Nicholas Procter Burgh
# Nicholas Procter Burgh

Nicholas Procter Burgh (Callington, 1834 – Croydon, 1900) è stato un ingegnere britannico, noto per il suo lavoro sui motori marini, l'ingegneria navale, la propulsione a eliche, le caldaie e la loro produzione, e il diagramma PV.

## Biografia

Nato a Callington, in Cornovaglia, nel 1834, sposò Elizabeth Parker Lewis di Gloucester nel 1857 a Plymouth. Si stabilirono a Sheerness dove, nel 1859, Burgh ottenne il suo primo brevetto per un miglioramento dei motori a vapore. Negli anni settanta del XIX secolo hanno vissuto a Waterloo Road, Londra, e negli anni ottanta del XIX secolo a Croydon, una grande città del sud di Londra.

Dopo aver lavorato nell'industria per alcuni anni, Burgh ha avviato uno studio di consulenza come ingegnere navale nel 1859. Divenne membro dell'Institution of Mechanical Engineers nel 1870 e successivamente fu eletto primo presidente dell'Institution of Marine Engineers. Uno dei suoi apprendisti è stato l'ingegnere meccanico, inventore e direttore generale George Best Martin (1847–1901), un altro allievo è stato William Wallington Harris (1841–1924).

Burgh pubblicò il suo primo articolo sul mensile londinese The Engineer nel 1859 sul suo progetto brevettato per il miglioramento di un motore a vapore. Negli anni sessanta del XIX secolo entrò ulteriormente in risalto quando tenne diverse conferenze alla Royal Society of Arts di Londra, iniziando poi a pubblicare diversi libri. Molti di questi libri furono rieditati, ampliati e ripubblicati nei decenni successivi. Ha continuato a scrivere regolarmente articoli per The Engineer su fino alla metà degli anni settanta del XIX secolo.

## Lavori

### 1859 - Motore a vapore di Burgh

In un articolo del 1859 pubblicato su The Engineer, Burgh ha raffigurato e descritto una disposizione migliorata di un motore a vapore marino che aveva brevettato all'inizio di quell'anno. L'immagine mostrava:

* la vista in sezione verticale di un motore marino (fig. 1) presa sulle linee C, D e B (di fig. 2)
* la vista generale in pianta di una coppia di tali motori, il cilindro del motore di poppa e la disposizione delle pompe dell'aria e delle valvole del primo motore mostrati nella sezione
* la vista in sezione trasversale (di fig. 2) presa sulla linea G, H, che mostra il cilindro di un motore, la pompa ad aria e il condensatore dell'altro motore che lo affianca, con la rimozione delle bielle, dell'elemento guida e del blocco
* i due cuscinetti principali e le loro bronzine sono mostrati nella sezione

Burgh ha inoltre spiegato che "nella illustrazione a è il cilindro a vapore, b il coperchio di chiusura, che può essere gettato come parte del cilindro o può essere separato da esso; c un tronco o tubo saldamente attaccato al coperchio dell'estremità anteriore del cilindro, la coda anteriore di tale tronco o tubo aperta, mentre l'estremità posteriore o interna è chiusa perfettamente a tenuta di vapore.... (ecc.)"

### 1863 - A treatise on sugar machinery

Nella prefazione di A treatise on sugar machineryo (1863) ha spiegato che il lavoro è stato:

«...intended for the use of Sugar Planters, Refiners, Engineers, etc. showing the present process of producing sugar from the cane, and of manufacturing and arranging the machinery. The designs and rules are given from practice, but at the same time, may be susceptible of improvement.»

«...destinato all'uso di piantatrici per zucchero, raffinerie, ingegnerie, ecc. che mostrano l'attuale processo di produzione dello zucchero di canna e di fabbricazione e disposizione dei macchinari. I progetti e le regole sono dati dalla pratica, ma allo stesso tempo possono essere suscettibili di miglioramento.»

(Nicholas Procter Burgh, A treatise on sugar machinery)

Il libro è stato diviso in tre parti, che Burgh ha descritto come segue:

«ANALYSIS PROCESS: The author has endeavoured to show clearly the necessary amount of information on this subject, to enable correct calculations to be made, so as to determine the machinery, etc., requisite in proportion to the produce required. For the information acquired and rendered in the Colonial Process, the author begs to express his deep obligation to P.L. Simmonds, Esq., F.S.S., author of the Dictionary of Trade Products. The information on the Home Process has been obtained from the author's professional practice, but not being a sugar boiler or refiner, he trusts that any defects or omissions will be leniently received.

MANUFACTURING MACHINERY: In this part of the work the author has endeavoured to show the mode of producing effective and durable machinery of the best kind he is at present conversant with.

ERECTING AND CONNECTING: As this branch of engineering is an important one, the author has deemed it requisite to describe in detail, the proper method of erecting and constructing the whole of the machinery used in the produce of sugar from the cane; but more particularly that of the sugar mill and vacuum pan, these two apparatus being the most essential.»

«PROCESSO DI ANALISI: L'autore si è sforzato di mostrare chiaramente la quantità di informazioni necessarie su questo argomento, per permettere di effettuare calcoli corretti, per determinare le macchine, ecc. necessarie in proporzione al prodotto richiesto. Per le informazioni acquisite e rese nel Processo Coloniale, l'autore prega di esprimere il suo profondo obbligo nei confronti di P.L. Simmonds, Esq., F.S.S.S., autore del Dictionary of Trade Products. Le informazioni sul processo domestico sono state ottenute dalla pratica professionale dell'autore, ma non essendo stato testato con una caldaia o una raffinatrice, egli confida che eventuali difetti o omissioni saranno ricevuti con clemenza.

MACCHINARIO DI FABBRICAZIONE: In questa parte dell'opera l'autore ha cercato di mostrare il modo di produrre macchinari efficaci e durevoli del miglior tipo con cui ha attualmente familiarità.

IL MONTAGGIO E IL COLLEGAMENTO: Poiché questo ramo dell'ingegneria è importante, l'autore ha ritenuto necessario descrivere in dettaglio il metodo corretto di montaggio e costruzione dell'insieme dei macchinari utilizzati per la produzione dello zucchero dalla canna; ma più in particolare quello del mulino e della coppiglia, che sono i due apparecchi più importanti.»

(Nicholas Procter Burgh, A treatise on sugar machinery)

### 1867 - Modern Marine Engineering

Una recensione di questo lavoro del 1867 pubblicata sul Scientific American ha dato la seguente introduzione:

«Although the marine steam engine, in general, is essentially the same today. as it was ten years ago, the details of it, and the practice of today compared with the past are so changed for the better that the mechanical portion of the community are always ready and eager to obtain a knowledge of the construction at the present time.

English writers have, with a iew exceptions, supplied all the literature of the profession, and to them we look for the best works on the subject. John Bourne has rendered substantial service in this way, and there are no works on mechanical engineering more useful and reliable than his Catechism, and later Hand Book.

We have before us a new work on Modern Marine Engineering applied to paddle and screw steamers, by N.P. Burgh, engineer. The work is published in England, and issued in New York by D. Van Nostrand, No. 192 Broadway.»

«Anche se il motore a vapore marino, in generale, è sostanzialmente lo stesso oggi. Come dieci anni fa, i dettagli di esso, e la pratica di oggi rispetto al passato sono così modificati in meglio che la parte meccanica della comunità sono sempre pronti e desiderosi di ottenere una conoscenza della costruzione in questo momento.

Gli scrittori inglesi hanno, con poche eccezioni, fornito tutta la letteratura della professione, e a loro cerchiamo le migliori opere sull'argomento. John Bourne ha reso un servizio sostanziale in questo modo, e non ci sono opere di ingegneria meccanica più utili e affidabili del suo Catechism, e successivamente Hand Book.

Abbiamo davanti a noi un nuovo lavoro di Modern Marine Engineering applicato ai piroscafi a pale e a eliche ingegnerizzate da N.P. Burgh. L'opera è pubblicata in Inghilterra, e distribuita a New York da D. Van Nostrand, No. 192 Broadway.»

(Scientific American)

La recensione procede con una sintesi del primo capitolo:

«The first number contains drawings of a new set of engines recently built in England for a Russian frigate. These are made to scale, and accurately colored to represent the different metals employed. The colors are those generally used by the profession, not attempts at pictures. They give a clear idea of the plan and general arrangement. The style in which the work is got up challenges attention. The type is large and fine, the matter is double-leaded, and in point of mechanical execution faultless. The scope of the text is somewhat comprehensive; and in view of the interest always attaching to the subject, the reader scans every page attentively. Mr. Burgh goes into the subject quite prepared, indeed confident of his ability to cope with any question, and after discussing some of the types of engines in general use, he alludes to our forefathers as follows: To design engines-on land, and correctly manage, or rather attend to them at sea. would puzzle some of our forefathers, whose originations were nevertheless fair examples of that age of progression; what may seem perfection of arrangement, even after construction, on land, will often betray want of foresight as to access for repair or renewal at sea.»

«Il primo numero contiene i disegni di una nuova serie di motori recentemente costruiti in Inghilterra per una fregata russa. Questi sono realizzati in scala e accuratamente colorati per rappresentare i diversi metalli utilizzati. I colori sono quelli generalmente utilizzati dalla professione, non i tentativi di immagini. Essi danno un'idea chiara del piano e della disposizione generale. Lo stile in cui il lavoro si alza sfida l'attenzione. Il tipo è grande e fine, la materia è a doppio piombo, e nel punto di esecuzione meccanica perfetta. La portata del testo è alquanto completa; e in considerazione dell'interesse sempre connesso all'argomento, il lettore scansiona attentamente ogni pagina. Il signor Burgh affronta l'argomento abbastanza preparato, anzi fiducioso della sua capacità di affrontare qualsiasi questione, e dopo aver discusso alcuni dei tipi di motori in uso generale, allude ai nostri antenati come segue: Progettare motori a terra e gestirli correttamente, o meglio occuparsi di loro in mare. sconcerterebbe alcuni dei nostri antenati, le cui origini erano comunque esempi giusti di quell'epoca di progressione; ciò che può sembrare la perfezione della disposizione, anche dopo la costruzione a terra, spesso tradirà la mancanza di lungimiranza per quanto riguarda l'accesso per la riparazione o il rinnovamento in mare.»

(Scientific American)

### 1869 - The Indicator Diagram Practically Considered

Uno dei libri successivi pubblicati da Burgh era sul diagramma PV, fin dall'inizio del XX secolo chiamato diagramma del volume di pressione o diagramma fotovoltaico. Questo è stato il primo (e unico) libro dedicato esclusivamente al diagramma PV, al suo background teorico e alle sue applicazioni. Questo tipo di diagramma è stato sviluppato alla fine del XVIII secolo nel laboratorio di Boulton & Watt da James Watt e dal suo dipendente John Southern (1758–1815). Fu utilizzato per migliorare l'efficienza dei motori e ha mantenuto il segreto commerciale fino al 1830. Nel 1850 William John Macquorn Rankine fu uno dei primi a fornire una descrizione dettagliata del dispositivo. Secondo Miller (2011):

«A detailed and influential treatment of the indicator within the framework of a newly developing 'engineering science' was given by W. J. Macquorn Rankine, in his A Manual of the Steam Engine (1859). Rankine not only reconceptualized the indicator diagram as what he called the diagram of energy, but also offered a substantial scientific account of how departures of real indicator diagrams from the ideal could be linked to operating characteristics of engines and of the indicator itself»

«Un trattamento dettagliato e influente dell'indicatore nel quadro di una nuova 'scienza ingegneristica' in fase di sviluppo è stato dato da W. J. Macquorn Rankine, nel suo A Manual of the Steam Engine (1859). Rankine non solo ricettualizzava il diagramma degli indicatori come quello che egli chiamava il diagramma dell'energia, ma offriva anche un resoconto scientifico sostanziale di come gli scostamenti dei diagrammi degli indicatori reali dall'ideale potessero essere collegati alle caratteristiche di funzionamento dei motori e dell'indicatore stesso.»

(David Philip Miller, The International Journal for the History of Engineering & Technology)

Altre opere dell'epoca descrivono il diagramma e la sua origine, come nel Handbook of the steam-engine del 1865 dell'ingegnere britannico John Bourne. Nel capitolo Power and performance of engines introdusse il dispositivo e fece ampio uso di diagrammi PV. Nel primo capitolo della sua opera del 1869 fornì una descrizione generale dello stato dell'arte in materia a quei tempi:

«A very large proportion of the young members of the engineering profession look at an indicator diagram as a mysterious production; and even supposing that they comprehend how it is formed, they do not understand the causes for the various forms of figures. There is, therefore undoubtedly, room for a practical work on the subject which shall deal with the matter just as a learner requires: leading him on step by step without slipping, and impressing on his mind all the realities of the case... The best course of instruction for the young engineer then is, that the truth of each minute portion of the subject before him be laid bare, so that he can comprehend it. When he understands thus far, obviously his knowledge will enable him to put the same into practice boldly: for by being acquainted with the ground-work of the subject, he is master also to a great extent of the result of his labours»

«Una gran parte dei giovani membri della professione ingegneristica guarda a un diagramma PV come a una produzione misteriosa; e anche supponendo che comprendano come si è formato, non capiscono le cause delle varie forme di figure. C'è, quindi, indubbiamente, spazio per un lavoro pratico sull'argomento che affronterà la questione proprio come lo studente richiede: guidarlo passo dopo passo senza scivolare, e imprimere nella sua mente tutte le realtà del caso... Il miglior corso d'istruzione per il giovane ingegnere è quindi che la verità di ogni minima parte del soggetto che lo precede sia messa a nudo, in modo che egli possa comprenderla. Quando capisce cosa fatto fino ad ora, la sua conoscenza gli permetterà di metterlo in pratica con coraggio: infatti, conoscendo il lavoro di base del soggetto, egli è anche maestro in gran parte del risultato del suo lavoro.»

(John Bourne, Handbook of the steam-engine)

Nella prefazione, Burgh ha spiegato che il libro descrive tutte le entrate e le uscite del diagramma PV nei seguenti dieci passi:

   * Capitolo I. Contiene la descrizione e l'uso dell'indicatore, illustrando, su scala di lavoro, gli indicatori dei signori Maudslays e Richards (vedi immagine).

   * Capitolo II. È sotto il titolo, "How to take an indicator diagram correctly:" che tratta l'azione del vapore nel cilindro; la definizione del diagramma; corretto indicatore di marcia per i motori orizzontali, verticali e oscillanti, e le note di indicazione.

   * Capitolo III. Si occupa della prova di pressione atmosferica e dei particolari delle pressioni di vapore, e comprende regole e tabelle che trattano l'argomento, con esempi pratici e illustrazioni.

   * Capitolo IV. È una completa descrizione e illustrazione della geometria teorica del diagramma degli indicatori in modo più pratico di quanto non sia stato finora pubblicato.

   * Capitolo V. È la geometria pratica del diagramma degli indicatori, che spiega completamente la targhetta del frontale e le altre figure ad esso collegate.

   * Capitolo VI. inizia con le illustrazioni degli schemi degli indicatori e degli ingranaggi costruiti dalle ditte che ho citato, e altri i cui nomi sono indicati sotto le figure: questo capitolo contiene ventuno schemi di motori a vite moderni e ordinari di tutte le classi; tre di motori composti; tre di motori a vapore; e due illustrazioni di indicatori di direzione per motori ad azione di ritorno.

   * Capitolo VII. È dedicato ai diagrammi tratti dai più moderni motori a pale, e ne contiene diciotto illustrazioni; anche il più perfezionato indicatore di marcie dei signori Penn e Napier, per motori oscillanti.

   * Capitolo VIII. Tratta gli schemi degli indicatori dei motori terrestri, con undici esempi tratti da varie classi, compresi i motori di locomotive.

   * Capitolo IX. Spiega e illustra in modo completo gli schemi delle pompe dell'aria e dell'acqua.

   * Capitolo X. Chiude questo lavoro con la spiegazione della potenza indicata in relazione al diagramma.

Quest'opera è stata ripubblicata più volte ai tempi di Burgh. La quarta edizione di quest'opera fu pubblicata nel 1876 e la quinta edizione nel 1879.

## Accoglienza

Burgh era ben noto ai suoi giorni. Molti dei suoi libri furono ripubblicati ai suoi tempi. Il suo Pocket-Book of Practical Rules for the Proportions of Modern Engines and Boilers for Land and Marine purposes è stato ripubblicato fino alla settima edizione a metà degli anni ottanta del XIX secolo. Engineer. King's Notes on Steam ha raggiunto la diciannovesima edizione nel 1882. Nel 1860 il suo lavoro divenne noto a livello internazionale. Negli Stati Uniti la rivista Scientific American ha pubblicato recensioni del suo lavoro, il suo lavoro è stato pubblicato a New York dalla D. Van Nostrand Company di David Van Nostrand. In Germania l'ingegnere Conrad Matschoss (1908) ha riconosciuto che Burgh e John Bourne erano i principali autori di motori a vapore marini nel 1850 e 1860.

Dopo la sua morte, nel XX secolo, nuovi sviluppi nel campo hanno reso obsoleti i lavori di Burgh, ma riferimenti al suo lavoro continuano ad apparire regolarmente su piccola scala. Ad esempio, uno di quei riferimenti degli anni Trenta scriveva:

«... particulars and drawings of their boilers and engines are given in Modern Marine Engineering, by N.P. Burgh, published in 1872. The most original design was that of J. and G. Rennie, for whereas Penns and Maudslays both retained the locomotive boiler and non-condensing engines.»

«... i particolari e i disegni delle loro caldaie e dei loro motori sono forniti in Modern Marine Engineering, di N.P. Burgh, pubblicato nel 1872. Il progetto più originale fu quello di J. and G. Rennie, mentre Penns e Maudslays mantennero entrambi la caldaia della locomotiva e i motori senza condensazione.»

(Edgar Charles Smith, A Short History of Naval and Marine Engineering)

Un'altra pubblicazione del 1940 sulla rivista Combustion ne ha parlato:

«Most interesting treatise on boilers, by N. P. Burgh, published in 1873, has just come to the attention of the Editor. Because of the many unique arrangements therein presented, it is believed that Combustion readers will find a description of some of these designs of particular interest in revealing the ingenuity and thinking of engineers of those days.»

«Il più interessante trattato sulle caldaie, di N. P. Burgh, pubblicato nel 1873, è appena giunto all'attenzione dell'editore. A causa dei numerosi arrangiamenti unici in esso presentati, si ritiene che i lettori di Combustion troveranno una descrizione di alcuni di questi progetti di particolare interesse nel rivelare l'ingegnosità e il pensiero degli ingegneri di quei tempi.»

(Carl Stripe, Combustion)

Il lavoro di Burgh non è stato completamente dimenticato, anche nella seconda parte del ventesimo secolo sono stati fatti di continuo riferimenti al suo lavoro. Ad esempio, nel 1967 Adrian Arthur Bennett ha citato i libri di Burgh Rules for Designing, Constructing and Erecting Land and Marine Engines and Boilers e Modern Screw Propulsion che gioca un ruolo nell'introduzione della scienza e della tecnologia occidentale in Cina nell'Ottocento. Nel 1990 Stephen Hughes ha fatto riferimento alla corrispondenza di Burgh sul motore a raggiera nel suo The Archaeology of an Early Railway System e Richard L. Hills ha citato il suo lavoro nel History of the Stationary Steam Engine.

## Opere

* (EN) Nicholas Procter Burgh, A treatise on sugar machinery, E. & F.N. Spon, 1863.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, Practical illustrations of modern land and marine engines, E. & F.N. Spon, 1864.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, Practical rules for the proportions of modern engines and boilers for land and marine purposes, H.C. Baird, 1865.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, Modern marine engineering, illustrated with thirty six correctly colored plates and two hundred and forty wood-cuts, E. & F.N. Spon, 1866.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, A practical treatise on modern screw-propulsion: Illustrated with fifty-two plates, and one hundred and three woodcuts, E. & F.N. Spon, 1869.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, The indicator diagram pratically considered, E. & F.N. Spon, 1869.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, A practical treatise on the condensation of steam, E. & F.N. Spon, 1871.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, Link-motion and expansion-gear, pratically considered, E. & F.N. Spon, 1872.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, A practical treatise on boilers and boiler-making, E. & FN Spon, 1873.
* (EN) Nicholas Procter Burgh, Modern marine compound engines; forming a supplement to modern marine engineering, E. & FN Spon, 1874.
