Good Mood

James Watt var en skotsk uppfinnare, maskiningenjör och kemist mest känd för sitt arbete på världens första moderna ångmotor. Han skulle ändra Newcomen steam engine för att förbättra sin effektivitet genom sitt kreativa tänkande och vetenskapliga kunskaper om instrumentdesign. James arbete på ångmaskinen skulle visa sig vara ett väsentligt bidrag till världen och en som inte i någon liten del skulle hjälpa till att driva den industriella revolutionen hemma i Storbritannien och i resten av världen.,

James skulle inledningsvis ta upp arbetsbyggnadsinstrument vid University of Glasgow. Medan där skulle han bli intresserad av ångmaskiner. Han skulle snabbt inse att befintliga ångmotorer slösade energi genom att upprepade gånger kyla och värma upp cylindern. För att lösa detta introducerade han en enkel men signifikant förbättring av designen. En separat kondensor. Detta undvikde behovet av att slösa energi och radikalt förbättrade ångmotorernas kraft, effektivitet och kostnadseffektivitet.

James Watt skulle stegvis förbättra motorns design genom åren., Han lade till roterande rörelse och breddade motorapplikationer för att använda utöver att bara pumpa vatten. Watt skulle försöka kommersialisera sin uppfinning men upplevde många ekonomiska motgångar. Det var tills han ingick ett partnerskap med Matthew Boulton 1775. Paret skulle bilda ett nytt företag, Boulton och Watt, vilket så småningom skulle bli mycket framgångsrikt. Watt skulle så småningom bli en mycket rik man.

under sin pensionering skulle Watt fortsätta att tinker bort. Han utvecklade flera nya uppfinningar men ingen av dem var lika betydande som ångmotorn., Han skulle senare dö vid den mogna åldern av 83.

tidiga år

James Watt föddes den 19 januari 1736 i Greenock, Renfrewshire, Skottland. Hans far var kassör och domare i Greenock. Han drev också en framgångsrik fartygs-och husbyggnadsverksamhet.

hans mor, Agnes Muirhead, kom från en framstående familj och var välutbildad., Båda hans föräldrar var presbyterianer och starka förbund. Watts farfar, Thomas Watt, var faktiskt matematiklärare och bailee till baronen av Cartsburn. Intressant med tanke på att han växte upp av religiösa föräldrar, skulle han senare bli en deist.

James barndom skulle plågas av tandvärk och migrän. På grund av detta medicinska tillstånd kunde han inte gå i skolan regelbundet. På grund av detta var James hemma undervisad av sina föräldrar från början. Hans mor lärde James hur man läser medan hans far lärde honom aritmetik och skrivande., Han skulle senare Gå på en grammatik skola där han lärde sig Latin, grekiska och matematik.

James Watt skulle visa en stor nivå av manuell fingerfärdighet, tekniska färdigheter och en förmåga till matematik. Andra ämnen som Latin och grekiska intresserade honom inte så mycket.

en viktig del av James utbildning var hans fars verkstäder. Här arbetade James med sina egna verktyg, bänk och till och med en smedja. Han skulle tillbringa sin tid på verkstäderna gör modeller som kranar och fat organ., Han blev snabbt bekant med fartygets instrument också.

hans tid på sin fars verkstäder hjälpte honom att snabbt bestämma vad han ville göra med sitt liv, åtminstone först. Under James tonåren skulle hans far förlora sitt arv på grund av kommersiella katastrofer och hans mors död.

James väljer sitt öde

Vid 17 bestämde James sig för att bli en matematisk instrumenttillverkare. James Watt flyttade först till Glasgow där en av hans mammas släktingar föreläste vid universitetet. James skulle också träffa Robert Dick i Glasgow., Dick uppmuntrade Watt att behärska instrumentets skicklighet genom att flytta till och arbeta som lärling i London. James agerade på detta råd och år 1755 flyttade han till London efter att ha hittat en villig mästare att lära honom.

den villiga mästaren var en John Morgan. Han var en instrumentmakare som gick med på att ta honom på men med liten lön. James skulle sluta arbeta långa timmar kontinuerligt i en kall verkstad. På grund av detta minskade hans hälsa.,

hans förmågor överträffade Johns andra lärlingar och han kunde slutföra sin anställning på ett år, vilket normalt förlängde upp till sju år. James hälsa bröt ner inom ett år men han hade lärt sig tillräckligt för att ” arbeta såväl som de flesta journeymen.”Efter denna tid återvände James till Glasgow igen.,

eftersom James inte hade avslutat ett officiellt sjuårigt lärlingskap Glasgow Guild of Hammerman (organisationen som hade jurisdiktion över en hantverkare med en hammare) blockerade hans ansökan trots att det inte fanns några matematiska instrumenttillverkare i Skottland vid den tiden.

