first motorized amphibious craft in the world. However, very few contemporary accounts of the craft survive, and Evans's tendency to exaggerate its success in his own annals make verification of its performance difficult. Although Evans himself claimed it proceeded successfully around Philadelphia (and circled his erstwhile rival Benjamin Latrobe's Philadelphia waterworks) before launching into the river and paddling at speed to Philadelphia harbor; the great weight of the craft make land propulsion based on its limited engine capacity and jury rigged power train fairly improbable over any significant distance. It is similarly unknown how well, if at all, the Oruktor functioned as a steamboat, and Evans's claims on this point vary significantly over the years. Nevertheless, it is known that the invention proved ineffective for its ostensible purpose as a dredger, and it was scrapped for parts by the Board of Health in 1808.

Тоңазыту

Эванс осы принциптерді толық түсінбесе де, кейбір жағынан бу машиналарының мүмкіндіктері туралы оның ойлары заманынан өзгеше болды. Эванс "Бу инженерінің нұсқаулығының" қосымшасында суға вакуум жасау оның қайнау температурасын төмендетіп, салқындататынын жазды. Ол вакуумның эфирге де сондай әсер ететінін және одан туындайтын салқындату мұз жасауға жеткілікті болатынын байқады. Ол осы әсерді тудыру үшін поршеньді вакуум сорғы аппаратын сипаттап, сондай-ақ қысым цилиндрінің немесе вакуум сорғысының қысым соққысы конденсаторда жылу тудыруы керектігін көрсетті. Осылайша Эванс алғашқы рет буды қысыммен жұмыс істейтін тоңазытқыштың толыққанды және теориялық тұрғыдан дұрыс жобасын жасады, тоңазыту циклінің барлық негізгі компоненттерін (көлем кеңейткіш, салқындату спиралі, компрессор және конденсатор) анықтады, сондықтан оны кейбіреулер «тоңазытудың атасы» деп есептейді. Эванс өзінің жобаларының жұмыс үлгісін жасаған жоқ, тіпті жасауға тырысқанына да дәлел жоқ. Бірақ Эванс өмірінің соңғы жылдарында бу машиналары және тоңазыту мүмкіндіктері бойынша басқа өнертапқыш Джейкоб Перкинспен тығыз жұмыс істеді және байланыста болды. Перкинс кейіннен 1834–1835 жылдары Эванстың алғашқы принциптерін қолданып, патент алған тоңазытқыш құрылғысын жасады.

