James Nasmyth
James Hall Nasmyth (a veces escrito Naesmyth, Nasmith o Nesmyth) (19 de agosto de 1808 - 7 mayo de 1890) fue un ingeniero, filósofo, artista e inventor escocés famoso por su desarrollo del martillo de vapor. Fue cofundador de Nasmyth, Gaskell and Company, fabricantes de máquinas herramienta. Se retiró a la edad de 48 años y se mudó a Penshurst, Kent, donde desarrolló sus pasatiempos, la astronomía y la fotografía.
Primeros años
Nasmyth nació en 47 York Place, Edimburgo, donde su padre, Alexander Nasmyth, era pintor de paisajes y retratos. Una de las aficiones de Alexander era la mecánica y dedicaba casi todo su tiempo libre a su taller donde animaba a su hijo menor a trabajar con él en todo tipo de materiales. James fue enviado a la Royal High School donde tenía como amigo a Jimmy Patterson, el hijo de un fundidor de hierro local. Estando ya interesado en la mecánica, pasó gran parte de su tiempo en la fundición y allí aprendió gradualmente a trabajar y tornear madera, latón, hierro y acero. En 1820 dejó la Escuela Secundaria y volvió a hacer un gran uso del taller de su padre donde a la edad de 17 años fabricó su primera máquina de vapor.
De 1821 a 1826, Nasmyth asistió regularmente a la Escuela de Artes de Edimburgo (hoy Universidad Heriot-Watt, convirtiéndolo en uno de los primeros alumnos de la institución). En 1828 hizo un vagón de vapor completo que era capaz de recorrer una milla con 8 pasajeros. Este logro aumentó su deseo de convertirse en ingeniero mecánico. Había oído hablar de la fama del taller de Henry Maudslay y decidió conseguir un empleo allí; desafortunadamente, su padre no pudo permitirse el lujo de colocarlo como aprendiz en las obras de Maudslay. Por lo tanto, Nasmyth decidió mostrarle a Maudslay ejemplos de sus habilidades y produjo un modelo de trabajo completo de una máquina de vapor de alta presión, creando los dibujos de trabajo y construyendo los componentes él mismo.
Carrera
En mayo de 1829, Nasmyth visitó a Maudslay en Londres y, después de mostrarle su trabajo, fue contratado como ayudante por 10 chelines a la semana. Desafortunadamente, Maudslay murió dos años después, por lo que el socio de Maudslay contrató a Nasmyth como dibujante.
Cuando Nasmyth tenía 23 años, después de haber ahorrado la suma de £69, decidió establecer su propio negocio. Alquiló un piso de fábrica de 130 pies de largo por 27 pies de ancho en una antigua fábrica de algodón en Dale Street, Manchester.
La combinación de fundiciones masivas y un piso de madera no era la ideal, y después de un accidente que involucró un extremo de la viga del motor que se estrelló contra el piso contra un piso de cortadores de vidrio debajo, pronto se mudó. Se mudó a Patricroft, un área de la ciudad de Eccles, Lancashire, donde en agosto de 1836, él y su socio comercial Holbrook Gaskell abrieron Bridgewater Foundry, donde comerciaban como Nasmyth, Gaskell and Company. Las instalaciones se construyeron junto al (entonces nuevo) Liverpool and Manchester Railway y Bridgewater Canal.
En marzo de 1838, James estaba haciendo un viaje en autocar de Sheffield a York en medio de una tormenta de nieve, cuando divisó algunos hornos de herrería en la distancia. El cochero le informó que los manejaba un tal Sr. Hartop, que era uno de sus clientes. Inmediatamente se bajó del carruaje y se dirigió a los hornos a través de la nieve profunda. Encontró al Sr. Hartop en su casa y fue invitado a pasar la noche y visitar las obras al día siguiente. Esa noche conoció a la familia de Hartop e inmediatamente se enamoró de su hija de 21 años, Anne. Hombre decidido, al día siguiente le contó sus sentimientos e intenciones, lo que fue recibido "con el mejor ánimo que podía desear". Luego comunicó lo mismo a sus padres y les contó sus perspectivas, y así se comprometió en el mismo día. Se casaron dos años después, el 16 de junio de 1840 en Wentworth.
Hasta 1843, Nasmyth, Gaskell & Co. se concentró en producir una amplia gama de máquinas herramienta en grandes cantidades. Para 1856, Nasmyth había construido 236 máquinas moldeadoras.
En 1840 comenzó a recibir pedidos de locomotoras de los recién inaugurados ferrocarriles que comenzaban a cubrir el país. Su conexión con el Great Western Railway, cuyo famoso barco de vapor SS Great Western había tenido tanto éxito en los viajes entre Bristol y Nueva York, llevó a que se le pidiera que fabricara algunas máquinas herramienta de tamaño y potencia inusuales que se requerían para la construcción de los motores de su próximo y más grande barco SS Great Britain.
