John McFarlane Gray (7 de abril de 1831 - 14 de enero de 1908), también conocido como J. Macfarlane Gray , fue un ingeniero escocés que inventó una remachadora de vapor portátil y un mecanismo de dirección de vapor para el famoso SS Great Eastern de Isambard Kingdom Brunel .
John McFarlane Gray | |
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Nació | Kincardine , Escocia | 7 de abril de 1831
Fallecido | 14 de enero de 1908 Edimburgo , Escocia | (76 años)
Nacionalidad | británico |
Ocupación | Ingeniero |
Conocido por | Mecanismo de dirección de vapor |
Primeros años
John Macfarlane Gray nació el 7 de abril de 1831 en Kincardine , Escocia. Su padre era un pañero. [1] McFarlane Gray no tenía ningún interés en seguir el oficio de su padre. Dejó su casa y se mudó a Edimburgo, donde trabajó como aprendiz mientras estudiaba hebreo y griego, matemáticas y mecánica. [2] Luego se mudó a Paisley donde trabajó para el Sr. Blackwood, más tarde socio en Blackwood and Gordon. Luego obtuvo un puesto en las obras de ingeniería marina de McNab en Greenock . Aquí trabajó como ingeniero y fue ascendido rápidamente. [3] Gray regresó a Blackwood and Gordon, que ahora se había mudado a Port Glasgow . Sus empleadores lo recomendaron para un puesto como dibujante jefe y gerente en las obras de ingeniería de George Forrester and Company en Liverpool. [3]
Alrededor de 1855, McFarlane Gray vio un gran giroscopio exhibido por Sir William Armstrong en la Institución Filosófica de Newcastle, y pasó algún tiempo averiguando cómo funcionaba exactamente. Más tarde explicó los principios de ingeniería a los funcionarios de la Junta de Comercio. [4] Según The Nautical Magazine , "hasta donde sabemos, el primer ejemplo de cálculo directo del efecto giroscópico como una calidad de ingeniería se debe al Sr. McFarlane Gray, y se realizó en relación con las deformaciones resultantes de rodar y cabecear en los ejes de los volantes acoplados a los motores marinos. [5]
Carrera posterior
Gray diseñó motores marinos y varios tipos de maquinaria en George Forrester's. [3] En 1866 patentó un motor de dirección a vapor que incorporaba retroalimentación. Se utilizó por primera vez en el SS Great Eastern , el barco más grande y avanzado del momento. [6] Esto le trajo elogios en el mundo de la ingeniería. En ese momento, podrían necesitarse hasta cien hombres para manejar el mecanismo de dirección en un crucero blindado que se mueve a toda velocidad. Se le pidió a Gray que estudiara el uso de energía de vapor para los engranajes de dirección. La invención se probó por primera vez en marzo de 1867. La prueba tuvo éxito y se adoptó en general el mecanismo de dirección a vapor. [3] Gray dijo sobre el dispositivo de dirección mucho más tarde,
Lo principal que hice fue hacer una válvula de control automática, continua en su acción. Ya se había hecho antes poner una manija donde deseaba que algo se moviera, pero vi que no serviría para la dirección. Por lo tanto, ideé el movimiento diferencial del valle de marcha atrás, pero [¿mediante?] El cual el timón u otro objeto a mover se haría seguir el movimiento de la rueda o palanca de control. [6]
En la invención de Gray, el ángulo del timón se transmite a un tornillo diferencial, que a su vez controla una válvula de vapor que suministra energía a un motor que hace girar el timón. A medida que el timón se acerca al ángulo deseado indicado por el timón, la válvula de vapor se ajusta para reducir la potencia. Si se aleja de ese ángulo, la válvula se abre para aumentar la potencia y devolver el timón a su posición. Gray había inventado un servomecanismo , un nombre acuñado por el ingeniero francés Joseph Farcot . Farcot debe recibir el mismo crédito por el concepto, que había desarrollado de forma independiente. [7]
Gray se convirtió en miembro de la Institución de Ingenieros Mecánicos en 1865. También se convirtió en miembro de la Real Institución de Arquitectos Navales . Fue vicepresidente del Instituto de Ingenieros Marinos desde su fundación en 1889. [8] McFarlane Gray quería que los ingenieros actuaran de acuerdo con la importancia de su puesto. Dijo: "Si los ingenieros aspiran a comportarse de manera que nunca se hable de ellos como 'bastante iguales, si no superiores, a los oficiales de cubierta en su lenguaje y comportamiento', y si eso pertenece a su vocación altamente intelectual, eso los convierte en maestros tanto de la teoría como de la práctica, no estaría muy lejano el momento en que se reconociera plenamente su importancia en los vapores ". [9]
Gray fue contratado por la Junta de Comercio en Liverpool, luego en Cork y finalmente en Londres , donde fue nombrado examinador jefe de ingenieros navales. [3] En este puesto su influencia fue limitada ya que la política de la Junta de Comercio no permitía la publicación de las opiniones individuales de sus oficiales de ingeniería, pero pudo presentar algunos artículos teóricos en reuniones de ingenieros. [10] Macfarlane Gray fue fundamental en la introducción del uso de diagramas de entropía-temperatura, descritos por el profesor Josiah Willard Gibbs , para resolver problemas de motores de vapor. [11] Se retiró en 1906 y se estableció en Edimburgo. Murió el 14 de enero de 1908 a los 76 años [12].
Publicaciones
Alrededor de 1885 McFarlane Gray escribió un informe sobre la segunda ley de la termodinámica que causó cierta controversia. El Consejo de la Royal Society se negó a permitirle leer el informe ante la Sociedad. [13] La sociedad primero pidió más información sobre sus investigaciones. Sin embargo, leyó artículos sobre el tema ante la Sociedad de Física y la Institución de Arquitectos Navales, y planeaba publicar un libro con los resultados de sus investigaciones sobre termodinámica. [14] Gray presentó artículos sobre temas teóricos relacionados con la energía del vapor que incluían: [12]
- 1885 El deber teórico del calor en la máquina de vapor Resultados de una investigación sobre el diagrama Theta-Phi, leído ante la Institución de Arquitectos Navales
- 1889 La teoría de la termodinámica de la presión del éter aplicada al vapor , también leída ante la Institución de Arquitectos Navales
- 1889 La racionalización de los experimentos de Regnault en Steam , París. Explicó el uso de líneas de vapor y agua del diagrama de temperatura-entropía.
- 1900 Análisis de los experimentos de Grindley sobre el enfriamiento de vapor saturado por expansión libre , leídos ante la Royal Society en enero de 1900
- 1901 Calores de agua específicos variables y absolutos , documento entregado a la Institución de Ingenieros Civiles . Gray recibió una Medalla Telford por este artículo, aunque no era miembro. [15]
Libros incluidos:
- Gray, J. MacFarlane (1864). Aritmética de las sociedades de construcción: lo que profesan ser; lo que ellos son; lo que deberían ser; con extensas tablas e ilustraciones de sociedades reconocidas .
- Gray, J. MacFarlane (1887). La teoría de la termodinámica de la presión del éter aplicada al vapor . Institución de Arquitectos Navales.
- Gray, J. MacFarlane (1891). Rationnalisation Des Experiences de Regnault Sur la Vapeur ... Traduction Communiquée Par L'auteur Et Complétée Par MG Richard .
- Gray, J. MacFarlane (1893). Examen de ingenieros. Memorándum sobre exámenes. [Por JM Gray. Con un plato.] . Londres: Gran Bretaña. Departamento Naval.
Referencias
- ^ Memorias: John McFarlane Gray 1908 , p. 220.
- ^ Memorias: John McFarlane Gray 1908 , págs. 220-221.
- ↑ a b c d e Memorias: John McFarlane Gray 1908 , p. 221.
- ^ La revista náutica 1875 , p. 122.
- ^ La revista náutica 1875 , p. 360.
- ↑ a b Bennett , 1986 , p. 98.
- ^ Bennett 1986 , p. 100.
- ^ Memorias: John McFarlane Gray 1908 , p. 223.
- ^ Davison 2013 , págs. 124-125.
- ^ Memorias: John McFarlane Gray 1908 , págs. 221-222.
- ↑ Ewing , 2013 , p. 139.
- ↑ a b Memorias: John McFarlane Gray 1908 , p. 222.
- ^ Institución de ingenieros y constructores navales de la costa NE 1885 , p. 124.
- ^ Institución de ingenieros y constructores navales de la costa NE 1885 , p. 126.
- ^ "La Institución de Ingenieros Civiles". The Times (36897). Londres. 13 de octubre de 1902. p. 12.
Fuentes
- Bennett, Stuart (1 de enero de 1986). Una historia de la ingeniería de control, 1800–1930 . IET. ISBN 978-0-86341-047-5. Consultado el 26 de agosto de 2014 .
- Davison, Dr. Robert L (28 de julio de 2013). Los desafíos del mando: oficiales de la rama ejecutiva de la Royal Navy, 1880-1919 . Ashgate Publishing, Ltd. ISBN 978-1-4094-8241-3. Consultado el 26 de agosto de 2014 .
- Ewing, J. Alfred (20 de junio de 2013). La máquina de vapor y otras máquinas térmicas . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-1-107-61563-2. Consultado el 26 de agosto de 2014 .
- "Memorias: John MacFarlane Gray" . Institución de Ingenieros Mecánicos . Febrero de 1908 . Consultado el 26 de agosto de 2014 .
- Institución de ingenieros y constructores navales de la costa noreste (1885). Transacciones - Institución de ingenieros y constructores navales de la costa noreste . Instituto de ingenieros y constructores navales del noreste, Newcastle-upon-Tyne . Consultado el 26 de agosto de 2014 .
- La Revista Náutica (1875). "Aparato" giroscópico "The Bessemer Saloon" . Revista de ingeniería ecléctica de Van Nostrand . D. Van Nostrand . Consultado el 26 de agosto de 2014 .