Welcome to Our Website

James Watt, a modern gőzgép atyja

James Watt skót feltaláló, gépészmérnök és kémikus volt, aki a világ első modern gőzgépén végzett munkájáról volt híres. A Newcomen gőzgépet úgy módosítaná, hogy a műszertervezés kreatív gondolkodásával és tudományos ismereteivel javítsa hatékonyságát. James gőzgépen végzett munkája jelentős mértékben hozzájárulna a világhoz, és nem kis részben Nagy-Britanniában és a világ többi részén is segítené az ipari forradalom hazai áramellátását.,

James kezdetben a Glasgow-i Egyetemen kezdett dolgozni. Amíg ott volt, érdeklődött a gőzgépek iránt. Gyorsan rájött, hogy a meglévő gőzgépek energiát pazaroltak a henger ismételt hűtésével és melegítésével. Ennek megoldására egy egyszerű, de jelentős fejlesztést vezetett be a tervezésben. Egy külön kondenzátor. Ez elkerülte az energiapazarlás szükségességét, és radikálisan javította a gőzgépek teljesítményét, hatékonyságát és költséghatékonyságát.

James Watt fokozatosan javítaná a motor kialakítását az évek során., Hozzátette: a vízszivattyúzáson túl a motorok felhasználási lehetőségeit is bővítik. Watt megpróbálja kereskedelmi forgalomba a találmány, de tapasztalt sok pénzügyi kudarcok. Ez addig tartott, amíg 1775-ben kapcsolatba nem lépett Matthew Boultonnal. A pár új céget, Boultont és wattot hozna létre, ami végül nagyon sikeres lett. Watt végül nagyon gazdag emberré válik.

nyugdíjazása alatt Watt továbbra is bütykölni. Számos új találmányt fejlesztett ki, de egyikük sem volt olyan jelentős, mint a gőzgép., Később 83 éves korában meghalt.

forrás: Dcoetzee/Wikimedia Commons

korai évek

James Watt 1736.január 19-én született Greenockban, Renfrewshire, Skócia. Apja Greenock kincstárnoka és elöljárója volt. Sikeres hajó – és házépítési vállalkozást is vezetett.

édesanyja, Agnes Muirhead kiváló családból származott, és jól képzett volt., Szülei presbiteriánusok és erős szövetségek voltak. Watt nagyapja, Thomas Watt valójában matematikatanár és cartsburn bárója volt. Érdekes, hogy mivel vallásos szülők nevelték fel, később deistává vált.

James gyermekkorát fogfájás és migrén sújtja. Ennek az egészségi állapotnak köszönhetően nem tudott rendszeresen iskolába járni. Emiatt, James otthon tanított szülei kezdetben. Anyja megtanította Jamesnek, hogyan kell olvasni, míg apja számtani és írási tanítást tanított neki., Később egy gimnáziumba járt, ahol latinul, görögül és matematikából tanult.

James Watt nagyfokú kézügyességet, mérnöki készségeket és matematikai alkalmasságot mutatna. Más témák, mint például a Latin és a görög, nem nagyon érdekelték.

James oktatásának fontos része apja műhelye volt. Itt James saját szerszámokkal, padokkal, sőt kovácsolással dolgozott. A műhelyekben olyan modelleket készített, mint a daruk és a hordószervek., Gyorsan megismerte a hajó műszereit is.

apja műhelyében töltött ideje segített neki gyorsan eldönteni, hogy mit akar tenni az életével, legalábbis először. James tizenéves korában apja kereskedelmi katasztrófák és anyja halála miatt veszítette el örökségét.

James a sorsát választja

17-kor James úgy döntött, hogy matematikai eszközkészítő lesz. James Watt először Glasgowba költözött, ahol anyja egyik rokona előadást tartott az egyetemen. James is találkozik Robert Dick míg Glasgow., Dick arra ösztönözte wattot, hogy elsajátítsa a hangszerkészítés készségét azáltal, hogy Londonba költözött és gyakornokként dolgozott. Jakab ezen a Tanácson járt el, és 1755-ben Londonba költözött, miután talált egy készséges mestert, aki megtanította őt.

