James Watt je jedným zo škótskych inžinierov a vynálezcov mechaniky.
Wattova biografia stručne
Jamesov otec mal rovnaké meno a bol všestranný muž. Zaoberal sa stavbou lodí a mal vlastný sklad so zásobami pre lode.
Do istej miery bol vynálezcom a venoval sa aj námornému obchodu. Chlapcova matka bola z bohatej rodiny a mala dobré vzdelanie.
James Watt sa narodil 19. januára 1736 v mestečku Greenock. Od detstva som mal zdravotné problémy. Spočiatku sa vzdelával doma a jeho rodičia sa stali jeho učiteľmi.
Mama učila čítať a otec písanie a matematiku. Kvôli neustálym chorobám bol odstránený z hry so svojimi rovesníkmi a rybolov sa stal jeho obľúbenou zábavou.
Ako tínedžer sa James začal vážne zaujímať o astronómiu, chemické reakcie a tiež veľmi rád robil všetko vlastnými rukami. Keď mu otec dal tesársku súpravu, chlapec neprestal vyrábať veci, vyrábal modely zariadení svojho otca.
Keď dosiahol vek na vstup na strednú školu, poslali ho na gymnázium. Neskôr odchádza do Londýna, aby absolvoval neformálny tréning s Morganom.
Potom sa vrátil do Škótska a začal podnikať. Ale keďže nemá dôkaz o svojej zručnosti, nesmie pracovať. Ale našťastie pre neho sa do mesta dostane astronomické vybavenie, ktoré si vyžaduje čistenie a inštaláciu, a tak sa stal majstrom vedeckých prístrojov na univerzite.
Stávaním sa
Čoskoro s kamarátom otvorili výrobu rôznych zariadení a nástrojov. Tento obchod priniesol dobrý príjem. James Watt je úplne pohltený zlepšovaním svojho najnovšieho vynálezu na kopírovanie hromadných objektov. Zomrel 19. augusta 1819 a miestom jeho večného odpočinku bol farský kostol v Handsworthe.
Vedecké vynálezy
Mnoho vedcov verí, že vďaka Wattovým vynálezom nastala priemyselná revolúcia. Niektoré z hlavných vynálezov boli:
- Parný stroj a kladivo,
- kopírovací lis,
- navrhol použiť „koňskú silu“ ako jednotku merania výkonu.
Parný motor
V skutočnosti James Watt parný stroj nevynašiel, iba ho vylepšil. Keď si zaregistroval patent na svoj vynález, dokument uvádzal, že vytvoril parný stroj.
foto parného stroja
V roku 1782 mechanik vytvoril dvojčinný stroj, ktorý zvýšil produktivitu parný motor až štyrikrát.
Parné kladivo
James patentoval svoje parné kladivo v roku 1784. Tento vynález pozostával zo zotrvačníka a v tom čase konvenčného pákového kladiva. Prvý exemplár vážil 54,5 kg a trafil z výšky 20,3 cm.
foto parného kladiva
Potom sa mu ho podarilo vylepšiť na hmotnosť úderných častí 380 kg a prevádzková rýchlosť takéhoto kladiva bola 300 úderov za minútu.
Kopírovať stlačte
Patent na kopírovací lis bol podaný v roku 1780. Bola to škatuľka s priehradkami na perá a ceruzky, ako aj pravítkom, papierom a špeciálnou priehradkou na uhlíkový papier. Zásoba materiálu vystačila na 24 exemplárov.
kopírovať fotografiu tlače
Aby bolo možné zariadenie ovládať, bolo potrebné otáčať rukoväťou. Valčeky otáčala tak, že sa na papieri objavil zrkadlový odtlačok originálu.
Rýchly rozvoj hlavných typov priemyslu v Anglicku v prvej polovici 18. storočia. a masové zavádzanie pracovných strojov do výroby, ktoré znamenalo začiatok priemyselnej revolúcie, si vyžiadalo revolúciu v parnom stroji. Táto revolúcia znamenala prechod od motora na súkromné použitie k univerzálnemu motoru - základu energetickej základne veľkopriemyselného priemyslu.
Potrebu motora schopného poháňať akýkoľvek pracovný stroj, ktorá bola akútna najmä v rokoch 1760-1780, jasne vyjadril anglický podnikateľ Matthew Bolton: „V Londýne, Manchestri, Birminghame sú ľudia blázni do parného mlyna. “ Požadovaný bol „mlyn“, ktorý by prenášal prácu nielen nepretržite, ale aj vo forme rotačného jednosmerného rovnomerného pohybu a bol celkom ekonomický.
