James Nasmyth - James Nasmyth

James Nasmyth
Impressão tipo Woodbury , c.1877
Nascer	19 de agosto de 1807 ( 1808-08-19 ) Edimburgo , Escócia
Faleceu	7 de maio de 1890 (com 81 anos) ( 1890-05-08 )
Nacionalidade	escocês
Cidadania	britânico
Alma mater	Universidade Heriot-Watt
Conhecido por	Martelo a vapor Máquinas-ferramentas Locomotivas Astronomia Fotografia
Carreira científica
Campos	Engenheiro mecânico Artista Inventor
Instituições	Nasmyth, Gaskell and Company , (1836–50) James Nasmyth and Company (1850–56)

James Hall Nasmyth (às vezes soletrado Naesmyth , Nasmith ou Nesmyth ) (19 de agosto de 1808 - 7 de maio de 1890) foi um engenheiro, filósofo, artista e inventor escocês famoso por seu desenvolvimento do martelo a vapor . Ele foi o cofundador da Nasmyth, Gaskell and Company, fabricantes de máquinas-ferramentas . Ele se aposentou aos 48 anos e mudou-se para Penshurst , Kent, onde desenvolveu seus hobbies de astronomia e fotografia.

Vida pregressa

47 York Place, Edimburgo, Placa comemorativa do nascimento de James Nasmyth

Nasmyth nasceu em 47 York Place, Edimburgo , onde seu pai Alexander Nasmyth era um pintor de paisagens e retratos. Um dos passatempos de Alexandre era mecânica e empregou quase todo seu tempo livre em sua oficina, onde ele encorajou seu filho mais novo para trabalhar com ele em todos os tipos de materiais. James foi enviado para a Royal High School, onde tinha como amigo Jimmy Patterson, filho de um fundador local do ferro. Já interessado em mecânica, passou grande parte do tempo na fundição e foi lá aprendendo aos poucos a trabalhar e tornear madeira, latão, ferro e aço. Em 1820 ele deixou o colégio e novamente aproveitou a oficina de seu pai, onde aos 17 anos construiu sua primeira máquina a vapor.

De 1821 a 1826, Nasmyth frequentou regularmente a Escola de Artes de Edimburgo (hoje Universidade Heriot-Watt , o que o tornou um dos primeiros alunos da instituição). Em 1828 ele fez uma carruagem a vapor completa que era capaz de correr uma milha transportando 8 passageiros. Essa conquista aumentou seu desejo de se tornar um engenheiro mecânico. Ele tinha ouvido falar da fama da oficina de Henry Maudslay e resolveu conseguir um emprego lá; infelizmente, seu pai não podia se dar ao luxo de colocá-lo como aprendiz nas obras de Maudslay. Nasmyth, portanto, decidiu mostrar a Maudslay exemplos de suas habilidades e produziu um modelo de trabalho completo de uma máquina a vapor de alta pressão, criando os desenhos de trabalho e construindo ele mesmo os componentes.

Carreira

Em maio de 1829, Nasmyth visitou Maudslay em Londres e, depois de mostrar a ele seu trabalho, foi contratado como assistente de trabalhador por 10 xelins por semana. Infelizmente, Maudslay morreu dois anos depois, quando Nasmyth foi contratado pelo parceiro de Maudslay como desenhista .

Quando Nasmyth tinha 23 anos, tendo economizado a quantia de £ 69, ele decidiu abrir o seu próprio negócio. Ele alugou um apartamento de fábrica com 40 metros de comprimento por 7 metros de largura em uma velha fábrica de algodão em Dale Street, Manchester.

James Nasmyth por volta de 1844 por Hill & Adamson .

A combinação de peças fundidas maciças e piso de madeira não era a ideal, e depois de um acidente envolvendo uma extremidade de uma viga de motor que caiu no chão em um cortador de vidro plano abaixo, ele logo se mudou. Ele se mudou para Patricroft , uma área da cidade de Eccles , Lancashire, onde em agosto de 1836, ele e seu sócio Holbrook Gaskell abriram a Fundição Bridgewater , onde negociaram como Nasmyth, Gaskell and Company. As instalações foram construídas ao lado da (então nova) Liverpool and Manchester Railway e do Canal Bridgewater .

Em março de 1838, James fazia uma viagem de ônibus de Sheffield para York em uma tempestade de neve, quando avistou algumas fornalhas de ferro à distância. O cocheiro informou-o de que eram geridos por um senhor Hartop que era um dos seus clientes. Ele imediatamente desceu da carruagem e dirigiu-se às fornalhas através da neve profunda. Ele encontrou o Sr. Hartop em sua casa e foi convidado a passar a noite e visitar as obras no dia seguinte. Naquela noite, ele conheceu a família de Hartop e ficou imediatamente apaixonado por sua filha de 21 anos, Anne. Homem decidido, no dia seguinte contou-lhe seus sentimentos e intenções, que foram recebidos "com o melhor ânimo que pude desejar". Ele então comunicou o mesmo aos pais dela, contou-lhes suas perspectivas e ficou noivo no mesmo dia. Eles se casaram dois anos depois, em 16 de junho de 1840 em Wentworth .

Até 1843, Nasmyth, Gaskell & Co. concentrou-se na produção de uma ampla gama de máquinas-ferramenta em grande número. Em 1856, Nasmyth havia construído 236 máquinas de modelagem.

Em 1840 ele começou a receber ordens dos caminhos de ferro recém-abertos que começavam a cobrir o país, para locomotivas . Sua conexão com a Great Western Railway, cujo famoso navio a vapor SS Great Western teve tanto sucesso em viagens entre Bristol e Nova York, levou-o a ser solicitado a fazer algumas máquinas-ferramentas de tamanho e potência incomuns, necessárias para a construção dos motores de seu próximo e maior navio SS Great Britain .

O martelo a vapor

Em 1837, a Great Western vapor Companhia foi experimentando muitos problemas forjando o eixo da pá da SS Grã-Bretanha ; quando até mesmo o martelo maior era inclinado em toda a sua altura, seu alcance era tão pequeno que se uma peça realmente grande fosse colocada na bigorna, o martelo não teria espaço para cair, e em 1838 o engenheiro da empresa escreveu a Nasmyth: "I descobrir que não há um martelo de forja na Inglaterra ou na Escócia poderoso o suficiente para forjar o eixo de remo do motor para a Grã-Bretanha! O que devo fazer? ” ( Francis Humphries , 1838)

Nasmyth refletiu sobre o assunto e, vendo os defeitos óbvios do martelo basculante (ele desferia todos os golpes com a mesma força), esboçou sua ideia para o primeiro martelo a vapor . Ele manteve suas idéias para novos dispositivos, principalmente em desenhos, em um "Livro de Esquemas" que ele mostrava livremente aos seus clientes estrangeiros. Nasmyth fez um esboço do desenho de seu martelo a vapor datado de 24 de novembro de 1839, mas a necessidade imediata desapareceu quando a praticidade das hélices de parafuso foi demonstrada e a Grã-Bretanha foi convertida para esse desenho.

O engenheiro francês François Bourdon teve a ideia semelhante do que chamou de "Pilon" em 1839 e fez desenhos detalhados de seu projeto, que também mostrou a todos os engenheiros que visitaram as obras em Le Creusot pertencentes aos irmãos Adolphe e Eugène Schneider . No entanto, os Schneiders hesitaram em construir a nova máquina radical de Bourdon. Bourdon e Eugène Schneider visitaram as obras de Nasmyth na Inglaterra em meados de 1840, onde viram o esboço de Nasmyth. Isso confirmou a viabilidade do conceito para Schneider. Em 1840, Bourdon construiu o primeiro martelo a vapor do mundo na fábrica da Schneider & Cie em Le Creusot. Ele pesava 2.500 kg (5.500 lb) e se elevava a 2 metros (6 pés 7 pol.). Os Schneiders patentearam o design em 1841.

