Оливер Эванс - Oliver Evans

Оливер Эванс
Оливер Эванс (Гравюра Джекмана, обрезанная) .jpg
"Оливер Эванс, Ватт Америки"
Оригинальная портретная подпись
Родившийся(1755-09-13)13 сентября 1755 г.
Ньюпорт, Колония Делавэр
Умер15 апреля 1819 г.(1819-04-15) (63 года)
Нью-Йорк
Род занятийИзобретатель, инженер
Супруг (а)
Сара Томлинсон
​
​
(м. 1783⁠–⁠1816)​

Хетти Уорд
​
(м. 1818⁠–⁠1819)​
ДетиТри сына и четыре дочери
Подпись
Оливер Эванс Signature.svg

Оливер Эванс (13 сентября 1755-15 апреля 1819) был американским изобретателем, инженером и бизнесменом, родившимся в сельской местности. Делавэр а позже внедрили коммерческую деятельность в Филадельфия. Он был одним из первых американцев, построивших паровые машины, и сторонником пара высокого давления (а не пара низкого давления). Пионер в области автоматизация, обработка материалов и сила пара Эванс был одним из самых плодовитых и влиятельных изобретателей в первые годы существования Соединенных Штатов. Он оставил после себя длинный ряд достижений, в первую очередь, разработку и создание первого полностью автоматизированного производственного процесса, первого высокого давления паровой двигатель, и первый (хоть и сырой) автомобиль-амфибия и американский автомобиль.

Рожден в Ньюпорт, Делавэр, Эванс получил небольшое формальное образование и в подростковом возрасте поступил в училище колесный мастер. Войдя в бизнес со своими братьями, он более десяти лет работал над проектированием, строительством и совершенствованием автоматизированной мельницы с такими устройствами, как ковшовые цепи и конвейерные ленты. При этом Эванс разработал непрерывный производственный процесс, не требующий человеческого труда. Эта новая концепция окажется критически важной для Индустриальная революция и развитие массовое производство. Позже Эванс обратил свое внимание на сила пара и построил первый паровая машина высокого давления в Соединенных Штатах в 1801 году, развивая свой дизайн независимо от Ричард Тревитик, построивший первый в мире годом ранее. Эванс был движущей силой в разработке и внедрении паровых двигателей высокого давления в США. Эванс мечтал построить паровой вагон и в конечном итоге построит и запустит один в 1805 году. Оруктор Амфиболос, это был первый автомобиль в стране и первый в мире автомобиль-амфибия, хотя и слишком примитивно, чтобы иметь успех.

Эванс был провидцем, который создал проекты и идеи, намного опередившие свое время. Он был первым, кто описал парокомпрессионное охлаждение и предложить дизайн первого холодильника в 1805 году, но пройдет три десятилетия, прежде чем его коллега Джейкоб Перкинс смог бы построить рабочий пример. Точно так же он разработал проекты солнечного котла, пулемета, механизма переключения передач паровой тележки, тестомесильной машины, вечной хлебопекарной печи, морское спасение процесс, четверной эффект испаритель, и схема городского газовое освещение, идеи и замыслы, которые не будут реализованы до некоторого времени после его смерти. У Эванса были влиятельные сторонники и политические союзники, но ему не хватало социальной благосклонности, и многие его сверстники не любили его. Разочарованный, а затем рассерженный на кажущееся отсутствие признания его вклада, Эванс в последующие годы стал агрессивным и ожесточенным, что подорвало его репутацию и оставило его в изоляции. Несмотря на важность его работы, его вклад часто игнорировался (или приписывался другим после его смерти), поэтому он так и не стал нарицательным наряду с другими пионерами пара своего времени.

Ранние годы, 1755–83 гг.

Оливер Эванс родился в Ньюпорт, Делавэр 13 сентября 1755 года Чарльзу и Энн Сталкоп Эванс. Его отец был проводник по торговле, хотя он купил большую ферму к северу от Ньюпорта на Red Clay Creek и перевез туда свою семью, когда Оливер был еще в младенчестве.[1] Оливер был пятым из двенадцати детей; у него было четыре сестры и семь братьев.[2] Мало что еще известно о ранней жизни Эванса, и сохранившиеся записи не содержат подробностей о годах его становления. Характер и место его раннего образования не сохранились, однако его грамотность была явно сильной с юных лет, как писателя, так и страстного читателя технических предметов.[3] В 17 лет Эванс поступил в ученики к колесный мастер и производитель вагонов в Ньюпорте. Анекдот того периода напоминает, что его хозяин, неграмотный и крайне бережливый человек, запретил Эвансу использовать свечи для освещения его чтения по вечерам. Эванс нашел другой способ, собирая в течение дня обрезки и стружку дерева от своей работы, чтобы они служили топливом для небольших костров.[4] В Революционная война началось, когда Эвансу было 19 лет. Он записался в роту ополчения Делавэра, но не участвовал в действующей службе во время войны.[3]

К 22 годам Эванс оставил производство колес и стал специалистом по формованию тонкой проволоки, используемой в текстильные открытки, которые использовались для расчесывания волокон при подготовке к процессу прядения для изготовления нити или пряжи. Желание повысить эффективность этого процесса привело его к своему первому изобретению - машине, которая сгибала проволоку в зубцы и быстро срезала их, чтобы облегчить сборку карт.[5] Джордж Латимер, затем мировой судья в Ньюпорте, увидел ее потенциал и поручил кузнецу создать машину, которая стала одним из первых успехов Эванса, когда она была представлена ​​в 1778 году. Эванс хотел пойти дальше в механизации производства текстильных карточек, разработав машину, которая могла прокалывать кожу в который вставлялись проволочные зубья. Его изобретение значительно ускорило процесс изготовления карт, производя около 1500 зубов каждую минуту, хотя сам Эванс не смог найти финансовую поддержку для коммерциализации своего изобретения.[3] Тем не менее, в течение следующих двух десятилетий инновации в производстве карточек, вдохновленные Эвансом, привели к развитию автоматизированного производства текстильных карточек, которое тогда пользовалось большим спросом из-за роста Южная хлопковая промышленность. Первые пионеры механизированного производства текстильных карт, в том числе Джайлз Ричардс и Амос Уиттемор, как полагают, во многом заимствованы из его оригинальных дизайнов.[6]

В этот период Эванс также начал экспериментировать с сила пара и его потенциал для коммерческого применения. Его ранние идеи привели к подаче заявки на патент штата Делавэр в 1783 г. паровой вагон, но это было отклонено, так как Эванс еще не создал работающую модель.[7] В том же году в возрасте 27 лет Эванс женился на Саре Томлинсон, дочери местного фермера. Епископальная церковь старых шведов в Уилмингтоне.[8]

Разработка автоматической мукомольной мельницы, 1783–1790 гг.

Проект Эванса для автоматизированной мукомольной мельницы, 1790 г.

Внимание Эванса обратилось на мукомольный завод в начале 1780-х - промышленность, которая быстро развивалась в северном Делавэре.[9] В эту эпоху работа зерновые мельницы был трудоемким. Хотя этапы процесса помола - измельчение, охлаждение, просеивание и упаковка - начинали механизироваться в различной степени, для перемещения зерна от одного этапа к другому требовалась сила тяжести или ручной труд. Кроме того, некоторые стадии (в частности, охлаждение) были медленными и неэффективными, создавая значительные узкие места в производственном процессе.[10] Мельницы становились обычным явлением в густонаселенных районах и в тех, где имелся прямой доступ к водным путям для получения энергии, но основная часть фрезерования в 1780-х годах выполнялась дома посредством ручной фрезерования. Кроме того, качество размолотой пшеницы было низким. колониальная Америка. Твердая пшеница сорта были недостаточно измельчены и просеяны на мельницах, оставив грубую и коричневую муку.[11] Перекрестное загрязнение было серьезной проблемой: производственные процессы не были хорошо разделены; Многие люди, перемещавшиеся по мельнице, загрязняли муку грязью, зерном и другими примесями.[12] Конечным результатом, как признал Эванс, был продукт низкого качества, на производство которого уходило слишком много рабочих.[13]

