Matthew Murray (1765 - 20 de febrero de 1826) fue un fabricante inglés de máquinas herramienta y motores de vapor , que diseñó y construyó la primera locomotora de vapor comercialmente viable, la Salamanca de dos cilindros en 1812. Fue un diseñador innovador en muchos campos, incluidos los motores de vapor, las máquinas herramienta y la maquinaria para la industria textil .
Se sabe poco sobre los primeros años de Matthew Murray. Nació en Newcastle upon Tyne en 1765. Dejó la escuela a los catorce años y fue aprendiz de herrero o herrero . En 1785, cuando concluyó su aprendizaje, se casó con Mary Thompson (1764-1836) de Whickham , en el condado de Durham. Al año siguiente se mudó a Stockton y comenzó a trabajar como mecánico en la fábrica de lino de John Kendrew en Darlington , donde se había inventado el hilado mecánico del lino . [1]
Murray y su esposa, Mary, tuvieron tres hijas y un hijo, también llamado Matthew. [2]
En 1789, debido a la falta de comercio en las fábricas de lino de Darlington, Murray y su familia se mudaron a Leeds para trabajar para John Marshall , quien se convertiría en un destacado fabricante de lino . John Marshall había alquilado una pequeña fábrica en Adel , con el propósito de fabricar pero también para desarrollar una máquina de hilar lino preexistente, con la ayuda de Matthew Murray. Después de algunas pruebas y errores, para superar el problema de las roturas en el hilo de lino durante el hilado del lino, se realizaron suficientes mejoras para permitir que John Marshall emprendiera la construcción de una nueva fábrica en Holbeck en 1791, Murray estaba a cargo de la instalación. La instalación incluía nuevas máquinas de hilar lino de su propio diseño, que Murray patentó en 1790. En 1793, Murray obtuvo una segunda patente sobre un diseño de "Instrumentos y máquinas para hilar materiales fibrosos". Su patente incluía un motor de cardado y una máquina de hilar que introdujo la nueva técnica de hilado en húmedo del lino, que revolucionó el comercio del lino. [2] Murray mantuvo la maquinaria de las fábricas de Marshall e hizo mejoras que agradaron a su empleador. En esta etapa, parece que Murray era el ingeniero jefe de la fábrica.
La industria en la zona de Leeds se estaba desarrollando rápidamente y se hizo evidente que había una oportunidad para que se estableciera una empresa de ingenieros generales y mecánicos de molinos. Por lo tanto, en 1795, Murray se asoció con David Wood (1761-1820) y estableció una fábrica en Mill Green, Holbeck . Había varios molinos en las cercanías y la nueva empresa les suministraba maquinaria. La empresa tuvo tanto éxito que en 1797 se mudó a unas instalaciones más grandes en Water Lane, Holbeck. La empresa dio la bienvenida a dos nuevos socios en este punto; James Fenton (anteriormente socio de Marshall) y William Lister (un mecánico de molinos de Bramley, Leeds ). La empresa se hizo conocida como Fenton, Murray y Wood . Murray era el innovador técnico y el encargado de obtener pedidos; Wood estaba a cargo del funcionamiento diario de las obras; Fenton era el contable. [2]
Aunque la empresa seguía prestando servicios a la industria textil, Murray empezó a pensar en cómo mejorar el diseño de las máquinas de vapor. Quería hacerlas más sencillas, ligeras y compactas. También quería que la máquina de vapor fuera una unidad autónoma que pudiera montarse fácilmente en el lugar de trabajo con una precisión predeterminada. Muchas de las máquinas existentes sufrían de un montaje defectuoso, que requería mucho esfuerzo para corregirse. Un problema al que se enfrentaba Murray era que James Pickard ya había patentado el método de manivela y volante para convertir el movimiento lineal en movimiento circular. Murray superó ingeniosamente esta dificultad introduciendo un mecanismo de línea recta hipocicloidal de par Tusi . Este consistía en un gran anillo fijo con dientes internos. Alrededor del interior de este anillo giraba una rueda dentada más pequeña, con la mitad del diámetro de la exterior, impulsada por el vástago del pistón de la máquina de vapor, que estaba unido al borde del engranaje. A medida que el vástago del pistón se movía hacia atrás y hacia delante en línea recta, su movimiento lineal se convertía en movimiento circular por la rueda dentada. El cojinete de la rueda dentada estaba unido a una manivela en el eje del volante. Cuando utilizó el mecanismo de línea recta hipocicloidal pudo construir motores más compactos y ligeros que los anteriores. Sin embargo, Murray dejó de utilizar este tipo de movimiento tan pronto como expiró la patente de Pickard.