Em abril de 1842, Nasmyth visitou a França com o objetivo de fornecer ferramentas aos arsenais e estaleiros franceses e, enquanto esteve lá, aproveitou para visitar as fábricas de Le Creusot . Ao percorrer as obras, ele encontrou o martelo a vapor em ação. Por seu relato, Bourdon o levou ao departamento de ferraria para que ele pudesse, como ele disse, "ver seu próprio filho". Nasmyth disse "ali estava, na verdade - uma criança pulsante do meu cérebro!" Nasmyth patenteou seu projeto em junho de 1842 usando dinheiro emprestado do marido de sua irmã Anne , William Bennett. Ele construiu seu primeiro martelo a vapor no final daquele ano em sua fundição Patricroft. Em 1843, uma disputa eclodiu entre os dois engenheiros sobre a prioridade da invenção do martelo a vapor.

Martelo a vapor patenteado de James Nasmyth conforme ilustrado na Cyclopaedia of Useful Arts de Tomlinson , 1854

Usando o martelo, os custos de produção podem ser reduzidos em mais de 50 por cento, ao mesmo tempo em que melhora a qualidade das peças forjadas produzidas.

Os primeiros martelos eram do tipo queda livre, mas foram modificados posteriormente, recebendo queda assistida. Até então, a invenção do martelo a vapor de Nasmyth, grandes forjagens, como as âncoras de navios , tinha que ser feita pelo processo "bit a bit", ou seja, pequenas peças eram forjadas separadamente e finalmente soldadas. Uma característica fundamental de sua máquina era que o operador controlava a força de cada golpe. Ele gostou de exibir sua capacidade, demonstrando como ele poderia quebrar primeiro um ovo colocado em uma taça de vinho, sem quebrar a taça, o que foi seguido por um golpe com força total que sacudiu o prédio. Suas vantagens logo se tornaram tão óbvias que em pouco tempo os martelos Nasmyth podiam ser encontrados em todas as grandes oficinas de todo o país.

Um martelo Nasmyth original agora está de frente para os edifícios de fundição Patricroft de Nasmyth (agora um 'parque empresarial'). Um martelo a vapor Nasmyth & Wilson maior está localizado no campus da Universidade de Bolton .

Nasmyth posteriormente aplicou o princípio de seu martelo a vapor a uma máquina de cravar estacas que ele inventou em 1843. Sua primeira máquina em escala real usava um bloco de martelo de quatro toneladas e uma taxa de oitenta golpes por minuto. O bate-estaca foi demonstrado pela primeira vez em uma competição com uma equipe usando o método convencional em Devonport em 3 de julho de 1845. Ele dirigiu uma estaca de 21 metros de comprimento e 18 centímetros quadrados em quatro minutos e meio, enquanto o método convencional exigia 12 horas. Este foi um grande sucesso e muitos pedidos para seu bate-estacas resultaram. Foi usada para muitas construções de grande escala em todo o mundo nos anos seguintes, como a Ponte de Alto Nível em Newcastle upon Tyne e a barragem do Nilo em Aswan , Egito ( Aswan Low Dam ).

Em 1856, um total de 490 martelos foram produzidos, os quais foram vendidos em toda a Europa para a Rússia, Índia e até mesmo a Austrália, e representavam 40% das receitas de James Nasmyth and Company.

Outras invenções

A fresadora construída por James Nasmyth entre 1829 e 1831, com dispositivo de indexação.

Para além do vapor martelo, Nasmyth criado várias outras máquinas-ferramentas importantes, incluindo o formador , uma adaptação da plaina qual ainda é usada em ferramentas e moldes tomada. Outra inovação foi uma prensa hidráulica que usava a pressão da água para forçar as peças da máquina que se encaixam bem. Todas essas máquinas se tornaram populares na fabricação e todas ainda estão em uso na forma modificada.