В 1783 году двое братьев Эванса начали строительство мельницы в Ньюпорте на части семейной фермы, которую они купили у своего отца, и Эванс был нанят для наблюдения за ее строительством на берегу Ред-Клэй-Крик. Когда мельница открылась в 1785 году, она имела обычную конструкцию, но в течение следующих пяти лет Эванс начал экспериментировать с изобретениями, чтобы уменьшить зависимость от труда при фрезеровании. Перемещение пшеницы из нижней части мельницы в верхнюю, чтобы начать процесс, было самой обременительной задачей на современных мельницах. Первым нововведением Эванса было ковшовый элеватор чтобы облегчить этот процесс. Цепи ведер для подъема воды были Римская техника с древних времен использовались в различных формах. Эванс видел схемы их использования на море и понял, с некоторыми изменениями и тщательной инженерией, что их можно использовать для подъема зерна, поэтому ряд ковшовых элеваторов вокруг мельницы может перемещать зерно и муку от одного процесса к другому.[14] Другой трудоемкой задачей было распространение еда. Он получился теплым и влажным в процессе измельчения, нуждающимся в охлаждении и сушке, прежде чем его можно было просеять и упаковать. Традиционно эта задача выполнялась вручную, раскладывая еду по большим этажам. В ответ Эванс разработал «мальчик-бункер», устройство, которое собирало еду из ковшового элеватора и равномерно распределяло ее по сушильному полу - механические грабли вращались вокруг пола. Это выровняло бы недавно отложенную муку для охлаждения и сушки, в то время как небольшой наклон в конструкции лопастей граблей будет медленно перемещать муку к центральным лоткам, из которых материал будет просеиваться.[15] При совместном использовании эти две инновации сэкономили много часов труда и значительно снизили риск заражения.[A]

«Хоппер» Эванса и автоматизированный процесс просеивания муки

Несмотря на свою техническую сложность, ни одно устройство не было революционным по стандартам того времени. Однако общее видение их дизайна было. Эванс пытался радикально изменить представление о производственном процессе, рассматривая его как непрерывное интегрированное целое, а не как серию изолированных процессов. Таким образом, производство может представлять собой полностью автоматизированную производственную линию. Недостающим звеном была погрузочно-разгрузочная деятельность, и при проектировании заводов Эванса стремились обеспечить непрерывную подачу материалов через систему без необходимости вмешательства человека. Это был первый полностью автоматизированный производственный процесс,[17][18] и идея непрерывное производство было доказано, что он является важнейшим компонентом промышленной революции и в конечном итоге заложит основу для современной массовое производство.[19][20]

Создание машины для реализации этого видения было сложной задачей. Эванс изо всех сил пытался найти деньги, чтобы заплатить высококвалифицированным плотникам, необходимым для создания его сложных машин.[21] Близлежащая мукомольная промышленность на Река Брендивайн был большим, но в нем преобладали Квакер мельники Уилмингтон которые видели небольшой потенциал в проектах Эванса. Джеймс Латимер, торговец мукой из Ньюпорта, услышав идеи Эванса, воскликнул: «Ах! Оливер, вы не можете заставить воду бежать в гору, вы не можете сделать деревянных мельниц!»[22] Однако сын Латимера, Джордж, еще раз увидел перспективность идей Эванса и помог ему обеспечить патентную защиту изобретений в 1787 и 1788 годах.[23] К этому времени Эванс преобразовал фабрику своих братьев в Ред-Клэй-Крик в полностью автоматизированный прототип, основанный на его усовершенствованных проектах, и братья Эванс разослали листовки и схемы в основные фрезерные центры США, предлагая бесплатное лицензирование проектов для первых Миллера в каждом округе, который поручил Эвансу переоборудовать их заводы. Однако эта кампания обернулась большим разочарованием, и коммерческий интерес не проявился.[24]

В Brandywine Village стал одним из первых влиятельных приверженцев фрезерных процессов Эванса.

Однако Эвансу не хватало терпения, и в сочетании с колючим нравом он был склонен выказывать разочарование и недоумение по отношению к тем, кто не мог сразу оценить ценность его идей. Его идеи и замыслы часто намного опережали свое время, а идея полностью автоматизированного производственного процесса была трудна для понимания современниками. Эванс вспоминал, как несколько мельников Brandywine случайно посетили завод Red Clay Creek в первые годы его работы после того, как он был полностью автоматизирован. В тот день он был один на мельнице и косил сено на близлежащем поле, и намеренно держался подальше от глаз, чтобы посетители могли наблюдать за работой мельницы самостоятельно, без присмотра человека. Затем появился Эванс и подробно объяснил, как стал возможен подвиг, свидетелями которого они стали, и был убежден, что этот случайный визит приведет к прорыву с мельницами Brandywine. Однако он был разочарован сообщениями о том, что мельники вернулись в Уилмингтон, и сообщил, что мельница Эванса представляет собой «набор ловушек, недостойных внимания любого здравомыслящего человека».[25] Отсутствие интереса продолжалось даже после того, как Эванс убедил мельника Brandywine переоборудовать свою мельницу.[B]

После многих лет настойчивости и попыток сбыта дизайны Эванса, наконец, прошли испытания в более крупных масштабах и были приняты в других странах. Прорыв произошел в 1789 году, когда Элликотты, прогрессивно настроенная квакерская семья в Балтимор, предложили Evans переоборудовать свои мельницы на Река Патапско. Ремонт оказался успешным, и Эванс работал с Джонатаном Элликоттом над разработкой модифицированной формы Архимедов винт который может действовать как горизонтальный конвейер для работы вместе с вертикально ориентированными ковшовыми элеваторами. Он добавил к своим конструкциям грабли-дрель и конвейерную ленту, и теперь у него был полный комплект погрузочно-разгрузочных машин практически для всех возможных конфигураций.[27] В 1790 году Эванс переехал из Ньюпорта в Уилмингтон и построил в городе действующую модель своих проектов. Изобретения Эванса получили большой импульс, когда ведущий мельник Джозеф Татналл перевел свои заводы на систему Эванса и подсчитал, что за один год эти изменения спасли его предприятию небольшое состояние в размере 37000 долларов. Местные мельники быстро последовали их примеру и Brandywine Village вскоре стала витриной для фрезерной техники Эванса.[28] Спустя почти десять лет мельницы Brandywine были окончательно убеждены, и за короткий период автоматизированные мельницы начали распространяться по восточное побережье.[29] В 1790 г. при введении федеральный патентный закон Эванс немедленно подал заявку на охрану своих фрезерных конструкций и получил третий патент США, причем его заявка была лично рассмотрена и одобрена Государственным секретарем. Томас Джеферсон, Военный секретарь Генри Нокс, и генеральный прокурор Эдмунд Рэндольф.[30]

Писатель и купец, 1790–1801 гг.

Молодой Милл-райт и Руководство Миллера, 1795

Обеспечив патентная защита Эванс обратил свое внимание за пределы штата Делавэр из-за своих разработок и всеобщего принятия мельниками Brandywine. Его брат Джозеф много путешествовал, чтобы продвигать работу Эванса, и, согласно некоторым источникам, к 1792 году более ста заводов работали с оборудованием Эванса.[31] Когда Джордж Вашингтон призвал Джозефа Татналла в 1790 году поблагодарить его за муку, которую он дал, чтобы накормить Континентальная армия вовремя Война за независимость, он увидел технологию Эванса в работе на заводах в Брендивайн-Виллидж и был так впечатлен, что его собственная мельница в Mount Vernon преобразован в систему Эванса в 1791 году, за завершением которой наблюдали братья Эванса.[32] В 1793 году Эванс продал свою долю в фабрике Red Clay Creek и перевез свою семью из Уилмингтона в Филадельфию, где он открыл магазин для фрезерных материалов.[33]

Однако в первые годы его жизни в Филадельфии преобладала писательская деятельность. Первоначально Эванс намеревался написать брошюру, чтобы помочь фрезеровщикам в создании фрезерного оборудования, а также продвигать свои собственные автоматизированные разработки. Однако Эванс настолько увлекся проектом, что в конце концов посвятил несколько лет написанию всеобъемлющей книги по технологии фрезерования, которая включала длинные главы об основных принципах физика, гидравлика и механика; иногда пренебрегая финансовой безопасностью своей семьи, чтобы завершить его.[34] Молодой Милл-райт и Путеводитель Миллера когда он появился, он состоял из пяти частей: «Принципы механики и гидравлики», «О различных видах мельниц», «Описание авторских усовершенствований», «О переработке зерна в муку», «Планы Элликотта по строительству мельниц». , и длинное приложение, в котором Эванс детализировал различные идеи для других изобретений, таких как система горячего воздуха центральное отопление. Томас Элликотт, семья которого в Балтиморе была одним из первых последователей проектов Эванса, внесла свой вклад в строительство мельницы. Большая часть теоретической работы книги была основана на более ранних научных работах по механическим принципам, однако Эванс настаивал на том, чтобы теоретические разделы согласовывались с наблюдениями в практических разделах, и поэтому часто пересматривал существующие теории, чтобы согласовать их с экспериментами, которые он проводил, и наблюдениями, которые он проводил. Например, он нашел то, что было написано о теоретических механических принципах водяные колеса не соответствовали тому, что он мог воспроизвести на практике, поэтому он пересмотрел их на основе наблюдений, чтобы сформировать «истинную теорию», и пришел к выводу, что «ни старые, ни новые теории не согласуются с практикой, поэтому мы должны подозревать, что они основаны на ошибке. Но если то, что я называю истинной теорией, должно и дальше согласовываться с практикой, практик не должен заботиться о том, на чем она основана ».[35]

Список подписчиков справочника возглавляли Джордж Вашингтон, Томас Джефферсон и Эдмунд Рэндольф, когда в 1795 году вышло в печать первое издание.[36] Книга оказалась очень популярной и оставалась основным пособием для мукомолов более полувека, претерпев несколько пересмотров и 15 печатных изданий в период с 1795 по 1860 год. Популярность книги основывалась на подробных практических объяснениях конструкции и конструкции мельниц, а также в качестве основного справочника. для американского фрезерования он не будет заменен до гражданская война.[37]

После публикации ГидЭванс сконцентрировался на своей работе в качестве продавца фрезерных материалов и получения финансовой безопасности за счет лицензирования своих запатентованных разработок. Теперь, когда на оборудовании Эванса использовалось достаточное количество мельниц, внедрение стало быстро ускоряться после 1800 года, как и его значительное состояние за счет лицензионных сборов.[38] В эти годы Эванс сконцентрировался на расширении своих коммерческих операций в Филадельфии, несколько раз расширил свой магазин, стал агентом по английскому импорту и взялся за дело. кузнецы для выполнения более сложных металлических работ на мельницах. Все это время Эванс продолжал совершенствовать различные элементы конструкции мельницы, включая патентование нового процесса изготовления жернова и разработка винтовой мельницы для измельчения гипс, который пользовался большим спросом в Филадельфии за лепнина работай.[39] Эванс и его младший брат Эван вместе с кузнецом Томасом Кларком разработали устройство для упаковки бочек с мукой с использованием деревянного диска, работающего от сложный рычаг и шарнирное соединение.[40]

Разработка паровой машины высокого давления, 1801–06 гг.

Паровой двигатель высокого давления Эванса, 1805 г.

Паровые двигатели появился в Соединенных Штатах как источник власти в конце 18 века, а проживание в Делавэре и Филадельфии означало, что Эванс познакомился с первыми примерами их применения там. Джон Фитч запустил первые рудиментарные пароход на Река Делавэр в конце 1780-х гг.,[41] а на гидротехническом сооружении Филадельфии к 1802 г. работали две паровые машины низкого давления для перекачивания воды из Schuylkill River, но это были редкие примеры, и большинство примеров этой новой технологии можно было найти в Европе.[42] Большая часть развития паровой энергетики произошла в Великобритании. Томас Ньюкомен и Джеймс Ватт сыграл важную роль в разработке и коммерциализации паровой энергии там и в других странах Европы, где к 1800 году работало несколько сотен машин в промышленных и трудосберегающих приложениях.[43]

Эванс впервые начал рассматривать потенциальные возможности использования энергии пара в транспорте, еще будучи учеником в 1780-х годах, и разработал элементарные конструкции для «паровых экипажей» в 1790-х годах. В 1801 году Эванс окончательно начал работу над воплощением своей давней мечты о паровой повозке.[44], хотя британские инженеры, такие как Ричард Тревитик уже начал работу над такими идеями. Другие ранние паровые инженеры, особенно современник Ватта, Уильям Мердок, были разработаны планы паровой тележки с тяжелым маховик, в котором давление переводилось прямо в вращательная сила Однако в ходе экспериментов стало очевидно, что роторный паровой двигатель низкого давления никогда не будет достаточно мощным, чтобы продвигать вперед карету любого веса.[45] Таким образом, внимание Эванса обратилось к Поршневой двигатель не только из-за его идей паровой перевозки, но и для промышленного применения. Важно отметить, что Эванс, как и Тревитик, стал одним из первых сторонников «сильного пара» или двигателей высокого давления - идее, которой долго сопротивлялись Ватт и более ранние пионеры пара, поскольку в Америке отсутствовали необходимые технологии производства железа и металла. Эванс признал, что паровой двигатель высокого давления будет иметь важное значение для развития паровой тележки, потому что он может быть построен намного меньше, обеспечивая при этом аналогичную или большую выходную мощность по сравнению с аналогами низкого давления.[46] Некоторые эксперименты с паровыми двигателями высокого давления проводились в Европе, в первую очередь Тревитик. Пыхтящий дьявол, в 1801 г., а его более поздние Лондонский паровой вагон 1803 г., что обошло конденсатор патент, просто удалив его. Однако преобладающие опасения в отношении ранней паровой инженерии заключались в том, что ни один котел не может безопасно содержать пар высокого давления.[47] Ватт, например, хотел посадить Тревитика в тюрьму из-за опасности, которую представляли его двигатели высокого давления. Эванс проигнорировал потенциальные недостатки и разработал аналогичные разные конструкции двигателей, работающих при высоком давлении, без конденсатора Ватта. Его проекты также включали луч кузнечика, цилиндр двустороннего действия и четыре паровых клапаны, очень похожий на дизайн Тревитика. Каждый клапан независимо управлялся одним из четырех кулачки. В результате получился паровой двигатель высокого давления с более высокой удельная мощность чем двигатели Ньюкомена, поставив их в ряды двигателей других инженеров, стремящихся сделать локомотивы и пароходы практичными.[48] Эти двигатели также были механически проще, чем конденсационные двигатели, что делало их менее дорогостоящими в строительстве и обслуживании и не требовало больших объемов конденсационной воды. Эти особенности сделали двигатели одинаково хорошо подходящими для различных промышленных применений.[49]

Эскизы Эванса его первой паровой машины, 1803 г.

Как и в случае с автоматизированным заводом, идеи Эванса подверглись резкой критике со стороны других инженеров, в первую очередь некоторых инженеров Филадельфии, включая влиятельных Бенджамин Латроб.[50] Как только это случилось, Корнуолл инженер Ричард Тревитик ранее разработали почти идентичные идеи в пользу двигателей высокого давления и начали экспериментировать с ними при разработке первых локомотивы, но предполагается, что Эванс не знал о работе Тревитика.[C]

Создавать свои проекты оказалось намного сложнее, чем первоначально предполагал Эванс - в то время в Соединенных Штатах было всего шесть работающих паровых двигателей и несколько мастерских с любым опытом их изготовления, Эванс потребовал значительной части его сбережений и двух лет, чтобы получить рабочий пример, представленный публике в 1803 году.[52] Этот первый двигатель был оснащен цилиндр двойного действия шесть дюймов в диаметре и с поршень длина хода восемнадцать дюймов.[53] Многие компоненты, такие как маховик и крейцкопф, были сделаны из дерева для упрощения конструкции. Котел, конструкция которого имела решающее значение для безопасной работы двигателя, состоял из большого медного кожуха, заключенного в деревянные и чугунные кольца для сдерживания давления.[54] Производительность машины составила примерно пять Лошадиные силы. По современным меркам этот объем работы был скромным - двигатель низкого давления расположенной поблизости гидротехнической станции производил около двенадцати лошадиных сил. Но его паровая машина была лишь в несколько раз меньше существующих машин - гидротехническая машина была более чем в двадцать пять раз больше по объему.[53] Эванс представил свой двигатель в своем магазине и заставил его работать на полную мощность. гипс и, что более интересно, распиливание плит мрамор.[55] Зрелищность окупилась, и тысячи людей пришли посмотреть на машину в действии, а газета Philadelphia Аврора объявил «новую эру в истории паровой машины».[56]

Оруктор Амфиболос

Художественная реконструкция Оруктора Амфибола, 1834 г.

Эванс получил патент на свой новый паровой двигатель в 1804 году и занялся поиском коммерческого применения. Первое из его предложений касалось Компания Lancaster Turnpike. Он предложил построить паровоз, способный перевозить 100 бочек муки между Филадельфией и Ланкастер за два дня, что, по его оценке, значительно увеличило бы прибыль по сравнению с эквивалентными пятью фургонами с лошадьми, для которых поездка длилась три дня. Эванс заявил в своем предложении: «Я не сомневаюсь, что мои двигатели будут двигать лодки против течения Миссисипи, а фургоны [sic ] на магистральных дорогах с большой прибылью ».[57] Поскольку компания не была уверена в надежности и стоимости технологии, предложение было отклонено.[58]

Несмотря на эту неудачу, в течение года Эванс нашел клиента. В Департамент здравоохранения Филадельфии был озабочен проблемой дноуглубление и очистка городских верфей и удаление отмели: в 1805 году Эванс убедил их заключить с ним контракт на разработку земснаряда с паровой тягой. Результатом стал Оруктор Амфиболос, или «Землеройный экскаватор». Судно состояло из плоскодонного хмуриться с цепями для ковшей для сбора грязи и крюками для удаления палок, камней и других препятствий. Питание дноуглубительного оборудования и силовой установки обеспечивалось двигателем Эванса высокого давления.[59] В результате получился аппарат длиной почти тридцать футов, шириной двенадцать футов и весом около семнадцати тонн. Чтобы переместить эту неуклюжую громаду на берег, а также продемонстрировать свои давние убеждения в возможности наземной паровой транспортировки, Эванс установил корпус на четыре колеса (дважды, поскольку первый комплект рухнул под весом) и подключил к ним двигатель, чтобы 13 июля 1805 года ехать на Орукторе из его мастерской по улицам Филадельфии по пути к реке Шуйлкилл.[60] Таким образом, считается, что Oruktor Amphibolos был первым автомобилем в Соединенных Штатах и ​​первым в мире моторным судном-амфибией.[61][62] Тем не менее, сохранилось очень мало современных описаний этого ремесла, и склонность Эванса преувеличивать его успех в своих собственных анналах затрудняет проверку его работы. Хотя сам Эванс утверждал, что он успешно прошел вокруг Филадельфии (и обогнул водопроводную станцию ​​Филадельфии своего бывшего соперника Бенджамина Латроба), прежде чем спуститься в реку и грести на скорости до Гавань филадельфии; большой вес корабля делает наземную двигательную установку из-за его ограниченной мощности двигателя и присяжный силовая передача довольно маловероятно на любом значительном расстоянии.[63] Точно так же неизвестно, насколько хорошо, если вообще, Oruktor функционировал как пароход, и утверждения Эванса по этому поводу значительно разнятся с годами. Тем не менее, известно, что изобретение оказалось неэффективным для его якобы предназначения земснаряда, и в 1808 году оно было разобрано Министерством здравоохранения.[63] Тем не менее идеи Эванса о паровых экипажах не были несбыточной мечтой.[64] Эванс продолжил продвигать эту идею. В 1812 году он опубликовал футуристическое описание мира, связанного сетью судоходных линий, железнодорожных путей и паровозов, точно описав, что произойдет в будущем. задолго до реализации такого потенциала:

«Придет время, когда люди будут поэтапно перемещаться на паровых машинах из одного города в другой, почти со скоростью полета птиц, пятнадцать или двадцать миль в час».[65]

Итальянская автомобильная модельная компания, Brumm, сделали модель этой паровой повозки в масштабе 1/43 в своих 'Старый огонь' серия, серия из 8 моделей важных ранних паровых транспортных средств. Больше не производится.Он довольно простой, но, судя по изображениям оригинала, которые можно найти в Интернете, кажется достоверным. Редко моделируемый образец автомобиля того периода.

Руководство парового инженера

В середине 1800-х Эванс часто ссорился с другими изобретателями и коллегами-инженерами из-за паровой технологии.[66] Его растущее разочарование привело к преждевременной публикации того, что, как он надеялся, станет эквивалентом его более раннего руководства для мельников - раздраженно озаглавленного Справочник молодого паровщика "Аборт". В Руководство парового инженера был значительно короче, чем эта первая книга, и менее структурирован в своем подходе. Треть книги посвящена продолжающемуся спору между Эвансом и Джон Стивенс (еще один выдающийся паровой инженер того времени), многие из которых ранее публиковались в журнале Медицинский репозиторий и к которому теперь Эванс добавил различные дополнительные критические замечания по поводу утверждений Стивенса.[67] Эванс завершает свою книгу отказом от изобретений и дальнейшей работы над своими проектами, жалуясь на неблагодарность публики и нерентабельность усилий, хотя это окажется лишь одним из многих таких утверждений Эванса в ближайшие годы.[68] Несмотря на это, Руководство парового инженера оказался популярным произведением, хотя и не в таком же масштабе, как его руководство по фрезерованию, однако это была первая книга в Соединенных Штатах, которая сделала доступными для всех идеи и методы паровой техники.[69]

Схема парового клапана Эванса из французского издания 1820 г.

Книга начинается с вводного обсуждения принципов работы паровых двигателей и соответствующих физических принципов, а также конструкций паровых двигателей высокого давления Эванса, котлов, винтовых мельниц и др.[70] Эванс разработал аналогичный набор инструментов и таблиц для потенциальных паровых инженеров, что и для потенциальных фрезеровщиков, например, таблицы с указанием допусков на нагрев и давление различных металлов, инструкции по сборке основных компонентов паровой системы и схемы для полезных компоненты, такие как клапаны и котлы. Эванс также использовал книгу, чтобы обосновать безопасность паровых двигателей высокого давления, если они правильно сконструированы, несмотря на то, что к тому времени сам Эванс испытал несколько взрывов котлов в своей мастерской.[71] Тем не мение, термодинамика были мало поняты в его время. Таким образом, многие теоретические утверждения Эванса, в том числе «великий принцип» пара, который он разрабатывает для математического моделирования давления и топлива в паровых двигателях, были в значительной степени ошибочными. Хотя Эванс должен был быть довольно успешным в разработке паровых двигателей высокого давления (и его конструкции широко использовались), его теоретическое понимание их было ограниченным, и он, как правило, не мог точно предсказать входные и выходные данные своих машин.[72] В руководстве также был рассмотрен гораздо более широкий круг тем, представляющих интерес для Эванса, включая сборник изобретений других авторов, которые он считал достойными дальнейшего распространения, например, соломорезку и пресс для муки, разработанные его братом Эваном, и конный скрепер и землерой, изобретенный Гершомом Джонсоном.[73] Эванс также использовал возможность, чтобы поощрить государственное спонсирование исследования:

"Если бы правительство за счет неопределенности использовало изобретательных людей во всех областях искусства и науки, чтобы с осторожностью проводить каждый эксперимент, который мог бы привести к расширению наших знаний о принципах, тщательно записывая эксперименты и результаты, чтобы они могли быть полностью полагаясь на и предоставляя читателям возможность делать свои собственные выводы, деньги были бы хорошо потрачены, поскольку они имели бы тенденцию в значительной степени способствовать прогрессу в развитии искусств и наук ".[74]

Это предположение возникло из наблюдения, что многие инженеры полагались на основные принципы физики и механики в своей работе, и все же это часто требовало, чтобы изобретатели и инженеры также становились учеными, чтобы получать экспериментальные данные - то, что они редко имели квалификацию или ресурсы. делать. За исключением государственного финансирования таких исследований, Эванс также попытался создать после Руководство парового инженера то, что он назвал «Экспериментальной компанией», которая должна была стать частным исследовательским консорциумом для проведения надежных экспериментов и сбора данных в интересах подписанных членов.[61] Предприятие провалилось, и Эванс не смог найти платящих акционеров для его запуска, возможно, из-за того, что Эванс посвятил новое предприятие разработке парового вагона собственной конструкции.[75] В Институт Франклина будет основана в Филадельфии через несколько лет после смерти Эванса на аналогичных принципах.[76]

Холодильное оборудование

Несмотря на неполное понимание лежащих в их основе принципов, в некотором смысле размышления Эванса о потенциале паровых двигателей снова опередили свое время. В приписке к Руководство парового инженера, Эванс отметил, что создание вакуума в воде снижает ее точка кипения и охлаждает его. Он также заметил, что вакуум будет иметь такое же влияние на эфир, и полученное охлаждение должно быть достаточным для образования льда. Он продолжил описывать поршень вакуумный насос устройство для создания этого эффекта, а также показали, что цилиндр сжатия или такт сжатия вакуумного насоса должен выделять тепло в конденсатор.[67] Таким образом, Эванс разработал первый подробный и теоретически последовательный дизайн для парокомпрессионный холодильник, идентифицируя все основные компоненты (расширитель, охлаждающий змеевик, компрессор и конденсатор) холодильного цикла, оставляя некоторых верить ему как «дедушке охлаждения».[77] Хотя Эванс никогда не разрабатывал рабочую модель своих проектов, и нет никаких доказательств того, что он когда-либо пытался это сделать, Эванс в своей дальнейшей жизни работал и активно сотрудничал с коллегой-изобретателем. Джейкоб Перкинс о паровых двигателях и возможностях охлаждения.[78] Позже Перкинс разработал и построил холодильное устройство, на которое он получил патенты в 1834–1835 годах, используя те же принципы, которые первоначально были предложены Эвансом.[79]

Марс Работы, 1806–1812 гг.

В Колумбийский двигатель 1812 г.