Марс жұмыстарының 1806 12

Өзінің пікірі бойынша, бу қозғалтқыштары үшін көптеген идеялар мен жобаларын жетілдірген Эванс, назарын қайтадан өзінің өнертабыстарын коммерциялық жолмен таратуға бұрды. Оның алғашқы бу қозғалтқыштары көбінесе импровизацияланған құралдар мен жұмысшылармен, арнайы тапсырыс бойынша жасалған, ал Филадельфиядағы теміршілер мен басқа да металл өңдеу шеберханаларына көп сенеді. Алайда, олар бу қозғалтқыштарын жасау үшін қажетті дәл металл жұмыстарында жеткіліксіз тәжірибелі болды. Эванс ағаш пен былғарыдан жасалған фрезерлік станоктарынан айырмашылығы, коммерциялық негізде бу машиналарын жасау үшін оған арнайы білім, жоғары дәлдікті құралдар және үлкен қорыту зауыты қажет екенін тез түсінді. Сондықтан Эванс Филадельфиядағы дүкенінен солтүстікке қарай бірнеше блокқа орналасқан үлкен алаңға Марс-фабрикасын салды. Римдік соғыс құдайының есімімен аталуы, Ұлыбританиядағы Бирмингемге жақын орналасқан және Уатт пен Болтонның бу қозғалтқыштарын жасаумен танымал Сохо қорыту зауытына деген үміт пен шақыру ретінде қарастырылады. Шындығында, аяқталған Марс-фабрикасы АҚШ-тағы өз түріндегі ең ірі және жақсы жабдықталған кәсіпорындардың бірі болды. Заманауи есептерге сәйкес, онда қорыту цехы, қалып жасау шеберханасы, теміршілер шеберханалары, диірмен тастары жасау цехы, бу машинасы жұмыс істейтін цех және материалдарды ұнтақтау және қапталған темірді өңдеу үшін үлкен бу машинасы болды. Отыз бестен астам қызметкері бар Марс-фабрикасы Эванстың қазіргі кезде қалыптасқан ауыл шаруашылығы клиенттері үшін жұмыс істейтін бу машиналарынан бастап, қорытудан жасалған бұйымдарға дейін, сондай-ақ фрезерлік және ауыл шаруашылығы машиналарына дейін кең ауқымды өнімдер шығарды. Бу машиналарына түскен тапсырыстар ғана кең ауқымды бизнес шығындарын жабуға жеткіліксіз болды, сондықтан зауыт барлық типтегі ауыр машиналарды өндіруде мол тәжірибе жинады, бұл Филадельфияның 19-ғасырда осындай жұмыстардың жетекші орталығы ретінде дамуына үлкен үлес қосты. Тіпті 1812 жылғы соғыс кезінде теңіздік зеңбіректерді құюға әскери тапсырыстар да түсті. Эванс клиенттеріне арналған бумен жұмыс істеудің инновациялық шешімдерін ұсынды. Мысалы, Марс-фабрикасына Коннектикут штатының Миддлтаун қаласындағы жүн өңдеу зауыттары үшін қозғалтқыштар жасау тапсырылды. Эванс зауытты қозғалтқыштан шығатын газдармен жылыту үшін радиаторлары бар құбырлар желісімен жабдықтады. Марс-фабрикасының алғашқы бу машиналарының дизайны туралы жазбалар сақталмаған болса да, Эванстың ең танымал қозғалтқыш дизайны 1812 жыл шамасында пайда болды. Патриоттық сезімді білдіретін «Колумбиялық қозғалтқыш» деп аталған бұл қозғалтқыш Эванс жасаған ең жетілген және табысты бу машинасының дизайны болды – ол жоғары қысымды бу машиналарының дизайны мен құрылысында жинаған мол тәжірибесін пайдаланды. Көлденең бағытталған бұл қозғалтқыш коленталық вал мен поршеньді таяқтың машинаның бір жағында тығыз орналасуына мүмкіндік берді, осылайша дәстүрлі қозғалтқыштардағыдай ауыр жұмысшы арқанды пайдалану қажеттілігін азайтты. Поршеньді таяқ тік сызықта қозғалды, ал жұмыс таяқтың қозғалысын екі жиынтық бұрышты таяқшалармен басқарылатын жаңа типтегі байланыс қамтамасыз етті. Бұл байланыс қазірге дейін «Эванстың тік сызықты байланысы» деп аталады, бірақ бірнеше жыл ішінде одан да дәл тік сызықты механизмдермен алмастырылды. Колумбиялық қозғалтқыш сонымен қатар «құсқыршақ» стиліндегі бу машиналарының дамуының шыңы болды. Колумбиялық сияқты жетілдірілген дизайн «құсқыршақ» стилін танымал етті және оны көптеген қолданбаларда кеңінен пайдалануға мүмкіндік берді. 1813 жылы ол Колумбиялық дизайнға конденсатор енгізу туралы шешім қабылдады. Бұл қозғалтқыштың жұмыс істеу шығындарын айтарлықтай төмендетті, және осы кезде оның қозғалтқыштары төмен қысымды Уатт-Болтон машиналарымен салыстырылатын тиімділікке және қуатқа ие болды, бірақ оларды жасау әлдеқайда арзан және кішкентай болды. Бір жыл ішінде 27 Колумбиялық қозғалтқыш жұмыс істеп тұрды немесе құрылыс кезеңінде болды, олар арақ-шарудан және астық ұнтақтаудан бастап қағаз, сым және жүн өндірісіне дейін қолданылды.

Having, in his view, perfected many of his ideas and designs for steam engines, Evans turned his attention once more to the commercial propagation of his inventions. His first steam engines had been constructed on an ad hoc basis, often with improvised tools and workers, and he had relied heavily on blacksmiths and other metal working shops in Philadelphia with little experience in the more precise metal work required to build steam engines. In particular, Evans soon realized that unlike his milling machines of wood and leather he would need specialist skills, precision tools and a large foundry in order to build steam machines on a commercial basis. Thus, Evans constructed the Mars Works on a large site a few blocks north of his store in Philadelphia. The choice of name, after the Roman god of war, is thought to have been aspirational and a challenge to the Soho Foundry near Birmingham in the United Kingdom, famous for building the Watt and Boulton engines. Indeed, the completed Mars Works was one of the largest and best equipped outfits of its kind in the United States—by contemporary accounts it featured a substantial foundry, moldmaker's shop, blacksmith's shops, millstone maker, a steam engine works and a large steam engine of its own to grind materials and work wrought iron. With over thirty five staff, the Mars Works produced a wide range of manufactures ranging from working steam engines to cast iron fittings, as well as milling and farming machines for Evans's now well established agricultural clientele. Steam engine orders alone proved insufficient to support the extensive business costs; hence the works became highly experienced in producing all kinds of heavy machinery, contributing to Philadelphia's emergence as a leading center for such work in the 19th century. Indeed, the works even received military orders, casting naval cannons during the War of 1812. Evans also proved highly innovative in designing steam power solutions for his clients. In one example where the Mars Works was commissioned to build engines for wool processing factories in Middletown, Connecticut, Evans designed a network of accompanying pipes with radiators to heat the factory with engine exhaust. Although there are no records as to the designs of the early steam engines produced by the Mars Works, Evans's most famous engine design appeared around 1812. Called the Columbian Engine as a patriotic gesture, it would prove to be the most advanced and successful steam engine design created by Evans—he brought to bear his now extensive experience in designing and building high pressure steam engines. This horizontally oriented engine allowed the crankshaft and piston rod to work closely together at one end of the machine, thus reducing the need for a heavy working beam like those required for conventional engines. The piston rod itself was kept working to a straight line while by a new type of linkage wherein two sets of pivoted bars guided the movements of the working bar. This linkage is still known as the Evans straight line linkage, though it was superseded within a few years by more precise straight line mechanisms. The Columbian was also the culmination of the grasshopper style of steam engine. Perfected designs like the Columbian saw a popularization of the grasshopper style and its wide use in a range of applications. In 1813 he made the decision to introduce a condenser to the Columbian design. This significantly cut the running cost to the engine, and at this point his engines were as efficient and powerful as low pressure Watt Boulton designs, yet far cheaper to build and smaller in size. Within a year 27 Columbian engines were operating or under construction in applications ranging from sawmilling and grain milling to the manufacturing of paper, wire and wool.