Watts situation hjälpte till med ankomsten från Jamaica av astronomiska instrument som testamenterades till University of Glasgow. Dessa instrument krävde expertuppmärksamhet. Watt lyckades återställa dem till fungerande ordning och räknades därefter. Dessa instrument installerades så småningom i Macfarlane Observatory. På grund av hans utmärkta arbete med instrumenten erbjöd tre professorer honom möjligheter att inrätta en liten verkstad inom universitetet.,

konfigurera butik

detta initierades 1757. Här gjorde han och sålde matematiska instrument som kvadranter, kompasser och skalor. Han skulle också hjälpa till med demonstrationer. Medan på universitetsområdet träffade James många forskare och blev särskilt nära vänner med den brittiska kemisten och fysikern Joseph Black.

Joseph skulle senare fortsätta att utveckla begreppet latent värme. James skulle också bli vän med den berömda Adam Smith.,

1758 blev James bekant med John Craig, en lokal affärsman och arkitekt. De två bildade ett partnerskap som gjorde det möjligt för James att öppna en annan butik i Glasgow för att sälja musikinstrument samt leksaker. Detta partnerskap varade i sex år och paret anställde så småningom upp till sexton arbetare. Craig dog tyvärr 1765. En av deras anställda, Alex Gardner, tog så småningom över verksamheten som faktiskt varade långt in i 20-talet.,

år 1764 gifte han sig med sin kusin Margaret Miller, som, innan hon dog nio år senare i födseln, födde honom sex barn.

James motor

1764 fann James sig reparera en modell Newcomen steam engine. Watt insåg snabbt hur ineffektiv designen var, det slösade mycket ånga. James bestämde sig för att brottas med designen för att förbättra effektiviteten. År 1765 kom han äntligen fram till en lösning.,

Newcomen-motorn hade använts i nästan 50 år för att pumpa vatten från gruvor. Dess design hade knappast förändrats under den tiden.

James idé var att ge motorn en separat kondensor. Detta skulle vara hans första och största uppfinning. Watt hade märkt att problemet med Nyakvinnans ångmotor var förlusten av latent värme. Vid denna tidpunkt var förståelsen av ångmotorn i ett mycket primitivt tillstånd. Vetenskapen om termodynamik skulle inte formaliseras i minst ytterligare 100 år.,

James lyckades reparera modellen men det fungerade knappast. Han fortsatte att experimentera med det och fann att cirka tre fjärdedelar av motorns termiska energi förbrukades vid uppvärmning av motorcylindern på varje cykel. Denna energi slösades bort eftersom senare i cykeln kallt vatten injicerades i cylindern för att kondensera ångan för att minska dess tryck., Genom att upprepade gånger värma och kyla cylindern slösade motorn bort det mesta av sin termiska energi snarare än att omvandla den till mekanisk energi.

denna förlust av latent värme var en stor defekt med Newcomen-motorn enligt James mening. Watt ’ s lösning skulle ha kondens ske i en kammare skild från huvudcylindern men ansluten till den.

James träffar på en uppfattning

I 1765, Watt drabbades av inspiration. Han insåg var att få ångan att kondensera i en separat cylinder bortsett från kolven. James insåg också att motorn skulle behöva behålla cylinderns temperatur vid samma temperatur som den injicerade ångan genom att omge den med en ”ångjacka.”

detta skulle innebära att mycket lite energi absorberades av cylindern varje gång den cyklade., Detta skulle leda till en avsevärd ökning av tillgången på energi för att utföra nyttigt arbete.

James skulle senare träffa den brittiska läkaren, kemisten och uppfinnaren John Roebuck. John var grundare av Carron Works och det var han som uppmuntrade James att göra sin egen motor. James Watt och John skulle ingå ett partnerskap tillsammans efter att han hade gjort en liten testmotor. Hans prototyp möjliggjordes av några lån från Joseph Black.,

Roebuck bodde på Kinneil House, Bo ’ ness på den tiden och Watt skulle arbeta för att finslipa motorn i en liten intilliggande stuga till huset. Stugorna skal och en mycket stor del av ett av hans experiment finns fortfarande idag.

motorns framsteg stoppades på grund av svårigheten att bearbeta kolven och cylindern för sin motor. Ironworkers vid den tiden var mer besläktade med smeder som moderna maskinister. De kunde därför inte producera komponenterna med tillräckligt hög precision.