По его мнению, усовершенствовав многие из своих идей и конструкций для паровых двигателей, Эванс снова обратил свое внимание на коммерческое распространение своих изобретений. Его первые паровые машины были сконструированы на специальной основе, часто с использованием подручных инструментов и рабочих, и он в значительной степени полагался на кузнецов и другие металлообрабатывающие мастерские в Филадельфии, не имея большого опыта в более точных металлических работах, необходимых для создания пара. двигатели.[80] В частности, Эванс вскоре понял, что в отличие от его фрезерных станков для дерева и кожи ему потребуются специальные навыки, точные инструменты и большой Литейный завод с целью создания паровых машин на коммерческой основе. Таким образом, Эванс построил Mars Works на большом участке в нескольких кварталах к северу от своего магазина в Филадельфии.[81] Выбор имени после Римский бог войны считается вдохновляющим и вызовом Литейный завод Сохо возле Бирмингем в Соединенном Королевстве, известном тем, что построили Ватт и Boulton двигатели.[82][83] Действительно, завершенный Mars Works был одним из крупнейших и лучше всего оборудованных предприятий такого рода в Соединенных Штатах - по современным оценкам, в нем имелся значительный литейный цех. магазин пресс-форм, кузнечные мастерские, жернов, завод паровых машин и собственная большая паровая машина для измельчения материалов и работы кованое железо. На заводе Mars Works, насчитывающем более тридцати пяти сотрудников, производился широкий спектр продукции, от работающих паровых двигателей до чугун фурнитуры, а также фрезерные и сельскохозяйственные машины для уже хорошо зарекомендовавших себя сельскохозяйственных клиентов Evans.[84] Одних заказов на паровые двигатели оказалось недостаточно, чтобы покрыть огромные бизнес-расходы; поэтому завод приобрел большой опыт в производстве всех видов тяжелой техники, что способствовало превращению Филадельфии в ведущий центр такой работы в 19 веке.[85] Действительно, завод даже получал военные заказы, отливал морские пушки во время Война 1812 года.[86] Эванс также проявил большой новаторский подход в разработке решений для паровой энергетики для своих клиентов. В одном примере, когда Mars Works было поручено построить двигатели для фабрик по переработке шерсти в Мидлтаун, Коннектикут, Эванс спроектировал сеть сопутствующих труб с радиаторы утеплить завод выхлопом двигателя.[87]

Хотя нет никаких данных о конструкции первых паровых двигателей, производимых Mars Works, самая известная конструкция двигателя Эванса появилась примерно в 1812 году. Колумбийский двигатель как патриотический жест, это окажется наиболее передовой и успешной конструкцией парового двигателя, созданной Эвансом - он применил свой теперь уже обширный опыт в разработке и строительстве паровых двигателей высокого давления.[88] Этот горизонтально ориентированный двигатель позволил коленчатый вал и поршневой шток, чтобы работать вместе на одном конце машины, тем самым уменьшая потребность в тяжелой рабочей балке, подобной той, которая требуется для обычных двигателей. Сам поршневой шток продолжал работать по прямой, в то время как новый тип связь при этом два набора поворотных стержней направляли движения рабочего стержня. Эта связь до сих пор известна как прямолинейная связь Эванса, хотя через несколько лет ее заменили более точные прямолинейные механизмы.[89] В Колумбийский был также кульминацией кузнечик паровой машины. Совершенный дизайн, такой как Колумбийский увидел популяризацию стиля кузнечика и его широкое использование в различных областях.[90] В 1813 году он принял решение ввести конденсатор в Колумбийский дизайн. Это значительно снизило эксплуатационные расходы двигателя, и в этот момент его двигатели были такими же эффективными и мощными, как конструкции Ватт-Бултона с низким давлением, но гораздо дешевле в сборке и меньше по размеру.[91] В течение года 27 Колумбийский двигатели находились в эксплуатации или строились для различных применений: от лесопилка от измельчения зерна до производства бумаги, проволоки и шерсти.[92]

Питтсбургская паровозостроительная компания

Предприятие (1814 г.), первая коммерчески жизнеспособная паровая лодка на Миссисипи, использовал паровой двигатель высокого давления, адаптированный по проекту Оливера Эванса.

По мере роста репутации Mars Works рос и спрос на ее продукцию. Через несколько лет Mars Works начал экспортировать свои двигатели в глубь страны. Сын Оливера Эванса Джордж был первым таким заказчиком, переехавшим в Питтсбург в 1809 году, чтобы управлять Питтсбургской паровой мукомольной фабрикой. Джордж и завод были очень успешными и вызвали большой интерес к двигателям Эванса во всем интерьере.[93] Однако экспорт двигателей в западную Пенсильванию, Кентукки или Огайо был сложным и дорогостоящим с точки зрения логистики. В 1811 году Эванс и Джордж, а также другой успешный паровоз и инженер Лютер Стивенс основали компанию Питтсбургская паровозостроительная компания, которая помимо двигателей, как Mars Works, будет производить тяжелую технику и отливки в Питтсбург, Пенсильвания.[94][82] В связи с высоким спросом на промышленную продукцию и относительно небольшими производственными мощностями Питтсбургский завод добавил в свой репертуар мощности для латунь, а также производство более тонких изделий бытового назначения, таких как петли и фурнитура.[87]

Конституция (1817 г.), построенный Питтсбургская паровозостроительная компания, затонувший после редкого, но получившего широкую огласку взрыва котла высокого давления

Расположение завода в Питтсбурге в Река Миссисипи Водораздел сыграл важную роль в разработке паровых двигателей высокого давления для использования на пароходах, и новая компания начала продвигать свои двигатели для речного транспорта. Эванс издавна верил в использование паровых двигателей в морских целях. В своей книге 1805 года Эванс заявил:

«Судоходство по реке Миссисипи с помощью паровых двигателей на изложенных здесь принципах в течение многих лет было излюбленным предметом автора и одним из самых заветных желаний его сердца».[95]

Эванс давно был знаком с Джон Фитч, первый, кто построил пароход в Соединенных Штатах, и оба работали вместе над паровыми проектами.[96] В Оруктор Амфиболос была единственной попыткой Эванса построить свой собственный пароход с двигателем высокого давления, и сам Эванс часто неопределенно оценивал его возможности. Пока что Роберт Фултон добился успеха с Пароход Северной реки на река Гудзон в 1807 году, а затем стали реальностью пароходы. Хотя он использовал двигатели низкого давления, Фултон в 1812 году связался с Эвансом по поводу возможности использования двигателей Эванса, хотя эта переписка не привела к реализации каких-либо проектов Эванса для пароходов Фултона.[97] В Миссисипи и притоки испытал намного сильнее токи чем восточные аналоги, а пароходам низкого давления не хватало мощности, чтобы противодействовать им. В Предприятие был первым жизнеспособным пароходом, который ходил по этим рекам, и его разработчик Даниэль Френч для этой цели использовали адаптированный двигатель Эванса. Двигатели высокого давления стали стандартом на Миссисипи, хотя относительно немногие из них были фактически построены Питтсбургскими заводами, поскольку патент Эванса на двигатели высокого давления не получил широкого применения, и на Миссисипи открылось множество других моторных цехов, которые свободно адаптировали Эванс. 'конструкции для собственных целей.[98][99]

Известные примеры речных пароходов, построенных Pittsburgh and Mars Works, включают: Франклин, то Aetna и Пенсильвания. Другой, окрестил Оливер Эванс но переименовал Конституция его потенциальными владельцами, погиб вместе с одиннадцатью членами экипажа, когда его котел взорвался недалеко от Пойнт Купи, Луизиана.[100] Эванс был глубоко обеспокоен этой новостью, хотя он защищал безопасность двигателей высокого давления и считал любые взрывы крайне редкими случаями.[101]

Патентные битвы

Томас Джеферсон письмо Исааку Макферсону в 1813 году, в котором говорится о дискуссии о действительности патентов Эванса и принципах патентного права.

Эванс обнаружил, что в боях, чтобы защитить его на интеллектуальную собственность много раз на протяжении всей своей карьеры, но он преследовал причину наиболее упорно во время его последних лет. Его первые и самые успешные патенты, касающиеся мукомольного производства, оказалось наиболее проблематичным для защиты, и битвы Эванса оказались влиятельными в создании прецедента для недавно созданной области федерального патентного права. Его первоначальный патент на его автоматизированную мукомольную мельницу истек в январе 1805 года, но Эванс считал, что четырнадцатилетний срок действия патента был слишком коротким, и подал прошение Конгресс чтобы продлить его.[102] В январе 1808 г. Закон о помощи Оливеру Эвансу был принят и подписан президентом Джефферсоном, давним поклонником творчества Эванса. Закон предпринял экстраординарный шаг, вернув Эвансу истекший патент и предоставив ему еще четырнадцатилетний срок - Эванс был рад, но этот шаг оказался весьма проблематичным, особенно в отношении тех, кто реализовал разработки Эванса в промежуточный трехлетний период между патентами. сроки, поскольку многие мукомольные предприятия ждали истечения срока действия патента Эванса, прежде чем модернизировать свои заводы.[103]

Эванс и его агенты приступили к агрессивному сбору роялти от тех, кто использует его проекты. Кроме того, Эванс значительно повысил лицензионные сборы за использование своей запатентованной технологии, предъявив иски о вымогательстве со стороны тех, кого просили заплатить, и очень многие дела заканчивались в суде.[104] Закон 1808 г. возместил ущерб тем, кто применил технологии Эванса с 1805 по 1808 г., но не уточнил, было ли это возмещение бессрочным (как утверждали ответчики) или оно действовало только на три рассматриваемых года (как утверждал Эванс).[105] Эванс на этом этапе своей жизни также заработал себе плохую репутацию среди мукомольных кругов, а его грубое и часто мелкое стремление к защите патентных прав усилило сопротивление. В нескольких крупных судебных делах ставился под вопрос, были ли законы о расширении частных патентов таким образом даже конституционными, но Эванс в конечном итоге победил в каждом случае.[106]

Самая ожесточенная судебная тяжба началась в 1809 году. Эванс подал в суд на Сэмюэля Робинсона - мельника из Балтимора, который использовал улучшения Эванса без лицензии для производства очень скромного количества муки - о возмещении ущерба в размере 2500 долларов. Эта сумма была сочтена многими неоправданно высокой и суровой, и действия Эванса сплотили сообщество Балтимора против него, и когда дело было наконец рассмотрено в 1812 году, многие выступили в поддержку подсудимого.[107] Клеветники Эванса представили доказательства и свидетелей на суде, чтобы выдвинуть аргумент, что Эванс на самом деле не изобретал многое из того, что защищали его патенты. Хотя бункер, несомненно, был оригинальным, использование цепных ковшей и архимедовых винтов использовалось с древних времен, и Эванс только изменил некоторые их особенности и адаптировал их для использования в контексте фрезерования. Томас Джефферсон, ныне вышедший на пенсию, участвовал в дискуссии в письмах к Эвансу и его противникам, подвергая сомнению философию патентного права и то, что на самом деле определяло понятия «изобретение» и «машину» (и в некоторой степени обоснованность его притязаний), но в конечном итоге защищал цель патентного права, которая заключалась в стимулировании инноваций путем вознаграждения изобретателей за их разработку и совместное использование новых технологий. И Джефферсон отметил, что, хотя конструкции Эванса состояли из устройств, которые уже давно существовали, каждый имел к ним доступ, и все же только Эванс подумал о том, чтобы модифицировать и использовать их вместе для создания автоматической мельницы.[108] В конечном итоге присяжные приняли решение в пользу Эванса, но это была пиррова победа, поскольку Эванс поставил большую часть мукомольного сообщества в офсайд и в конечном итоге уменьшил свой иск против Робинсона до 1000 долларов.[109] В ответ известный критик Эванса Исаак Макферсон после судебного разбирательства подал в Конгресс представление под названием Мемориал Конгрессу разных граждан США, молящихся о спасении от репрессивных действий патента Оливера Эванса,[110] стремясь ограничить компенсацию, которую Эванс мог потребовать за использование своего патента или чтобы Конгресс аннулировал его полностью. Хотя Сенат разработал законопроект, который отменяет некоторые патентные права Эванса, он не прошел, и он продолжал активно добиваться своих патентных сборов.[111] Не будет, пока Патентный закон 1836 г. что многие из этих вопросов, включая то, что составляет оригинальность в контексте патента, будут рассмотрены.[112]

Более поздняя жизнь и смерть, 1812–1819 гг.

Эванс в последние годы жизни

Хотя Эванс всегда страдал от приступов депрессии, и горечь по отношению к тем, кто, по его мнению, не ценила его изобретения, такие чувства, казалось, достигли пика в его более поздние годы. Во время одной из его многочисленных юридических битв в 1809 году комментарии председательствующего судьи вызвали у Эванса особую ярость, в которой он драматически сжег многие схемы и документы, касающиеся его изобретений, как предыдущих, так и будущих. Эванс заявил в то время, что изобретение привело только к душевной боли, разочарованию и недооценке; и посвятил себя бизнесу и материальным приобретениям ради своей семьи.[113] В конечном итоге то, что было сожжено, представляет собой лишь небольшую часть того, что осталось от Эванса, и он продолжал проявлять интерес к изобретениям, но тон дальнейшей жизни Эванса, несомненно, был настроен враждебно и разочарованно.[114]

Эванс постепенно отказался от работы своих мастерских: его сын Джордж руководил производством в Питтсбурге, а его зятья Джеймс Раш и Джон Мюленберг также работали в Филадельфии. Mars Works к тому времени уже была устоявшимся предприятием, получая престижные заказы, такие как двигатели для Филадельфийский монетный двор в 1816 г.[115] Записи указывают на то, что к моменту смерти Эванса Mars Works выпустит более сотни паровых двигателей.[62] Выйдя на пенсию, Эванс все больше увлекался получением патентных сборов с тех, кто использовал его технологию, что теперь стало широко распространенным. В 1817 году он заявил, что его время «полностью поглощено судебными процессами».[116] Эванс стал в некоторой степени одержимым и принял осадный менталитет, написав перед своими многочисленными адвокатами (на пике популярности у него было пятнадцать человек, работающих над его различными делами в Соединенных Штатах) свою последнюю работу, известную как Оливер Эванс своему адвокату: Кто участвует в защите его патентных прав, за усовершенствования, которые он изобрел: краткое изложение двух из восьмидесяти его изобретений, их взлета и прогресса, несмотря на все возражения и трудности, и двух его патентов с пояснениями.[117] Эванс предпринял поездку в отдаленные районы страны, чтобы найти преступников. В поездке в Вермонт Эванс посетил различные предприятия, а затем незамедлительно нанял там юриста, который выдвинул обвинения против двадцати двух из них в предполагаемых нарушениях его патентных прав.[118]

В последние годы своей жизни Эванс составил список всех своих изобретений, которые были утеряны - всего восемьдесят, как указано в названии его последней публикации для его адвокатов. Некоторые из его незавершенных идей, которые известны, включают схему для газовое освещение городов США, средство для подъема затонувших кораблей, пулемет, самосмазывающийся подшипник вала, различные виды коробка передач для паровых тележек, тестомесильных машин и вечной хлебопекарной печи. В одном предложении 1814 г. Британский флот угрожал Вашингтону, округ Колумбия, во время войны 1812 года, Эванс рискнул построить паровой фрегат, но схема не продвинулась далеко.[119]

В 1816 году умерла его жена Сара, хотя причина этого не зафиксирована. Два года спустя, в апреле 1818 года, Эванс повторно женился на Хетти Уорд, которая была на много лет младше его и дочерью трактирщика в Нью-Йорке. В последние годы Эванс жил в Нью-Йорке со своей новой женой.[120] В начале 1819 года у Эванса развилось воспаление легких, и после месяца болезни он умер 15 апреля 1819 года.[121] Всего за четыре дня до этого, 11 апреля, в Нью-Йорке до него дошли новости о том, что завод Mars Works в Филадельфии сгорел, хотя его зятья намеревались восстановить бизнес и сделали это за пределами города. Эванс был похоронен в епископальной церкви Сиона в Манхэттен, но когда эта церковь была продана, его тело несколько раз перемещали, пока, наконец, в 1890 году не остановили в немаркированном братская могила на Троицком кладбище, Бродвей на 157-й улице, Нью-Йорк.[122]

Наследие

Запуск Оруктор Амфиболос как художественно вообразил Аллин Кокс в Большом экспериментальном зале, Капитолий США

Несомненно, вклад Эванса в фрезерование был значительным и наиболее быстро принят. За время его жизни в американском фрезерном производстве произошла революция, и его дизайн позволил строить фабрики в промышленных масштабах с гораздо большей эффективностью. Теперь, когда предприятие стало более прибыльным, количество заводов в США резко увеличилось.[123] Цена на муку значительно упала, доступность увеличилась, а автоматизированные процессы сушки и завинчивания повысили качество и тонкость муки. В свою очередь, это привело к значительному сдвигу в выпечка хлеба - более дешевая и качественная мука снизила стоимость производства хлеба[124] и в течение одного поколения потребление хлеба в основном перешло от домашнего к покупному.[125] Революция была еще более масштабной в Европе, где так называемые "Американская система "была быстро принята мукомольной промышленностью и вызвала значительный рост производства продуктов питания, что крайне необходимо в период почти непрерывная война на рубеже 18 века.[126]

Хотя некоторые ключевые элементы конструкции Эванса, такие как ковшовые элеваторы и архимедовы винты, были просто модифицированы, а не изобретены им, объединение многих машин в автоматизированную непрерывную производственную линию было уникальной идеей, которая оказалась ключевой для обеих сторон. Индустриальная революция и развитие массового производства. Научные и технические историки в настоящее время обычно считают Эванса первым из тех промышленников, которые достигли своей высшей точки. Генри Форд и современный конвейер.[127][128] Его концепция промышленной автоматизации намного опередила свое время, и сдвиг парадигмы производства в сторону этой концепции потребует более века, чтобы полностью ее реализовать. Однако непрерывное непрерывное производство распространилось бы от мельничных конструкций Эванса сначала на смежные отрасли, такие как пивоварение и выпечка, а затем, в конечном итоге, на широкий спектр продуктов, поскольку технологии и преобладающее мнение догнали. Позже вклад Эванса был настолько важен, что выдающийся промышленный историк Зигфрид Гидион Сделал бы вывод, что в этом отношении Эванс «открывает новую главу в истории человечества».[129]

Восстановленный Эванс Миллс
Colvin Run Mill в округе Фэрфакс, штат Вирджиния
Keefe-Mumbower Mill в округе Монтгомери, штат Пенсильвания
Newlin Mill в округе Делавэр, штат Пенсильвания
Peirce Mill в Вашингтоне, округ Колумбия
Сахарная мельница в округе Огаста, штат Вирджиния
Вашингтонская Gristmill в округе Фэрфакс, штат Вирджиния
Yates Mill в округе Уэйк, Северная Каролина

Вклад Эванса в создание пара не был таким новаторским, как его более ранние работы по фрезерованию, но он сыграл решающую роль, изобретя и распространяя паровой двигатель высокого давления в Соединенных Штатах. Двигатели Эванса, особенно Колумбийский, оказали большое влияние на ранние применения паровой энергии в Соединенных Штатах (особенно в развитии пароходов и промышленных процессов с паровой тягой).[130] Тем не менее, Эванс снова оказался на опережение со многими своими идеями, и его смерть во время зарождения Steam в Соединенных Штатах означала, что пройдет некоторое время, прежде чем многие из его идей будут реализованы.[131] Например, хотя они являются ведущими сторонниками двигателей высокого давления, только в 1830-х годах такие двигатели окончательно вытеснили конструкции с низким давлением.[132] А мечта Эванса о паровозе, несмотря на смелую попытку Оруктор Амфиболос, не получит широкого распространения даже позже. И в отличие от своих ранних работ, Эванс был лишь одним из многих блестящих умов в области паровых технологий. Был бы другой изобретатель, Ричард Тревитик, работая полностью независимо от Эванса, который разработал двигатель высокого давления, который сделал бы эту мечту возможной.[133]

И все же, несмотря на его огромный послужной список и несомненное значение в истории технологий, имя Эванса так и не стало нарицательным. В этом отношении Эванс был злейшим врагом самого себя. На него глубоко повлияло кажущееся отсутствие признания и признательности со стороны сверстников за его работу, и его приступы депрессии заставляли его действовать крайне, преждевременно прекращая проекты и давая клятву отказаться от изобретений много раз в течение его жизни. .[134] Со временем эти чувства превратились в горечь и месть по отношению к тем, кто критиковал или сомневался в нем, и привели к тому, что он стал печально известным напыщенным и воинственным, часто превозносящим его достижения и яростно осуждающим критику (например, дикие преувеличения в отношении успеха Оруктор Амфиболос в конце жизни).[63] Хотя его неустанное стремление к патентным правам действительно заставляло людей платить ему должное, этот процесс сильно подорвал его репутацию и нажил много врагов. Ведущий торговец Филадельфии резюмировал это в 1802 году, заявив, что «мало кто [мельники] склонен отдавать напыщенному болвану Оливеру Эвансу заслугу в изобретении каких-либо полезных приспособлений в мукомольной промышленности, на которые он теперь имеет патенты».[114]

И все же, несмотря на его страдания и веса его недоброжелатели, Эванс был твердо настойчив в достижении своих идей, качество которых Эванс чувствовал бы в конечном счете видеть его триумф. Французский переводчик Путеводитель молодого паровоза согласился, заключая, что «потомки поместят его имя среди тех, кто наиболее известен своими выдающимися заслугами перед своей страной и человечеством».[135]

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Позже Эванс подробно напишет о своем видении дизайна: «[Машины] выполняют все необходимые перемещения зерна и муки из одной части мельницы в другую и от одной машины к другой, через все различные операции, от время выгрузки зерна из вагонной сумки ...пока полностью не превратится в муку ... без помощи ручного труда, за исключением приведения в движение различных машин ".[16]
  2. ^ Большая группа заинтересованных мельников стояла в изумлении, наблюдая за работой полностью автоматизированной мельницы, и один из них в конце концов воскликнул: «Это не годится! Это не может! Это невозможно!»[26]
  3. ^ «В котле Тревитика питательная вода нагревалась выхлопным паром, что, по некоторым предположениям, было заимствовано у Эванса, но не было представлено никаких доказательств того, что корнуоллский инженер слышал о предыдущем американском изобретении. Таким образом, мы делаем вывод, что оно было оригинальным. с Тревитиком, но он не был первым изобретателем ». [51]