El martillo de vapor
En 1837, la Great Western Steam Company estaba experimentando muchos problemas al forjar el eje de paletas del SS Great Britain; cuando incluso el martillo más grande se inclinaba a su altura máxima, su alcance era tan pequeño que si se colocaba una pieza de trabajo realmente grande sobre el yunque, el martillo no tenía espacio para caer, y en 1838 el ingeniero de la empresa (Francis Humphries) escribió a Nasmyth: "¡Creo que no hay un martillo de forja en Inglaterra o Escocia lo suficientemente poderoso como para forjar el eje de paletas del motor para Gran Bretaña! ¿Qué voy a hacer?"
Nasmyth reflexionó sobre el asunto y, al ver los defectos evidentes del martillo basculante (daba cada golpe con la misma fuerza), esbozó su idea para el primer martillo de vapor. Guardó sus ideas para nuevos dispositivos, principalmente en dibujos, en un "Libro de Esquemas" que mostraba libremente a sus clientes extranjeros. Nasmyth hizo un boceto de su diseño de martillo de vapor fechado el 24 de noviembre de 1839, pero la necesidad inmediata desapareció cuando se demostró la practicidad de las hélices de tornillo y Gran Bretaña se convirtió a ese diseño.
Al ingeniero francés François Bourdon se le ocurrió una idea similar de lo que llamó un "Pilon" en 1839 e hizo dibujos detallados de su diseño, que también mostró a todos los ingenieros que visitaron las obras de Le Creusot propiedad de los hermanos Adolphe y Eugène Schneider. Sin embargo, los Schneider dudaron en construir la nueva y radical máquina de Bourdon. Bourdon y Eugène Schneider visitaron las obras de Nasmyth en Inglaterra a mediados de 1840, donde les mostraron el boceto de Nasmyth. Esto confirmó la viabilidad del concepto a Schneider. En 1840, Bourdon construyó el primer martillo de vapor del mundo en Schneider & Cie trabaja en Le Creusot. Pesaba 2500 kilogramos (5500 lb) y se elevaba a 2 metros (6 pies 7 pulgadas). Los Schneider patentaron el diseño en 1841.
En abril de 1842, Nasmyth visitó Francia con el fin de suministrar herramientas a los arsenales y astilleros franceses y, mientras estuvo allí, aprovechó la oportunidad para visitar las obras de Le Creusot. Al dar la vuelta a la fábrica, encontró el martillo de vapor en funcionamiento. Según cuenta, Bourdon lo llevó al departamento de forja para que pudiera, como dijo, 'ver a su propio hijo'. Nasmyth dijo "allí estaba, en verdad, ¡un niño golpeando mi cerebro!" Nasmyth patentó su diseño en junio de 1842 con dinero prestado del esposo de su hermana Anne, William Bennett. Él construyó su primer martillo de vapor más tarde ese año en su fundición Patricroft. En 1843 estalló una disputa entre los dos ingenieros sobre la prioridad de la invención del martillo de vapor.
Al usar el martillo, los costos de producción podrían reducirse en más del 50 por ciento, mientras que al mismo tiempo se mejora la calidad de las piezas forjadas producidas.
Los primeros martillos eran del tipo de caída libre pero luego fueron modificados, dándoles caída asistida. Hasta entonces, la invención del martillo de vapor de Nasmyth, la forja grande, como la de los barcos. anclas, tuvo que ser hecho por el "poco a poco" proceso, es decir, pequeñas piezas se forjaban por separado y finalmente se soldaban entre sí. Una característica clave de su máquina era que el operador controlaba la fuerza de cada golpe. Disfrutó mostrando su capacidad demostrando cómo podía primero romper un huevo colocado en una copa de vino, sin romper la copa, lo que fue seguido por un golpe con toda su fuerza que sacudió el edificio. Sus ventajas pronto se hicieron tan obvias que en poco tiempo se podían encontrar martillos Nasmyth en todos los grandes talleres de todo el país.
Un martillo original de Nasmyth ahora se encuentra frente a los edificios de fundición Patricroft de Nasmyth (ahora un 'parque empresarial'). Un Nasmyth & El martillo de vapor Wilson se encuentra en el campus de la Universidad de Bolton.