Патент соғыстары

Эванс өзінің зияткерлік меншігін қорғау үшін мансабында көп рет соттасты, бірақ бұл іске соңғы жылдары ең ынталы түрде кірісті. Оның ұн тартуға қатысты алғашқы және ең табысты патенттерін қорғау ең қиын болды, ал Эванстың күресі жаңадан құрылған федералды патент заңнамасына үлгі ретінде алынды. Оның автоматтандырылған ұн диірменіне алғашқы патенті 1805 жылдың қаңтарында аяқталды, бірақ Эванс он төрт жылдық патент мерзімінің тым қысқа екенін санап, Конгреске оны ұзарту туралы өтініш берді. 1808 жылдың қаңтарында президент Джефферсон, Эванстың еңбегін ұзақ жылдар бойы бағалаған ол, Оливер Эванстың көмегін көрсету туралы заңға қол қойды. Бұл заң Эвансқа мерзімі өткен патентін қайта жаңартудың ерекше мүмкіндігін берді және оған тағы он төрт жылдық мерзім қосты. Эванс қуанды, бірақ бұл қадам өте қиындықтарға толы болды, әсіресе Эванстың жобаларын патент мерзімінің арасындағы үш жылдық кезеңде пайдаланғандар үшін, өйткені көптеген диірменшілер Эванстың патентінің мерзімі бітуін күтіп, жаңартуға кіріспеді. Эванс және оның өкілдері оның дизайнын пайдаланғандардан роялти жинауға кірісті. Сонымен қатар, Эванс патенттелген технологиясын пайдалану үшін лицензиялық төлемдерді айтарлықтай көтерді, бұл төлемді талап ететіндерден қарақшылық жасап отыр деген шағымдарға әкелді, және көптеген істер сотқа жетті. 1808 жылғы заң 1805 жылдан 1808 жылға дейін Эванстың технологиясын қабылдағандарды өтеді, бірақ бұл өтемақының мәңгілік пе (жауапкерлердің пікірінше), әлде үш жыл ішінде ғана болатындығын (Эванстың пікірінше) нақтыламады. Эванс өмірінің осы кезеңінде диірменшілер қауымдастығы арасында жаман беделге ие болды, ал патенттік құқықтарды агрессивті және көбінесе ұсақ-түйексіз іздеуі қарсылықты күшейтті. Бірнеше маңызды сот ісі жеке патенттерді осылай ұзарту заңдарының конституциялық болатынына күмән келтірді, бірақ Эванс әрбір істе жеңіске жетті. Ең қатал сот дауы 1809 жылы басталды. Эванс Балтимор маңындағы диірменші Сэмюэл Робинсонды, Эванстың жетістіктерін лицензиясыз пайдаланып, өте аз ұн өндіргені үшін 2500 доллар көлемінде залап ақысын төлеуге талап етті. Көптеген адамдар бұл соманы ақталмайтын жоғары және қатал деп санады, ал Эванстың әрекеттері Балтимор қауымын оған қарсы біріктірді, және 1812 жылы іс тыңдалғанда көптеген адамдар айыпталушыны қолдады. Эванстың қарсыластары сот процесінде дәлелдер мен куәлер ұсынды, Эванс патенттері қорғаған нәрсенің көп бөлігін өзі ойлап таппады деген пікірді қозғады. Шынымен, қақпақ тізбектері мен Архимед бұрандалары ежелгі заманнан бері қолданылып келсе де, Эванс олардың кейбір ерекшеліктерін өзгертіп, ұн тарту үшін бейімдегені рас. Зейнеткерлікке шыққан Томас Джефферсон Эвансқа және оның қарсыластарына жазған хаттарында патент заңнамасының философиясы және "табыс" пен "машина" деген ұғымдарды анықтайтын нәрсе туралы сұрақтар қойды (және белгілі бір дәрежеде оның талаптарының жарамдылығына күмән келтірді), бірақ ақырында патент заңнамасының мақсатын қорғады, ол жаңа технологияны әзірлеу және бөлісу арқылы өнертапқыштарды ынталандыру болып табылады. Джефферсон Эванстың жобалары бұрыннан бар құрылғылардан тұратынын, олардың барлығына қолжетімді болғанын, бірақ тек Эванс оларды біріктіріп, автоматты диірмен жасау үшін өзгертуді ойластырғанын атап өтті. Ақырында, қазылар алқасы Эванстың пайдасына шешім шығарды, бірақ бұл Пирр жеңісі болды, өйткені Эванс диірменшілер қауымдастығының көп бөлігін өзіне қарсы қойды және ақырында Робинсонға қарсы талап-арызын 1000 долларға дейін төмендетті. Оған жауап ретінде танымал Эванстың сыншысы Исаак Макферсон сот процесінен кейін Конгреске «Құрама Штаттардың әртүрлі азаматтарының Оливер Эванстың патентінің қысымшылық әрекеттерінен көмек сұрап жазған меморандумы» атты өтінішін жолдады, Эванстың патентін пайдалану үшін немесе Конгресс оны мүлдем жою үшін алатын өтемақыны шектеуге тырысты. Сенат Эванстың патенттік құқықтарының бір бөлігін қайтару туралы заң жобасын жасаса да, ол қабылданбады, және ол патенттік төлемдерін күшпен жинауды жалғастырды. 1836 жылғы Патент заңына дейін патент контекстінде түпнұсқалық дегеніміз не екені сияқты көптеген мәселелер қарастырылмады.