Цитаты

  1. ^ Фергюсон, п. 11.
  2. ^ Купаться и купаться, п. 2.
  3. ^ а б c Фергюсон, п. 12.
  4. ^ Хау, п. 68.
  5. ^ Томсон, п. 29.
  6. ^ Киттредж, стр. 13–15.
  7. ^ Кэри, п. 114.
  8. ^ Кэри, п. 114-115.
  9. ^ Мэйнард, В. Барксдейл (2015). Брендивайн: интимный портрет. Филадельфия, Пенсильвания: Издательство Пенсильванского университета. С. 69–90. ISBN  978-0-8122-4677-3.
  10. ^ Сторк и Тиг, Гл.12.
  11. ^ Смит, п. 6.
  12. ^ Хазен, Теодор. «Автоматизация мукомольного производства в Америке». Прудовая лилия. Получено 15 апреля 2014.
  13. ^ Кляйн С. 32-33.
  14. ^ Фергюсон, п. 19.
  15. ^ Фергюсон С. 19–20.
  16. ^ Эванс 1805, п. 204.
  17. ^ Jacobson, Howard B .; Джозеф С. Руик (1959). Автоматизация и общество. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Философская библиотека. п.8.
  18. ^ Hounshell, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932 годы: развитие производственных технологий в США, Балтимор, Мэриленд: издательство Университета Джона Хопкинса, ISBN  978-0-8018-2975-8, LCCN  83016269, OCLC  1104810110
  19. ^ Hobsbawm, п. 154.
  20. ^ Карнес С. 77–80.
  21. ^ Фергюсон, п. 22.
  22. ^ Латимер, п. 210.
  23. ^ Латимер С. 207–217.
  24. ^ Купаться и купаться С. 20–21.
  25. ^ Хау, п. 73.
  26. ^ Купаться и купаться, п. 23.
  27. ^ Фергюсон С. 25–26.
  28. ^ Смит, п. 8.
  29. ^ Фергюсон, п. 27.
  30. ^ Фергюсон и Бэр, п. 6.
  31. ^ Кэри, Мэтью (1792). Американский музей. 12 (Май): 225–226. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  32. ^ "Обзор мельницы". Женская ассоциация Маунт-Вернон. Архивировано из оригинал 22 марта 2014 г.. Получено 6 апреля 2014.
  33. ^ Купаться и купаться С. 25–28.
  34. ^ Фергюсон, п. 30.
  35. ^ Эванс 1795, п. 75.
  36. ^ Эванс 1795, п. 115.
  37. ^ Томсон, п. 166.
  38. ^ Crèvecoeur, Мишель Г. Ж. (1801). Путешествия восемнадцатого века по Пенсильвании и Нью-Йорку, Vol. 1. Париж: Imprimerie de Crapelet. п. 377.
  39. ^ Фергюсон, п. 33.
  40. ^ Фергюсон, п. 35.
  41. ^ Томсон, п. 169.
  42. ^ Дикинсон С. 93–94.
  43. ^ Муссон, Альберт Эдвард; Робинсон, Эрик (1969). Наука и технологии в условиях промышленной революции. Манчестер, Великобритания: Издательство Манчестерского университета. п. 72.
  44. ^ Эванс 1805, п. 95.
  45. ^ Фергюсон, п. 36.
  46. ^ Эванс, Бакленд и Лефер С. 37–40.
  47. ^ Эванс, Бакленд и Лефер, п. 37.
  48. ^ Томсон, п. 34.
  49. ^ Хантер, Луи С. (1985). История промышленной энергетики в Соединенных Штатах, 1730–1930, Vol. 2: мощность пара. Шарлоттсвилль, Вирджиния: Университет Вирджинии Пресс.
  50. ^ Хау, п. 75.
  51. ^ «Романс паровоза». Scientific American. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Манн и Ко. 4 (18): 277. 4 мая 1861 г. Дои:10.1038 / scientificamerican05041861-277.https://archive.org/details/scientific-american-1861-05-04
  52. ^ Дикинсон, п. 94.
  53. ^ а б Фергюсон, п. 37.
  54. ^ Дикинсон С. 94–95.
  55. ^ Хау С. 75–76.
  56. ^ Купаться и купаться С. 68–69.
  57. ^ Купаться и купаться, стр.98.
  58. ^ Купаться и купаться С. 98–99.
  59. ^ Фергюсон, п. 41.
  60. ^ Ларсон, Гл.7.
  61. ^ а б Эванс, Бакленд и Лефер, п. 38.
  62. ^ а б Кэри, п. 115.
  63. ^ а б c Любар, Стив (весна 2006 г.). «Был ли это первый в Америке пароход, локомотив и автомобиль?». Журнал изобретений и технологий. AmericanHeritage.com. 21 (4). Получено 2014-04-06.
  64. ^ Купаться и купаться С. 109–112.
  65. ^ Фергюсон С. 63–64.
  66. ^ Фергюсон С. 42–43.
  67. ^ а б Эванс 1805, Приложение.
  68. ^ Эванс 1805 С. 138–139.
  69. ^ Атак, Бейтман и Вайс, п. 286.
  70. ^ Эванс 1805, Гл.12-18.
  71. ^ Купаться и купаться С. 140–142.
  72. ^ Фергюсон, п. 44.
  73. ^ Фергюсон, п. 43.
  74. ^ Эванс 1805, п. 139.
  75. ^ Купаться и купаться, п. 100.
  76. ^ Синклер, Брюс (1974). Философская механика Филадельфии: история института Франклина. Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса. С. 142–144.
  77. ^ Бэнкс, Дэвид (2008). Введение в термогеологию: нагрев и охлаждение грунтовых источников. Оксфорд, Великобритания: Блэквелл. п.120. ISBN  978-1-4051-7061-1.
  78. ^ Бат, Гревиль; Купайся, Дороти (1943). Джейкоб Перкинс: его изобретения, его времена и его современники. Филадельфия, Пенсильвания: Историческое общество Пенсильвании. С. 64–65.
  79. ^ Шахтман, Том (2000). Абсолютный ноль и покорение холода (1-е изд. Mariner Books). Бостон, Массачусетс: Houghton Mifflin Co., стр. 61. ISBN  0-618-08239-5.
  80. ^ Фергюсон, п. 45.
  81. ^ Томсон С. 34–35.
  82. ^ а б Мейер, п. 44.
  83. ^ Кляйн, п. 36.
  84. ^ Уилсон, Томас (1823). Изображение Филадельфии за 1824 год: Содержит изображение Филадельфии за 1811 год.. Филадельфия, Пенсильвания: Томас Таун. п. 76.
  85. ^ Мейер С. 44–45.
  86. ^ Купаться и купаться С. 172–173.
  87. ^ а б Фергюсон, п. 47.
  88. ^ Фергюсон С. 47–48.
  89. ^ Фергюсон, Юджин С. (1962). «Кинематика механизмов времен Ватта». Вклады Историко-технического музея (228): 200–202.
  90. ^ Кирби, п. 173.
  91. ^ Холзи, стр. 737–738.
  92. ^ Купаться и купаться, п. 207.
  93. ^ Бак и Бак, п. 316.
  94. ^ Латроб, Бенджамин Генри; Ван Хорн, Джон К; Формуолт, Ли В. (1984–1988). Переписка и разные документы Бенджамина Генри Латроба. Историческое общество Мэриленда. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. п. 513.
  95. ^ Эванс 1805, п. vi.
  96. ^ Весткотт, Томпсон (1857). Жизнь Джона Фитча: изобретатель парохода. Филадельфия, Пенсильвания: Дж. Б. Липпинкотт. С. 363–385.
  97. ^ Купаться и купаться С. 184–186.
  98. ^ Фергюсон, п. 51.
  99. ^ Бак и Бак С. 316–317.
  100. ^ Терстон, Джордж Х. (1857). Питтсбург как он есть. Питтсбург, Пенсильвания: W.S. Убежище. п.72.
  101. ^ Купаться и купаться, п. 242.
  102. ^ Очоа, п. 61.
  103. ^ Очоа С. 61–62.
  104. ^ Фергюсон С. 52–53.
  105. ^ Очоа, п. 62.
  106. ^ Очоа С. 62–64.
  107. ^ Фергюсон, п. 54.
  108. ^ видеть Мацуура, Джеффри Х. (2012). Джефферсон против патентных троллей: популистское видение прав интеллектуальной собственности. Шарлоттсвилл, Вирджиния: Университет Вирджинии Пресс.
  109. ^ Фергюсон, п. 56.
  110. ^ Макферсон, Исаак (28 декабря 1813 г.). «Мемориал Конгрессу разных граждан Соединенных Штатов, молящийся избавиться от репрессивных действий по патенту Оливера Эванса». Еженедельный регистр Найлза. Получено 9 апреля 2014.
  111. ^ Фергюсон С. 58-59.
  112. ^ Федерико, п. 586.
  113. ^ Купаться и купаться, п. 154.
  114. ^ а б Фергюсон, п. 53.
  115. ^ Джордж, Алиса Л. (2003). Старый город Филадельфии: колыбель американской демократии. Маунт Плезант, Южная Каролина: Издательство Аркадия. п. 110. ISBN  0-7385-2445-X.
  116. ^ Эванс 1817, п. 46.
  117. ^ Эванс 1813.
  118. ^ Фергюсон, п. 59.
  119. ^ Фергюсон, п. 60.
  120. ^ Фергюсон, п. 62.
  121. ^ Хау, п. 82.
  122. ^ Могилы Оливера Эванса В архиве 2007-11-11 на Wayback Machine «15 апреля 1819 года: Оливер Эванс, изобретатель из Делавэра, умер в Нью-Йорке и был похоронен в епископальной церкви Сиона недалеко от Бауэри в нижнем Манхэттене». Доступ 11 мая 2008 г.
  123. ^ Смит, стр. 8–9.
  124. ^ Сторк и Тиг, п. 171.
  125. ^ Левенштейн, Харви А. (1988). Революция за столом: трансформация американской диеты. Издательство Оксфордского университета: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. п.22.
  126. ^ Смит С. 9–10.
  127. ^ Бурлингейм, Гл.1.
  128. ^ Хауншелл, Дэвид (1985). От американской системы к массовому производству, 1800–1932 годы: развитие производственных технологий в США. Балтимор, Мэриленд: Университет Джона Хопкинса. стр.10–11. ISBN  0-8018-3158-X.
  129. ^ Гидион, Зигфрид (1948). Механизация берет верх: вклад в анонимную историю. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр.79–86.
  130. ^ Карнес, п. 82.
  131. ^ Атак, Бейтман и Вайс С. 286–287.
  132. ^ Холзи, п. 739.
  133. ^ «Романс паровоза». Scientific American. 4 (22): 277. 4 мая 1861 г. Дои:10.1038 / scientificamerican05041861-277.
  134. ^ Gies, стр. 5–6.
  135. ^ Gies, п. 6.

Источники

Работы Эванса

  • Эванс, Оливер (1795). Молодой Милл-райт и Путеводитель Миллера. Филадельфия, Пенсильвания: Оливер Эванс.
  • Эванс, Оливер (1805). Справочник молодого паровщика "Аборт". Филадельфия, Пенсильвания: Фрай и Каммерер.
  • Эванс, Оливер (1813). Разоблачено подавление патентных прав; Или, Кнавери обнаружен. В обращении, чтобы объединить всех хороших людей для отмены патентных законов. Филадельфия, Пенсильвания: Р. Фолуэлл и Г. Оллчин.
  • Эванс, Оливер (1817). Оливер Эванс своему адвокату: Кто участвует в защите его патентных прав, за усовершенствования, которые он изобрел: краткое изложение двух из восьмидесяти его изобретений, их появления и прогресса, несмотря на все возражения и трудности, и двух его патентов с пояснениями. Филадельфия, Пенсильвания: Оливер Эванс.

Биографии

Общие истории

Периодические издания

  • Атак, Джереми; Бейтман, Фред; Вайс, Томас (1980). «Региональное распространение и внедрение парового двигателя в американском производстве». Журнал экономической истории. 40 (2): 281–308. Дои:10,1017 / с0022050700108216.
  • Федерико, П.Дж. (1945). «Патентные испытания Оливера Эванса». Журнал Общества Патентного ведомства. 27: 586.
  • Гис, Джозеф (осень 1990 г.). «Гений Оливера Эванса». Американское наследие изобретений и технологий. 6 (2).
  • Холзи, Харлан И. (1981). «Выбор между мощностью пара высокого и низкого давления в Америке в начале девятнадцатого века». Журнал экономической истории. 41 (4): 723–744. Дои:10,1017 / с0022050700044879.
  • Латимер, Джордж А. (март 1873 г.). «Очерк из жизни Оливера Эванса». Журнал Harkness '. Уилмингтон, Делавэр.
  • Очоа, Тайлер Т. (2002). «Продление срока действия патентов и авторских прав и Конституция: историческая перспектива». Журнал Общества авторского права США. 49: 19–128.

внешняя ссылка