Ez a mester John Morgan volt. Hangszerkészítő volt, aki beleegyezett, hogy vállalja, de kevés fizetéssel. James hosszú órákat dolgozott folyamatosan egy hideg műhelyben. Emiatt az egészsége csökkent.,

forrás: Dcoetzee/Wikimedia Commons

képességei felülmúlták John többi gyakornokát, és egy év alatt tudta befejezni hivatali idejét, amely általában hét évig tartott. James egészsége lerobbant egy éven belül, de megtanult elég ” dolgozni, valamint a legtöbb utazó.”Ezután James ismét visszatért Glasgow-ba.,

mivel James nem fejezte be a hivatalos hétéves gyakornoki a Glasgow Guild of Hammerman (a szervezet, aki joghatósága alatt egy kézműves kalapáccsal) blokkolta a kérelmet annak ellenére, hogy nem volt semmilyen matematikai eszköz döntéshozók Skóciában idején.

hirdetés

James Watt és a gőzmozdony James Lauder 1855., Forrás: DcoetzeeBot/Wikimedia Commons

Watt helyzetét segítette a Jamaicai csillagászati eszközök megérkezése, amelyeket a Glasgow-i Egyetemre hagytak. Ezek az eszközök szakértői figyelmet igényeltek. Wattnak sikerült visszaállítania a működési rendet, és ennek megfelelően átnevezték. Ezeket az eszközöket végül a Macfarlane Obszervatóriumba telepítették. A hangszereken végzett kiváló munkája miatt három professzor lehetőséget adott neki egy kis műhely létrehozására az egyetemen belül.,

üzlet létesítése

ezt 1757-ben kezdeményezték. Itt olyan matematikai eszközöket készített és adott el, mint a kvadráns, az iránytű és a mérleg. Ő is segítene a demonstrációkban. Míg az egyetemi campus James találkozott sok tudós, különösen lett közeli barátok a brit kémikus és fizikus Joseph Black.

Joseph később folytatja a látens hő fogalmának kidolgozását. James is barátkozni a híres Adam Smith.,

1758-ban James megismerkedett John Craig helyi üzletemberrel és építészmérnökkel. A két alakult partnerség, amely lehetővé tette James nyitni egy másik bolt Glasgow eladni hangszerek, valamint a játékok. Ez a partnerség hat évig tartott, a pár végül tizenhat munkavállalót foglalkoztatott. Craig sajnos 1765-ben halt meg. Az egyik alkalmazottjuk, Alex Gardner, végül átvette az üzletet, amely valójában jól tartott a 20.században.,

1764-ben feleségül vette unokatestvérét, Molnár Margitot, aki kilenc évvel később, a szülésben bekövetkezett halála előtt hat gyermeket szült neki.

James motor

1764-ben James találta magát javítási modell Newcomen gőzgép. Watt gyorsan rájött, hogy mennyire nem hatékony a tervezés, sok gőzt pazarolt. James úgy döntött, hogy birkózni a design, hogy javítsa a hatékonyságot. 1765-ben végre megoldást talált.,

hirdetés

a Newcomen motort közel 50 éve használták a bányákból származó víz szivattyúzására. Tervezése alig változott abban az időben.

James ötlete az volt, hogy a motort külön kondenzátorral látják el. Ez volt az első és legnagyobb találmánya. Watt észrevette, hogy a Newcomen gőzgép problémája a látens hőveszteség. Ebben az időben a gőzgép megértése nagyon primitív állapotban volt. A termodinamika tudományát legalább további 100 évig nem formalizálnák.,

Watt első kondenzátora. Forrás: DrJunge / Wikimedia Commons

James sikerült megjavítani a modellt, de alig működött. Folytatta a kísérletet, és megállapította, hogy a motor hőenergiájának körülbelül háromnegyedét fogyasztják a motor hengerének minden cikluson történő melegítésében. Ezt az energiát elpazarolták, mert a ciklus későbbi szakaszában hideg vizet fecskendeztek a hengerbe, hogy kondenzálják a gőzt a nyomás csökkentése érdekében., Így a henger ismételt melegítésével és hűtésével a motor a hőenergia nagy részét elpazarolta, ahelyett, hogy mechanikai energiává alakította volna.