Evans found himself in battles to protect his intellectual property many times throughout his career, but he pursued the cause most doggedly during his latter years. His first and most successful patents concerning flour milling proved the most problematic to defend, and Evans' battles proved influential in setting precedent for the newly established area of federal patent law. His original patent for his automated flour mill expired in January 1805, but Evans believed that the fourteen year patent term was too brief and petitioned the Congress to extend it. In January 1808 An Act for the Relief of Oliver Evans was passed and signed by President Jefferson, a long time admirer of Evans's work. The act took the extraordinary step of reviving to Evans his expired patent and giving it another fourteen year term— Evans was delighted, but the move was to prove highly problematic, particularly regarding those who had implemented Evans's designs in the intervening three year period between the patent terms, as many millers had waited for Evans's patent to expire before upgrading their mills. Evans and his agents set about aggressively collecting royalties from those using his designs. Furthermore, Evans significantly raised the license fees for his use of his patented technology, raising claims of extortion from those being asked to pay, and a great many cases ended up in court. The 1808 act had indemnified those who had adopted Evans's technologies from 1805 to 1808, but did not specify whether this indemnity was perpetual (as defendants argued) or whether it was only for the three years in question (as Evans argued). Evans by this stage of his life had also established a poor reputation for himself amongst the milling community, and his abrasive and often petty pursuit of patent rights stiffened resistance. Several major legal cases questioned whether laws to extend private patents in this manner were even constitutional, but Evans ultimately prevailed in each case. The most bitter legal battle began in 1809. Evans sued Samuel Robinson—a miller near Baltimore who was using Evans's improvements without a license to produce a very modest amount of flour—for damages of $2,500. That sum was deemed unjustifiably high and harsh by many, and Evans's actions rallied the Baltimore community against him, and when the case was finally heard in 1812 many appeared in support of the defendant. Evans's detractors presented evidence and witnesses at the trial to press the argument that Evans did not truly invent much of what his patents protected. Although the hopper boy was undoubtedly original, the use of bucket chains and Archimedean screws had been used since ancient times and Evans had only modified some of their features and adapted them for use in a milling context. A now retired Thomas Jefferson weighed into the debate in letters to both Evans and his detractors, questioning the philosophy of patent law and what truly defined 'invention' and 'machine' (and to some extent the validity of his claims) but ultimately defended the purpose of patent law, which was to incentivize innovation by rewarding inventors for their development and sharing of new technology. And Jefferson noted that though Evans's designs consisted of devices that had long existed beforehand, everyone had access to these and yet only Evans had thought to modify and use them in conjunction to build an automatic mill. Ultimately the jury found in favor of Evans, but it was a pyrrhic victory as Evans had put most of the milling community offside in the process, and ultimately reduced his claim against Robinson to $1,000. In response, prominent Evans critic Isaac McPherson, made submission to Congress in the wake of the trial entitled Memorial to the Congress of Sundry Citizens of the United States, Praying Relief from the Oppressive Operations of Oliver Evans' Patent, seeking to limit the compensation Evans could seek for his patent's use or for Congress to void it altogether. Although the Senate drafted a bill that would roll back some of Evans's patent rights, it did not pass, and he continued to vigorously pursue his patent fees. It would not be until the Patent Act of 1836 that many of these issues, including what constituted originality in the context of a patent, would be addressed.