Nasmyth também foi um dos primeiros fabricantes de ferramentas a oferecer uma gama padronizada de máquinas-ferramentas; antes disso, os fabricantes construíam as ferramentas de acordo com as especificações de cada cliente, sem muita preocupação com a padronização, o que gerava problemas de compatibilidade. Nasmyth foi indiscutivelmente o último dos pioneiros da indústria de máquinas-ferramenta .

Entre as outras invenções de Nasmyth, a maioria das quais ele nunca patenteou, estavam um meio de transmitir movimento rotativo por meio de um eixo flexível feito de arame enrolado, uma máquina para cortar ranhuras de chave, rolamentos autoajustáveis ​​e a concha de rosca para mover metal fundido que poderia ser manuseado com segurança e eficiência por dois homens em vez dos seis anteriormente exigidos. A ideia de Nasmyth de um aríete a vapor para a guerra naval nunca foi posta em produção.

Embora as fresadoras não fossem mais novidades em 1830, um exemplo construído por Nasmyth nessa época se destaca por sua presciência. Ele foi projetado para fresar os seis lados de uma porca sextavada que foi montada em um dispositivo de indexação de seis vias .

Ele também trabalhou em um projeto para a conversão de ferro, que não era diferente daquele que acabou sendo patenteado por Henry Bessemer . Um patenteador relutante e, neste caso, ainda trabalhando com alguns problemas em seu método, Nasmyth abandonou o projeto depois de ouvir as idéias de Bessemer em 1856. Bessemer, no entanto, reconheceu os esforços de Nasmyth oferecendo-lhe um terço do valor de sua patente para o processo Bessemer de mesmo nome . Nasmyth recusou porque decidiu se aposentar.

Vida posterior

Desenho de uma cratera na superfície da lua por Nasmyth

Nasmyth aposentou-se dos negócios em 1856 quando tinha 48 anos, quando disse: "Agora tenho o suficiente dos bens deste mundo: deixe os homens mais jovens terem sua chance". Ele se estabeleceu perto de Penshurst , Kent, onde rebatizou sua casa de repouso para "Hammerfield" e alegremente perseguiu seus vários hobbies, incluindo astronomia . Ele construiu seu próprio telescópio refletor de 20 polegadas , no processo de invenção do foco Nasmyth , e fez observações detalhadas da lua . Ele co-escreveu The Moon: Considered as a Planet, a World, and a Satellite (1874) com James Carpenter (1840-1899). Este livro contém uma série interessante de fotografias "lunares": porque a fotografia ainda não era avançada o suficiente para tirar fotos em ampliação muito alta diretamente da própria Lua, Nasmyth construiu modelos em escala de relevo de gesso com base em suas observações visuais da Lua e, em seguida, fotografou o modelos sob iluminação elétrica, replicando as sombras dos contornos topográficos que observou na lua. Uma cratera na Lua leva o seu nome.

Ele foi casado e feliz com sua esposa Anne, de Woodburn, Yorkshire , por 50 anos, até sua morte. Eles não tinham filhos.

Eles estão enterrados na seção norte do Cemitério Dean, no oeste de Edimburgo . O enorme memorial fica na extremidade leste do caminho principal leste-oeste, com o caminho se dividindo em torno dele. O monumento contém um modelo bem esculpido de seu martelo a vapor. A mãe de James, Barbara Foulis (1765-1848) é enterrada com eles. O monumento também é um memorial a seu irmão, Patrick Nasmyth (1787-1831)

Reconhecimento

Em memória de sua reconhecida contribuição à disciplina de engenharia mecânica, o prédio do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Heriot-Watt , em sua cidade natal , Edimburgo , é chamado de Edifício James Nasmyth.

Veja também

• Benjamin Hick
• John Hick

Referências

O túmulo de James Nasmyth e família, Cemitério Dean

Citações

Fontes

Leitura adicional

links externos

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• Trabalhos de James Nasmyth no Project Gutenberg
• Trabalhos de ou sobre James Nasmyth em Internet Archive
• Bibliomania: Texto completo da autobiografia