Sejarah Dan Teknologi Mesin Uap : Pembuatan Mesin Uap Pertama

Sejarah Dan Teknologi Mesin Uap : Pembuatan Mesin Uap Pertama

Mesin uap pertama - Sejarah bermula dari akhir abad ke-17, dimana pada saat itu Inggris sedang ditimpa krisis kayu, karena eksploitasi kayu besar-besaran untuk pembuatan galangan kapal laut dan sebagai bahan bakar yang menyebabkan lahan hutan habis.

Kapal-kapal yang dibuat tersebut diperlukan untuk berdagang sekaligus juga sebagai armada pertahanan.

Kemudian Inggris menemukan alternatif pengganti yang cocok terhadap bahan bakar tersebut, yaitu batu bara, dan untuk memperoleh batubara harus dilakukan dengan cara penambangan.

Sementara itu, demi memproduksi batubara dengan jumlah besar, maka penggalian lebih dalam harus dilakukan.

Masalahnya adalah, dengan melakukan penggalian, maka air dapat merembes ke dalam tambang, sehingga kebutuhan mendesak untuk mengeluarkan air dari dalam tambang tersebut menjadi hal yang penting.

Thomas Savery, Pembuat Pompa Uap Pertama

Pada tahun 1698, Thomas Savery, seorang insinyur militer, berhasil memperoleh paten untuk pompa uap, dan mulai mempromosikannya kepada para pengusaha tambang atau kepada siapapun yang mau mendengarkannya.

Thomas Savery
Sumber : wikimedia

Perangkat yang diciptakannya terdiri dari ruang didih yang mengarahkan uap ke dalam wadah kedua, dimana pipa dengan katup yang berjenis non-return turun ke dalam air yang perlu untuk dihilangkan. Air dingin dituangkan diatas wadah uap dan uap air yang berada didalam diembunkan menjadi cairan, kondisi vakum yang dihasilkan akan menarik air dari bawah. Air yang sudah di hisap tidak dapat kembali melalui non-return valve, namun dikeringkan melalui pipa yang lain.

Pompa uap yang dibuat Thomas Savery
Sumber: Wikipedia

Namun sayang sekali, alat yang diciptakan oleh Savery ini tidak praktis untuk diguanakan dalam pertambangan. Sebagian besar penjualannya dibuat untuk digunakan pada perkebunan swasta yang ingin mengalirkan kelebihan air, dan menggunakan kembali untuk kebutuhan rumah dan kebun.

Kelemahan alat yang diciptakannya adalah karena pemanasan ruang uap dan pendinginan harus dikelola secara manual. Selain itu, mesin juga hanya bisa menarik air dari kedalaman terbatas, sementara itu untuk menarik air dari tambang yang dalam diperlukan serangkaian mesin yang dipasang pada berbagai tingkatan.

Thomas Newcomen Menciptakan Sistem Pompa Uap Yang Lebih Efektif

Thomas Newcomen adalah seorang pandai besi. Pada tahun 1712, ia dan asistennya John Calley, seorang peniup kaca dan tukang ledeng menciptakan sistem pompa uap yang lebih efektif. Mesin yang dibuat oleh Newcomen ini menggabungkan pemisahan dari boiler dan tabung uap dengan piston pendorong uap Papin.

Sementara Savery berusaha untuk mengganti pompa kuda konvensional dengan mesinnya, maka Newcomen berusaha untuk menggunakan pompa pendorong uap untuk melakukan pekerjaan kuda. Mesin yang dibuat oleh Newcomen ini mirip dengan mesin yang dibuat oleh Savery.

Kemiripan ini termasuk ruang atau wadah yang berisi uap dan didinginkan dengan oleh injeksi cepat air dingin untuk membuat vakum dan mendorong perubahan dalam tekanan atmosfer. Kekuatan dari vakum akan menekan piston ke bawah dan menarik rantai yang mengaktifkan sebuah pompa pada ujung balok yang didorong. Ketika air dalam silinder berubah menjadi uap lagi, maka akan mendorong piston bergerak ke atas dan berat yang dihasilkan pada sisi lainnya akan mendorong balok pada posisi awal kembali.

Mesin pompa uap yang dirancang oleh Thomas Newcomen
Sumber : Wikipedia

Mesin yang dicptakan oleh Newcomen ini menjadi sukses besar, dan digunakan oleh ratusan tambang di Inggris dan juga di luar negeri. Mesin ini begerak dengan kecepatan yang lambat dan menggunakan biaya operasional yang rendah.

Para insinyur segera mulai 'bermain-main' dengan mesin Newcomen ini seperti :

• Meningkatkan silinder
• Meningkatkan katup
• Meningkatkan efisiensi bahan bakar dari pompa uap

Penciptaan besi yang kuat juga membuat mesin ini lebh tahan lama. Pabrik peleburan juga menyadari bahwa mereka tida harus beroperasi didekat sungai, karena mesin Newcomen ini dapat digunakan sebagai pengganti pompa air untuk tenaga tungku.

Pada bagian berikutnya, kita akan melihat James Watt, yang memberikan sebagian besar penemuan dan membawa ke era teknologi mesin uap yang lebih maju.

Baca juga :
Sejarah Dan Prinsip Teknologi Mesin Uap




Robert Lamb "How Steam Technology Works" 27 February 2008.
HowStuffWorks.com. <http://science.howstuffworks.com/steam-technology.htm> 12 August 2016