Мэтью Мюррей: Инженер и новатор эпохи паровых машин

Введение

Британский инженер-механик и производитель паровых машин и станков (1765–1826).

Мэтью Мюррей (1765 – 20 февраля 1826) – английский инженер и производитель паровых машин и станков, спроектировавший и построивший первый коммерчески успешный паровоз, двухцилиндровую модель "Саламанка" в 1812 году. Он был новатором в различных областях, включая паровые двигатели, станки и оборудование для текстильной промышленности.

Ранние годы

О ранних годах Мэттью Мюррея известно немного. Он родился в Ньюкасле-на-Тайне в 1765 году. Он бросил школу в четырнадцать лет и стал подмастерьем либо кузнеца, либо белого кузнеца. В 1785 году, по окончании учебы, он женился на Мэри Томпсон (1764–1836) из Уикхема, графство Дарем. В следующем году он переехал в Стоктон и начал работать подмастерьем-механиком на льняной фабрике Джона Кендрю в Дарлингтоне, где было изобретено механическое прядение льна. У Мюррея и его жены Мэри было три дочери и сын, также по имени Мэттью.

Лидс

В 1789 году, из-за отсутствия заказов на флаконных мельницах Дарлингтона, Мюррей и его семья переехали в Лидс, чтобы работать на Джона Маршалла, который впоследствии стал известным производителем льна. Джон Маршалл арендовал небольшую мельницу в Аделе для производства, а также для доработки уже существующей машины для прядения льна при помощи Мэтью Мюррея. После ряда проб и ошибок, чтобы решить проблему обрыва льняной нити во время прядения, были внесены существенные улучшения, позволившие Джону Маршалу приступить к строительству новой мельницы в Холбеке в 1791 году, установку на которой возглавил Мюррей. Установка включала в себя новые прядильные машины собственной разработки Мюррея, которые он запатентовал в 1790 году. В 1793 году Мюррей получил второй патент на конструкцию "Инструментов и машин для прядения волокнистых материалов". Его патент включал в себя кардочесальную машину и прядильную машину, внедрившую новую технологию "мокрого прядения" льна, что произвело революцию в льняной промышленности. В 1799 году Уильям Мердок, работавший в компании "Болтон и Уотт", изобрел новый тип парового клапана, получивший название "D-образный золотниковый клапан". По сути, этот клапан двигался вперед и назад, подавая пар то в один, то в другой конец цилиндра. Мэтью Мюррей усовершенствовал работу этих клапанов, приводя их в действие с помощью эксцентрикового механизма, прикрепленного к вращающемуся валу двигателя. Мюррей также запатентовал автоматический демпфер, регулирующий тягу в печи в зависимости от давления в котле, и разработал механический бункер для автоматической подачи топлива в топку. Мюррей первым применил горизонтальное расположение поршня в паровой машине. Он требовал от своих сотрудников очень высокого качества работы, и в результате компания Fenton, Murray and Wood производила машины с высокой точностью. Он спроектировал специальный строгальный станок для обработки поверхностей золотниковых клапанов. По-видимому, этот станок хранился в запертом помещении, доступ в которое был разрешен лишь определенным сотрудникам.

In 1789, due to a lack of trade in the Darlington flax mills, Murray and his family moved to Leeds to work for John Marshall, who was to become a prominent flax manufacturer. John Marshall had rented a small mill at Adel, for the purpose of manufacture but also to develop a pre existing flax spinning machine, with the aid of Matthew Murray. After some trial and error, to overcome the problem of breakages in the flax twine during the spinning of the flax, sufficient improvements were made to enable John Marshall to undertake the construction of a new mill at Holbeck in 1791, Murray was in charge of the installation. The installation included new flax spinning machines of his own design, which Murray patented in 1790. In 1793 Murray took out a second patent on a design for "Instruments and Machines for Spinning Fibrous Materials". His patent included a carding engine and a spinning machine that introduced the new technique of "wet spinning" flax, which revolutionised the flax trade.]] In 1799 William Murdoch, who worked for the firm of Boulton and Watt, invented a new type of steam valve, called the D slide valve. This, in effect, slid backwards and forwards admitting steam to one end of the cylinder then the other. Matthew Murray improved the working of these valves by driving them with an eccentric gear attached to the rotating shaft of the engine. Murray also patented an automatic damper that controlled the furnace draft depending on the boiler pressure, and he designed a mechanical hopper that automatically fed fuel to the firebox. Murray was the first to adopt the placing of the piston in a horizontal position in the steam engine. He expected very high standards of workmanship from his employees, and the result was that Fenton, Murray and Wood produced machinery of a very high precision. He designed a special planing machine for planing the faces of the slide valves. Apparently this machine was kept in a locked room, to which only certain employees were allowed access.

Круглый литейный завод

В результате высокого качества его паровых двигателей продажи значительно увеличились, и стало очевидно, что необходим новый цех по сборке двигателей. Мюррей спроектировал его сам и построил огромное трехэтажное круглое здание, известное как Круглая литейная мастерская. В здании был установлен центральный паровой двигатель, который приводил в действие все машины. Мюррей также построил себе дом, примыкающий к заводу. Его конструкция была новаторской, поскольку каждая комната отапливалась паровыми трубами, из-за чего в округе его стали называть Паровым залом. На изображении представлено самое раннее известное изображение паровоза. В 1812 году фирма поставила Джону Бленкинсопу, управляющему шахтой Брэндлинга Миддлтон близ Лидса, первый паровоз с двумя цилиндрами («Саламанка»). Это был первый коммерчески успешный паровоз. Изобретателем двойного цилиндра был Мюррей; он выплачивал Ричарду Тревитику роялти за использование его запатентованной системы высокого давления пара, но усовершенствовал её, используя два цилиндра вместо одного для более плавного хода. Поскольку по чугунным рельсам мог работать только легкий локомотив, не ломая их, общий вес перевозимого груза был сильно ограничен. В 1811 году Джон Бленкинсоп запатентовал систему зубчатого колеса и реечной направляющей. Зубчатое колесо приводилось в движение шатунами и сцеплялось с зубчатой рейкой, расположенной с одной стороны пути. Это была первая зубчатая железная дорога с шириной колеи 4 фута 1½ дюйма. После разработки технологии производства ковкого железа, примерно в 1819 году, зубчатая передача стала ненужной, за исключением её последующего использования на горных железных дорогах. Однако до этого она позволяла небольшому и легкому локомотиву перевозить грузы, общий вес которых в 20 раз превышал собственный вес локомотива. «Саламанка» оказалась настолько успешной, что Мюррей построил еще три модели. Одна из них была известна как «Лорд Веллингтон», а другие, по слухам, назывались «Принц-регент» и «Маркиз Веллингтон», хотя никаких современных упоминаний об этих двух названиях не сохранилось. Третий локомотив, предназначенный для Миддлтона, по просьбе Бленкинсопа был отправлен на вагонетку Кентон и Кокслоджской шахты близ Ньюкасла-на-Тайне, где его, по-видимому, называли «Уиллингтон». Там его увидел Джордж Стивенсон, который создал на его основе свой локомотив «Блюхер», но без зубчатой передачи, и поэтому он был гораздо менее эффективным. Он прошел обучение на Круглой литейной мастерской и уехал в Россию, где основал инженерное дело в Москве.

As a result of the high quality of his steam engines, sales increased a great deal and it became apparent that a new engine assembly shop was required. Murray designed this himself, and produced a huge three storeyed circular building known as the Round Foundry. This contained a centrally mounted steam engine to power all of the machines in the building. Murray also built a house for himself adjoining the works. The design of this was pioneering, as each room was heated by steam pipes, so that it became known locally as Steam Hall. The image features the earliest known representation of a steam train.]] In 1812 the firm supplied John Blenkinsop, manager of Brandling's Middleton Colliery, near Leeds, with the first twin cylinder steam locomotive (Salamanca). This was the first commercially successful steam locomotive. The double cylinder was Murray's invention; he paid Richard Trevithick a royalty for the use of his patented high pressure steam system, but improved upon it, using two cylinders rather than one to give a smoother drive. Because only a lightweight locomotive could work on cast iron rails without breaking them, the total load they were capable of hauling was very much limited. In 1811, John Blenkinsop patented a toothed wheel and rack rail system. The toothed wheel was driven by connecting rods, and meshed with a toothed rail at one side of the track. This was the first rack railway, and had a gauge of 4 ft 1½ ins. Once a system had been devised for making malleable iron rails, around 1819, the rack and pinion motion became unnecessary, apart from later use on mountain railways. However, until that time it enabled a small and lightweight locomotive to haul loads totalling at least 20 times its own weight. Salamanca was so successful that Murray made three more models. One of these was known as Lord Wellington, and the others are said to have been named Prince Regent and Marquis Wellington, though there is no known contemporary mention of those two names. The third locomotive intended for Middleton was sent, at Blenkinsop's request, to the Kenton and Coxlodge Colliery waggonway near Newcastle upon Tyne, where it appears to have been known as Willington. There it was seen by George Stephenson, who modelled his own locomotive Blücher on it, minus the rack drive, and therefore much less effective. served an apprenticeship at the Round Foundry and went to Russia; he founded an engineering business in Moscow,