Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про инженера-строителя. Для обработчика багажа см. Джона Смитона (1976 г.р.) . Для австралийского судьи по крикету см Джона Смитона (судья) .

Джон Смитон
Джон Смитон.jpg
Смитон на фоне маяка Эддистоун
Родившийся( 1724-06-08 )8 июня 1724 г.
Осторп , Лидс , Англия
Умер28 октября 1792 г. (1792-10-28)(68 лет)
Осторп, Лидс, Англия
Место отдыхаЦерковь Святой Марии, Уиткирк
Род занятийИнженер-строитель
НаградыМедаль Копли (1759 г.)

Джон Смитон FRS (8 июня 1724 - 28 октября 1792) был английским инженером-строителем, ответственным за проектирование мостов, каналов , гаваней и маяков . [1] Он также был способным инженером-механиком и выдающимся физиком . Смитон был первым самопровозглашенным «инженером-строителем», и его часто считают «отцом гражданского строительства ». [2] Он был пионером использования гидравлической извести в бетоне , используя гальку и порошковый кирпич в качестве заполнителя. [3] Смитон был связан с Лунным обществом .

Закон и физика [ править ]

Смитон родился в Осторпе , Лидс , Англия. После учебы в гимназии Лидса он присоединился к юридической фирме своего отца, но ушел, чтобы стать производителем математических инструментов (работая с Генри Хиндли ), разработав, среди прочего, пирометр для изучения расширения материала. В 1750 году его помещения находились в Большом турникете в Холборне. [4]

Джон Смитон Джорджа Ромни , 1779 (фрагмент), Национальная портретная галерея, Лондон

Он был избран членом Королевского общества в 1753 году, а в 1759 году получил медаль Копли за свои исследования в области механики водяных колес и ветряных мельниц . [5] В его статье 1759 года «Экспериментальное исследование естественных сил воды и ветра для вращения мельниц и других машин, зависящих от кругового движения» [6] рассматривается взаимосвязь между давлением и скоростью движущихся в воздухе объектов (Смитон отметил, что таблица на самом деле это было сделано «моим другом мистером Роузом» «гениальным джентльменом из Харборо, Лестершир» и рассчитано на основе экспериментов Роуза), и его концепции впоследствии были развиты, чтобы разработать «коэффициент Смитона».[7]Эксперименты Смитона с водяным колесом проводились на небольшой модели, с которой он тестировал различные конфигурации в течение семи лет. [8] Повышение эффективности гидроэнергетики способствовало промышленной революции .

В период 1759–1782 гг. Он провел серию дальнейших экспериментов и измерений на водяных колесах, которые привели его к поддержке и отстаиванию теории vis viva немца Готфрида Лейбница - ранней формулировки сохранения энергии . Это привело его к конфликту с членами академического учреждения , который отверг теорию Лейбница, считая его несовместимым с сэром Исааком Ньютоном «s сохранения импульса .

Коэффициент Смитона [ править ]

В 1759 статье «Экспериментальное Исследование о природных силах воды и ветров Превратить Миллс и другие машины в зависимости от кругового движения» Смитон разработаны концепции и данные , которые стали основой для коэффициента Смитона , [9] уравнение подъема , используемого что братья Райт . Он имеет вид: [10]

куда:

лифт
коэффициент Смитона (см. примечание ниже)
это скорость
это площадь в квадратных футах
- коэффициент подъемной силы (подъемная сила относительно сопротивления плиты той же площади)

Братья Райт определили с помощью аэродинамической трубы, что значение коэффициента Смитона 0,005 [9] было неправильным и должно было быть 0,0033. [11] В современном анализе коэффициент подъемной силы нормализуется динамическим давлением вместо коэффициента Смитона.

Гражданское строительство [ править ]

Маяк Смитона

Смитон играет важную роль в истории, повторном открытии и развитии современного цемента , определяя требования к составу, необходимые для получения «гидравлической прочности» извести; работа, которая в конечном итоге привела к изобретению портландцемента . Портландцемент привел к возрождению бетона как современного строительного материала, во многом благодаря влиянию Смитона.