Nasmyth posteriormente aplicó el principio de su martillo de vapor a una máquina de hincado de pilotes que inventó en 1843. Su primera máquina a gran escala utilizó un bloque de martillo de cuatro toneladas y una velocidad de ochenta golpes por minuto. El martinete se demostró por primera vez en un concurso con un equipo que utilizó el método convencional en Devonport el 3 de julio de 1845. Condujo una pila de 70 pies de largo y 18 pulgadas cuadradas en cuatro minutos y medio, mientras que el método convencional requirió doce horas. Este fue un gran éxito, y como resultado se obtuvieron muchos pedidos para su martinete. Se utilizó para muchas construcciones a gran escala en todo el mundo en los años siguientes, como el Puente de alto nivel en Newcastle upon Tyne y la presa del Nilo en Asuán, Egipto (Aswan Low Dam).
Para 1856, se habían producido un total de 490 martillos que se vendieron en toda Europa a Rusia, India e incluso Australia, y representaron el 40 % de los ingresos de James Nasmyth and Company.
Otros inventos
Además del martillo de vapor, Nasmyth creó otras máquinas herramienta importantes, incluido el moldeador, una adaptación de la cepilladora que todavía se usa en la fabricación de herramientas y troqueles. Otra innovación fue una prensa hidráulica que utilizaba la presión del agua para forzar las piezas de la máquina que encajaban bien. Todas estas máquinas se hicieron populares en la fabricación y todavía se utilizan en forma modificada.
Nasmyth también fue uno de los primeros fabricantes de herramientas en ofrecer una gama estandarizada de máquinas herramienta; antes de esto, los fabricantes construían herramientas de acuerdo con los clientes individuales' especificaciones sin tener en cuenta la estandarización, lo que causó problemas de compatibilidad. Podría decirse que Nasmyth fue el último de los primeros pioneros de la industria de las máquinas herramienta.
Entre los otros inventos de Nasmyth, la mayoría de los cuales nunca patentó, se encontraban un medio para transmitir movimiento rotatorio por medio de un eje flexible hecho de alambre enrollado, una máquina para cortar ranuras de chaveta, cojinetes autoajustables y el cucharón de tornillo para mover metal fundido que podría ser manejado de manera segura y eficiente por dos hombres en lugar de los seis requeridos anteriormente. La idea de Nasmyth de un ariete de vapor para la guerra naval nunca se puso en producción.
Aunque las fresadoras ya no eran novedosas en 1830, un ejemplo construido por Nasmyth en esa época destaca por su presciencia. Fue labrado para fresar los seis lados de una tuerca hexagonal que estaba montada en un accesorio de indexación de seis vías.
También trabajó en un proyecto para la conversión de hierro que no era muy diferente al que finalmente patentó Henry Bessemer. Un patentador reacio, y en este caso todavía trabajando con algunos problemas en su método, Nasmyth abandonó el proyecto después de escuchar las ideas de Bessemer en 1856. Bessemer, sin embargo, reconoció los esfuerzos de Nasmyth ofreciéndole una participación de un tercio. del valor de su patente para el proceso Bessemer del mismo nombre. Nasmyth lo rechazó porque había decidido retirarse.
Vida posterior
Nasmyth se retiró de los negocios en 1856 cuando tenía 48 años, cuando dijo "Ya tengo suficiente de los bienes de este mundo: dejen que los hombres más jóvenes tengan su oportunidad". Se instaló cerca de Penshurst, Kent, donde cambió el nombre de su casa de retiro a "Hammerfield" y persiguió felizmente sus diversos pasatiempos, incluida la astronomía. Construyó su propio telescopio reflector de 20 pulgadas, en el proceso inventó el foco Nasmyth e hizo observaciones detalladas de la Luna. Coescribió La luna: considerada como un planeta, un mundo y un satélite (1874) con James Carpenter (1840–1899). Este libro contiene una serie interesante de "lunares" Fotografías: debido a que la fotografía aún no estaba lo suficientemente avanzada como para tomar imágenes con gran aumento directamente de la Luna, Nasmyth construyó modelos a escala en relieve de yeso basados en sus observaciones visuales de la Luna y luego fotografió los modelos bajo iluminación eléctrica, replicando las sombras de la Luna. contornos topográficos que observó en la Luna. Un cráter en la Luna lleva su nombre.
Estuvo felizmente casado con su esposa Anne, de Woodburn, Yorkshire, durante 50 años, hasta su muerte. No tenían hijos.
Están enterrados en la sección norte del cementerio Dean en el oeste de Edimburgo. El enorme monumento se encuentra en el extremo este del camino principal de este a oeste, y el camino se divide a su alrededor. El monumento tiene un modelo bien tallado de su martillo de vapor. James' madre, Barbara Foulis (1765-1848) está enterrada con ellos. El monumento también se erige en memoria de su hermano, Patrick Nasmyth (1787-1831)
Reconocimiento
En memoria de su renombrada contribución a la disciplina de la ingeniería mecánica, el edificio del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Heriot-Watt, en su ciudad natal de Edimburgo, se llama Edificio James Nasmyth.
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