Кейінгі өмір және өлім, 1812-19

Эванс әрқашан депрессиядан зардап шегіп, өнертабыстарын бағаламағандарға ашу танытқанмен, осы сезімдер оның қарттық шағында ең жоғары деңгейге жетті. 1809 жылы көптеген сот дауларының бірінде төраға судьяның сөздері Эвансты қатты ашуға түсірді, ол бұрынғы және болашақ өнертабыстарына қатысты көптеген схемалар мен құжаттарды өртеп жіберді. Эванс сол кезде өнертабыс тек қайғы-мұң мен көңіл көшіруге, сондай-ақ бағаланбауға әкелгенін мәлімдеді және отбасының мүддесі үшін бизнесті және материалдық байлықты жинауға бел буды. Өртенгендер Эванстың сақталған туындыларының шағын бөлігін құрайды, ол өнертабысқа деген қызығушылығын жалғастырды, бірақ Эванстың кейінгі өмірінің тоны күмәнсіз жаушылдық пен көңілсіздікке толы болды. Эванс шеберханаларының жұмысынан біртіндеп шеттеді, оның ұлы Джордж Питтсбургте, ал күйеу балалары Джеймс Раш және Джон Мюлленберг Филадельфияда операцияларды басқарды. Марс зауыты қазірдің өзінде орнықты кәсіпорынға айналды, 1816 жылы Филадельфия монетасы үшін қозғалтқыштар сияқты маңызды тапсырыстарды алды. Марс зауыты Эванстың өмірінің соңына дейін жүзден астам бу қозғалтқышын жасағанын көрсетеді. Қартайғаннан кейін Эванс өзінің технологиясын пайдаланғандардан патенттік төлемдерін алумен айналысты, ол бұл кезде кеңінен таралған еді. 1817 жылы ол уақытын "толығымен сот ісімен өткізіп жатырмын" деді. Эванс қатты алаңдап, қоршауға алынғандай сезімге ие болды, АҚШ-тағы әртүрлі істері бойынша жұмыс істеген он бес адвокатына (ең жоғары нүктеде) өзінің соңғы еңбегін, «Оливер Эванс кеңесшілеріне: Оның патенттік құқықтарын қорғаумен айналысатындарға, ол ойлап тапқан жақсартулар үшін: Оның сексен өнертабысының екеуі туралы қысқаша есеп, барлық қарсылықтар мен қиындықтарға қарамастан олардың пайда болуы мен дамуы және екі патенті түсіндірмелермен» деп аталатын кітапты жазды. Эванс бұзушыларды табу үшін елдің алыс аймақтарына сапар жасады. Вермонтқа сапар кезінде Эванс әртүрлі диірмендерді аралап, содан кейін дереу сол жердегі адвокатқа жүгініп, оның патенттік құқықтарын бұзды деп санайтын жиырма екі диірменге қарсы шаралар қолдануды сұрады. Соңғы жылдары Эванс барлық өнертабыстарының тізімін жасады, ол кейін жоғалып кетті - барлығы сексен, оның адвокаттарына соңғы жарияланымның атауында айтылғандай. Оның аяқталмаған идеяларының кейбіреулері АҚШ қалаларын газбен жарықтандыру схемасын, батып кеткен кемелерді көтеру құралын, пулеметті, өздігінен майланатын подшипниктерді, бу машиналарына арналған әртүрлі жылдамдықтарды өзгерту құрылғыларын, қамыр илеу машинасын және мәңгі пісіру пештерін қамтиды. 1814 жылы, 1812 жылғы соғыс кезінде британдық флот Вашингтон қаласына қауіп төндірген кезде Эванс бумен жұмыс істейтін фрегат салуға тырысты, бірақ жоспар іске аспады. 1816 жылы оның әйелі Сара қайтыс болды, бірақ қайтыс болу себебі белгісіз. Екі жылдан кейін, 1818 жылдың сәуір айында Эванс Нью-Йорк мейрамханашысының қызы, одан көп жас кіші Хетти Уордқа қайта үйленді. Соңғы жылдары Эванс жаңа әйелімен Нью-Йоркте тұрды. 1819 жылдың басында Эванс өкпесінің қабынуына шалдықты және бір ай аурудан кейін 1819 жылдың 15 сәуірінде қайтыс болды. Төрт күн бұрын, 11 сәуірде, Филадельфиядағы Марс зауытының өртенгені туралы хабар Нью-Йоркте оған жетті, бірақ оның күйеу балалары бизнесті қайта жаңартуға бел буды және оны қаладан тыс жерде қайта құрды. Эванс Манхэттендегі Сион епископ шіркеуіне жерленді, бірақ шіркеу сатылып кеткеннен кейін оның денесі бірнеше рет жылжытылды және 1890 жылы Нью-Йорк қаласының Бродвей көшесіндегі 157-ші көшедегі Троица зиратында белгісіз жалпы қабірге қойылды.