По рекомендации Королевского общества Смитон спроектировал третий маяк Эддистоун (1755–1759 гг.). [12] Он был пионером в использовании « гидравлической извести » (форма раствора , который затвердевает под водой) и разработал технику использования гранитных блоков с ласточкиными хвостами в здании маяка. Его маяк использовался до 1877 года, когда скала, лежащая в основе фундамента постройки, начала разрушаться; он был разобран и частично перестроен в Плимуте Хоу, где он известен как Башня Смитона . [13]

Поперечное сечение маяка Эддистоун, показывающее метод совмещения
Пертский мост через реку Тай

Решив, что он хочет сосредоточиться на прибыльной сфере гражданского строительства, он начал серию обширных заказов, в том числе:

  • Колдер и Hebble навигации (1758-70)
  • Мост Колдстрим через реку Твид (1763–1766 гг.)
  • Улучшения навигации по реке Ли (1765–70)
  • Пирс Смитона в Сент-Айвсе, Корнуолл (1767–70)
  • Пертский мост через реку Тэй в Перте (1766–1771 гг.)
  • Рипонский канал (1766–1773 гг.)
  • Виадук Смитона , по которому проходит дорога A616 (часть первоначальной Грейт-Норт-Роуд) через реку Трент между Ньюарком и Южным Маскхэмом в Ноттингемшире (1768–70) [14] [15]
  • Форт и Клайд канал из Грейнджмут в Глазго (1768-77)
  • Лэнгли на плавильном заводе Тайн , с Николасом Уолтоном, действующим в качестве приемников Гринвичской больницы в Лондоне (1768) [16]
  • Гавань Банфа (1770–75)
  • Абердинский мост (1775–80)
  • Гавань Петерхеда (1775–1881)
  • Уровень силы Нента (1776–77)
  • Портовые работы в Рамсгейте (удерживающий бассейн 1776–83; пристань 1788–1792)
  • Мост Хексхэм (1777–90)
  • Бирмингем и Fazeley канал (1782-89)
  • Сент - Остелл «ы Чарлстаун порт в Корнуолл (1792)
Конфискованы гавань в Charlestown, Корнуолл

Смитон считается первым свидетелем-экспертом, явившимся в английский суд. Благодаря его инженерному опыту, он был вызван для дачи показаний в суде по делу о заилении гавани Уэллс-нэ-зэ-Си в Норфолке в 1782 году. [17] Он также выступал в качестве консультанта на судне. катастрофическая 63-летняя New Harbour в Rye , предназначенная для борьбы с заилением порта Winchelsea . Проект теперь неофициально известен как «Гавань Смитона», но, несмотря на название, его участие было ограниченным и произошло более чем через 30 лет после начала работ в гавани. [18] Он был закрыт в 1839 году. [19]

Инженер-механик [ править ]

Используя свои навыки инженера-механика, он разработал водяной двигатель для Королевского ботанического сада в Кью в 1761 году и водяную мельницу в Алстоне , Камбрия, в 1767 году (некоторые приписывают ему изобретение чугунной оси для водяных колес ). В 1782 году он построил дымовую мельницу в Спитал-Тонгес в Ньюкасл-апон-Тайн , первую пятипарусную рубочную фабрику в Великобритании. Он также улучшил Ньюкомен «s атмосферный двигатель , возводят один на Chacewater шахте, Уил Busy , в Корнуолле в 1775 году.

