Nicholas Procter Burgh (1834-1900) [1] fue un ingeniero marino británico, conocido por su trabajo en motores marinos , ingeniería marina , [2] propulsión de tornillo , calderas y calderería, [3] y el diagrama indicador .
Nacido en Callington, Cornualles en 1834, Burgh se casó con Elizabeth Parker Lewis de Gloucester en 1857 en Plymouth . [4] Se establecieron en Sheerness , donde en 1859 Burgh obtuvo su primera patente para una mejora de las máquinas de vapor. [5] Luego vivieron en Waterloo Road , Londres en la década de 1870 y en Croydon , una gran ciudad en el sur de Londres, en la década de 1880. [1]
Después de trabajar en la industria durante algunos años, Burgh comenzó a ejercer como ingeniero marino consultor en 1859. Se convirtió en miembro de la Institución de Ingenieros Mecánicos en 1870 y fue elegido el primer presidente de la Institución de Ingenieros Marinos . [6] Uno de sus aprendices fue el ingeniero mecánico, inventor y director general George Best Martin (1847-1901), [7] y otro alumno fue William Wallington Harris (1841-1924). [8]
Burgh publicó su primer artículo en la revista mensual londinense The Engineer en 1859 sobre su diseño patentado para una máquina de vapor mejorada. [9] En la década de 1860, cobró aún más prominencia, cuando dio varias conferencias en la Royal Society of Arts de Londres [10] y comenzó a publicar varios libros. Más de esos libros fueron revisados, ampliados y republicados en las décadas siguientes. Siguió escribiendo artículos para The Engineer de forma regular hasta mediados de la década de 1870. [1]
En un artículo de 1859 en The Engineer, Burgh ilustró y describió un sistema mejorado para un motor de vapor marino , que había patentado a principios de ese año. La imagen mostraba:
Burgh explicó además que "en las ilustraciones a es el cilindro de vapor, b la tapa delantera, que puede estar fundida como parte del cilindro o puede estar separada de él; c un tronco o tubo unido de forma segura a la tapa delantera del cilindro, estando abierto el extremo delantero de dicho tronco o tubo, mientras que el extremo trasero o interior está cerrado perfectamente hermético al vapor... (etc.)" [9]
En el prefacio de "Un tratado sobre maquinaria azucarera" (1863), Burgh explicó que la obra estaba "destinada al uso de los plantadores de azúcar, refinadores, ingenieros, etc., mostrando el proceso actual de producción de azúcar a partir de la caña y de fabricación y disposición de la maquinaria. Los diseños y las reglas se dan a partir de la práctica, pero al mismo tiempo, pueden ser susceptibles de mejora". [11]
El libro se dividió en tres partes, que Burgh describió de la siguiente manera:
PROCESO DE ANÁLISIS: ...para permitir la realización de cálculos correctos, a fin de determinar la maquinaria, etc., necesaria en proporción al producto requerido...
MAQUINARIA DE FABRICACIÓN: En esta parte de la obra el autor se ha esforzado por mostrar el modo de producir maquinaria efectiva y duradera del mejor tipo con el que está familiarizado actualmente.
MONTAJE Y CONEXIÓN: ...el método apropiado de montar y construir toda la maquinaria utilizada en la producción de azúcar a partir de la caña; pero más particularmente la del molino de azúcar y la batea de vacío, siendo estos dos aparatos los más esenciales. [11]
Una reseña de este trabajo en Scientific American en 1867 presentó la siguiente introducción:
Aunque la máquina de vapor marina, en general, es esencialmente la misma hoy que hace diez años, los detalles de la misma y la práctica de hoy en comparación con el pasado han cambiado tanto para mejor que la parte mecánica de la comunidad está siempre lista y ansiosa por obtener un conocimiento de la construcción en el momento actual.
Los escritores ingleses, con algunas excepciones, han proporcionado toda la literatura de la profesión, y en ellos buscamos las mejores obras sobre el tema. John Bourne ha prestado un servicio sustancial en este sentido, y no hay obras sobre ingeniería mecánica más útiles y confiables que su "Catecismo" y, posteriormente, su "Manual".
Tenemos ante nosotros una nueva obra sobre “Ingeniería marina moderna”, aplicada a los vapores de ruedas y de hélice, del ingeniero NP Burgh. La obra está publicada en Inglaterra y editada en Nueva York por D. Van Nostrand, nº 192 Broadway. [12]
La reseña continúa con un resumen del primer capítulo:
El primer número contiene dibujos de un nuevo conjunto de motores construidos recientemente en Inglaterra para una fragata rusa. Están hechos a escala y coloreados con precisión para representar los diferentes metales empleados. Los colores son los que se utilizan generalmente en la profesión, no intentos de imágenes. Dan una idea clara del plan y la disposición general. El estilo en el que está realizado el trabajo desafía la atención. La letra es grande y fina, el material es de doble plomo y en cuanto a la ejecución mecánica es impecable. El alcance del texto es bastante amplio; y en vista del interés que siempre se asocia al tema, el lector examina cada página con atención. El Sr. Burgh aborda el tema bastante preparado, de hecho confiado en su capacidad para hacer frente a cualquier pregunta, y después de discutir algunos de los tipos de motores de uso general, alude a nuestros antepasados de la siguiente manera:
"Diseñar motores en tierra y manejarlos correctamente, o más bien atenderlos en el mar, desconcertaría a algunos de nuestros antepasados, cuyos orígenes fueron, sin embargo, buenos ejemplos de esa era de progreso; “Lo que puede parecer una perfección de disposición, incluso después de la construcción en tierra, a menudo delatará una falta de previsión en cuanto al acceso para reparación o renovación en el mar”. [12]
Uno de los últimos libros que publicó Burgh fue sobre el diagrama indicador , que desde principios del siglo XX se llamó diagrama de presión-volumen o diagrama PV. Este fue el primer (y único) libro dedicado exclusivamente al diagrama indicador, su base teórica y sus aplicaciones. Este tipo de diagrama fue desarrollado a finales del siglo XVIII en el taller de Boulton y Watt por James Watt y su empleado John Southern (1758-1815). Se utilizó para mejorar la eficiencia de los motores y se mantuvo como secreto comercial hasta la década de 1830. En la década de 1850, William John Macquorn Rankine en 1859/1866 [13] fue uno de los primeros en dar una descripción detallada del dispositivo. Según Miller (2011):
En su Manual de la máquina de vapor (1859), W. J. Macquorn Rankine dio un tratamiento detallado e influyente del indicador en el marco de una nueva "ciencia de la ingeniería" en desarrollo . Rankine no sólo reconceptualizó el diagrama indicador como lo que él llamó el "diagrama de energía", sino que también ofreció una explicación científica sustancial de cómo las desviaciones de los diagramas indicadores reales con respecto al ideal podían vincularse con las características operativas de las máquinas y del indicador mismo. [14]
En aquellos días, más obras describían el diagrama y su origen, como en el Handbook of the steam-engine [15] de 1865 del ingeniero británico John Bourne. En el capítulo sobre "La potencia y el rendimiento de los motores", presentó el dispositivo e hizo un uso extensivo de los diagramas indicadores. En el primer capítulo de su obra de 1869, Burgh dio una descripción general del estado de la técnica sobre este tema en aquellos días:
Una gran parte de los jóvenes ingenieros consideran el diagrama indicador como una creación misteriosa, y aun suponiendo que comprendan cómo se forma, no comprenden las causas de las diversas formas de las figuras. Por lo tanto, sin duda hay lugar para un trabajo práctico sobre el tema que aborde el asunto tal como lo requiere un aprendiz: guiándolo paso a paso sin resbalar e imprimiendo en su mente todas las realidades del caso... La mejor instrucción para el joven ingeniero es, entonces, que se le exponga la verdad de cada minuciosa parte del tema que se le presenta, de modo que pueda comprenderlo. Cuando comprenda hasta aquí, obviamente su conocimiento le permitirá ponerlo en práctica con valentía, pues al estar familiarizado con los fundamentos del tema, también dominará en gran medida el resultado de sus trabajos. [16]
En el prefacio, Burgh explicó que el libro describe todos los detalles del diagrama PV en los siguientes diez pasos: [17]
- El capítulo I contiene la descripción y el uso del indicador, ilustrando, a escala de trabajo, los indicadores de los señores Maudslays y Richards (ver imagen).
- El Capítulo II se titula "Cómo hacer correctamente un diagrama indicador": trata de la acción del vapor en el cilindro, la definición del diagrama, el mecanismo indicador correcto para motores horizontales, verticales y oscilantes y notas indicadoras.
- El Capítulo III trata de la prueba de la presión atmosférica y de los detalles de las presiones de vapor, e incluye reglas y tablas relacionadas con el tema, con ejemplos prácticos e ilustraciones.
- El Capítulo IV es una descripción e ilustración completa de la geometría teórica del diagrama indicador de una manera más práctica que lo publicado hasta ahora.
- El Capítulo V. es la geometría práctica del diagrama indicador, que explica detalladamente la placa del frontispicio y otras figuras relacionadas con él.
- El Capítulo VI comienza con las ilustraciones de diagramas indicadores y engranajes construidos por las empresas que he mencionado y otras cuyos nombres se indican debajo de las figuras: este capítulo contiene veintiún diagramas de motores de tornillo modernos comunes de todas las clases; tres de motores compuestos; tres de motores de lanzamiento a vapor; y dos ilustraciones de engranajes indicadores para motores de acción de retorno.
- El capítulo VII está dedicado a diagramas tomados de los motores de paletas más modernos y contiene dieciocho ilustraciones de ellos; también el mecanismo indicador más mejorado por los señores Penn y Napier, para motores oscilantes.
- El Capítulo VIII trata de los diagramas indicadores de máquinas terrestres, mostrando once ejemplos tomados de varias clases, incluidas las máquinas locomotoras.
- El Capítulo IX explica e ilustra completamente los diagramas de bombas de aire y agua.
- El capítulo X cierra esta obra, con la explicación de los caballos de fuerza indicados en relación con el diagrama.
Esta obra fue reeditada varias veces en la época de Burgh. La cuarta edición de esta obra se publicó en 1876, [18] y la quinta edición en 1879. [19]
Burgh era muy conocido en su época. Muchos de sus libros fueron reeditados en su época. Su Pocket-Book of Practical Rules for the Proportions of Modern Engines and Boilers for Land and Marine purpose llegó a publicarse hasta la séptima edición a mediados de la década de 1880, [20] y su Engineer. King's Notes on Steam llegó a la decimonovena edición en 1882. [21] En la década de 1860 su obra se hizo conocida internacionalmente. En los Estados Unidos, la revista Scientific American publicó reseñas de su obra, y su trabajo fue publicado por la D. Van Nostrand Company de David Van Nostrand en Nueva York. En Alemania, el ingeniero Conrad Matschoss (1908) reconoció que Burgh y John Bourne fueron los principales autores de máquinas de vapor marinas en las décadas de 1850 y 1860. [22]
Tras su muerte en el siglo XX, los nuevos avances en el campo hicieron que las obras de Burgh quedaran obsoletas, pero las referencias a su trabajo siguieron apareciendo regularmente en pequeña escala. Por ejemplo, una de esas referencias de la década de 1930 mencionaba que:
... los detalles y dibujos de sus calderas y motores se dan en Modern Marine Engineering, de NP Burgh, publicado en 1872. El diseño más original fue el de J. y G. Rennie , ya que mientras que Penns y Maudslays conservaron la caldera de la locomotora y los motores sin condensación... [23]
Otra publicación de 1940 en la revista Combustion mencionó que:
El editor acaba de conocer un interesantísimo tratado sobre calderas, de NP Burgh, publicado en 1873. Debido a los numerosos diseños únicos que allí se presentan, se cree que los lectores de Combustion encontrarán una descripción de algunos de estos diseños de particular interés, ya que revelan el ingenio y el pensamiento de los ingenieros de aquellos días. [24]
El trabajo de Burgh no cayó en el olvido por completo. También en la segunda mitad del siglo XX se siguieron haciendo referencias a su obra. Por ejemplo, en 1967 Adrian Arthur Bennett mencionó los libros de Burgh "Rules for Designing, Constructing and Erecting Land and Marine Engines and Boilers" y "Modern Screw Propulsion" que desempeñaron un papel en la introducción de la ciencia y la tecnología occidentales en China en el siglo XIX. [25] En 1990 Stephen Hughes hizo referencia a la correspondencia de Burgh sobre la máquina de viga en su libro The Archaeology of an Early Railway System. [26] y Richard L. Hills mencionó su trabajo en su "History of the Stationary Steam Engine". [27]