Följande år tog Watt ut det berömda patentet för ”en ny uppfunnad metod för att minska förbrukningen av ånga och bränsle i brandmotorer.”Detta förföljdes till den stora kostnaden för kapital.,

James får ett jobb

James Watt hade blivit fastspänd för kontanter. Detta tvingade honom att söka arbete. 1766 Watt hade blivit en landmätare. De kommande åtta åren av hans liv förbrukades markera vägar för kanaler i Skottland. Detta arbete åt allvarligt sin tid och hans arbete på sin nya ångmotor var allvarligt inställd tillbaka.

hans partner Roebuck skulle tyvärr gå i konkurs 1772. En engelsk tillverkare och ingenjör Matthew Boulton som också var tillverkare av Soho Works i Birmingham tog över Roebucks aktier i Watt patent., Efter åtta års lantmäteri, James skulle bli bleka med uppgiften. Delvis på grund av sitt nya partnerskap med Boulton flyttade James till Birmingham 1774.

hans partnerskap med Boulton skulle ge James tillgång till några av de bästa ironworkers i världen. Detta hjälpte oerhört med att producera delar med tillräcklig precision som behövs för hans motor.

James Watts motor var en omedelbar hit

James Watts patent förlängdes av det Brittiska Parlamentet år 1775. Samma år skulle Boulton och Watt bilda ett mer officiellt partnerskap som skulle vara i mer än 25 år. Det ekonomiska stöd som Boulton gav möjliggjorde den snabba utvecklingen av Watt ’ s Motor. Så snabbt, faktiskt, att vid 1776 installerades två motorer och fullt fungerande.

en motor levererades och installerades för att pumpa vatten vid Staffordshire colliery., Den andra användes för att blåsa luft i ugnar vid John Wilkinsons forges. År 1776 skulle James också gifta sig igen med sin nya fru Ann MacGregor. Hon födde honom två barn till.

under de kommande fem åren, ända upp till 1781, skulle James Watt spendera långa tidsperioder i Cornwall. Här installerade och övervakade han många pumpmotorer för de lukrativa koppar-och tenngruvorna i området. James motor ’ s hade blivit mycket eftertraktade som mina chefer letade efter sätt att minska kostnaderna inklusive bränslekostnader.,

Franchising produktion

James Watt tidiga motorer tillverkades inte av Boulton och Watt direkt. Snarare licensierades de ut att göras av andra efter ritningar och planer gjorda av Watt. James skulle ofta behövas för att fungera som konsultingenjör för sin produktion. Motor montering och shakedown var ursprungligen övervakas av Watt personligen. Senare av andra män i sitt företags anställning.

dessa tidiga maskiner var ganska stora. En av de första hade till exempel en cylinder med en diameter av 127 cm och en höjd av 7 meter., De var tvungna att monteras i en dedikerad byggnad för att hysa den. Boulton och Watt skulle debitera en årlig betalning för maskinerna. Detta fastställdes till 1/3 av värdet av kol som sparades jämfört med en befintlig Nykomlingsmotor som utförde samma arbete.

Watt, för alla hans vetenskapliga och tekniska skarpsinne var ingen affärsman. Han var tvungen att uthärda angelägna förhandlingar för att få tillräckliga royalties på sina motorer. Trots detta, 1780 James gjorde ganska bra ekonomiskt. Hans partner, Boulton, var dock svårt att anskaffa kapital., Följande år såg Boulton en ny marknad öppen i majs, malt och bomullsfabrik.

Boulton fläckar nya möjligheter

James Watt uppmanades av Boulton att uppfinna någon form av roterande rörelse för sina ångmotorer. Tanken var att ersätta originalets återgående verkan. År 1781 gjorde han just det., Hans så kallade Sun-and-planet redskap gav rörelsen genom vilken en axel producerade två varv för varje cykel av motorn.

år 1782 var James på en rulle. Han uppfann och patenterade den dubbelverkande motorn. Denna motor hade en kolv som sköt såväl som drog. Motorn krävde en ny metod för att stelt ansluta kolven till strålen.,

hans lösning utvecklades 1784 när han uppfann parallellrörelsen. Detta är ett arrangemang av anslutningsstänger som styrde kolvstången i en vinkelrät rörelse—som han beskrev som ” en av de mest geniala, enkla bitarna av mekanismen jag har konstruerat.”Boulton skulle senare föreslå behovet av centrifugal guvernören för automatisk styrning av motorns hastighet. Watt skulle ta på sig sina förslag och tillämpa det framgångsrikt i 1788. Av 1790 uppfann han också och lade till en tryckmätare. Detta avslutade nästan vad vi vet idag som Watt-motorn.,

senare år

beställningar översvämmade snabbt in för sin motor från pappersbruk, mjölkvarnar, bomullsbruk, järnfabriker, destillerier, kanaler och vattenverk. Så många, faktiskt, att vid 1790 Watt hade blivit en rik man. Han hade hittills fått omkring 76 000 pund i royalties från sina patent under de föregående 11 åren. Hans senare år förbrukades dock inte helt av sina ångmotorer.James Watt var medlem i Lunar Society i Birmingham. Detta var en grupp författare och forskare som ville främja vetenskap och konst., Watt skulle också spendera sin tid att experimentera på styrka av material. James var också ofta inblandad i rättsliga förfaranden för att skydda sina patent.

i 1785 Watt och Boulton valdes som kamrater i Royal Society of London. Han skulle också börja spendera tid på semester. Han köpte en gård i Doldowlod, Radnorshire. Vid 1795 Watt började sakta dra sig ur verksamheten. Vid 1880 James var snabbt närmar pensionsåldern. 1880 råkade också vara det år då hans patent och partnerskap skulle börja löpa ut.,

Watt etablerade ett nytt företag 1794, Boulton och Watt. Detta företag byggde Soho gjuteriet för att tillverka ångmotorer mer konkurrenskraftigt. Det var också runt denna tid som Watts son från sitt första äktenskap, James, började ge honom problem.

familjeproblem

James Watt Junior var en ung sympatisör för den franska revolutionen. Han hade öppet kritiserats i parlamentet för att presentera 1792, ett tal från Manchester Constitutional Society till Société des Amis de la Constitution (Jacobin Club) i Paris.,

Watts långa pensionering blev senare också ledsen av en annan sons plötsliga död genom sitt andra äktenskap, Gregory. Han skulle också överleva många av sina gamla och närmaste vänner. Trots detta reste James till Skottland och Frankrike och Tyskland när Amiens fördrag undertecknades 1802.

James Watt skulle fortsätta sitt arbete i garret i sitt hus. Här hade han byggt och utrustat den som en liten verkstad. James fortsatte att mixtra och uppfinna och faktiskt utvecklat en skulptera maskin som han reproducerade ursprungliga byster och figurer för vänner.,

James fungerade också som konsult till Glasgow Water Company. Watts prestationer erkändes tydligt under sin livstid. Han blev 1806 juris doktor vid University of Glasgow och 1814 utländsk medarbetare vid franska Vetenskapsakademien och erbjöds en baronetcy, som han avböjde.

död och arv

James Watt dog den 25 augusti 1819. Han var 83 år gammal.

James Watts ångmotor var en verkligt banbrytande utveckling och förmodligen nyckeln till den industriella revolutionen., Hans maskin blev otroligt populär och installerades i många företag över hela Storbritannien. Sådan var hans bidrag till vetenskap och teknik att en kraftenhet namngavs till hans ära, Watt.

Watt, om du är omedveten, är en SI-enhet som är lika med en Joule av arbete som utförs per sekund. Detta motsvarar ca 1/746 av en Hästkrafter (för mekanisk och elektrisk hästkraft). Vissa forskare hävdar också att uppfinningen av hans parallella rörelse (eller dubbelverkande motor) år 1784 bör markera början på den kontroversiella Antropocene epoken., Detta är ett ännu inofficiellt intervall av geologisk tid.

I Maj 2009, Bank of England meddelade att Boulton och Watt kommer att visas på nya £50 not. Denna design är den första som har ett dubbelt porträtt på någon Bank of England note. Denna bild innehöll de två männen, sida vid sida, sammanfogade med bilder av Watts ångmotor och Boultons Soho fungerar., Citat som tillskrivs var och en av männen är inskriven på noten: ”jag säljer här, sir, vad hela världen önskar ha—makt” (Boulton) och ”jag kan tänka på inget annat än den här maskinen” (Watt).

under 2011 var James Watt också en av sju invigningsinducerade till Scottish Engineering Hall of Fame.