En 1799, William Murdoch , que trabajaba para la firma Boulton and Watt , inventó un nuevo tipo de válvula de vapor, llamada válvula de corredera D. Esta, en efecto, se deslizaba hacia atrás y hacia adelante, dejando pasar el vapor por un extremo del cilindro y luego por el otro. Matthew Murray mejoró el funcionamiento de estas válvulas accionándolas con un engranaje excéntrico unido al eje giratorio del motor.
Murray también patentó un regulador automático que controlaba el tiro del horno en función de la presión de la caldera, y diseñó una tolva mecánica que alimentaba automáticamente el combustible a la caja de fuego. Murray fue el primero en adoptar la colocación del pistón en posición horizontal en la máquina de vapor. Esperaba unos estándares de calidad muy altos de sus empleados, y el resultado fue que Fenton, Murray y Wood produjeron maquinaria de una precisión muy alta. Diseñó una máquina cepilladora especial para cepillar las caras de las válvulas de corredera. Al parecer, esta máquina se guardaba en una habitación cerrada, a la que solo se permitía el acceso a ciertos empleados. [2]
El motor hipocicloidal de Murray , en el museo Thinktank de Birmingham (Inglaterra), es el tercer motor en funcionamiento más antiguo del mundo y el motor en funcionamiento más antiguo con un mecanismo de línea recta hipocicloidal. [4]
Como resultado de la alta calidad de sus máquinas de vapor, las ventas aumentaron mucho y se hizo evidente que se necesitaba un nuevo taller de montaje de motores. Murray lo diseñó él mismo y construyó un enorme edificio circular de tres pisos conocido como Round Foundry . Este contenía una máquina de vapor montada en el centro para alimentar todas las máquinas del edificio. Murray también construyó una casa para sí mismo junto a las obras. El diseño de esta fue pionero, ya que cada habitación se calentaba con tuberías de vapor, por lo que se la conoció localmente como Steam Hall. [2]
El éxito que Fenton, Murray y Wood disfrutaron debido a la alta calidad de su trabajo atrajo la hostilidad de los competidores, Boulton y Watt . Esta última firma envió a los empleados William Murdoch y Abraham Storey a visitar a Murray, aparentemente en una visita de cortesía, pero en realidad para espiar sus métodos de producción. Murray, bastante tontamente, los recibió y les mostró todo. A su regreso, informaron a sus empleadores que el trabajo de fundición y forjado de Murray era muy superior al suyo, y se hicieron esfuerzos para adoptar muchos de los métodos de producción de Murray. También hubo un intento por parte de la firma de Boulton y Watt de obtener información de un empleado de Fenton, Murray y Wood mediante sobornos. Finalmente, James Watt jnr compró un terreno adyacente al taller en un intento de evitar que la firma se expandiera.
Boulton y Watt impugnaron con éxito dos patentes de Murray. La patente de Murray de 1801, para bombas de aire mejoradas y otras innovaciones, y la de 1802, para un motor compacto autónomo con un nuevo tipo de válvula de corredera, fueron impugnadas y revocadas. En ambos casos, Murray había cometido el error de incluir demasiadas mejoras juntas en la misma patente. Esto significaba que si se determinaba que alguna mejora había infringido un derecho de autor , toda la patente sería invalidada.
A pesar de las maniobras de Boulton y Watt, la firma de Fenton, Murray y Wood se convirtió en un serio rival para ellos, atrayendo muchos pedidos. [2]
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En 1812, la empresa suministró a John Blenkinsop , gerente de la mina de carbón Middleton de Brandling , cerca de Leeds, la primera locomotora de vapor de dos cilindros ( Salamanca ). Esta fue la primera locomotora de vapor que tuvo éxito comercial.
El cilindro doble fue una invención de Murray; [7] pagó a Richard Trevithick una regalía por el uso de su sistema patentado de vapor de alta presión, pero lo mejoró, utilizando dos cilindros en lugar de uno para proporcionar un accionamiento más suave.
Como solo una locomotora ligera podía funcionar sobre raíles de hierro fundido sin romperlos, la carga total que podían transportar era muy limitada. En 1811, John Blenkinsop patentó un sistema de rueda dentada y raíl de cremallera. La rueda dentada era impulsada por bielas y engranaba con un raíl dentado a un lado de la vía. Este fue el primer ferrocarril de cremallera y tenía un ancho de vía de 4 pies y 1½ pulgadas.
