Анимация схемы паровой машины Ньюкомена. - Пар показан розовым цветом, а вода голубым цветом. - Закрытое состояние кранов показано красным цветом, а открытое состояние кранов показано зелёным цветом.
В 1705 году совместно со стекольщиком-лудильщикомДжоном Колли[англ.][примечания 1], тоже из Дартмута, построили первую паровую (пароатмосферную[2]) машину, отличавшуюся от машины Севери наличием цилиндра с поршнем и тем, что сгущение (конденсация) пара производилось обливанием цилиндра снаружи водой[3]. В 1711 году Ньюкомен изменил технологию конденсации пара с внешнего обливания цилиндра водой на впрыскивание воды внутрь цилиндра, что значительно ускорило ход машины[3], но машина всё ещё оставалась вакуумной, то есть рабочий ход совершался не высоким давлением пара, а низким давлением вакуума, образующегося после впрыска холодной воды в цилиндр с горячим водяным паром.
На своё изобретение Ньюкомен получить патент не смог, так как паровой водоподъёмник уже запатентовал Т. Севери в 1698 году, чем закрепил за собой любые возможности использования водяного пара[4][5]; позднее они начали работать совместно[3][1][6].
Заслуга Ньюкомена в том, что он одним из первых осуществил замысел использования пара для получения механической работы[1].
Его именем названо Общество историков техники Великобритании[1].
За основу машины был взят принцип парового котла, созданного Дени Папеном, в котором паровой цилиндр с насосом были конструктивно вынесены за пределы самого котла[2][4]. Работала машина за счёт того, что внутри цилиндра перемещался поршень, связанный с одним концом балансира, в то время как другой конец балансира соединялся со штангами водоотливного насоса. Пар, поступающий в цилиндр из котла, поднимал поршень, а атмосферное давление заставляло поршень опускаться и, соответственно, связанные с поршнем насосные штанги периодически поднимались вверх и опускались вниз, совершая полезную работу по откачиванию воды. Излишки пара выходили из котла через предохранительный клапан[2][5][7].
В вакуумной машине Ньюкомена рабочий ход осуществлялся не высоким давлением пара, а вакуумом, образующимся после впрыска воды. Низкое давление вакуума делало вакуумную машину менее опасной, чем машина высокого давления, но значительно уменьшало к.п.д. и мощность двигателя.
Мощность машины Ньюкомена была 8 л. с., что обеспечивало подъём воды с глубины 80 метров и расходовала 25 кг угля в час на 1 л. с.[4][5] Опыты с паровым насосом Ньюкомен начал с 1705 года[2] и совершенствовал его примерно десять лет, пока он не начал работать исправно (1712)[1].
Машина Ньюкомена получила распространение в угольных и рудных шахтахАнглии[2], а также во Франции и Германии, в основном в горной промышленности, иногда использовалась при снабжении водопроводов крупных городов водой[4]. Из-за громоздкости и неравномерного хода потребляла много топлива, в связи с чем не удовлетворяла потребностям промышленности и использовалась в узкоспециализированых целях, не достигнув уровня универсального двигателя[1][4][8]. Она послужила основой для создания парового двигателя Уатта[2].
Оригинальная модель созданной Ньюкоменом машины находится в Королевской коллегии в Лондоне[3].
Ньюкомен Томас // Большая Советская Энциклопедия (в 30 томах) / Глав. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: «Советская Энциклопедия», 1974. — Т. 18 (Никко — Отолиты). — 632 с. — 629 500 экз.
Зворыкин А. А. История техники / отв. редактор Ю. К. Милонов. — М.: Соцэкгиз, 1962.
Шухардин С. В., Ламан Н. К., Федоров А. С. Техника в её историческом развитии: от появления ручных орудий труда до становления техники машино-фабричного производства. — М.: Наука, 1979. — 411 с.