Although Evans had always suffered from bouts of depression, and bitterness towards those he felt did not appreciate his inventions, such sentiments seemed to peak in his later years. During one of his many legal battles in 1809, comments from the presiding judge sent Evans into a particular fury in which he dramatically incinerated many schematics and papers regarding his inventions, both prior and future. Evans declared at the time that inventing had led only to heartache, disappointment and under appreciation; and committed himself to business and material acquisition for the sake of his family. Ultimately what was burned represents only a small proportion of what survives from Evans, and he did continue his interest in inventing, but the tone of Evans's later life was undoubtedly one of hostility and disappointment. Evans gradually withdrew from the operations of his workshops, with his son George managing operations in Pittsburgh and his sons in law James Rush and John Muhlenberg likewise in Philadelphia. The Mars Works was by now an established entity, receiving prestigious commissions such as the engines for the Philadelphia Mint in 1816. Records indicate the Mars Works would turn out more than one hundred steam engines by the time of Evans death. In retirement Evans became increasingly consumed with pursuing his patent dues from those using his technology, which was now widespread. In 1817 he stated that his time was "wholly engrossed by law suits". Evans had become somewhat obsessed and took on a siege mentality, penning to his numerous lawyers (at its height he had fifteen working on his various cases across the United States) his final work, known as Oliver Evans to His Counsel: Who are Engaged in Defence of His Patent Rights, for the Improvements He Has Invented: Containing a Short Account of Two Out of Eighty of His Inventions, Their Rise and Progress in Despite of All Opposition and Difficulties, and Two of His Patents with Explanations. Evans undertook travel to distant areas of the country in order to find offenders. On a trip to Vermont, Evans visited various mills and then promptly engaged a lawyer there to press charges against twenty two of them for perceived breaches of his patent rights. In his last years Evans compiled a list, since lost, of all his inventions—eighty in total, as alluded to in the title of his last publication to his lawyers. Some of his unfinished ideas that are known include a scheme for the gas lighting of cities in the United States, a means for raising sunken ships, a machine gun, a self oiling shaft bearing, various types of gearshift for steam carriages, a dough kneading machine and a perpetual baking oven. In one proposal in 1814, as the British Navy threatened Washington, D. C. during the War of 1812, Evans ventured to build a steam powered frigate, but the scheme didn't get far. In 1816 his wife Sarah died, although the cause is unrecorded. Evans remarried two years later in April 1818 to Hetty Ward, who was many years his junior and the daughter of the New York innkeeper. In these last years Evans lived in New York with his new wife. In early 1819 Evans developed an inflammation of the lungs and, after a month of illness, died on April 15, 1819. Just four days prior, on April 11, news had reached him in New York that the Mars Works in Philadelphia had burned down, though his sons in law were committed to re establishing the business and did so further outside of the city. Evans was buried at Zion Episcopal Church in Manhattan, but when that church was sold his body was moved several times until finally resting in 1890 in an unmarked common grave at Trinity Cemetery, Broadway at 157th Street, New York City.

Мұра

Әрине, Эванстың ұнтақтау саласына қосқан үлесі зор болғаны сөзсіз, және оны ең жылдам қабылдады. Оның өмірінде американдық диірмендер революция жасады, ал оның жобалары өнеркәсіптік масштабта әлдеқайда тиімді диірмендер салуға мүмкіндік берді. Қазір ол табысты кәсіпорынға айналып, Америка Құрама Штаттарында диірмендердің саны күрт өсті. Ұн бағасы айтарлықтай төмендеді, оны алу мүмкіндігі артты, ал автоматтандырылған кептіру және бұрандалау процестері ұнның сапасы мен нәзіктігін арттырды. Бұл өз кезегінде нан өндірудің үлкен өзгеруіне әкелді – арзан және сапалы ұн нан өндірісінің құнын төмендетті және бір ұрпақ ішінде нан тұтынудың басым бөлігі үйде жасалғаннан дүкеннен сатып алынғанға ауысты. Революция Еуропада одан да кеңінен тарады, онда «американдық жүйе» деп аталатын жүйе ұнтақтау өнеркәсібінде жылдам қабылданып, 18-ғасырдың басында өте қажет болған азық-түлік өндірісін едәуір арттырды. Эванстың дизайнының бірнеше негізгі элементтері – мысалы, шұңқырлы лифттер мен Архимед бұрандалары – оның өзі ойлап тапқаннан гөрі өзгертілген болғанымен, көптеген машиналарды автоматтандырылған және үздіксіз өндірістік желіге біріктіру – бұл Өнеркәсіптік революция мен жаппай өндірістің дамуына маңызды болып табылатын бірегей идея болды. Ғылыми және техникалық тарихшылар Эвансты Генри Форд пен заманауи құрастыру желісімен аяқталған өнеркәсіпшілердің біріншісі деп есептейді. Оның өнеркәсіптік автоматтандыру туралы тұжырымдамасы өз уақытынан алда болды, ал өндірістегі парадигмалық ауысу бұл тұжырымдамаға толыққанды жүзеге асу үшін ғасырдан астам уақыт қажет болды. Алайда үздіксіз процестік өндіріс Эванстың ұнтақтау дизайнынан, алдымен сыра қайнату және нан пісіру сияқты байланысты салаларға, содан кейін технология мен басым пікірдің қолға алынуымен көптеген өнімдерге тарады. Кейіннен Эванстың еңбегі соншалықты маңызды деп танылды, сондықтан танымал өнеркәсіп тарихшысы Зигфрид Гидион Эванс осы тұрғыдан «адамзат тарихында жаңа тарауды ашады» деген тұжырымға келді. Фейрфакс округіндегі Эванс Миллз Колвин Рун Милл, Монтгомери округіндегі Киф Мамбауэр Милл, Делавэр округіндегі Ньюлин Милл, Вашингтондағы Пирс Милл, Огаста округіндегі Шәкәрлі нан Милл, Фейрфакс округіндегі Вашингтонның Гристмилл, Уэйк округіндегі Йейтс Милл, Солтүстік Каролина.

Undoubtedly, Evans' contributions to milling were profound and the most rapidly adopted. Within his lifetime American milling had undergone a revolution, and his designs allowed mills to be built on industrial scales with far greater efficiency. Now a more profitable enterprise, the number of mills increased dramatically across the United States. The price of flour fell significantly, availability increased, and the automated drying and bolting processes increased the quality and fineness of flour. In turn this led to major shift in bread making—cheaper and better quality flour lowered the cost of bread production and within a generation the majority of bread consumption shifted from the home made to store bought. The revolution was even more far reaching in Europe where the so called "American System" was quickly adopted by the milling industry and triggered major increases in food production—sorely needed in a period of almost continual warfare at the turn of the 18th century. Although several key elements of Evans's designs—such as bucket elevators and Archimedean screws—were merely modified rather than invented by him, the combination of many machines into an automated and continuous production line was a unique idea that would prove pivotal to both the Industrial Revolution and the development of mass production. Scientific and technical historians now generally credit Evans as the first in a line of industrialists that culminated with Henry Ford and the modern assembly line. His concept of industrial automation was far ahead of its time, and the paradigm shift within manufacturing towards that concept would take more than a century to be fully realized. However continuous process manufacturing would spread from Evans's milling designs, first to related industries such as brewing and baking, then eventually to a wide variety of products, as technology and prevailing opinion caught up. Evans contributions were later deemed to be so important that eminent industrial historian Sigfried Giedion would conclude that in this respect, Evans "opens a new chapter in the history of mankind". Restored Evans Mills Colvin Run Mill in Fairfax County, VA Keefe Mumbower Mill in Montgomery County, PA Newlin Mill in Delaware County, PA Peirce Mill in Washington, D. C. Sugar Loaf Mill in Augusta County, VA Washington's Gristmill in Fairfax County, VA Yates Mill in Wake County, NC
Evans' contributions to steam were not as ground breaking as his earlier work in milling but he played a critical role by inventing and propagating the high pressure steam engine in the United States. Evans' engines, particularly the Columbian, were highly influential in early steam power applications in United States (particularly in the evolution of steamboats and steam powered industrial processes). Yet once more Evans was ahead of the curve with many of his ideas, and his death during steam's infancy in the United States meant that it would be some time before many of his ideas would come to fruition. For example, although a leading advocate for high pressure engines, it would not be until the 1830s that such engines definitively replaced low pressure designs. And Evans' dream of a steam wagon, notwithstanding the brave attempt of the Oruktor Amphibolos, would not see widespread adoption until even later. And unlike his earlier contributions, Evans was just one of many brilliant minds in steam technology. It would be another inventor, Richard Trevithick, working totally independently of Evans who would develop the high pressure engine that would make that dream possible. And yet despite his formidable record and undoubted importance in the history of technology, Evans never became a household name. In this respect Evans was his own worst enemy. He was deeply affected by a perceived lack of recognition and appreciation from his peers for his work, and his bouts of depression would lead him to act in the extreme, prematurely ending projects and vowing to give up inventing many times over the course of his life. In time these feelings turned to bitterness and vengeance towards those who criticized or doubted him, and led him to become notoriously bombastic and combative, often aggrandizing his accomplishments and fiercely denouncing critics (such as the wild exaggerations as to the success of the Oruktor Amphibolos at the end of his life). While his relentless pursuit of patent rights did indeed force people to pay him his due, the process badly damaged his reputation and made him many enemies. A leading Philadelphia merchant summed it up in 1802, stating "few if any [millers] are inclined to give pompous blockhead, Oliver Evans, the credit of inventing any of the useful contrivances in milling for which he now enjoys patents." And yet in spite of his anguish and the weight of his detractors, Evans was steadfastly persistent in the pursuit of his ideas, a quality which Evans felt would ultimately see him triumph. The French translator of the Young Steam Engineer's Guide agreed, concluding "posterity will place his name among those who are most truly distinguished for their eminent services rendered to their country and to humanity."

Эванстың буға қосқан үлесі оның ертедегі ұнтақтау жұмысына қарағанда жаңашыл болған жоқ, бірақ ол АҚШ-та жоғары қысымды бу қозғалтқышын ойлап тауып, таратып, маңызды рөл атқарды. Эванстың қозғалтқыштары, әсіресе Колумбия, АҚШ-тағы алғашқы бу қуаты қолданбаларында (әсіресе бу кемелерінің және бумен жұмыс істейтін өнеркәсіптік процестердің эволюциясында) үлкен ықпал етті. Алайда Эванс көптеген идеяларымен тағы да алға шықты, ал оның Америка Құрама Штаттарында будың даму кезеңінде қайтыс болуы оның көптеген идеялары жүзеге асуына біраз уақыт кететінін білдірді. Мысалы, жоғары қысымды қозғалтқыштардың жетекші жақтасы болғанымен, 1830-шы жылдары ғана мұндай қозғалтқыштар төмен қысымды конструкцияларды толыққанды алмастырды. Эванстың бу вагоны туралы арманы, Оруктор Амфиболостың батыл әрекетіне қарамастан, одан кейін ғана кеңінен қолданыла бастады. Ал оның бұрынғы еңбектерінен айырмашылығы, Эванс – бұл бу технологиясының көптеген ғажайып ойларының бірі ғана. Бұл арманды жүзеге асыратын жоғары қысымды қозғалтқышты әзірлейтін Эванстан мүлдем тәуелсіз жұмыс істейтін Ричард Тревитик болатын. Алайда, оның айтарлықтай жетістіктері мен технология тарихындағы маңыздылығына қарамастан, Эванс ешқашан танымал бола алмады. Осыған байланысты Эванс өзінің ең үлкен жауы болды. Ол өз жұмысына әріптестерінің танымауы мен бағаламауынан қатты зардап шекті, ал оның депрессиялық сезімдері оны шектен тыс әрекет етуге, жобаларды ертерек аяқтауға және өмір бойы көптеген рет өнертабыстан бас тартуға итермеледі. Уақыт өте келе бұл сезімдер оны сынға алғандарға немесе күмәнданатын адамдарға ащылық пен кек алуға айналды, және оны белгілі бір деңгейде өркөкірек және жанжалшыл болуға, жиі жетістіктерін арттырып, сыншыларды қатты айыптауға (мысалы, өмірінің соңында Оруктор Амфиболос жетістіктеріне қатысты жалған асыра сөздерді) түрлендірді. Оның патенттік құқықтарды алу үшін үнемі күш салуы адамдарды оған тиісті ақы төлеуге мәжбүрлегенімен, бұл процесс оның беделін нашарлады және оған көптеген жауларды жасады. Филадельфиялық жетекші саудагер 1802 жылы «кем дегенде [ұнтақтаушылардың] ешқайсысы да pompous blockhead, Оливер Эвансқа ұнтақтаудағы пайдалы ойлардың кез келгенін ойлап тапқаны үшін құлық бермейді» деген тұжырым жасады. Алайда, оның қайғысына және оның қарсыластарының салмағына қарамастан, Эванс өз идеяларын іздеуде табандылық танытты, Эванс өзінің соңында жеңіске жететініне сенген сапа. «Жас бу инженерінің нұсқаулығының» француз аудармашысы келісті, «келешек ұрпақтар оның есімін өз еліне және адамзатқа қызмет етуде ең танымал болғандардың қатарына қояды» деді.