Una vez que se había ideado un sistema para fabricar raíles de hierro maleable , alrededor de 1819, el movimiento de piñón y cremallera se volvió innecesario, aparte del uso posterior en ferrocarriles de montaña . Sin embargo, hasta ese momento permitió que una locomotora pequeña y liviana transportara cargas que sumaban al menos 20 veces su propio peso. Salamanca tuvo tanto éxito que Murray fabricó tres modelos más. Uno de ellos se conocía como Lord Wellington , y se dice que los otros se llamaron Prince Regent y Marquis Wellington , aunque no se conoce ninguna mención contemporánea de esos dos nombres. La tercera locomotora destinada a Middleton fue enviada, a pedido de Blenkinsop, a la vía de vagones de la mina de carbón Kenton and Coxlodge cerca de Newcastle upon Tyne , donde parece haber sido conocida como Willington . Allí fue vista por George Stephenson , quien modeló su propia locomotora Blücher sobre ella, sin el accionamiento de cremallera y, por lo tanto, mucho menos efectiva. [2]
Después de que dos de las locomotoras explotaran , matando a sus conductores, y las dos restantes fueran cada vez menos confiables después de al menos 20 años de duro trabajo, la mina de carbón de Middleton finalmente volvió al transporte de caballos en 1835. Se rumorea que una locomotora restante se conservó durante algunos años en la mina de carbón, pero finalmente fue desguazada.
En 1811, la empresa fabricó un motor de vapor de alta presión modelo Trevithick para John Wright, un cuáquero de Great Yarmouth , Norfolk . El motor se instaló en el barco de vapor de ruedas l'Actif , que navegaba desde Yarmouth. El barco era un corsario capturado que había sido comprado al gobierno. Se le instalaron ruedas de paletas que fueron impulsadas por el nuevo motor. El barco fue rebautizado como Experiment y el motor tuvo mucho éxito; finalmente se transfirió a otro barco, The Courier .
En 1816, Francis B. Ogden, cónsul de los Estados Unidos en Liverpool , recibió dos grandes máquinas de vapor marinas de dos cilindros de la firma de Murray. Ogden luego patentó el diseño como propio en Estados Unidos. Allí fue ampliamente copiado y utilizado para propulsar los barcos de vapor de ruedas del Mississippi . [2]
Murray introdujo mejoras importantes en la maquinaria para hilar y deshilachar el lino . El deshilachado consistía en preparar el lino para hilar dividiendo y estirando las fibras. La máquina de deshilachado de Murray le valió la medalla de oro de la Royal Society of Arts en 1809. En la época en que se realizaron estas invenciones, el comercio del lino estaba a punto de expirar, ya que los hilanderos no podían producir hilo de forma rentable. El efecto de sus invenciones fue reducir el coste de producción y mejorar la calidad de la fabricación, estableciendo así el comercio británico del lino sobre una base sólida. La producción de maquinaria para el lino se convirtió en una rama importante de la fabricación en Leeds, y se fabricaron grandes cantidades para su uso en el país así como para la exportación, lo que dio empleo a un número cada vez mayor de mecánicos altamente cualificados. [2]
En 1814 Murray patentó una prensa hidráulica para enfardar tela, en la que las mesas superior e inferior se aproximaban simultáneamente. Mejoró las prensas hidráulicas inventadas por Joseph Bramah y en 1825 diseñó una enorme prensa para probar cables de cadena . Su prensa, construida para la Junta de la Marina , tenía 34 pies de largo y podía ejercer una fuerza de 1000 toneladas. La prensa se completó justo antes de la muerte de Murray. [2]
Matthew Murray murió el 20 de febrero de 1826, a la edad de sesenta años. Fue enterrado en el cementerio de la iglesia de San Mateo en Holbeck , Leeds. Su tumba estaba coronada por un obelisco de hierro fundido fabricado en la Round Foundry. Su empresa sobrevivió hasta 1843. Varios ingenieros destacados se formaron allí, entre ellos Benjamin Hick , Charles Todd , David Joy y Richard Peacock .
Es un testimonio del buen diseño y la buena mano de obra que se puso en sus máquinas de vapor, que varias de sus grandes máquinas de molino funcionaron durante más de ochenta años, y una de ellas, instalada de segunda mano en los talleres de reparación de locomotoras de King's Cross , funcionó durante más de un siglo.
El único hijo de Murray, Matthew (c.1793–1835) [8], hizo un aprendizaje en Round Foundry y se fue a Rusia ; fundó una empresa de ingeniería en Moscú , [2] donde murió a los 42 años. [9]
La invención del cilindro doble se debió a Matthew Murray de Leeds, uno de los mejores ingenieros mecánicos de su tiempo.
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