Введение

Английский промышленник Джон "Железный Безумец" Уилкинсон (1728 – 14 июля 1808) был английским промышленником, ставшим пионером в производстве чугуна и использовании изделий из чугуна в эпоху промышленной революции. Он изобрел прецизионный расточной станок, способный растачивать цилиндры из чугуна, такие как стволы пушек и цилиндры поршней, используемые в паровых двигателях Джеймса Уатта. Его расточной станок называют первым станком-инструментом. Он также разработал фурму для доменных печей, позволявшую достигать более высоких температур и повышать их эффективность, и оказал поддержку в строительстве первого железного моста в Коалбрукдейле. Он известен своим методом обработки пушек, технологиями литья чугуна и сотрудничеством с правительством Франции по созданию пушечного литейного завода.

Ранние годы

Джон Уилкинсон родился в Литтл-Клифтоне, Бриджфут, Камберленд (ныне часть Камбрии), как старший сын Исаака Уилкинсона и Мэри Джонсон. Исаак в то время был мастером по изготовлению литейных форм на доменной печи, одним из первых, кто стал использовать кокс вместо древесного угля, что было впервые применено Авраамом Дарби. Джон и его сводный брат Уильям, который был на 17 лет младше, выросли в семье пресвитериан, не придерживавшейся установленных норм, и он получил образование в диссидентской академии в Кендале, Вестморленд (также ныне часть Камбрии), которой руководил доктор Калеб Ротерхэм. Его сестра Мэри вышла замуж за другого неконформиста, Джозефа Пристли, в 1762 году. Пристли также принимал участие в обучении младшего брата Джона, Уильяма. В 1745 году, когда Джону исполнилось 17 лет, он был отдан в ученики к ливерпульскому купцу на пять лет, после чего вступил в партнерство со своим отцом. Позже он построил еще одну печь и завод в Нью-Вилли. Он поселился в Бросли в доме под названием "Лоунс", который на долгие годы стал его штаб-квартирой. У него были дома по обе стороны от "Лоунс", которые использовались для административных целей, один из них, названный "Минт", предназначался для выдачи тысяч жетонов, каждый из которых был эквивалентен полупенни. В восточном Шропшире он также развивал металлургические предприятия в Снедшилле, Холлинсвуде, Хэдли и Хэмптон-Лоаде. Он и Эдвард Блейквей арендовали землю для строительства еще одного завода в Брэдли, в приходе Бильстон, недалеко от Вулвергемптона. Он стал известен как "отец" обширной металлургической промышленности Южного Стаффордшира, а Бильстон стал отправной точкой для Черной страны. В 1761 году он также взял под контроль железоделательный завод в Бершаме. Брэдли стало его крупнейшим и наиболее успешным предприятием, где проводились масштабные эксперименты по замене кокса сырым углем в производстве чугуна. В период расцвета там располагались несколько доменных печей, кирпичный завод, керамические мастерские, стекольные заводы и прокатные станы. Впоследствии рядом с заводом в Брэдли был построен Бирмингемский канал.

Изобретения

Уилкинсон был плодовитым изобретателем новых продуктов и процессов, особенно в области новых применений чугуна и кованого железа. Его разработка станка для расточки чугунных пушек стала предвестником точной расточки цилиндров для первых паровых машин Уатта. Он также усовершенствовал систему подачи воздуха в доменную печь, применив новую конструкцию мехов, и впервые стал использовать кованое железо для строительства барж. Он поддержал возведение первого значимого чугунного моста в Коулбрукдейле.

Каноническая дрель

Бершам прославился высококачественным литьем и производством пушек и орудий. Исторически орудия отливались с использованием стержня, а затем растачивались для устранения дефектов, но в 1774 году Уилкинсон запатентовал технологию расточки железных орудий из цельного куска металла, вращая ствол орудия, а не расточный станок. Эта технология повысила точность орудий, поскольку канал ствола был однородным по диаметру и менее подвержен взрывам. Хотя бронзовые орудия уже растачивались из цельного куска, расточка крупных железных морских орудий была новым явлением. Патент был отменен в 1779 году (Королевский флот считал его монополией и стремился его упразднить), но Уилкинсон оставался крупным производителем. Предприятие вновь стало важным и в конечном итоге превратилось в сталелитейный завод Бримбо, который продолжал работать до 1990 года.

Буровые машины для паровых двигателей

Джеймс Уотт несколько лет безуспешно пытался получить точно расточенные цилиндры для своих паровых двигателей и был вынужден использовать кованое железо, которое имело некруглое сечение и вызывало утечки мимо поршня. В 1774 году Джон Уилкинсон изобрел расточной станок, в котором вал, удерживающий режущий инструмент, проходил сквозь цилиндр и опирался на оба конца, в отличие от консольных станков, использовавшихся ранее. С помощью этого станка он смог расточить цилиндр для первого коммерческого двигателя Boulton & Watt и получил эксклюзивный контракт на поставку цилиндров благодаря более низким допускам между поршнем и цилиндром и, как следствие, повышению эффективности за счет снижения потерь пара через зазор. До этого времени прогресс в области сверления и расточки ограничивался применением в производстве стволов для огнестрельного оружия и артиллерии. Достижение Уилкинсона стало важной вехой в постепенном развитии расточной технологии, поскольку область ее применения расширилась на двигатели, насосы и другие промышленные нужды. Хотя основным рынком для паровых двигателей являлась откачка воды из шахт, он видел гораздо больше возможностей для их использования в приводе машин на металлургических заводах, таких как воздуходувные двигатели, кузнечные молоты и прокатные станы, первый роторный двигатель был установлен в Брэдли в 1783 году. Среди его многочисленных изобретений был реверсивный прокатный стан с двумя паровыми цилиндрами, который значительно удешевил процесс. Джон Уилкинсон проявлял большой интерес к получению заказов на эти более эффективные паровые двигатели и другие изделия из чугуна от владельцев корнуоллских медных рудников. В рамках этого интереса он приобрел акции в восьми рудниках, чтобы помочь привлечь капитал.

Гидравлический двигатель для дутья

В 1757 году Уилкинсон запатентовал гидроприводный воздуходувный двигатель для увеличения подачи воздуха через фурмы доменных печей, что позволило повысить скорость производства чугуна. Историк Джозеф Нидэм сопоставил конструкцию Уилкинсона с той, что была описана в 1313 году китайским императорским металлургом Ван Чжэнем в его «Трактате о земледелии».

Железный мост

В 1775 году Джон Уилкинсон был главным двигателем начала строительства Железного моста, соединяющего тогдашний важный промышленный город Бросли с противоположным берегом реки Северн. Его друг Томас Фарнолс Притчард прислал ему планы моста. Был сформирован комитет учредителей, состоящий преимущественно из предпринимателей Броссли, для утверждения использования железа вместо дерева или камня, получения коммерческих предложений и получения санкционирующего закона, принятого парламентом. Настойчивость и убедительность Уилкинсона поддерживали единство группы на протяжении нескольких проблем, возникших в ходе парламентской процедуры. Если бы Уилкинсону не удалось добиться успеха в этом, а также заручиться поддержкой влиятельных парламентариев, мост, возможно, не был бы построен или был бы построен из других материалов. Как следствие, название «Железный мост» не было бы присвоено району в Мадли, и эта местность не получила бы статус объекта Всемирного наследия. Авраам Дарби III был выбран в качестве предпочтительного строителя после того, как предложил возвести мост за 3150 фунтов стерлингов. Когда началось строительство, Уилкинсон продал свои доли Аврааму Дарби III в 1777 году, предоставив последнему возможность довести проект до успешного завершения в 1779 году и открыть его в 1781 году. В 1787 году он спустил на воду первую баржу, построенную из кованого железа, в Бросли. Это стало распространенным явлением в последующие годы и использовалось в крупных судах в следующем столетии. Он запатентовал несколько других изобретений.

Интересы в области меди

Джон Уилкинсон сколотил состояние на продаже высококачественных изделий из железа и достиг предела своих инвестиционных возможностей. Его опыт оказался полезен, когда он начал инвестировать в медные предприятия. В 1761 году Королевский флот обшил корпус фрегата медными листами, чтобы снизить обрастание морскими организмами и предотвратить повреждения, вызываемые корабельным червем тередо. Обрастание корпуса снижало скорость, а корабельный червь наносил серьезный ущерб, особенно в тропических водах. После успеха этой работы флот постановил обшить медью все корабли, что создало большой спрос на медь, который Уилкинсон заметил, посещая верфи. Он приобрел акции восьми корнуолльских медных рудников и познакомился с Томасом Уильямсом, "Медным королем" рудников Парис-Маунтин на острове Англси. Помимо поставки Уильямсу больших объемов медных листов и оборудования, Уилкинсон также поставлял лом для процесса извлечения меди из растворов методом цементации. Уилкинсон купил 1/16 долю в руднике Мона на Парис-Маунтин и акции в компаниях Уильямса в Холиуэлле, Флинтшире, Сент-Хеленс близ Ливерпуля и Суонси, Южном Уэльсе. Уилкинсон и Уильямс сотрудничали в нескольких проектах. Они одними из первых стали выпускать торговые жетоны ("Уилли" и "Друиды"), чтобы смягчить нехватку мелких монет. Совместно они основали в 1785 году Корнуолльскую металлургическую компанию, которая занималась сбытом меди. Её целью было обеспечение как хорошей прибыли для корнуолльских шахтеров, так и стабильных цен для потребителей меди. Склады были открыты в Бирмингеме, Лондоне, Бристоле и Ливерпуле. Для поддержки своих деловых интересов и обслуживания своих торговых жетонов Уилкинсон вступил в партнерские отношения с банками в Бирмингеме, Билстоне, Брэдли, Бримбо и Шрусбери.

Свинцовые рудники и заводы

Уилкинсон приобрел свинцовые рудники в Минере, Рексхэм, в пяти милях от Бершама, Ллин-Панди в Соугтоне (ныне Сайхдин) и Молде, также в Флинтшире. Он установил паровые насосы, чтобы восстановить их работу. Его свинец экспортировался через порт Честер. Для использования части производимого свинца Уилкинсон основал завод по производству свинцовых труб в Ротэрхите, Лондон. Этот завод просуществовал много лет и в конечном итоге начал производить припойные сплавы, используемые на автомобильном заводе в Дагенхэме.

Благотворительность

У Уилкинсона была хорошая репутация как работодателя. Везде, где создавались новые предприятия, строились коттеджи для размещения работников и их семей. Он оказывал значительную финансовую поддержку своему зятю, известному химику доктору Джозефу Пристли. Он стал церковным старостой в Бросли и позже был избран верховным шерифом Денбигшира. В школах, где не было грифельных досок, он смог предоставить железные корыта для песка, чтобы ученики могли практиковаться в письме и арифметике. Он изготовил и установил чугунную кафедру для церкви в Билстоне.

Семейная жизнь и смерть

Джон женился на Энн Модсли в 1759 году. Ее семья была богатой, и ее приданое помогло оплатить долю в компании New Willey. После смерти Энн, его второй брак, когда ему было 35 лет, был с Мэри Ли, чьи деньги помогли ему выкупить своих партнеров. Когда ему было около семидесяти лет, его любовница Мэри Энн Льюис, служанка в его поместье Бримбо-Холл, родила его единственных детей – сына и двух дочерей. К 1796 году, когда ему было 68 лет, он производил около одной восьмой части всего британского чугуна. Он стал "титаном" – очень богатым и весьма эксцентричным. Его "железное безумие" достигло пика в 1790-х годах, когда он приказал изготовить из железа почти все вокруг себя, включая несколько гробов и массивный обелиск для обозначения его могилы, который до сих пор стоит в деревне Линдейл, в Картмеле, ныне в графстве Камбрия. В 1799 году он был назначен шерифом Денбигшира. Он умер 14 июля 1808 года на своем заводе в Брэдли, предположительно от диабета. Первоначально его похоронили в его поместье Каслхед в Гранж-овер-Сэндс, на возвышенности над прилегающими торфяными землями, которые он осушил и улучшил, начиная с 1778 года. В своем завещании он оставил очень крупное состояние (более 130 000 фунтов стерлингов, эквивалент которых в настоящее время составляет…), которое намеревался передать в основном своим трем детям, назначив душеприказчиков для управления имуществом от их имени. Однако его племянник Томас Джонс оспорил завещание в Суде Канцлерского суда. К 1828 году большая часть состояния была растрачена из-за судебных разбирательств и неэффективного управления. Его тело, в его отличительном железном гробу, несколько раз перемещали в последующие десятилетия, но теперь его местонахождение неизвестно.