В 1789 году Смитон применил идею Дениса Папена , используя силовой насос для поддержания давления и свежего воздуха внутри водолазного колокола . [20] [21] Этот колокол, построенный для проекта моста Хексхэм , не предназначался для подводных работ, но в 1790 году дизайн был обновлен, чтобы его можно было использовать под водой на волноломе в гавани Рамсгейт. [21] Смитону также приписывают объяснение фундаментальных различий и преимуществ перерегулирования по сравнению с водяными колесами с недокусом. Смитон экспериментировал с паровым двигателем Ньюкомена и добился заметных улучшений примерно в то время, когда Джеймс Ватт строил свои первые двигатели ( около  конца 1770-х гг.). [22]

Наследие [ править ]

Смитон умер после перенесенного инсульта во время прогулки в саду своего семейного дома в Осторпе и был похоронен в приходской церкви в Уиткирке , Западный Йоркшир. Его оставшиеся в живых дочери воздвигли ему и его жене памятник, который находится на алтарной стене церкви. [23] [24]

Его высоко ценят другие инженеры, поскольку он внес свой вклад в Лунное общество и основал Общество инженеров-строителей в 1771 году. Он ввел термин « инженеры-строители», чтобы отличать их от военных инженеров, окончивших Королевскую военную академию в Вулидже . [2] Общество было предшественником Института инженеров-строителей , основанного в 1818 году и переименованного в Смитонское общество инженеров-строителей в 1830 году. Среди его учеников были инженер канала Уильям Джессоп и архитектор и инженер Бенджамин Латроб .

Новаторская константа пропорциональности, описывающая давление, изменяющееся обратно пропорционально квадрату скорости при применении к объектам, движущимся в воздухе, была названа в его честь коэффициентом Смитона . [9] Основываясь на его концепциях и данных, он был использован братьями Райт при поиске первого успешного самолета тяжелее воздуха .

Между 1860 и 1894 годами на обратной стороне старой монеты в пенни (позади Британии ) было изображение маяка Смитона Эддистон. [24]

Смитон - один из шести инженеров-строителей, изображенных в витражах Стивенсона , разработанных Уильямом Уэйлсом и открытых в Вестминстерском аббатстве в 1862 году. [25] Мемориальный камень в память о самом Смитоне был открыт в аббатстве 7 ноября 1994 года Ноэлем Ордманом. Президент Смитонского общества инженеров-строителей . [26] [27]

Знаки на виадуке Джона Смитона

Академия Джона Смитона , средняя школа в пригороде Лидса, прилегающая к поместью Пендас Филдс недалеко от Осторпа, названа в честь Смитона. Его также увековечивают в Плимутском университете , где факультет математики и технологий расположен в здании, названном в его честь. Его именем назван виадук на заключительном этапе Внутренней кольцевой дороги Лидса , открытой в 2008 году.

В 2003 Смитон был назван в числе 10 лучших технологических новаторов человека Свершения: В погоне за выдающиеся достижения в области науки и искусства, 800 до н.э. до 1950 года . Он упоминается в песне « I Predict a Riot » (как символ более достойной и мирной эпохи в истории Лидса; и в отношении Дома младших классов в гимназии Лидса, которую посещал вокалист Рики Уилсон) инди рок-группа Kaiser Chiefs , уроженцы Лидса.

См. Также [ править ]

  • Каналы Соединенного Королевства
  • История британской системы каналов

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Скемптон, А.В. [Ред.], Джон Смитон, FRS , ICE Publishing (1991) Лондон ISBN  978-0727700889

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ноулз, Элеонора. «Биография инженера: Джон Смитон» . Инженерные сроки . Проверено 31 января 2017 года .
  2. ^ а б Марк Денни (2007). «Ingenium: пять машин, изменивших мир». п. 34. JHU Press.
  3. ^ Ник Громико и Кентон Шепард. «История бетона» . Международная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов (InterNACHI) . Проверено 8 января 2013 года .
  4. ^ Элиу Рич, изд. (1866), Великие люди Великобритании , Д. Эпплтон, стр. 276
  5. ^ Ноулз, Элеонора. «Биография инженера: Джон Смитон, водяные колеса и мельницы» . Инженерные сроки . Проверено 31 января 2017 года .
  6. ^ Смитон, г - н J (1759). «Экспериментальное исследование естественных сил воды и ветра для вращения мельниц и других машин, зависящих от кругового движения» . Философские труды Королевского общества . 51 : 100–174. DOI : 10.1098 / rstl.1759.0019 .
  7. ^ "Столетие полета: Коэффициент Смитона" . centennialofflight.net . Проверено 31 мая 2010 года .
  8. ^ Розен, Уильям (2012). Самая сильная идея в мире: история пара, индустрии и изобретений . Издательство Чикагского университета. п. 127. ISBN 978-0226726342.
  9. ^ a b c «Коэффициент Смитона» . www.centennialofflight.net .
  10. ^ "Уравнение подъема начала 1900-х годов" . Wright.nasa.gov. 25 марта 2010 . Проверено 31 мая 2010 года .
  11. Перейти ↑ Dodson, MG (2005). «Историческое и прикладное аэродинамическое исследование программы испытаний в аэродинамической трубе братьев Райт и применение для успешного пилотируемого полета» . Технический отчет Военно-морской академии США . USNA-334 . Проверено 17 марта 2009 года .
  12. ^ "Маяк Эддистоун, основание башни Смитон" . Инженерные сроки . Проверено 31 января 2017 года .
  13. ^ "Маяк Эддистоун, Башня Смитон (перемещенный)" . Инженерные сроки . Проверено 31 января 2017 года .
  14. ^ "Бифф Вернон:" Виадук Смитона " " . Biffvernon.freeserve.co.uk. Архивировано из оригинала 21 января 2010 года . Проверено 31 мая 2010 года .
  15. ^ "Географическое фото" . Geograph.org.uk. 10 марта 2006 . Проверено 31 мая 2010 года .
  16. ^ "Гринвичский госпиталь плавильный комбинат в Лэнгли, Нортумберленд 1768–1780" Ф. Дж. Монкхауза, Труды Института горного дела и металлургии, том. 49, 1940. Это зарегистрированный древний памятник, заархивированный 5 декабря 2014 года в Wayback Machine .
  17. ^ "Гавань Смитона - Музей Замка Ржи" . www.ryemuseum.co.uk . Архивировано из оригинала на 2 июля 2018 года . Проверено 8 сентября 2018 года .
  18. ^ Сайт Рожь Музей Архивировано 26 июля 2011 в Wayback Machine
  19. ^ "Гавань Смитона - Собственный журнал Ржи" . ryesown.co.uk . Проверено 8 сентября 2018 года .
  20. ^ Дэвис, RH (1955). Глубоководные погружения и подводные операции (6-е изд.). Tolworth, Surbiton, Суррей: Siebe Горман & Company Ltd . п. 693.
  21. ^ a b Acott, C. (1999). «Краткая история дайвинга и декомпрессионной болезни» . Журнал Южнотихоокеанского общества подводной медицины . 29 (2). ISSN 0813-1988 . OCLC 16986801 . Проверено 17 марта 2009 года .  
  22. ^ Джон Smeaton- Engineering Timeline архивации 7 марта 2012 в Wayback Machine
  23. ^ "Мемориал Смитона" . Дата обращения 2 июля 2020 .
  24. ^ a b «Джон Смитон - Церковь Святой Марии» . Дата обращения 2 июля 2020 .
  25. ^ "Вестминстерское аббатство - Роберт Стивенсон" . Проверено 26 июня 2015 года .
  26. ^ "Вестминстерское аббатство - Джон Смитон" . Проверено 26 июня 2015 года .
  27. ^ "Гражданская честь". The Times . 7 ноября 1994. с. 16. ISSN 0140-0460 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Джоном Смитоном, на Викискладе?
  • Джон Смитон из Structurae
  • Детали конструкции: дымоходная мельница
  • Профиль Смитона на BBC
  • Джон Смитон: Интернет-музей истории авиации
  • Модель Джона Смитона для основания маяка Эддистон (блог "Тайная жизнь объектов" музеев и галерей Лидса)
  • Джон Смитон Рассказ о здании и описание строительства маяка Эдистон (издания 1791 и 1793 гг.) - Библиотека Линды Холл
  • Харан, Брэди . «Художник-маяк» (видео) . YouTube . Брэди Харан . Проверено 20 февраля 2018 года .