James Watt (1736-1819)
Univerzálny parný stroj vhodný na praktické využitie vytvoril škótsky vynálezca James Watt. Watt, ktorý ako dieťa vyrábal modely áut, si vybral povolanie mechanika. Po ukončení štúdia v Glasgowe a Londýne začal v roku 1757 pracovať ako mechanik na univerzite v Glasgowe a zároveň si otvoril dielňu na výrobu a opravu matematických a fyzikálnych prístrojov. Watt sa úzko zoznámil s mnohými vedcami, vrátane fyzika Josepha Vleka, ktorý študoval latentné teplo vyparovania vodnej pary, a Johna Robisona, vtedajšieho študenta a neskôr profesora fyziky. Robison poradil Wattovi, aby si preštudoval vtedy dostupnú literatúru o mechanike parných strojov: diela Desaguliera, Leupolda a Belidora. Watt robí pokusy o vlastnostiach vodnej pary a určuje závislosť teploty nasýtenej pary od tlaku. Krivky, ktoré skonštruoval, sa tesne zhodujú s modernými údajmi. Watt začal pracovať priamo na parných strojoch v roku 1763 opravou modelu prevádzky parného čerpadla Newcomman. Model bol však takmer nefunkčný, pretože bol geometricky podobný svojmu priemyselnému prototypu a líšil sa od neho mechanickými a tepelnými procesmi, ktoré sa v ňom vyskytujú. Inštalácia si vyžiadala väčšiu nehospodárnu spotrebu pary, a teda aj paliva. Po piatich rokoch tvrdej práce na modeli urobil Watt obrovský krok v zlepšovaní parných strojov a zvyšovaní ich účinnosti. Spočiatku dospel k záveru, že dobrá prevádzka paro-atmosférického motora závisí od splnenia dvoch podmienok: po prvé, získanie silného vákua pod piestom v dôsledku úplnejšej kondenzácie pary (na to bolo potrebné chladiť valec čo najviac); po druhé, udržiavanie valca horúceho, aby sa zabránilo neproduktívnym stratám pary pri jej vypúšťaní z parného kotla. Je technicky nemožné splniť tieto podmienky súčasne v jednom valci a Watt navrhol nové riešenie: uzavrieť valec do parného plášťa, udržiavať ho neustále v zohriatom stave a kondenzáciu pary vykonávať v samostatnom kondenzátore vybavenom s čerpadlom na odčerpávanie kondenzátu a vzduchu. V roku 1765 bol postavený model nového motora, ale až v roku 1769 bolo možné dosiahnuť jeho plný cyklus.
Schéma parného stroja D. Watta (1775)
Počas experimentálnej práce na modeli Watt získal finančnú podporu od majiteľa závodu Carron, Rebecka, a spolu s ním požiadal o patent na „metódy na zníženie spotreby pary a následne paliva v hasičských autách“. Okrem naznačených zásadných inovácií v motore si Watt patentoval aj využitie nadmerného tlaku pary s výfukom do atmosféry – v prípade nedostatku vody na kondenzáciu pary, použitie „rotačných“ strojov s jednosmerne rotujúcim piestom a napokon prevádzka neúplnej kondenzácie, t. j. zhoršeného podtlaku. Posledný odsek patentu tiež počítal s dizajnom tesnenia piestu.
Vylepšenia spoločnosti Watt obsahovali skutočnú príležitosť znížiť spotrebu pary a paliva o viac ako polovicu - to bol obrovský úspech pri vytváraní ekonomického tepelného motora.
Prvý pokus v roku 1769 o vybudovanie čerpacej parnej elektrárne so samostatným kondenzátorom v závode Carron však nebol úspešný – nebolo možné zabezpečiť dostatočnú presnosť spracovania a hustotu pripojenia. Výroba takýchto veľkých strojov stála veľa peňazí, ktorými Watt nedisponoval a John Rebeck v tom čase skrachoval.
Pri hľadaní finančných príležitostí na výrobu motorov začal Watt uvažovať o práci mimo Anglicka. Začiatkom 70. rokov ruská vláda ponúkla anglickému inžinierovi „povolanie zodpovedajúce jeho vkusu a znalostiam“ s ročným platom 1000 libier. čl. Cesta do Ruska sa však nekonala. V roku 1772 Watt uzavrel zmluvu s M. Boltonom, majiteľom strojárskej spoločnosti v Soho neďaleko Birminghamu.
Dohoda medzi Wattom a Boltonom sa stala veľmi účinnou. Bolton sa ukázal ako inteligentný a prezieravý človek a na nákladoch na vytvorenie nových strojov nešetril. Watt zostal hlavným mechanikom závodu až do konca svojho života.
Prvý stroj so samostatným kondenzátorom bol vytvorený v roku 1774. Zaujímavosťou je dizajn z roku 1777 s názvom „Beelzebub“, v ktorom Watt využíval pre zvýšenie účinnosti vypínanie a expanziu pary.
V roku 1780 sa rozšíril Wattov typ jednoduchého stroja používaného na čerpanie vody. Najspoľahlivejším spotrebiteľom motora boli bane v Cornwalle: v roku 1778 bolo v tomto kraji viac ako 70 zariadení Newcomen a v roku 1790 boli všetky, okrem jedného, nahradené strojmi Bolton-Watt. Veľké množstvo sa ich vyrábalo aj pre medené bane v Cornwallise
Úspech nových motorov bol vysvetlený tým, že ich použitie výrazne znížilo náklady na získavanie mechanickej energie.
Ale v čase, keď sa začala masová výroba parných strojov pre čerpadlá, bol veľký dopyt po pokročilejších motoroch v textilnom, kovospracujúcom a inom priemysle. Ale Wattov parný stroj stále nebol vhodný na pohon pracovných strojov s rotačným pohybom.
V roku 1778 začal Watt na návrh svojho partnera Boltona vylepšovať parný stroj. Podrobne študoval proces expanzie pary vo valci, pričom na tento účel skonštruoval špeciálny indikátor - zariadenie, ktoré meria tlak pary počas procesu expanzie. Po určení prakticky výhodného stupňa expanzie pary na premenu tepla na prácu. Watt navrhol expanzný parný stroj v roku 1782 a získal naň anglický patent. Keď prišiel s nápadom použiť druhú polovicu valca, vytvoril takzvaný dvojčinný motor, v ktorom sa výrazne znížila merná spotreba pary.
Takto opísal svoj vynález v roku 1782 aj sám Watt: „Moje druhé zlepšenie v parných alebo požiarnych strojoch je použiť pružnú silu pary na pohyb piestu nahor a tiež ho striedavo stláčať, čím vzniká vákuum nad alebo pod piestom a pri súčasne s využitím pôsobenia pary na piest na tom konci alebo časti valca, z ktorého para nie je odsávaná; takto skonštruovaný stroj môže poskytnúť dvojnásobné množstvo práce alebo vyvinúť dvojnásobný výkon súčasne (s valcom rovnakých rozmerov) v porovnaní so strojom, v ktorom aktívna sila pary pôsobí na piest len v jednom smere, buď hore alebo dole“.
Bol to už nepretržite pracujúci stroj, v ktorom ako zdroj energie slúžila para.
Watt tiež musel vyriešiť problém premeny vratného pohybu na rotačný pohyb; patentoval päť zariadení, pomocou ktorých bol tento problém vyriešený, vrátane planétového prevodu, ktorý našiel uplatnenie.
Watt zároveň navrhol sériu zariadení určených na kompenzáciu nerovnomerného výkonu práce spôsobeného expanziou pary.
Wattov patent z roku 1782 zabezpečil mnoho vylepšení, ktoré, ako sa zdá, nakoniec vytvorili parný stroj ako univerzálny motor. A to ešte nebolo všetko.
Watt si neskôr uvedomil, že nový motor je skutočne univerzálny, o čom svedčí jeho patent z roku 1784. Práve na tento patent sa odvoláva K. Marx, ktorý zaviedol definíciu „univerzálneho motora“ do vedeckého využitia.
Z technického hľadiska to bolo v prvom rade uspokojivé riešenie problému premeny vratného pohybu na rotačný pohyb.
Otázka premeny kývavého pohybu vyvažovača na súvislý kruhový pohyb hriadeľa zamestnávala mnohých vynálezcov už pred Wattom. Papin napríklad navrhol prenos cez hrebeň a ozubené koleso. D. Gull v roku 1736 vyvinul kombináciu kladiek s lanovým prevodom aplikovaným na lode, ale tieto (ako aj mnohé iné) pokusy neboli úspešné.
Schéma dvojčinného parného stroja od J. Watta
Napokon v roku 1779 M. Vasbrugh a v roku 1780 J. Picard patentovali v Anglicku kľukové mechanizmy pre parný stroj. Mnohí vtedajší mechanici, vrátane už spomínaného významného inžiniera Smeatona, považovali túto kombináciu za neprijateľnú: dĺžka zdvihu piestu vo valcoch vtedajších parných strojov bola premenlivá a konštruktérom sa zdalo, že priamy prenos pohybu z tzv. druhý koniec vyvažovača priamo na hriadeľ pomocou ojnice a kľuky nebolo možné. Je zrejmé, že Watt bol do určitého času v zajatí týchto mylných predstáv. Po vydaní patentu Vasbro a Picard musel hľadať iné spôsoby, ako transformovať formu pohybu.
Aké boli ťažkosti? Pri stavbe parného stroja vznikli problémy súvisiace s kinematikou a dynamikou. Spojenie medzi piestom a vyvažovačom na jednej strane a druhým koncom vyvažovača s hriadeľom na druhej strane mohlo byť len tuhé. Medzitým nebolo možné priamo spojiť koniec vyvažovača s piestnou tyčou, pretože koniec vyvažovača opisoval oblúk a piestna tyč sa pohybovala v priamke. Pôvodne (v patente z roku 1782) mal Watt v úmysle vytvoriť prevod z piestu na vyvažovačku vybavením tyče ozubeným pásom a umiestniť na vyvažovačku ozubený sektor. Ale toto spojenie na každom konci zdvihu piestu zažilo otrasy pri zmene smeru a zuby nevydržali dynamické zaťaženie. Watt teda začal hľadať iné riešenie a našiel ho. Na pripojenie k jednému koncu vyvažovača použil planétový prevod a druhý koniec vyvažovača pripojil k tyči motora pomocou mechanizmu, ktorý vynašiel, nazývaného Wattov paralelogram – bol to mechanizmus s plochým závesom, súčasť článkov (pák ), ktoré tvorili rovnobežník. Zdanlivo jednoduché riešenie vyžadovalo od vynálezcu veľa práce. Slávny rovnobežník sa stal predmetom neskoršieho výskumu francúzskeho vedca M. R. Pronyho a ruského vedca P. L. Čebyševa a poslúžil ako materiál pre jeho esej „Teórie mechanizmov známych ako paralelogramy“ (1854); Sám Watt si tento vynález vysoko cenil a neskôr svojmu synovi napísal: „... aj keď sa o svoju slávu nijako zvlášť nestarám, som hrdý na vynález rovnobežníka viac než na ktorýkoľvek z vynálezov, ktoré som vytvoril.“ Geniálny vynález, ako sa právom nazýva, svedčiaci o Wattovej nezvyčajne jasnej geometrickej intuícii, sa ukázal byť len dočasným, prechodným javom. Následne bol Wattov paralelogram nahradený konvenčným kľukovým mechanizmom.
Pri vytváraní stroja s nepretržitým rotačným pohybom čelil Watt okrem kinematického problému aj čisto dynamickým problémom: zavedenie parnej práce na oboch stranách piestu, použitie zotrvačníka a regulátora pôsobiaceho na vstupný ventil pary.
Na privádzanie pary do rôznych dutín valca použil vynálezca automaticky pracujúce zariadenie - cievku; na zníženie kolísania otáčok - zotrvačník a na automatické udržiavanie konštantných otáčok motora - odstredivý regulátor.
Všetky navrhované vylepšenia, z ktorých väčšina bola zabezpečená patentom v roku 1784, umožnili Wattovi v nasledujúcich rokoch vyvinúť typ dvojčinného stroja s kontinuálnym rotačným pohybom, ktorý dlho zostal nezmenený a podliehal len čiastočným úpravám. .
Približne v rovnakom čase pracoval jeden Škót v Anglicku na vytvorení parného stroja. James Watt.
Od roku 1763 pracoval na zlepšení Newcomenovho neúčinného paro-atmosferického motora, ktorý bol vo všeobecnosti vhodný len na čerpanie vody. Bolo mu jasné, že hlavným nedostatkom Newcomenovho stroja je striedavé zahrievanie a chladenie valca. Ako sa tomu dá vyhnúť? Odpoveď prišla Wattovi na jarnú nedeľu v roku 1765. Uvedomil si, že valec môže zostať horúci po celý čas, ak sa para pred kondenzáciou odvedie do samostatnej nádrže potrubím s ventilom. Navyše, valec môže zostať horúci a kondenzátor studený, ak je jeho vonkajšok pokrytý izolačným materiálom.
Okrem toho Watt urobil niekoľko ďalších vylepšení, ktoré nakoniec zmenili parno-atmosférický stroj na parný stroj. V roku 1768 požiadal o patent na svoj vynález. Dostal patent, no dlho nedokázal zostrojiť parný stroj. Až v roku 1776 bol konečne zostrojený a úspešne otestovaný Wattov parný stroj. Ukázalo sa, že je dvakrát efektívnejší ako Newcomenov stroj.
IN 1782 roku Watt vytvoril úžasný nový stroj - prvý univerzálny dvojčinný parný stroj. Kryt valca vybavil tesne predtým vynájdeným tesnením, ktoré zaisťovalo voľný pohyb piestnej tyče, ale zabraňovalo úniku pary z valca. Para vstupovala do valca striedavo z jednej strany piestu, potom z druhej. Preto piest robil pomocou pary pracovný aj spätný zdvih, čo u predchádzajúcich strojov nebolo.Keďže pri dvojčinnom parnom stroji piestnica vykonávala ťahovú a tlačnú činnosť, doterajší pohonný systém zn. reťaze a vahadlá, ktoré reagovali len na ťah, museli byť prerobené. Watt vyvinul systém spriahnutých tyčí a použil planetárny mechanizmus na premenu vratného pohybu piestnej tyče na rotačný pohyb, na meranie tlaku pary použil ťažký zotrvačník, odstredivý regulátor otáčok, kotúčový ventil a tlakomer.
„Rotačný parný stroj“ patentovaný Wattom bol najskôr široko používaný na pohon strojov a krosien spriadacích a tkáčskych tovární a neskôr aj iných priemyselných podnikov. Wattov parný stroj sa tak stal vynálezom storočia, ktorý znamenal začiatok priemyselnej revolúcie.
V roku 1785 bol v Londýne v pivovare Samuela Whitbreada nainštalovaný jeden z prvých Wattových strojov na mletie sladu. Stroj vykonal prácu namiesto 24 koní. Priemer jeho valca bol 63 cm, zdvih piesta 1,83 m a priemer zotrvačníka 4,27 m. Stroj prežil dodnes a dnes ho možno vidieť v akcii v Sydney Powerhouse Museum. Wattov motor bol vhodný pre akýkoľvek stroj a vynálezcovia samohybných mechanizmov to rýchlo využili.
Škótsky vynálezca, tvorca prvého parného stroja používaného v priemysle.
James Watt sa stal kľúčovou postavou priemyselnej revolúcie.
"Vlastne James Watt." nie bol prvým človekom, ktorý vynašiel parný stroj. Podobné zariadenie bolo opísané Hrdina Alexandrie v prvom storočí. V roku 1698 si Thomas Savery nechal patentovať parný stroj, ktorý slúžil na čerpanie vody a v roku 1712 si dal Angličan Thomas Newcomen patentovať vylepšenú verziu. Newcomenov stroj mal však takú nízku produktivitu, že sa používal len na čerpanie vody z uhoľných baní.
Watt sa začal zaujímať o parný stroj v roku 1764, keď opravoval model stroja, ktorý vynašiel Newcomen. Aj keď sa Watt učil za nástrojára iba rok, mal veľké invenčné schopnosti. V Newcomenovom vynáleze urobil také významné vylepšenia, že by bolo správnejšie považovať Watta za vynálezcu prvého parného stroja s praktickou aplikáciou.
Prvým takýmto výrazným vylepšením, ktoré si Watt patentoval v roku 1769, bola izolovaná kondenzačná komora. Izoloval aj parný valec a v roku 1782 vynašiel dvojčinný stroj. Spolu s ďalšími, menšími vylepšeniami, tento vynález umožnil zvýšiť produktivitu parného stroja v štyri alebo viackrát. V praxi bolo zvyšovanie produktivity rozdielom medzi už existujúcim inteligentným, ale nie veľmi užitočným strojom a technickým zariadením s obrovským priemyselným potenciálom.
Watt tiež vytvoril v roku 1781 množstvo zariadení, ktoré premieňajú vratný pohyb na rotačný pohyb. Toto zariadenie značne zvýšilo počet používateľov parného stroja. Okrem rôznych iných vylepšení vynašiel Watt (1788) aj odstredivý regulátor, ktorý automaticky ovládal rýchlosť stroja, tlakomer (1790), merač, indikátor hladiny a škrtiacu klapku.
Watt sám nemal dobrý obchodný zmysel. V roku 1775 však uzavrel obchodné partnerstvo s Matthewom Boultonom, inžinierom a veľmi dobrým obchodníkom. Dvadsaťpäť rokov vyrábala firma Watt a Boulton veľké množstvo parných strojov a obaja partneri sa stali veľmi bohatými ľuďmi."
Michael Hart, 100 skvelých ľudí, M., „Veche“, 1998, s. 130-131.
Druhá manželka James Watt„...nenávidela kožené zástery a špinavé ruky svojho manžela, a tak musel Watt presunúť dielňu do podkrovia, kde sa mohol považovať za bezpečný pred jej metlou a vedrom vody. Dokonca aj jej psy trpeli jej „mániou po čistote“, ktorá sa neodvážila prekročiť prah bez toho, aby si utrela labky. Keď išla spať a manžel za ňou v dohodnutý čas nešiel, prikázala sluhovi, aby zhasol sviečky, aj keď prijímal hostí. Drsné domáce prostredie prinútilo Watta zostať celé dni vo svojom podkroví, kde si pripravoval skromné jedlá. Každý oblak má strieborný okraj. Ťažko povedať, či by Watt urobil svoj veľký objav, keby mal láskavejšiu a flexibilnejšiu manželku, strhujúcejšiu ako dielňa.
Dubinsky N., Žena v živote veľkých a slávnych ľudí, M., „Respublika“, 1994, s. 261.
Max Weber v „Ekonomických dejinách“ považovali vznik univerzálneho zdroja energie (neobmedzená sila, nezávislosť od prírodných faktorov) za jeden z momentov začiatku priemyselnej revolúcie spolu s uhlím (nezávislosť od palivového dreva) a oceľou (nezávislosť od prírodné materiály). Výsledkom podnikateľského úsilia bol vznik spriadacieho stroja, parného stroja a vysokovýkonných tkáčskych strojov, ktoré okamžite odštartovali výsledky priemyselnej výroby v Anglicku.
„Otec parného stroja“ ho v skutočnosti nevynašiel, ale motor
Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, James Watt, „otec parného stroja“, nemal žiadne inžinierske vzdelanie, nevynašiel žiadny parný stroj, v mladosti len počul o existencii nejakých „požiarnych strojov“, nemyslel to vážne. zaujímal sa o steam a toto všetko ho nezaujímalo, kým nemal 28 rokov, nemal s tým absolútne nič spoločné. A dnes v jednej z prvých detských kníh anglickí chlapci nachádzajú dojímavo ružový príbeh o malom Jamesovi, ktorý zamyslene pozoroval prúd pary vychádzajúci z výlevky kanvice. Takéto legendy sú povinné pre veľkých ľudí.
Trojročný Descartes, ktorý videl bustu Euklida, povedal: "Ach!" a Seryozha Korolev obzvlášť miloval rozprávku o "lietajúcom koberci". Ktovie, možno sa James naozaj pozrel na kanvicu, ale para vychádzajúca z jej výlevky nemohla dať jeho mladému mozgu nápad použiť túto paru v určitom stroji, už len preto, že bola dlho skrotená v rôznych takéto stroje.
V roku 120 pred Kristom opísal alexandrijský vedec Heron svoju „guľu Aeolus“, ktorá sa otáčala pod vplyvom dvoch prúdov pary, ktoré z nej vychádzali. V roku 1663 vyrobil markíz z Worcesteru hračku s „nádherným vodným motorom“, čo umožnilo Angličanom diskutovať o priorite tohto objavu. Spor je celkom komický, keďže samotní Angličania vydali patent na parný stroj až o 35 rokov neskôr a vôbec nie markízovi, ale kapitánovi Thomasovi Severimu, ktorý stroj vyrobil takmer súčasne so svojím krajanom a menovcom, kováčom. nováčikovia. Kováčsky stroj, nech už bol akokoľvek zlý, bol stále považovaný za dokonalejší ako kapitánov stroj a pracoval v baniach a baniach.
Watt teda nevynašiel parný stroj. A nie je ľahké pomenovať jeho vynálezcu. Samotná myšlienka tohto motora bola vo vzduchu a zrodila sa v rôznych krajinách rôzne modely. Svet čakal na jej zjav z hodiny na hodinu. Rodiaci sa priemysel označoval čas, zbavený jednoduchých, lacných a čo je najdôležitejšie - výkonný motor, ktorú naliehavo a naliehavo potrebuje. Wattov vynález nebol len skvelým vynálezom, bol to možno najžiadanejší vynález v histórii ľudstva. Veľký génius Watta sa prejavuje v tom, že patent, ktorý uzavrel v apríli 1784 a ktorý popisuje parný stroj, ho nezobrazuje ako vynález len na špeciálne účely, ale ako univerzálny motor veľkého priemyslu.
Wattov pamätník v Birminghame
James Watt sa narodil v malom škótskom mestečku Greenock, ktoré sa pred touto udalosťou ani po nej nepreslávilo ničím iným. Jeho starý otec učil matematiku a navigáciu a bol rešpektovaný svojimi spoluobčanmi, ktorí ho neustále volili buď za hlavného okresného sudcu alebo za predsedu cirkevnej rady. Môj otec zdedil určité vzdelanie svojich rodičov, no mal aj podnikateľského ducha. Staval lode a sám bol majiteľom lodí, obchodoval a skladoval kotvy, laná a iné lodné vybavenie a žeriav postavil, zbieral námorné nástroje, otvoril dielňu. Malý James sedel v tejto dielni celé hodiny. Po rybárčení, ktorému sa s vášňou venoval, bola práca v dielni jeho obľúbenou zábavou.
Ako už bolo spomenuté vyššie, Watt nezískal inžiniersky titul. Prísne vzaté, nedostal vôbec žiadne vzdelanie. Krehké dieťa, neustále trpiace bolesťami hlavy, študoval na základnej a strednej škole s veľkými prerušeniami a medzi spolužiakmi bol známy ako dosť tupý. Až keď mal už 13 rokov, jeho bezpodmienečné matematické schopnosti ho priviedli medzi prvých študentov, na veľkú hanbu posmievačov.
Počas návštevy svojho strýka, profesora starovekých jazykov na univerzite v Glasgowe, začal sám vykonávať rôzne experimenty v chémii a fyzike. Vo všeobecnosti rád pracoval sám, potichu, pomaly, premýšľal o tom, čo urobil, a znova testoval svoje myšlienky v skúsenosti, a dokonca svoj voľný čas venoval svojmu zvedavému pozorovaniu, čo mu podľa svedectva jeho priateľa umožňovalo a životopisec profesor Robinson, „aby bolo možné zo všetkého urobiť objekt nového seriózneho štúdia“ James sa vyhýbal hlučným hrám a všetkým športovým turnajom. "Zriedka vstával skoro," spomína si jeho teta vo svojich spomienkach, "ale za pár hodín štúdia stihol urobiť viac, ako bežní ľudia za pár dní."
Tu je vynález...
Takto vyrastal v malom škótskom mestečku a takto vyrastal: tichý, chorľavý, dobre čitateľný, zvedavý, veľmi pozorný, úhľadný človek, ktorý rád premýšľal a drotáril. Vedel používať veľa nástrojov, dokonca ovládal zlievareň, čítal a vedel veľa, ale nedokázal určiť svoju budúcnosť.
Pôvod a vzdelanie mu nedovolili stať sa jednoduchým remeselníkom, nedostatok podnikateľských schopností mu bránil v obchodovaní a organizovaní remesiel, veľmi obmedzené príjmy mu bránili vstúpiť do priemyslu, skromnosť a choroba mu bránili hľadať šťastie v zámorských krajinách. Bol to generalista, ktorý mal problém nájsť si prácu. Bol to vynálezca. Vynálezca charakterom, typom myslenia a spôsobom života; Prekvapivo bol vynálezcom bez toho, aby ešte niečo vymyslel.
Takéto povolanie však neexistovalo. A koľko kópií sa dnes rozbilo v sporoch o tom, či takéto povolanie v prírode vôbec existuje a či invenciu netreba považovať za určitý sklon prírody. (V zátvorkách uvediem, že pokiaľ ide o ľudí, ktorí netvoria stroje, ale napríklad hudbu, od takýchto sporov sa upustilo už pred narodením Mozarta.)
A ideme...
James dlho premýšľal o svojom budúcom živote a rozhodol sa hľadať seba v povolaní optika alebo výrobcu nástrojov niekde blízko „inteligentnej“ a jemnej techniky. Toto remeslo ho nemal kto naučiť nielen v Greenocku, ale v celom Škótsku a 19-ročný James odišiel do Londýna. Trvalo mu dvanásť dní, kým sa dostal do hlavného mesta na koni a potom sa stal učňom v dielni, ktorá vyrábala rôzne navigačné prístroje. Pracoval veľmi tvrdo a podľa životopiscov sa počas učňovského roku sotva viac ako dvakrát vybral na prechádzku ulicami Londýna.
O rok neskôr sa vracia do Glasgowa, kde si sotva založí mechanickú dielňu, a potom je vymenovaný za majstra nástrojára na univerzite. „Všetci mladí ľudia na univerzite,“ píše Robinson, „ktorí sa vôbec zaujímali o vedu, poznali Watta; jeho izba sa čoskoro stala trvalým miestom stretávania sa, kam každý chodil s najrôznejšími otázkami a zmätkami, nielen mechanického charakteru: lingvistika, starožitnosti, všetky prírodné vedy, dokonca aj poézia, literatúra a kritika - všetko sa tu diskutovalo s rovnakým záujmom a horlivosť." Zdalo sa, že Watt bol v tých rokoch nabitý nejakým gigantickým duševným nábojom, pre ktorý bolo potrebné nájsť cieľ, ktorý je ho hodný.
A cieľ sa našiel. Všetko sa to začalo, keď v roku 1764 jeden z profesorov Glasgowskej univerzity poveril Watta opravou Newcomenovho modelu parného stroja. James sa pustil do podnikania bez veľkej inšpirácie. Keď sa však pohral s modelom a narazil na množstvo ťažkostí, ako zvyčajne premýšľal o ich povahe a čoskoro si uvedomil, že na vine nie je tento konkrétny nešťastný model, ale samotné princípy, na ktorých bol postavený. Toto je už zaujímavé! Začal pracovať. A potom jedného dňa...
Úspech prichádza k Wattovi
„Sobotné popoludnie (1765) bolo nádherné a išiel som na prechádzku,“ spomínal neskôr Watt.„Všetky moje myšlienky sa sústredili na vyriešenie problému, ktorý ma zamestnával. Priblížil som sa k pastierovmu domu a v tej chvíli mi hlavou preblesla myšlienka: keďže para je elastické teleso, vrhne sa do vzduchoprázdna. Ak existuje spojenie medzi valcom a výfukovým zariadením, para tam prenikne. Práve tam sa dá kondenzovať bez chladenia valca... Keď som došiel do Golfhouse, mal som v hlave úplný obraz o tom, čo treba urobiť.“
Watt postavil model, ktorý možno dodnes vidieť v londýnskom múzeu vedy. Pred 240 rokmi (iba 240 rokov!), 9. januára 1769, získal patent na „metódy na zníženie spotreby pary a v dôsledku toho aj paliva v hasičských autách“.
A potom si jeho život možno predstaviť ako dve nerovné polovice. Väčšinou išlo o obdobia hľadania prostriedkov na zlepšenie parného stroja. Hľadal spoločníkov; a keď ich nenašiel, bol nútený zapojiť sa – presnejšie to nejde – do práce, v ktorej nemal srdce, čo bolo pre neho odporné.
To tiež začalo a pokračovalo podľa Watta
„Nič nemôže byť pre človeka hanebnejšie, ako začať podnikať,“ píše v zúfalstve, keď pracuje na stavbe kanála, ktorý navrhol, „...som extrémne apatický, moji robotníci si neplnia svoje povinnosti, úradníci a úradníci ma podvádzajú, mám tú smolu, že to vidím a chápem... Radšej by som súhlasil s tým, že budem čeliť nabitému kanónu, ako uzatvárať obchodné dohody a vyrovnávať účty. Skrátka, akonáhle mám niečo robiť s ľuďmi, som mimo, inžinierovi úplne stačí samotná príroda, aby s tým bojoval a videl, ako ho na každom kroku zdoláva.“
Ale aj mal šťastné dni. Jeho spoločníci prevezmú všetku dokumentáciu, ktorú nenávidí, oslobodia ho od večného strachu z nedostatku peňazí a on pracuje: načrtne vrtuľu parnej lode, vynájde mikrometer, vynájde odstredivý regulátor a mechanizmus nazývaný „Wattov paralelogram“, ktorý bol veľmi hrdý. Ale hlavné je, že celé tie roky svoje auto vylepšoval. V roku 1782 získal Watt patent na expanzný parný stroj ao dva roky neskôr na univerzálny parný stroj.
Najprv pomaly, potom čoraz rýchlejšie, uznanie jeho duchovného dieťaťa rastie. Auto kupujú vlastníci baní, vlastníci baní a riaditelia závodov. A opäť tu stojí zoči-voči zlej stránke svojej práce – stroj na nápady sa teraz mení na čistý stroj: jeho zákazníkov nezaujímajú žiadne technické detaily, žiadne originálne dizajnové riešenia, ale iba zisky. Všade podozrievajú z podvodu. Jeden priemyselník si dokonca myslel, že auto, ktoré si kúpil, robí menej hluku ako to, ktoré si kúpil jeho kolega, a začal sa báť. Pri tejto príležitosti Watt poznamenáva: „Pre ignorantov hluk inšpiruje myšlienku sily a skromnosť v aute im rozumie rovnako málo ako ľuďom...“
Wattovým verným spoločníkom sa stal Matthew Bolton (vľavo).
Wattovi aktívne pomáha Matthew Bolton, významný priemyselník, ktorý ako prvý pochopil Wattovu genialitu, muža s veľkou energiou a vysokými ľudskými vlastnosťami. V továrňach Bolton sa stavajú nové „ohnivé stroje“, nové nápady vynálezcu sa testujú v dobre vybavených dielňach, kde pracujú prvotriedni remeselníci a robotníci s možno najvyššou kvalifikáciou na svete. Bolton bol jedným z tých, ktorým Anglicko dlhé roky vďačí za titul „dielňa sveta“. Spoločnosť Boltona a Watta potom zdedia ich synovia...
...Prichádzajú dlho očakávané dni, keď vynález začína odmeňovať svojho vynálezcu. Jeho zásluhy sú uznávané, je členom Kráľovskej spoločnosti a zahraničných akadémií, kupuje panstvá a teraz nemusí myslieť na zajtrajší kúsok chleba. Pozerá sa do zrkadla: šedivé vlasy. Jeho mladosť preletela ako víchor. Deti už vyrástli...
...Je nepravdepodobné, že by bol vo svojom rodinnom živote šťastný, hoci jeho priatelia písali, že bol najnežnejším otcom. Svoju manželku, ktorú veľmi miloval, pochoval ako 37-ročný. Oženil sa druhýkrát a rýchlo sa ocitol pod palcom novej pani domu. Dokonca naučila psa utierať si labky do nespočetných koberčekov a mohla prikázať sluhovi, aby zhasol sviečky, keď jeho priatelia sedeli v obývačke. Len vo svojej dielni bol majstrom...
Smútok a úspech sprevádzali Watta až do jeho posledných dní
Na sklonku života veľa cestuje, často navštevuje svoje rodné miesta, Škótsko, vedie rozsiahlu korešpondenciu, pomáha radami mladým vynálezcom...
...Jeho staroba bola osamelá. Zo šiestich detí iba jedno prežilo svojho otca - najstaršieho syna, priatelia zomreli, akoby listy padali z predtým zeleného a hlučného stromu jeho života. Napodiv, v starobe sa jeho zdravotný stav prudko zlepšil, zabudol na bolesti hlavy, hlavu mal vždy sviežu a čistú, telo energické. Preto, keď mu jedného dňa prišlo mierne zle, uvedomil si, že prišiel jeho čas. So smrťou sa stretol pokojne, pretože vedel, že jeho povinnosť voči potomkom bola splnená...
Na základe materiálov z webovej stránky Akhmad Ti, ktoré pripravil Konstantin Khitsenko