Ez a látens hőveszteség James véleménye szerint hatalmas hiba volt a Newcomen motorral. Watt megoldása a kondenzációt a főhengertől eltérő, de hozzá csatlakoztatott kamrában valósítaná meg.

Newcomen Engine., Forrás: Andy Dingley / Wikimedia Commons

James hits on an idea

1765-ben wattot inspiráció sújtotta. Rájött, hogy a gőz a dugattyútól eltérő külön hengerben kondenzálódik. James azt is rájött, hogy a motornak meg kell őriznie a henger hőmérsékletét ugyanolyan hőmérsékleten, mint az injektált gőz, ha “gőzkabáttal körülveszi.”

Ez azt jelentené, hogy nagyon kevés energiát szívott fel a henger minden alkalommal, amikor kerékpározott., Ez jelentősen megnövelné a hasznos munka elvégzéséhez szükséges energia rendelkezésre állását.

James később találkozott a brit orvos, vegyész, feltaláló John Roebuck. John volt a Carron Works alapítója, aki arra ösztönözte Jamest, hogy készítsen saját motort. James Watt és John egy kis tesztmotor elkészítése után kezdtek el együtt dolgozni. Prototípusát Fekete József kölcsönei tették lehetővé.,

Roebuck a Kinneil házban lakott, Bo ‘ ness akkoriban és Watt a motor tökéletesítésén dolgozott a ház melletti kis házban. A házak héja és egyik kísérletének nagy része ma is létezik.

A kis ház, ahol Watt forradalmi gőzgépén dolgozott., Forrás: Kim Traynor / Wikimedia Commons

a motor előrehaladása elakadt, mert nehéz volt megmunkálni a dugattyút és a hengert a motorjához. A vasmunkások abban az időben jobban hasonlítottak a kovácsokhoz, mint a modern gépészek. Ezért nem voltak képesek elég nagy pontossággal előállítani az alkatrészeket.

a következő évben Watt elővette a híres szabadalmat “egy új feltalált módszer csökkenti a gőz-és üzemanyag-fogyasztás a tűzoltóautók.”Ezt a tőke nagy költségén hajtották végre.,

James kap egy munkát

James Watt vált pántos készpénz. Ez arra kényszerítette, hogy munkát keressen. 1766-ban Watt földmérővé vált. Életének következő nyolc évét a skóciai csatornák útvonalainak megjelölésével fogyasztották el. Ez a munka súlyosan megette az idejét, és az új gőzgépen végzett munkája súlyosan visszaesett.

élettársa, Roebuck 1772-ben sajnos csődbe ment. Egy angol gyártó és mérnök, Matthew Boulton, aki szintén a Birminghami Soho művek gyártója volt, átvette Roebuck részvényeit Watt szabadalmában., Nyolc év Földmérés után Jamesnek meg kell ragadnia a feladatot. Részben a Boultonnal való új partnerségének köszönhetően James 1774-ben Birminghambe költözött.

a boultonnal való együttműködése James számára hozzáférést biztosít a világ legjobb vasmunkásaihoz. Ez nagymértékben segített a motorhoz szükséges precíziós alkatrészek gyártásában.

Matthew Boulton., Forrás: VileGecko / Wikimedia Commons

James Watt motorja azonnali találat volt

James Watt szabadalmát a brit parlament 1775-ben meghosszabbította. Ugyanebben az évben Boulton és Watt hivatalos partnerséget alakítana ki, amely több mint 25 évig tartana. A Boulton által nyújtott pénzügyi támogatás lehetővé tette Watt motorjának gyors fejlődését. Olyan gyorsan, valójában, hogy 1776-ra két motort telepítettek és teljesen működőképesek voltak.

az egyik motort a Staffordshire colliery vízszivattyújához szállították és telepítették., A másikat John Wilkinson kovácsoltvas kemencéibe fújták. 1776-ban James ismét feleségül vette új feleségét, Ann Macgregort. Még két gyermeket szült neki.

Az elkövetkező öt évben, egészen 1781-ig, James Watt hosszú időt töltött Cornwallban. Itt számos szivattyúmotort telepített és felügyelt a térség jövedelmező réz – és ónbányáira. James motorja nagyon keresett lett, mivel az enyém menedzserek arra törekedtek, hogy csökkentsék a költségeket, beleértve az üzemanyagköltségeket is.,

James Watt korai motorjait nem közvetlenül a Boulton és a Watt gyártotta. Inkább mások engedélyezték, hogy a Watt által készített rajzokat és terveket követve készítsék el őket. Jamesre gyakran szükség lenne, hogy tanácsadói mérnökként szolgáljon termelésükhöz. A motor összeszerelését és rázását eredetileg személyesen Watt felügyelte. Később más férfiak a cég foglalkoztatás.

ezek a korai gépek elég nagyok voltak. Az egyik első, például, volt egy henger átmérője 127 cm, magassága 7 méter., Ezeket egy külön épületben kellett összeszerelni, hogy elhelyezzék. Boulton és Watt évente fizetne a gépekért. Ez volt beállítva, mint 1/3 értéke szén mentett képest egy meglévő Newcomen motor végző ugyanazt a munkát.

Watt, mert minden tudományos és mérnöki érzéke nem volt üzletember. Kénytelen volt elviselni az éles alkudozást, hogy megfelelő jogdíjakat szerezzen motorjain. Ennek ellenére 1780-ra James pénzügyileg elég jól teljesített. Társa, Boulton azonban nehezen tudott tőkét szerezni., A következő évben Boulton új piacot nyitott a kukorica -, maláta-és gyapotgyárban.

Boulton és Watt Gőzmotorforrás: Ariadacapo/Wik Commons

Boulton új lehetőségeket lát

James Watt Boulton sürgette, hogy kitaláljon valamilyen forgó mozgást gőzgépeihez. Az ötlet az volt, hogy cserélje ki az eredeti viszonzó hatását. 1781-ben ezt tette., Az úgynevezett Nap-bolygó fogaskereke biztosította a mozgást, amellyel a tengely két fordulatot hozott a motor minden ciklusához.

Sun and planet gear on a Boulton & Watt beam engine, 1788. Forrás: geni / Wikimedia Commons

1782-ben James volt egy tekercs. Feltalálta és szabadalmaztatta a kettős működésű motort. Ez a motor volt egy dugattyú, hogy tolta, valamint húzta. A motor új módszert igényelt a dugattyú merev csatlakoztatására a gerendához.,

megoldását 1784-ben fejlesztették ki, amikor feltalálta a párhuzamos mozgást. Ez egy olyan összekötő rudak elrendezése, amelyek merőleges mozgásban vezérelték a dugattyúrudat—amelyet “az egyik legzseniálisabb, egyszerű mechanizmusdarabok, amelyeket kitaláltam.”Boulton később azt sugallja, hogy szükség van a centrifugális kormányzóra a motor sebességének automatikus szabályozására. Watt 1788-ban vette át javaslatait és sikeresen alkalmazta. 1790-re egy nyomásmérőt is feltalált és adott hozzá. Ez gyakorlatilag befejezte azt, amit ma wattos motorként ismerünk.,

későbbi években

megrendeléseket gyorsan elárasztott a motor a papír malmok, liszt malmok, pamut malmok, vas malmok, lepárlók, csatornák, és Vízművek. Olyan sok, valójában, hogy 1790-re Watt gazdag emberré vált. Eddig mintegy 76 000 £jogdíjat kapott szabadalmaitól az elmúlt 11 évben. Későbbi éveit azonban gőzgépei nem fogyasztották el teljesen.

James Watt a Lunar Society tagja volt Birminghamben. Ez egy írókból és tudósokból álló csoport volt, akik a tudományokat és a művészeteket akarták előmozdítani., Watt az anyagok erejével is kísérletezne. James gyakran részt vett a szabadalmak védelme érdekében folytatott bírósági eljárásokban is.

1785-ben wattot és Boultont a londoni Royal Society tagjává választották. Ő is elkezdi tölteni az időt ünnepnapokon. Még egy birtokot is vásárolt a Radnorshire-I Doldowlodban. 1795-re Watt lassan visszavonult az üzletből. 1880-ra James gyorsan megközelítette a nyugdíjkorhatárt. 1880-ban történt az az év is, amikor szabadalmai és partnersége lejár.,

Watt 1794-ben alapított új céget, Boultont és wattot. Ez a vállalkozás építette a Soho öntödét, hogy versenyképesebb gőzgépeket gyártson. Ebben az időben volt az is, hogy Watt fia az első házasságából, James, problémákat okozott neki.

családi problémák

James Watt Junior a francia forradalom fiatal szimpatizánsa volt. Nyíltan kritizálták a Parlamentben, amiért 1792-ben a manchesteri alkotmányos Társaság a párizsi Société des Amis de la Constitution-nak (a Jacobin Klubnak) címezte.,

Watt hosszú nyugdíjba vonulását később egy másik fiú hirtelen halála is szomorította második házasságával, Gregory-val. Sok régi és legközelebbi barátját is túlélné. Ennek ellenére Jakab Skóciába, Franciaországba és Németországba utazott, amikor az Amiens-i Szerződést 1802-ben aláírták.

James Watt folytatja munkáját a házának padlásán. Itt építette és szerelte fel kis műhelyként. James tovább bütykölt, feltalált, sőt kifejlesztett egy szobrászati gépet, amellyel eredeti mellszobrokat és figurákat reprodukált a barátok számára.,

James a Glasgow-i Víztársaság tanácsadójaként is tevékenykedett. Watt eredményeit bőségesen elismerték életében. 1806-ban a Glasgow-i Egyetem jogi doktorává, 1814-ben pedig a Francia Tudományos Akadémia külföldi munkatársává nevezték ki, és bárót ajánlottak neki, amit visszautasított.

halál és örökség

James Watt 1819.augusztus 25-én halt meg. 83 éves volt.

James Watt gőzgépe valóban úttörő fejlesztés volt, vitathatatlanul az ipari forradalom kulcsa., Gépe hihetetlenül népszerűvé vált, az Egyesült Királyság számos vállalkozásában telepítették. Ez volt az ő hozzájárulása a tudomány és a technológia, hogy egy egység a hatalom nevezték az ő tiszteletére, a Watt.

A Watt, ha nincs tudatában, egy SI egység, amely másodpercenként egy Joule munkát végez. Ez körülbelül 1/746 lóerőnek felel meg (mechanikai és elektromos lóerőnek). Egyes tudósok azt is állítják, hogy párhuzamos mozgásának (vagy kettős működésű motorjának) 1784-es találmányának meg kell jelölnie az ellentmondásos antropocén korszak kezdetét., Ez a geológiai idő még nem hivatalos intervalluma.

2011. Forrás: worldbanknotescoins

2009 májusában a Bank of England bejelentette, hogy Boulton és Watt megjelenik az új £50 jegyzeten. Ez a kialakítás az első, amely kettős portrét tartalmaz a Bank of England jegyzetén. A képen a két férfi egymás mellett, a Watt gőzmozdonyáról és Boulton Soho-munkáiról készült képek láthatók., Az egyes férfiaknak tulajdonított idézetek fel vannak tüntetve a jegyzetre:” itt eladom, Uram, amit az egész világ akar—hatalom “(Boulton) és” nem tudok másra gondolni, mint erre a gépre ” (Watt).

2011-ben James Watt egyike volt a skót mérnöki Hírességek Csarnokának hét alapító induktorának.

Via: Britannica, The Famous People, Smithsonian Mag

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük