Welcome to Our Website

James Watt, Isä Modernin höyrykoneen

James Watt oli Skotlantilainen keksijä, insinööri ja kemisti tunnetuin hänen työstään maailman ensimmäisen nykyaikaisen höyrykoneen. Hän muuttaisi Newcomen höyrykone parantaa sen tehokkuutta hänen luovan ajattelun ja tieteellisen tietämyksen väline suunnittelu. James työ höyrykone olisi osoittautua merkittävä osuus maailman ja yksi, että olisi, ei pieni osa, auttaa power Teollinen Vallankumous kotona isossa-Britanniassa ja muualla maailmassa.,

James ryhtyisi aluksi työnrakennussoittimiin Glasgow ’ n yliopistossa. Vaikka siellä hän olisi kiinnostunut höyrykoneita. Hän tajusi nopeasti, että nykyiset höyrykoneet tuhlasivat energiaa jäähdyttämällä ja lämmittämällä sylinteriä toistuvasti. Tämän ratkaisemiseksi hän esitteli yksinkertaisen mutta merkittävän parannuksen suunnitteluun. Erillinen lauhdutin. Näin vältettiin tarve tuhlata energiaa ja parannettiin radikaalisti höyrykoneiden tehoa, tehokkuutta ja kustannustehokkuutta.

James Watt olisi vähitellen parantaa moottorin suunnittelu yli vuotta., Hän lisäsi, pyörivä liike ja laajennettu moottorit sovelluksia käyttää kuin vain pumppaus vettä. Watt yritti kaupallistaa keksintönsä, mutta koki monia taloudellisia takaiskuja. Siihen asti, kunnes hän solmi vuonna 1775 kumppanuuden Matthew Boultonin kanssa. Pari muodostaisi uuden yhtiön, Boultonin ja watin, josta tulisi lopulta erittäin menestyksekäs. Wattista tulisi lopulta hyvin varakas mies.

hänen eläkevuosinaan Watt jatkoi näpertelyä. Hän kehitti useita uusia keksintöjä, mutta yksikään niistä ei ollut yhtä merkittävä kuin höyrykone., Hän kuoli myöhemmin kypsässä vanhuudessa 83.

Lähde: Dcoetzee/Wikimedia Commons

Alussa vuotta

James Watt syntyi tammikuun 19., 1736 Greenock, Renfrewshire, Skotlannissa. Hänen isänsä oli Greenockin rahastonhoitaja ja maistraatti. Hän pyöritti myös menestyksekästä laiva-ja talonrakennustoimintaa.

Mainos

Hänen äitinsä, Agnes Muirhead, tuli erottaa perheen ja oli hyvin koulutettuja., Molemmat hänen vanhempansa olivat presbyteerejä ja vahvoja Noitureita. Wattin isoisä, Thomas Watt, oli matematiikan opettaja ja bailee Baron of Cartsburn. Kun otetaan huomioon, että uskonnolliset vanhemmat kasvattivat hänet, hänestä tuli myöhemmin deist.

Jamesin lapsuutta vaivasivat hammassärky ja migreeni. Tämän sairauden vuoksi hän ei voinut käydä koulua säännöllisesti. Tämän vuoksi James oli aluksi vanhempiensa opettama kotona. Hänen äitinsä opetti Jaakob, miten lukea, kun taas hänen isänsä opetti hänelle aritmeettinen ja kirjallisesti., Myöhemmin hän kävi kielioppikoulua, jossa hän oppi latinaa, kreikkaa ja matematiikkaa.

James Watt osoitti suurta manuaalista näppäryyttä, insinööritaitoa ja soveltuvuutta matematiikkaan. Muut aiheet, kuten latina ja Kreikka, eivät juuri kiinnostaneet häntä.

Mainos

tärkeä osa James koulutus oli hänen isänsä työpajoja. Tässä James työskenteli omilla työkaluillaan, penkkarillaan ja jopa ahjollaan. Hän käytti aikansa työpajoissa tehden malleja kuten kurkia ja tynnyriuruja., Hän tutustui nopeasti myös Shipin soittimiin.

hänen aikansa isänsä työpajoissa auttoi häntä ainakin aluksi nopeasti päättämään, mitä hän halusi elämällään tehdä. Jamesin teini-iässä hänen isänsä menettäisi perintönsä kaupallisten katastrofien ja äitinsä kuoleman vuoksi.

James valitsee kohtalonsa

17-vuotiaana James päätti ryhtyä matemaattisen instrumentin tekijäksi. James Watt muutti ensin Glasgow ’ hun, jossa yksi hänen äitinsä sukulaisista luennoi yliopistossa. James tapasi myös Robert Dickin ollessaan Glasgow ’ ssa., Dick kannusti wattia hallitsemaan instrumenttien tekemisen taitoa siirtymällä ja työskentelemällä oppipoikana Lontoossa. James toimi tämän neuvon mukaisesti ja muutti vuonna 1755 Lontooseen löydettyään halukkaan mestarin opettamaan häntä.

Mainos

Että valmis master oli yksi John Morgan. Hän oli soitintekijä, joka suostui ottamaan hänet, mutta vähällä palkalla. James päätyisi tekemään pitkiä työpäiviä yhtäjaksoisesti kylmässä työpajassa. Tämän vuoksi hänen terveytensä heikkeni.,

Lähde: Dcoetzee/Wikimedia Commons

Hänen kykyjään ylitti John on muita harjoittelijoita ja hän pystyi saattamaan virassaan yksi vuosi, joka yleensä pidentää enintään seitsemän vuotta. James on terveyden hajosi vuoden sisällä, mutta hän oli oppinut tarpeeksi ”toimii yhtä hyvin kuin useimmat journeymen.”Tämän jälkeen James palasi jälleen Glasgow’ hun.,

James oli suorittanut virallisen seitsemän vuoden oppisopimuskoulutuksen Glasgow ’ n Kilta Hammerman (organisaatio, jolla oli toimivalta artesaani vasaralla) estänyt hänen hakemuksensa huolimatta ei ole yhtään matemaattinen väline päättäjille Skotlannissa aikaan.

Mainos

James Watt ja höyrykoneen James Lauder, 1855., Lähde: DcoetzeeBot/Wikimedia Commons

Wattin tilanne oli auttanut saapuminen Jamaikalta tähtitieteellisiä välineitä, jotka olivat sääsi Glasgow ’ n Yliopisto. Nämä välineet vaativat asiantuntija-apua. Watt onnistui palauttamaan ne toimintakuntoon ja se luetteloitiin uudelleen sen mukaisesti. Nämä instrumentit asennettiin lopulta MacFarlanen observatorioon. Koska hänen erinomaisesta työstään välineitä, kolme professoria tarjosi hänelle mahdollisuuksia perustaa pieni työpaja yliopiston sisällä.,

liikkeen perustaminen

Tämä aloitettiin vuonna 1757. Täällä hän teki ja myi matemaattisia välineitä, kuten neljännestä, kompassit, ja asteikot. Hän auttaisi myös mielenosoituksissa. Vaikka yliopiston kampuksella James tapasi monia tutkijoita ja erityisesti tuli läheisiä ystäviä brittiläinen kemisti ja fyysikko Joseph Black.

Joseph lähti myöhemmin kehittämään piilevän lämmön käsitettä. James ystävystyisi myös kuuluisan Adam Smithin kanssa.,

Mainos

Vuonna 1758 James tutustui John Craig, paikallinen liikemies, ja arkkitehti. Kaksi muodostivat kumppanuutta, joka saa James avata toisen liikkeen Glasgow myydä soittimia sekä leluja. Tämä kumppanuus kesti kuusi vuotta ja pari työllisti lopulta jopa kuusitoista työntekijää. Craig kuoli valitettavasti vuonna 1765. Yksi heidän työntekijöistään, Alex Gardner, lopulta otti liiketoimintaa, joka oikeastaan kesti pitkälle 20-Luvulla.,

vuonna 1764 hän meni naimisiin serkkunsa Margaret Millerin kanssa, joka ennen kuolemaansa yhdeksän vuotta myöhemmin synnytyksessä synnytti hänelle kuusi lasta.

James moottori

Vuonna 1764 James löysi itsensä korjaaminen malli Newcomen höyrykone. Watt tajusi nopeasti, kuinka tehoton muotoilu oli, se tuhlasi paljon höyryä. James päätti painia mallin kanssa parantaakseen sen tehokkuutta. Vuonna 1765 hän lopulta keksi ratkaisun.,

Mainos

Newcomen moottori oli ollut käytössä lähes 50 vuotta pumppaamalla vettä kaivoksista. Sen muotoilu ei ollut juuri muuttunut tuona aikana.

Jamesin ideana oli tarjota moottorille erillinen lauhdutin. Tämän piti olla hänen ensimmäinen ja suurin keksintönsä. Watt oli huomannut, että Newcomenin höyrykoneen ongelmana oli piilevän lämmön katoaminen. Tällä hetkellä ymmärrys höyrykoneesta oli hyvin alkeellisessa tilassa. Termodynamiikan tiedettä ei virallistettaisi ainakaan vielä 100 vuoteen.,

W on ensimmäinen lauhdutin. Lähde: DrJunge/Wikimedia Commons

James onnistui korjaamaan malli, mutta se tuskin onnistui. Hän jatkoi kokeilla sitä ja totesi, että noin kolme neljäsosaa lämpöenergian moottorin on kulutettu lämmitys-moottorin sylinterin jokaisen syklin. Tämä energia meni hukkaan, koska myöhemmin syklin aikana sylinteriin ruiskutettiin kylmää vettä tiivistämään höyryä sen paineen vähentämiseksi., Näin toistuvasti lämmitys ja jäähdytys sylinterin, moottorin hukkaan suurimman osan lämpöenergian sijaan muuntaa sen mekaaniseksi energiaksi.

tämä piilevän lämmön menetys oli Jamesin mielestä valtava vika Newcomenin moottorissa. Wattin ratkaisu olisi tiivistyminen tapahtuu kammiossa erillään pääsylinteri, vaan yhteydessä siihen.

Newcomen Moottori., Lähde: Andy Dingleyn/Wikimedia Commons

James iskee ajatus,

Vuonna 1765, Watt iski inspiraatio. Hän tajusi, että höyryn piti tiivistyä erilliseen sylinteriin männän lisäksi. James myös ymmärsi, että moottori olisi tarpeen säilyttää lämpötila sylinterin samassa lämpötilassa kuin ruiskutetaan höyryä ympäröimällä se ”höyry takki.”

tämä tarkoittaisi sitä, että sylinteri absorboi hyvin vähän energiaa aina, kun se pyöräili., Tämä lisäisi huomattavasti energian saatavuutta hyödyllisen työn suorittamiseksi.

James tapasi myöhemmin brittiläisen lääkärin, kemistin ja keksijä John Roebuckin. John oli Carron Worksin perustaja ja juuri hän rohkaisi Jamesia tekemään oman moottorinsa. James Watt ja John ryhtyivät yhteistyöhön, kun hän oli tehnyt pienen testimoottorin. Hänen prototyyppinsä mahdollistui Joseph Blackin lainoilla.,

Roebuck asui Kinneil Talo, Bo ’ ness aikaan ja Watt toimisi parantamassa moottorin pieni viereisen mökki talo. Mökkikuori ja hyvin suuri osa hänen kokeiluistaan on vielä nykyäänkin olemassa.

Luultavasti syntyi Teollisen Vallankumouksen. Pieni mökki, jossa Watt työskenteli vallankumouksellisella höyrykoneellaan., Lähde: Kim Traynor/Wikimedia Commons

moottorin kehitys oli pysähtynyt, koska vaikeuksia koneistus mäntä ja sylinteri hänen moottori. Rautatyöläiset olivat tuolloin enemmän sukua sepille, joita nykyajan machinistit olivat. Ne eivät siis kyenneet tuottamaan komponentteja riittävän tarkasti.

seuraavan vuoden Watt otti kuuluisa patentti ”Uusi Keksitty Menetelmä Vähentää Kulutusta Höyryn ja Polttoaineen paloautoa.”Tätä tavoiteltiin pääoman suurilla kustannuksilla.,

James saa töitä

James Watt oli tullut rahapulassa käteisellä. Tämä pakotti hänet hakeutumaan töihin. Vuonna 1766 wattista oli tullut maanmittaaja. Seuraavat kahdeksan vuotta hänen elämästään kului merkitsemällä reittejä kanaaleille Skotlantiin. Tämä työ söi vakavasti hänen aikaa ja hänen työnsä hänen uusi höyrykone oli vakavasti takaisku.

hänen kumppaninsa Roebuck ajautuisi valitettavasti konkurssiin vuonna 1772. Englantilainen valmistaja ja insinööri Matthew Boulton, joka oli myös valmistajan Soho Toimii Birmingham otti Roebuck n osakkeiden Wattin patentin., Kahdeksan vuotta kestäneen maanmittauksen jälkeen Jaakob jäisi tehtävän jalkoihin. Osittain Boultonin kanssa tekemänsä uuden kumppanuuden vuoksi James muutti Birminghamiin vuonna 1774.

Hänen kumppanuuden Boulton antaisi James pääsy joitakin parhaista ironworkers maailmassa. Tämä auttoi valtavasti tuottaa osia riittävän tarkasti tarvitaan hänen Moottori.

Matthew Boulton., Lähde: VileGecko/Wikimedia Commons

James Wattin moottori oli välitön hitti

James Wattin patentti laajennettiin Britannian Parlamentissa vuonna 1775. Samana vuonna Boulton ja Watt muodostaisivat virallisemman kumppanuuden, joka kestäisi yli 25 vuotta. Boultonin tarjoama taloudellinen tuki mahdollisti Wattin moottorin nopean etenemisen. Niin nopeasti, itse asiassa, että vuoteen 1776 mennessä kaksi moottoria oli asennettu ja täysin toimiva.

yksi moottori toimitettiin ja asennettiin pumppaamaan vettä Staffordshire collieryyn., Toista käytettiin puhaltamaan ilmaa uuneihin John Wilkinsonin forgeilla. Vuonna 1776 James avioitui uudelleen myös uuden vaimonsa Ann McGregorin kanssa. Hän synnytti hänelle vielä kaksi lasta.

seuraavien viiden vuoden aikana, aina vuoteen 1781 asti, James Watt vietti pitkiä aikoja Cornwallissa. Täällä hän asensi ja valvoi lukuisia pumppumoottoreita alueen tuottoisiin kupari-ja tinakaivoksiin. Jamesin moottorista oli tullut hyvin kysytty, kun kaivoksen johtajat etsivät keinoja kustannusten alentamiseksi polttoainekustannukset mukaan lukien.,

Franchising-tuotanto

James Wattin alussa moottorit eivät valmistetaan Boulton ja Watt suoraan. Sen sijaan ne oli lisensoitu muiden tekemiksi Wattin tekemien piirustusten ja suunnitelmien mukaan. Jamesia tarvittaisiin usein heidän tuotantonsa konsulttiinsinööriksi. Moottorin kokoonpanoa ja shakedownia valvoi aluksi Watt henkilökohtaisesti. Myöhemmin muut miehet heidän yrityksensä palveluksessa.

nämä varhaiset koneet olivat aika isoja. Yhdessä ensimmäisistä oli esimerkiksi sylinteri, jonka halkaisija oli 127 cm ja korkeus 7 metriä., Heidät piti koota omistettuun rakennukseen sen taloksi. Boulton ja Watt veloittaisivat vuosimaksun koneista. Tämä oli asetettu 1/3 arvosta kivihiiltä säästetään verrattuna olemassa Newcomen moottori suorittaa samaa työtä.

Watt, sillä hänen tiede-ja insinööritaitonsa ei ollut mikään liikemies. Hänen oli kestettävä ankarat neuvottelut saadakseen moottoreistaan riittävät rojaltit. Tästä huolimatta vuoteen 1780 mennessä James pärjäsi taloudellisesti melko hyvin. Hänen parinsa Boultonin oli kuitenkin vaikea hankkia pääomaa., Seuraavana vuonna Boulton näki uuden markkinoiden avautuvan maissi -, mallas-ja puuvillatehtaiden teollisuudelle.

Boulton ja Watt höyrykone Lähde: Ariadacapo/Wikimedia Commons

Boulton paikkoja uusia mahdollisuuksia

James Watt oli kehotti Boulton keksiä jonkinlaisen pyörivän liikkeen hänen höyrykoneita. Ajatuksena oli korvata alkuperäisen vastavuoroinen toiminta. Vuonna 1781 hän teki juuri niin., Hänen niin sanottu aurinko-ja planeettavaihteensa tarjosi liikkeen, jonka avulla akseli tuotti kaksi kierrosta Moottorin jokaista kierrosta kohti.

Aurinko ja planeetta vaihde päällä Boulton & W beam moottorin, 1788. Lähde: geni/Wikimedia Commons

Vuonna 1782 James oli vauhdissa. Hän keksi ja patentoi kaksivaikutteisen Moottorin. Moottorissa oli mäntä, joka painoi yhtä hyvin kuin veti. Moottori vaati uuden menetelmän männän sitomiseksi palkkiin.,

hänen ratkaisunsa kehitettiin vuonna 1784, kun hän keksi rinnakkaisliikkeen. Tämä on järjestely, kiertokanget, jotka ohjaavat männän tanko on kohtisuorassa liikkeen—jota hän kuvaili ”yksi nerokas, yksinkertainen kappaletta mekanismi minulla on keinotekoinen.”Boulton myöhemmin ehdottaa tarve keskipakopumput kuvernööri automaattinen valvonta nopeus moottori. Watt omaksui ehdotuksensa ja sovelsi sitä menestyksekkäästi vuonna 1788. Vuoteen 1790 mennessä hän myös keksi ja lisäsi painemittarin. Tämä käytännössä viimeisteli sen, minkä nykyään tunnemme Watt-moottorina.,

Myöhemmin

Tilaukset nopeasti tulvii hänen moottori paperista myllyt, myllyjä, cotton mills, iron mills, tislaamot, kanavat, ja vesilaitos. Niin monet, itse asiassa, että vuoteen 1790 mennessä Watt oli tullut varakas mies. Hän oli tähän mennessä saanut patenteistaan noin 76 000 puntaa rojalteja 11 edeltävän vuoden aikana. Hänen myöhemmät vuotensa eivät kuitenkaan olleet kokonaan hänen höyrykoneidensa kuluttamia.

James Watt oli Lunar societyn jäsen Birminghamissa. Tämä oli ryhmä kirjailijoita ja tutkijoita, jotka halusivat edistää tieteitä ja taiteita., Watt käytti aikaansa myös materiaalien lujuuden kokeilemiseen. James oli myös usein mukana oikeudenkäynneissä suojellakseen patenttejaan.

Vuonna 1785 Watt ja Boulton valittiin fellows, Royal Society of London. Hän alkaisi myös viettää aikaa lomilla. Hän jopa osti kartanon Doldowlodista Radnorshirestä. Vuoteen 1795 mennessä Watt alkoi hiljalleen vetäytyä liiketoiminnasta. Vuoteen 1880 mennessä James lähestyi nopeasti eläkeikää. 1880 sattui myös olemaan vuosi, jolloin hänen patenttinsa ja kumppanuutensa alkaisivat vanhentua.,

Watt perusti vuonna 1794 uuden firman, Boultonin ja watin. Tämä yritys rakensi Sohon valimon valmistamaan höyrykoneita kilpailukykyisemmin. Samoihin aikoihin Wattin poika ensimmäisestä avioliitostaan Jaakobista alkoi aiheuttaa hänelle ongelmia.

Perheen ongelmia

James Watt Junior oli nuori kannattaja ranskan Vallankumous. Hän oli avoimesti kritisoinut Parlamentin esittelee vuonna 1792, osoite Manchester Perustuslain Yhteiskunnan Société des Amis de la Constitution (Jacobin Club) Pariisissa.,

Wattin pitkää eläkkeelle jäämistä suretti myöhemmin myös toisen pojan äkillinen kuolema hänen toisen avioliittonsa Gregoryn myötä. Hän eläisi myös monia vanhoja ja lähimpiä ystäviään kauemmin. Tästä huolimatta James matkusti Skotlantiin, Ranskaan ja Saksaan, kun Amiensin sopimus allekirjoitettiin vuonna 1802.

James Watt jatkaisi työtään talonsa garretissa. Täällä hän oli rakentanut ja varustanut sen pieneksi korjaamoksi. James jatkoi tinker ja keksiä ja itse kehittänyt veistoskone, jolla hän jäljentää alkuperäisiä busts ja lukuja ystäville.,

James toimi myös Glasgow Water Companyn konsulttina. Wattin saavutukset tunnustettiin hänen elinaikanaan. Hän oli tehnyt tohtori, University of Glasgow vuonna 1806 ja ulkomaiset osakkuus-ranskan tiedeakatemia vuonna 1814 ja tarjottiin baronetin arvo, jonka hän kieltäytyi.

Kuolema ja perintö

James Watt kuoli 25. elokuuta 1819. Hän oli 83-vuotias.

James Wattin höyrykone oli todella uraauurtava kehitys-ja, luultavasti, avain Teollinen Vallankumous., Hänen koneesta tuli uskomattoman suosittu ja se asennettiin moniin yrityksiin eri puolilla Yhdistynyttä kuningaskuntaa. Tällainen oli hänen panoksensa tieteen ja teknologian, että yksikkö vallan nimettiin hänen kunniakseen, Watt.

watti, jos et ole tietoinen, on SI-yksikkö, joka vastaa yhtä joulea työtä sekunnissa. Tämä vastaa noin 1/746 hevosvoimaa (mekaanisille ja sähköisille hevosvoimille). Jotkut tutkijat myös väittävät, että keksintö hänen yhdensuuntainen liike (tai kaksitoiminen moottori) vuonna 1784 olisi alku kiistanalainen Anthropocene Aikakausi., Tämä on toistaiseksi geologisen ajan epävirallinen väli.

2011 Bank of England 50 punnan seteli, jossa James Watt ja Matthew Boulton. Lähde: worldbanknotescoins

Toukokuussa 2009, Bank of England ilmoitti, että Boulton ja Watt ilmestyy uusi £50 huom. Tämä malli on ensimmäinen ominaisuus dual muotokuva tahansa Bank of England huomaa. Tämä kuva sisälsi kaksi miestä, vierekkäin, rinnakkain kuvia Wattin höyrykone ja Boulton Soho toimii., Lainaukset katsoa jokainen miehistä on kirjoitettu huomautus: ”myyn täällä, sir, mitä kaikki maailman halut ovat—VOIMA” (Boulton) ja ”en voi ajatella mitään muuta, mutta tämä kone” (Watt).

Vuonna 2011, James Watt oli myös yksi seitsemästä avajais asevelvollisten Skotlannin Engineering Hall of Fame.

Via: Britannica, The Famous People, Smithsonian Mag

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *