หลักการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำวัตต์ เจมส์ วัตต์. เครื่องจักรไอน้ำแบบดับเบิ้ลแอ็คชั่นอเนกประสงค์ ชื่อและรางวัล

James Watt เป็นหนึ่งในวิศวกรและนักประดิษฐ์เครื่องกลชาวสก็อต

ประวัติโดยย่อของวัตต์

พ่อของเจมส์มีชื่อเดียวกันและเป็นผู้ชายที่มีความสามารถรอบด้าน เขามีส่วนร่วมในการต่อเรือและมีคลังสินค้าของตัวเองพร้อมอุปกรณ์สำหรับเรือ

เขาเป็นนักประดิษฐ์และมีส่วนร่วมในการค้าทางทะเลในระดับหนึ่ง แม่ของเด็กชายมาจากครอบครัวที่ร่ำรวยและมีการศึกษาที่ดี

James Watt เกิดเมื่อวันที่ 19 มกราคม พ.ศ. 2279 ในเมืองกรีน็อค ฉันมีปัญหาสุขภาพตั้งแต่เด็ก ในตอนแรกเขาได้รับการศึกษาที่บ้านและพ่อแม่ของเขาก็เป็นครูของเขา

แม่สอนการอ่าน ส่วนพ่อสอนการเขียนและคณิตศาสตร์ เนื่องจากป่วยอยู่ตลอดเวลา เขาจึงถูกถอดออกจากการเล่นกับเพื่อนฝูง และการตกปลากลายเป็นงานอดิเรกที่เขาชื่นชอบ

เมื่อเป็นวัยรุ่น เจมส์เริ่มสนใจดาราศาสตร์ ปฏิกิริยาเคมีอย่างจริงจัง และเขาก็ชอบทำทุกอย่างด้วยมือของเขาเองด้วย หลังจากที่พ่อของเขามอบชุดอุปกรณ์ช่างไม้ให้เขา เด็กชายก็ไม่หยุดทำสิ่งต่างๆ เขาทำแบบจำลองอุปกรณ์ของพ่อเขา

เมื่อเขาเข้าสู่วัยมัธยมปลาย เขาถูกส่งตัวไปยิมเนเซียม หลังจากนั้นเขาก็ไปลอนดอนเพื่อรับการฝึกอบรมอย่างไม่เป็นทางการกับมอร์แกน

จากนั้นเขาก็กลับมาที่สกอตแลนด์และเริ่มต้นธุรกิจของตัวเอง แต่เนื่องจากเขาไม่มีข้อพิสูจน์ถึงทักษะของเขา เขาจึงไม่ได้รับอนุญาตให้ทำงาน แต่โชคดีสำหรับเขาที่มีการนำอุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ที่ต้องทำความสะอาดและติดตั้งมาที่เมือง ดังนั้นเขาจึงกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย

กลายเป็น

ในไม่ช้าเขาและเพื่อนก็เปิดการผลิตอุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ ธุรกิจนี้นำมาซึ่งรายได้ที่ดี James Watt ทุ่มเทอย่างเต็มที่ในการปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ล่าสุดของเขาในการคัดลอกวัตถุจำนวนมาก เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2362 สถานที่พำนักชั่วนิรันดร์ของเขาคือโบสถ์ประจำเขตแฮนด์สเวิร์ธ

สิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าต้องขอบคุณสิ่งประดิษฐ์ของวัตต์ การปฏิวัติอุตสาหกรรมจึงเกิดขึ้น สิ่งประดิษฐ์หลักบางประการ ได้แก่ :

• เครื่องจักรไอน้ำและค้อน
• คัดลอกกด
• เสนอให้ใช้ “แรงม้า” เป็นหน่วยวัดกำลัง

เครื่องจักรไอน้ำ

ในความเป็นจริง James Watt ไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ แต่เขาเพียงปรับปรุงมันเท่านั้น เมื่อเขาจดทะเบียนสิทธิบัตรการประดิษฐ์ของเขา เอกสารระบุว่าเขาสร้างเครื่องจักรไอน้ำ

ภาพถ่ายเครื่องจักรไอน้ำ

ในปี พ.ศ. 2325 ช่างเครื่องได้สร้างเครื่องจักรแบบ double-acting ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตของเครื่องจักรไอน้ำได้มากถึงสี่เท่า

ค้อนไอน้ำ

เจมส์จดสิทธิบัตรค้อนไอน้ำของเขาในปี พ.ศ. 2327 สิ่งประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยมู่เล่และค้อนคันโยกธรรมดาในขณะนั้น ชิ้นแรกหนัก 54.5 กก. และตีจากความสูง 20.3 ซม.

ภาพถ่ายค้อนไอน้ำ

จากนั้นเขาก็สามารถปรับปรุงให้มีมวลชิ้นส่วนที่โดดเด่น 380 กิโลกรัมและความเร็วการทำงานของค้อนดังกล่าวคือ 300 ครั้งต่อนาที

กดคัดลอก

มีการยื่นจดสิทธิบัตรเครื่องถ่ายเอกสารในปี พ.ศ. 2323 มันเป็นกล่องที่มีช่องสำหรับใส่ปากกาและดินสอ เช่นเดียวกับไม้บรรทัด กระดาษ และช่องพิเศษสำหรับกระดาษคาร์บอน การจัดหาวัสดุเพียงพอสำหรับ 24 สำเนา

คัดลอกกดรูปภาพ

ในการใช้งานอุปกรณ์จำเป็นต้องหมุนที่จับ เธอหมุนลูกกลิ้งในลักษณะที่ภาพพิมพ์กระจกของต้นฉบับปรากฏบนกระดาษ

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมประเภทหลักในอังกฤษในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 18 และการนำเครื่องจักรทำงานมาใช้ในการผลิตเป็นจำนวนมาก ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ทำให้เกิดการปฏิวัติในเครื่องจักรไอน้ำ การปฏิวัติครั้งนี้หมายถึงการเปลี่ยนจากเครื่องยนต์ใช้งานส่วนตัวไปสู่เครื่องยนต์สากล ซึ่งเป็นพื้นฐานของฐานพลังงานของอุตสาหกรรมโรงงานขนาดใหญ่

ความต้องการเครื่องยนต์ที่สามารถจ่ายกำลังให้กับเครื่องจักรที่ทำงานใดๆ ก็ตาม ซึ่งเกิดขึ้นอย่างเฉียบพลันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 1760-1780 นั้นแสดงออกมาอย่างชัดเจนในคำพูดของ Matthew Bolton ผู้ประกอบการชาวอังกฤษ: “ในลอนดอน แมนเชสเตอร์ เบอร์มิงแฮม ผู้คนคลั่งไคล้โรงสีไอน้ำ ” สิ่งที่จำเป็นคือ “โรงสี” ที่จะส่งงานไม่เพียงแต่อย่างต่อเนื่อง แต่ยังอยู่ในรูปแบบของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในทิศทางเดียวและค่อนข้างประหยัด

เจมส์ วัตต์ (1736-1819)

เครื่องจักรไอน้ำสากลที่เหมาะสำหรับการใช้งานจริงถูกสร้างขึ้นโดย James Watt นักประดิษฐ์ชาวสก็อต วัตต์ซึ่งสร้างรถจำลองตั้งแต่ยังเป็นเด็ก ได้เลือกอาชีพช่างเครื่อง หลังจากจบหลักสูตรการศึกษาในกลาสโกว์และลอนดอน ในปี 1757 เขาเริ่มทำงานเป็นช่างเครื่องที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และในเวลาเดียวกันก็เปิดเวิร์คช็อปสำหรับการผลิตและการซ่อมแซมเครื่องมือทางคณิตศาสตร์และกายภาพ วัตต์เริ่มคุ้นเคยอย่างใกล้ชิดกับนักวิทยาศาสตร์หลายคน รวมถึงนักฟิสิกส์ โจเซฟ เวลค์ ซึ่งศึกษาความร้อนแฝงของการระเหยของไอน้ำ และจอห์น โรบิสัน ซึ่งขณะนั้นเป็นนักศึกษาและต่อมาเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ โรบิสันแนะนำให้วัตต์ศึกษาวรรณกรรมที่มีอยู่ในเวลานั้นเกี่ยวกับกลไกของเครื่องยนต์ไอน้ำ: ผลงานของเดซากูลิเยร์, เลอโปลด์ และเบลิดอร์ วัตต์ทำการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติของไอน้ำและกำหนดการพึ่งพาอุณหภูมิของไอน้ำอิ่มตัวกับความดัน เส้นโค้งที่เขาสร้างขึ้นนั้นสอดคล้องกับข้อมูลสมัยใหม่อย่างใกล้ชิด วัตต์เริ่มทำงานโดยตรงเกี่ยวกับเครื่องยนต์ไอน้ำในปี พ.ศ. 2306 โดยการซ่อมแบบจำลองการติดตั้งปั๊มไอน้ำปฏิบัติการของนิวคอมแมน อย่างไรก็ตาม โมเดลนี้แทบจะใช้งานไม่ได้ เนื่องจากมีความคล้ายคลึงทางเรขาคณิตกับต้นแบบทางอุตสาหกรรม จึงแตกต่างไปจากกระบวนการทางกลและทางความร้อนที่เกิดขึ้นในนั้น การติดตั้งต้องใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงอย่างสิ้นเปลือง หลังจากทำงานอย่างหนักกับโมเดลนี้มาเป็นเวลาห้าปี Watt ได้ก้าวไปอีกขั้นในการปรับปรุงเครื่องยนต์ไอน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพ ในขั้นต้นเขาได้ข้อสรุปว่าการทำงานที่ดีของเครื่องยนต์ไอน้ำบรรยากาศนั้นขึ้นอยู่กับการปฏิบัติตามเงื่อนไขสองประการ: ประการแรกการได้รับสุญญากาศที่แข็งแกร่งใต้ลูกสูบเนื่องจากการควบแน่นของไอน้ำที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น (ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องทำให้เย็นลง กระบอกสูบให้มากที่สุด); ประการที่สองทำให้กระบอกสูบร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียไอน้ำที่ไม่เกิดผลเมื่อปล่อยออกจากหม้อต้มไอน้ำ ในทางเทคนิคแล้ว เป็นไปไม่ได้เลยที่จะปฏิบัติตามเงื่อนไขเหล่านี้ไปพร้อมๆ กันในกระบอกสูบเดียว และ Watt ได้ให้วิธีแก้ปัญหาใหม่: ใส่กระบอกสูบไว้ในแจ็คเก็ตไอน้ำ รักษาให้อยู่ในสถานะได้รับความร้อนตลอดเวลา และดำเนินการควบแน่นด้วยไอน้ำในคอนเดนเซอร์ที่แยกจากกัน ซึ่งติดตั้งไว้ มีปั๊มสำหรับสูบคอนเดนเสทและอากาศออก ในปี พ.ศ. 2308 มีการสร้างเครื่องยนต์รุ่นใหม่ขึ้น แต่เฉพาะในปี พ.ศ. 2312 เท่านั้นจึงจะสามารถทำงานได้เต็มรอบ

แผนภาพเครื่องจักรไอน้ำของ D. Watt (1775)

ในระหว่างการทดลองโมเดลนี้ Watt ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจาก Rebeck เจ้าของโรงงาน Carron และได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรเกี่ยวกับ "วิธีการลดการใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงในรถดับเพลิง" ร่วมกับเขา นอกเหนือจากนวัตกรรมพื้นฐานที่ระบุไว้ในเครื่องยนต์แล้ว วัตต์ยังจดสิทธิบัตรการใช้แรงดันไอน้ำส่วนเกินพร้อมไอเสียออกสู่ชั้นบรรยากาศ - ในกรณีที่มีน้ำไม่เพียงพอสำหรับการควบแน่นของไอน้ำ การใช้เครื่องจักร "โรตารี่" ที่มีลูกสูบหมุนทิศทางเดียว และสุดท้าย การทำงานของการควบแน่นที่ไม่สมบูรณ์ เช่น สุญญากาศเสื่อมลง ย่อหน้าสุดท้ายของสิทธิบัตรยังระบุถึงการออกแบบซีลลูกสูบด้วย

การปรับปรุงของวัตต์มีโอกาสที่แท้จริงในการลดการใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงลงมากกว่าครึ่ง - นี่เป็นความสำเร็จอย่างมากในการสร้างเครื่องยนต์ความร้อนที่ประหยัด

อย่างไรก็ตาม ความพยายามครั้งแรกในปี พ.ศ. 2312 เพื่อสร้างโรงสูบไอน้ำที่มีคอนเดนเซอร์แยกต่างหากที่โรงงาน Carron ไม่ประสบผลสำเร็จ - ไม่สามารถรับประกันความแม่นยำในการประมวลผลและความหนาแน่นของการเชื่อมต่อที่เพียงพอ การผลิตเครื่องจักรขนาดใหญ่เช่นนี้ต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก ซึ่งวัตต์ไม่มีในการขาย และในเวลานั้นจอห์น รีเบคก็ล้มละลาย

ในการค้นหาโอกาสทางการเงินในการสร้างเครื่องยนต์ วัตต์เริ่มคิดถึงการทำงานนอกประเทศอังกฤษ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 รัฐบาลรัสเซียเสนอ "อาชีพที่สอดคล้องกับรสนิยมและความรู้" ให้กับวิศวกรชาวอังกฤษ โดยมีเงินเดือนประจำปี 1,000 ปอนด์ ศิลปะ. อย่างไรก็ตาม การเดินทางไปรัสเซียไม่ได้เกิดขึ้น ในปี พ.ศ. 2315 วัตต์ได้ทำสัญญากับเอ็ม โบลตัน เจ้าของบริษัทวิศวกรรมในย่านโซโห ใกล้เบอร์มิงแฮม

ข้อตกลงระหว่างวัตต์และโบลตันมีผลอย่างมาก โบลตันกลายเป็นบุคคลที่ชาญฉลาดและมีวิสัยทัศน์กว้างไกล และไม่หวงค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องจักรใหม่ วัตต์ยังคงเป็นหัวหน้าช่างเครื่องของโรงงานไปจนวาระสุดท้ายของชีวิต

เครื่องจักรเครื่องแรกที่มีคอนเดนเซอร์แยกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2317 สิ่งที่น่าสนใจคือการออกแบบในปี พ.ศ. 2320 เรียกว่า "เบลเซบับ" ซึ่งวัตต์ใช้การตัดและขยายไอน้ำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

ในปี ค.ศ. 1780 เครื่องจักรแบบ Simple-Action ของวัตต์ซึ่งใช้สำหรับสูบน้ำก็แพร่หลายมากขึ้น ผู้ใช้เครื่องยนต์ที่น่าเชื่อถือที่สุดคือเหมืองในคอร์นวอลล์: ในปี พ.ศ. 2321 มีการติดตั้ง Newcomen มากกว่า 70 แห่งในเทศมณฑลนี้ และในปี พ.ศ. 2333 ทั้งหมด ยกเว้นหนึ่งแห่ง ถูกแทนที่ด้วยเครื่องจักรโบลตัน-วัตต์ มีการผลิตจำนวนมากสำหรับเหมืองทองแดงในคอร์นวอลลิส

ความสำเร็จของเครื่องยนต์ใหม่อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการใช้งานช่วยลดต้นทุนในการรับพลังงานกลได้อย่างมาก

แต่เมื่อถึงเวลาที่มีการผลิตเครื่องยนต์ไอน้ำสำหรับปั๊มในปริมาณมาก ก็มีความต้องการเครื่องยนต์ขั้นสูงในอุตสาหกรรมสิ่งทอ งานโลหะ และอุตสาหกรรมอื่นๆ มากขึ้น แต่เครื่องจักรไอน้ำของวัตต์ยังไม่เหมาะสำหรับการขับเคลื่อนเครื่องจักรที่ทำงานด้วยการเคลื่อนที่แบบหมุน

ในปี ค.ศ. 1778 วัตต์เริ่มปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำตามคำแนะนำของโบลตัน ซึ่งเป็นหุ้นส่วนของเขา เขาศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการขยายตัวของไอน้ำในกระบอกสูบ โดยสร้างตัวบ่งชี้พิเศษขึ้นมาเพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดแรงดันไอน้ำในระหว่างกระบวนการขยายตัว มีการกำหนดระดับการขยายตัวของไอน้ำที่เป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติเพื่อเปลี่ยนความร้อนให้เป็นงาน วัตต์เสนอเครื่องจักรไอน้ำแบบขยายในปี พ.ศ. 2325 และได้รับสิทธิบัตรภาษาอังกฤษ เมื่อเกิดแนวคิดในการใช้ครึ่งหลังของกระบอกสูบเขาได้สร้างสิ่งที่เรียกว่าเครื่องยนต์แบบ double-acting ซึ่งลดการใช้ไอน้ำเฉพาะลงอย่างมาก

นี่คือวิธีที่วัตต์เองอธิบายสิ่งประดิษฐ์ของเขาในปี 1782: “การปรับปรุงครั้งที่สองของฉันในเครื่องยนต์ไอน้ำหรือรถดับเพลิงคือการใช้แรงยืดหยุ่นของไอน้ำเพื่อเคลื่อนลูกสูบขึ้นและกดลงสลับกัน ทำให้เกิดสุญญากาศเหนือหรือใต้ลูกสูบและที่ ในเวลาเดียวกันโดยใช้การกระทำของไอน้ำบนลูกสูบที่ปลายนั้นหรือส่วนของกระบอกสูบที่ไอน้ำยังไม่หมด เครื่องจักรที่สร้างขึ้นสามารถให้ปริมาณงานเป็นสองเท่าหรือพัฒนากำลังเป็นสองเท่าในเวลาเดียวกัน (ด้วยกระบอกสูบที่มีขนาดเท่ากัน) เมื่อเทียบกับเครื่องจักรที่แรงกระทำของไอน้ำกระทำต่อลูกสูบในทิศทางเดียวเท่านั้น ไม่ว่าจะขึ้นหรือลง”

มันเป็นเครื่องจักรที่ทำงานอย่างต่อเนื่องซึ่งมีไอน้ำเป็นแหล่งพลังงาน

วัตต์ยังต้องแก้ปัญหาการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนด้วย เขาได้จดสิทธิบัตรอุปกรณ์ห้าเครื่องด้วยความช่วยเหลือในการแก้ไขปัญหานี้ รวมถึงเกียร์ดาวเคราะห์ที่พบการใช้งาน

ในเวลาเดียวกัน วัตต์ได้เสนอชุดอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อชดเชยการทำงานที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการขยายตัวของไอน้ำ

สิทธิบัตรของวัตต์ในปี ค.ศ. 1782 ได้รับการปรับปรุงหลายอย่าง ซึ่งในที่สุดก็ดูเหมือนว่าจะสร้างเครื่องจักรไอน้ำขึ้นมาเป็นเครื่องยนต์อเนกประสงค์ในที่สุด แต่นั่นยังไม่ใช่ทั้งหมด

วัตต์ตระหนักในภายหลังว่าเครื่องยนต์ใหม่มีความเป็นสากลอย่างแท้จริง ดังที่เห็นได้จากสิทธิบัตรของเขาในปี 1784 K. Marx อ้างถึงสิทธิบัตรนี้ โดยแนะนำคำจำกัดความของ "เครื่องยนต์สากล" ในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์

จากมุมมองทางเทคนิค ประการแรก นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่น่าพอใจสำหรับปัญหาการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน

คำถามในการแปลงการเคลื่อนที่แบบโยกของบาลานเซอร์ให้เป็นการเคลื่อนที่แบบวงกลมอย่างต่อเนื่องของเพลานั้นครอบครองนักประดิษฐ์หลายคนก่อนวัตต์ด้วยซ้ำ ตัวอย่างเช่น Papin เสนอการส่งผ่านแร็คและเกียร์ ดี. กัลล์ในปี ค.ศ. 1736 ได้พัฒนารอกแบบผสมผสานกับการส่งผ่านเชือกเพื่อใช้กับเรือ แต่ความพยายามเหล่านี้ (และความพยายามอื่นๆ อีกมากมาย) ไม่ประสบผลสำเร็จ

แผนผังของเครื่องจักรไอน้ำแบบดับเบิ้ลแอคชั่นโดยเจ. วัตต์

ในที่สุด ในปี 1779 M. Vasbrugh และในปี 1780 J. Picard ได้จดสิทธิบัตรกลไกข้อเหวี่ยงสำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำในอังกฤษ กลไกหลายอย่างในสมัยนั้น รวมถึง Smeaton วิศวกรผู้โด่งดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ถือว่าการผสมผสานนี้ไม่สามารถยอมรับได้: ความยาวช่วงชักของลูกสูบในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ไอน้ำในสมัยนั้นแปรผัน และดูเหมือนว่านักออกแบบจะควบคุมการส่งผ่านการเคลื่อนที่จาก ปลายอีกด้านของบาลานเซอร์ตรงไปยังเพลาโดยใช้ก้านสูบและข้อเหวี่ยงเป็นไปไม่ได้ เห็นได้ชัดว่าวัตต์ยังถูกกักขังจากความเข้าใจผิดเหล่านี้จนกระทั่งถึงช่วงเวลาหนึ่ง หลังจากออกสิทธิบัตรให้กับ Vasbro และ Picard แล้ว เขาก็ต้องมองหาวิธีอื่นในการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของการเคลื่อนไหว

ความยากลำบากคืออะไร? เมื่อสร้างเครื่องจักรไอน้ำ ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับจลนศาสตร์และพลศาสตร์ก็เกิดขึ้น การเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบกับบาลานเซอร์ในด้านหนึ่ง และปลายที่สองของบาลานเซอร์กับเพลาในอีกด้านหนึ่ง อาจทำได้เพียงแข็งเท่านั้น ในขณะเดียวกัน มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อปลายบาลานเซอร์กับก้านลูกสูบโดยตรง เนื่องจากปลายบาลานเซอร์อธิบายส่วนโค้ง และก้านลูกสูบเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ในขั้นต้น (ในสิทธิบัตรปี 1782) วัตต์ตั้งใจที่จะสร้างระบบส่งกำลังจากลูกสูบไปยังบาลานเซอร์โดยติดแถบเฟืองไว้ที่ก้าน และวางเซกเตอร์ของเฟืองไว้บนบาลานเซอร์ แต่การเชื่อมต่อที่ปลายแต่ละด้านของจังหวะลูกสูบจะเกิดแรงกระแทกเมื่อเปลี่ยนทิศทางและฟันไม่สามารถทนต่อแรงไดนามิกได้ วัตต์จึงเริ่มมองหาวิธีแก้ปัญหาอื่นและพบมัน เขาใช้เฟืองดาวเคราะห์เพื่อเชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของบาลานเซอร์ และเชื่อมต่อปลายอีกด้านของบาลานเซอร์เข้ากับก้านเครื่องยนต์โดยใช้กลไกที่เขาคิดค้นขึ้น เรียกว่า สี่เหลี่ยมด้านขนานวัตต์ ซึ่งเป็นกลไกบานพับแบบแบน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อต่อ (คันโยก ) ซึ่งเกิดเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน วิธีแก้ปัญหาที่ดูเรียบง่ายต้องใช้ความพยายามอย่างมากจากนักประดิษฐ์ สี่เหลี่ยมด้านขนานที่มีชื่อเสียงกลายเป็นหัวข้อของการวิจัยในภายหลังโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส M.R. Prony และนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.L. Chebyshev และทำหน้าที่เป็นเนื้อหาสำหรับบทความของเขาเรื่อง "ทฤษฎีกลไกที่รู้จักในชื่อสี่เหลี่ยมด้านขนาน" (1854); วัตต์เองก็เห็นคุณค่าของสิ่งประดิษฐ์นี้เป็นอย่างมาก และเขียนถึงลูกชายของเขาในเวลาต่อมาว่า "... แม้ว่าฉันจะไม่สนใจชื่อเสียงของตัวเองเป็นพิเศษ แต่ฉันก็ภูมิใจกับการประดิษฐ์รูปสี่เหลี่ยมด้านขนานมากกว่าสิ่งประดิษฐ์ใดๆ ที่ฉันได้ทำขึ้น" สิ่งประดิษฐ์อันชาญฉลาดดังที่ถูกเรียกอย่างถูกต้อง ซึ่งเป็นพยานถึงสัญชาตญาณทางเรขาคณิตที่ชัดเจนผิดปกติของวัตต์ กลายเป็นเพียงปรากฏการณ์ชั่วคราวและชั่วคราว ต่อจากนั้น สี่เหลี่ยมด้านขนานวัตต์ก็ถูกแทนที่ด้วยกลไกข้อเหวี่ยงแบบธรรมดา

เมื่อสร้างเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุนอย่างต่อเนื่อง นอกเหนือจากปัญหาจลน์ศาสตร์แล้ว วัตต์ยังต้องเผชิญปัญหาไดนามิกล้วนๆ อีกด้วย เช่น การแนะนำการทำงานของไอน้ำที่ทั้งสองด้านของลูกสูบ การใช้มู่เล่และตัวควบคุมที่ทำหน้าที่กับวาล์วทางเข้าไอน้ำ

ในการจ่ายไอน้ำไปยังช่องต่างๆ ของกระบอกสูบ นักประดิษฐ์ได้ใช้อุปกรณ์ที่ทำงานอัตโนมัติ - แกนหมุน เพื่อลดความผันผวนของความเร็วในการหมุน - มู่เล่และเพื่อรักษาความเร็วของเครื่องยนต์ให้คงที่โดยอัตโนมัติ - ตัวควบคุมแรงเหวี่ยง

การปรับปรุงที่เสนอทั้งหมดซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2327 ทำให้วัตต์สามารถพัฒนาเครื่องจักรแบบดับเบิ้ลแอคชั่นที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุนต่อเนื่องมาเป็นเวลานานในปีต่อๆ ไป ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานานและอาจมีการปรับเปลี่ยนเพียงบางส่วนเท่านั้น .

ในเวลาเดียวกัน ชาวสก็อตคนหนึ่งกำลังสร้างเครื่องจักรไอน้ำในอังกฤษ เจมส์ วัตต์.

เริ่มต้นในปี 1763 เขาทำงานเพื่อปรับปรุงเครื่องยนต์ไอน้ำบรรยากาศที่ไม่มีประสิทธิภาพของ Newcomen ซึ่งโดยทั่วไปเหมาะสำหรับการสูบน้ำเท่านั้น เป็นที่ชัดเจนสำหรับเขาว่าข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องจักรของ Newcomen คือการสลับการทำความร้อนและความเย็นของกระบอกสูบ สิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างไร? คำตอบมาถึงวัตต์ในวันอาทิตย์ฤดูใบไม้ผลิปี 1765 เขาตระหนักว่ากระบอกสูบอาจยังคงร้อนอยู่ตลอดเวลาหากไอน้ำถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังถังแยกโดยผ่านท่อที่มีวาล์วก่อนเกิดการควบแน่น นอกจากนี้ กระบอกสูบยังสามารถคงความร้อนและคอนเดนเซอร์เย็นได้หากด้านนอกถูกคลุมด้วยวัสดุฉนวน

นอกจากนี้ วัตต์ยังได้ปรับปรุงอีกหลายประการจนเปลี่ยนเครื่องยนต์ไอน้ำบรรยากาศให้กลายเป็นเครื่องจักรไอน้ำในที่สุด ในปี พ.ศ. 2311 เขาได้ยื่นขอรับสิทธิบัตรการประดิษฐ์ของเขา เขาได้รับสิทธิบัตร แต่เป็นเวลานานที่เขาไม่สามารถสร้างเครื่องจักรไอน้ำได้ ในปี พ.ศ. 2319 เท่านั้นที่เครื่องจักรไอน้ำของ Watt ถูกสร้างขึ้นและทดสอบได้สำเร็จในที่สุด ปรากฏว่ามีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของเครื่องจักรของ Newcomen

ใน 1782 ปีวัตต์สร้างเครื่องจักรใหม่ที่ยอดเยี่ยม - เครื่องจักรไอน้ำแบบสองทางสากลเครื่องแรก. เขาติดตั้งฝาครอบกระบอกสูบด้วยซีลที่ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งช่วยให้ก้านลูกสูบเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ แต่ป้องกันการรั่วไหลของไอน้ำจากกระบอกสูบ ไอน้ำเข้าไปในกระบอกสูบสลับกันจากด้านหนึ่งของลูกสูบ จากนั้นจากอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นลูกสูบจึงทำทั้งจังหวะการทำงานและจังหวะถอยหลังด้วยความช่วยเหลือของไอน้ำซึ่งไม่ใช่กรณีในเครื่องจักรรุ่นก่อน ๆ เนื่องจากในเครื่องยนต์ไอน้ำแบบดับเบิ้ลแอคติ้งก้านลูกสูบจึงทำการดึงและดันซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อนก่อนหน้าของ โซ่และแขนโยกซึ่งตอบสนองต่อแรงฉุดเท่านั้นจึงต้องทำใหม่ วัตต์ได้พัฒนาระบบแท่งคู่และใช้กลไกดาวเคราะห์เพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของก้านลูกสูบให้เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน โดยใช้มู่เล่หนัก ตัวควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยง ดิสก์วาล์ว และเกจวัดความดันเพื่อวัดแรงดันไอน้ำ

“เครื่องจักรไอน้ำแบบหมุน” ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยวัตต์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเป็นครั้งแรกในการขับเคลื่อนเครื่องจักรและเครื่องทอผ้าของโรงงานปั่นด้ายและทอผ้า และต่อมาในโรงงานอุตสาหกรรมอื่นๆ ดังนั้นเครื่องจักรไอน้ำของวัตต์จึงกลายเป็นสิ่งประดิษฐ์แห่งศตวรรษ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม

ในปี พ.ศ. 2328 เครื่องจักรเครื่องแรกๆ ของ Watt ได้รับการติดตั้งในลอนดอนที่โรงเบียร์ของ Samuel Whitbread เพื่อบดมอลต์ เครื่องจักรทำงานแทนม้า 24 ตัว เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบคือ 63 ซม. ระยะชักของลูกสูบคือ 1.83 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เล่ถึง 4.27 ม. เครื่องจักรยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้และทุกวันนี้สามารถพบเห็นได้จริงในพิพิธภัณฑ์ Sydney Powerhouse เครื่องยนต์ของวัตต์เหมาะสำหรับเครื่องจักรทุกประเภท และผู้ประดิษฐ์กลไกขับเคลื่อนในตัวก็สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ได้อย่างรวดเร็ว

นักประดิษฐ์ชาวสก็อต ผู้สร้างเครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรกที่ใช้ในอุตสาหกรรม

เจมส์ วัตต์กลายเป็นบุคคลสำคัญในการปฏิวัติอุตสาหกรรม

“จริงๆ แล้ว เจมส์ วัตต์” ไม่เป็นคนแรกที่ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ มีการอธิบายอุปกรณ์ที่คล้ายกัน วีรบุรุษแห่งอเล็กซานเดรียในศตวรรษแรก ในปี ค.ศ. 1698 Thomas Savery ได้จดสิทธิบัตรเครื่องจักรไอน้ำที่ใช้ในการสูบน้ำ และในปี ค.ศ. 1712 Thomas Newcomen ชาวอังกฤษได้จดสิทธิบัตรรุ่นปรับปรุง อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรของ Newcomen มีผลผลิตต่ำมากจนใช้สำหรับสูบน้ำจากเหมืองถ่านหินเท่านั้น

วัตต์เริ่มสนใจเครื่องจักรไอน้ำในปี พ.ศ. 2307 เมื่อเขากำลังซ่อมแบบจำลองเครื่องจักรที่คิดค้นโดย Newcomen แม้ว่าวัตต์จะเรียนเพียงปีเดียวเพื่อเป็นผู้ผลิตเครื่องมือ แต่เขาก็มีความสามารถในการสร้างสรรค์ที่ยอดเยี่ยม เขาได้ปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของ Newcomen อย่างมีนัยสำคัญจนถือว่าวัตต์เป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรกที่มีการนำไปใช้งานจริงได้ถูกต้องมากขึ้น

การปรับปรุงที่สำคัญครั้งแรกดังกล่าว ซึ่งวัตต์จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2312 คือห้องควบแน่นที่มีฉนวน เขายังหุ้มฉนวนกระบอกไอน้ำด้วย และในปี พ.ศ. 2325 เขาได้คิดค้นเครื่องแสดงสองทาง เมื่อรวมกับการปรับปรุงเล็กๆ น้อยๆ อื่นๆ การประดิษฐ์นี้ทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตของเครื่องจักรไอน้ำได้ สี่หรือมากกว่านั้น ในทางปฏิบัติ ความสามารถในการผลิตที่เพิ่มขึ้นคือความแตกต่างระหว่างเครื่องจักรอัจฉริยะแต่มีประโยชน์ไม่มากที่มีอยู่แล้วกับอุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีศักยภาพทางอุตสาหกรรมมหาศาล

วัตต์ยังสร้างอุปกรณ์จำนวนหนึ่งขึ้นในปี พ.ศ. 2324 ซึ่งแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน อุปกรณ์นี้เพิ่มจำนวนผู้ใช้เครื่องจักรไอน้ำอย่างมาก นอกเหนือจากการปรับปรุงอื่นๆ แล้ว วัตต์ยังประดิษฐ์ตัวควบคุมแรงเหวี่ยง (พ.ศ. 2331) ซึ่งควบคุมความเร็วของเครื่องจักร เกจวัดแรงดัน (พ.ศ. 2333) มิเตอร์ ตัวแสดงระดับ และวาล์วปีกผีเสื้อโดยอัตโนมัติ

วัตต์เองก็ไม่มีความรู้สึกทางธุรกิจที่ดี อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2318 เขาได้ร่วมเป็นหุ้นส่วนทางธุรกิจกับ Matthew Boulton วิศวกรและนักธุรกิจที่เก่งมาก เป็นเวลายี่สิบห้าปีที่บริษัทวัตต์และโบลตันผลิตเครื่องจักรไอน้ำจำนวนมาก และหุ้นส่วนทั้งสองก็กลายเป็นคนร่ำรวยมาก"

Michael Hart, 100 ผู้ยิ่งใหญ่, M., “Veche”, 1998, p. 130-131.

ภรรยาคนที่สอง เจมส์ วัตต์“... เกลียดผ้ากันเปื้อนหนังและมือสกปรกของสามีของเธอ Watt จึงต้องย้ายห้องทำงานไปที่ห้องใต้หลังคา ซึ่งเขาคิดว่าตัวเองปลอดภัยจากไม้กวาดและถังน้ำของเธอ แม้แต่สุนัขของเธอก็ยังต้องทนทุกข์ทรมานจาก "ความคลั่งไคล้ในความสะอาด" ของเธอซึ่งไม่กล้าข้ามธรณีประตูโดยไม่เช็ดอุ้งเท้า เมื่อเธอเข้านอนและสามีไม่ตามเธอตามเวลาที่ตกลงกันไว้ เธอจึงสั่งให้คนรับใช้ดับเทียนแม้ว่าเขาจะรับแขกก็ตาม สภาพแวดล้อมในบ้านที่เลวร้ายทำให้วัตต์ต้องอยู่ในห้องใต้หลังคาตลอดทั้งวัน เพื่อเตรียมอาหารมื้อเล็กๆ ให้ตัวเอง เมฆทุกก้อนมีซับเงิน ยากที่จะบอกว่าวัตต์จะค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่ของเขาหรือไม่หากเขามีภรรยาที่น่ารักและยืดหยุ่นมากกว่า และน่าดึงดูดมากกว่าเวิร์คช็อป”

Dubinsky N. ผู้หญิงในชีวิตของผู้ยิ่งใหญ่และมีชื่อเสียง M. , “ Respublika”, 1994, p. 261.

แม็กซ์ เวเบอร์ใน "ประวัติศาสตร์เศรษฐกิจ" เขาถือว่าการเกิดขึ้นของแหล่งพลังงานสากล (พลังงานไม่จำกัด ความเป็นอิสระจากปัจจัยทางธรรมชาติ) เป็นหนึ่งในช่วงเวลาของการเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม พร้อมด้วยถ่านหิน (ความเป็นอิสระจากฟืน) และเหล็กกล้า (ความเป็นอิสระ จากวัสดุธรรมชาติ) ผลลัพธ์ของความพยายามของผู้ประกอบการคือการเกิดขึ้นของเครื่องปั่นด้าย เครื่องจักรไอน้ำ และเครื่องทอผ้าประสิทธิภาพสูง ซึ่งทำให้ผลลัพธ์ของการผลิตทางอุตสาหกรรมในอังกฤษเกิดขึ้นทันที

จริงๆ แล้ว “บิดาแห่งเครื่องจักรไอน้ำ” ไม่ได้ประดิษฐ์มันขึ้นมา แต่เป็นเครื่องยนต์

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม James Watt "บิดาแห่งเครื่องจักรไอน้ำ" ไม่มีการศึกษาด้านวิศวกรรมใด ๆ ไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำใด ๆ ในวัยเยาว์เขาเพียงได้ยินเกี่ยวกับการมีอยู่ของ "รถดับเพลิง" บางตัวเท่านั้นไม่ได้จริงจัง สนใจเรื่องไอน้ำและไม่สนใจเรื่องทั้งหมดนี้จนกระทั่งเขาอายุ 28 ปีไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้เลย และวันนี้ในหนังสือเด็กเล่มแรก ๆ เด็กชายชาวอังกฤษพบเรื่องราวสีชมพูน่าสัมผัสเกี่ยวกับเจมส์ตัวน้อยที่เฝ้าดูกระแสไอน้ำที่พุ่งออกมาจากพวยกากาต้มน้ำอย่างไตร่ตรอง ตำนานดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ยิ่งใหญ่

เดการ์ตวัย 3 ขวบที่เห็นรูปปั้นครึ่งตัวของ Euclid พูดว่า: "อา!" และ Seryozha Korolev ชอบเทพนิยายเกี่ยวกับ "พรมบิน" เป็นพิเศษ ใครจะรู้บางทีเจมส์อาจมองดูกาต้มน้ำจริงๆ แต่ไอน้ำที่ออกมาจากพวยกาไม่สามารถทำให้สมองเด็กของเขามีความคิดที่จะใช้ไอน้ำนี้ในเครื่องบางอย่างได้หากเพียงเพราะมันเชื่องมานานแล้วในอุปกรณ์ต่างๆ เครื่องจักรดังกล่าว

ย้อนกลับไปใน 120 ปีก่อนคริสตกาล เฮรอน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเล็กซานเดรียนบรรยายถึง "ลูกบอลแห่งเอโอลัส" ของเขาที่หมุนวนภายใต้อิทธิพลของไอพ่นสองลำที่เล็ดลอดออกมาจากมัน ในปี ค.ศ. 1663 Marquess of Worcester ได้สร้างของเล่นที่มี "เครื่องจักรทางน้ำที่ยอดเยี่ยม" ทำให้ชาวอังกฤษสามารถโต้แย้งเกี่ยวกับลำดับความสำคัญในการค้นพบครั้งนี้ได้ ข้อพิพาทดังกล่าวค่อนข้างตลกเนื่องจากชาวอังกฤษเองก็ได้ออกสิทธิบัตรสำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำเพียง 35 ปีต่อมาและไม่ใช่สำหรับมาร์ควิสเลย แต่สำหรับกัปตันโธมัสเซเวรีผู้สร้างเครื่องจักรเกือบจะพร้อมกันกับเพื่อนร่วมชาติและคนชื่อเดียวกันของเขาช่างตีเหล็ก มาใหม่. เครื่องจักรของช่างตีเหล็กไม่ว่าจะแย่แค่ไหนก็ยังถือว่าสมบูรณ์แบบมากกว่าเครื่องจักรของกัปตันและทำงานในเหมืองและเหมือง

วัตต์ไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะตั้งชื่อนักประดิษฐ์ แนวคิดของเครื่องยนต์นี้อยู่ในอากาศทำให้เกิดรุ่นต่างๆในประเทศต่างๆ โลกกำลังรอการปรากฏตัวของเธอทุกชั่วโมง อุตสาหกรรมที่เพิ่งเริ่มต้นกำลังทำเครื่องหมายเวลา ปราศจากเครื่องยนต์ที่เรียบง่าย ราคาถูก และที่สำคัญที่สุดคือทรงพลัง ซึ่งจำเป็นเร่งด่วนและเร่งด่วน สิ่งประดิษฐ์ของวัตต์ไม่เพียงแต่เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่เท่านั้น แต่ยังอาจเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติอีกด้วย อัจฉริยะผู้ยิ่งใหญ่ของวัตต์ได้รับการเปิดเผยในข้อเท็จจริงที่ว่าสิทธิบัตรที่เขาหยิบออกมาในเดือนเมษายน พ.ศ. 2327 โดยให้คำอธิบายเกี่ยวกับเครื่องจักรไอน้ำ แสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้เป็นสิ่งประดิษฐ์เพื่อจุดประสงค์พิเศษเท่านั้น แต่เป็นเครื่องยนต์สากลของอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

อนุสาวรีย์วัตต์ในเบอร์มิงแฮม

James Watt เกิดในเมือง Greenock เล็กๆ ของสกอตแลนด์ ซึ่งมีชื่อเสียงโดยไม่มีอะไรอื่นก่อนหรือหลังเหตุการณ์นี้ ปู่ของเขาสอนวิชาคณิตศาสตร์และการเดินเรือ และได้รับความเคารพจากเพื่อนร่วมชาติ ซึ่งเลือกเขามาโดยตลอดไม่ว่าจะเป็นหัวหน้าผู้พิพากษาเขตหรือประธานสภาคริสตจักร พ่อของฉันสืบทอดการศึกษาบางส่วนจากพ่อแม่ แต่ก็มีจิตวิญญาณของการเป็นผู้ประกอบการด้วย เขาสร้างเรือและเป็นเจ้าของเรือเอง และค้าขายและเก็บสมอเรือ เชือก และอุปกรณ์เรืออื่นๆ ไว้เป็นโกดัง สร้างเครน รวบรวมเครื่องมือการเดินเรือ และเปิดโรงงาน เจมส์ตัวน้อยนั่งอยู่ในเวิร์คช็อปนี้นานหลายชั่วโมง หลังจากการตกปลาซึ่งเขาทุ่มเทตัวเองด้วยความหลงใหล การทำงานในเวิร์คช็อปถือเป็นงานอดิเรกที่เขาชื่นชอบ

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น วัตต์ไม่ได้รับปริญญาวิศวกรรมศาสตร์ พูดอย่างเคร่งครัดเขาไม่ได้รับการศึกษาใดๆ เลย เด็กที่อ่อนแอและปวดหัวอยู่ตลอดเวลา เขาเรียนในโรงเรียนประถมศึกษาและมัธยมศึกษาที่มีการหยุดชะงักอย่างมาก และเป็นที่รู้จักในหมู่เพื่อนร่วมชั้นว่าค่อนข้างน่าเบื่อ เมื่อเขาอายุ 13 ปีเท่านั้น ความสามารถทางคณิตศาสตร์แบบไม่มีเงื่อนไขของเขาทำให้เขาเป็นหนึ่งในนักเรียนกลุ่มแรก ๆ ที่ต้องอับอายอย่างมากกับคนที่ชอบเยาะเย้ย

ขณะไปเยี่ยมลุงของเขาซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านภาษาโบราณที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์เขาเริ่มทำการทดลองต่าง ๆ ในวิชาเคมีและฟิสิกส์ด้วยตัวเอง โดยทั่วไปแล้ว เขาชอบทำงานคนเดียว เงียบๆ ช้าๆ คิดถึงสิ่งที่เขาทำและทดสอบความคิดของเขาอีกครั้งในประสบการณ์ และยังทุ่มเทเวลาว่างให้กับการสังเกตที่อยากรู้อยากเห็น ซึ่งทำให้เขาตามคำให้การของเพื่อนของเขาและ ศาสตราจารย์โรบินสันผู้เขียนชีวประวัติ“ เพื่อให้ทุกสิ่งกลายเป็นเป้าหมายของการศึกษาอย่างจริงจังครั้งใหม่” เจมส์หลีกเลี่ยงเกมที่มีเสียงดังและการแข่งขันกีฬาทั้งหมด “เขาไม่ค่อยตื่นเช้า” ป้าของเขาเล่าในบันทึกความทรงจำของเธอ “แต่ในการศึกษาไม่กี่ชั่วโมง เขาก็สามารถทำอะไรได้มากกว่าที่คนทั่วไปทำได้ในเวลาไม่กี่วัน”

นี่มันสิ่งประดิษฐ์...

นี่คือวิธีที่เขาเติบโตในเมืองเล็กๆ ในสก็อตแลนด์ และด้วยเหตุนี้เขาจึงเติบโตขึ้นมา: เป็นคนเงียบๆ ขี้โรค อ่านเก่ง ขี้สงสัย ช่างสังเกตมาก นิสัยเรียบร้อย ชอบคิดและปรับแต่ง เขารู้วิธีใช้เครื่องมือมากมาย แม้กระทั่งเชี่ยวชาญโรงหล่อ อ่านและรู้มาก แต่ไม่สามารถกำหนดอนาคตของเขาได้

แหล่งกำเนิดและการศึกษาไม่อนุญาตให้เขากลายเป็นช่างฝีมือธรรมดาๆ การขาดทักษะการเป็นผู้ประกอบการทำให้เขาไม่สามารถประกอบการค้าขายและจัดงานฝีมือได้ รายได้ที่จำกัดมากทำให้เขาไม่สามารถเข้าสู่อุตสาหกรรมได้ ความสุภาพเรียบร้อยและความเจ็บป่วยทำให้เขาไม่สามารถแสวงหาโชคลาภในดินแดนโพ้นทะเล เขาเป็นคนทั่วไปที่มีปัญหาในการหางานทำ เขาเป็นนักประดิษฐ์ นักประดิษฐ์ทั้งตามลักษณะนิสัย ตามประเภทความคิด และตามวิถีชีวิต น่าแปลกที่เขาเป็นนักประดิษฐ์โดยที่ยังไม่ได้ประดิษฐ์อะไรเลย

แต่ไม่มีอาชีพดังกล่าว และทุกวันนี้ มีกี่สำเนาที่ถูกโต้แย้งว่าอาชีพดังกล่าวมีอยู่โดยธรรมชาติหรือไม่ และสิ่งประดิษฐ์ไม่ควรถือเป็นความโน้มเอียงตามธรรมชาติหรือไม่ (ฉันจะสังเกตในวงเล็บว่าเกี่ยวกับคนที่แต่งเพลงไม่ใช่เครื่องจักร แต่เป็นดนตรี ข้อพิพาทดังกล่าวถูกยกเลิกไปก่อนที่โมสาร์ทจะเกิดด้วยซ้ำ)

และเราไปกัน...

เจมส์ครุ่นคิดเกี่ยวกับชีวิตในอนาคตของเขามาเป็นเวลานาน และตัดสินใจที่จะมองหาตัวเองในอาชีพช่างแว่นตาหรือช่างทำเครื่องมือ ซึ่งอยู่ใกล้กับเทคโนโลยีที่ "ชาญฉลาด" และละเอียดอ่อน ไม่มีใครสอนงานฝีมือนี้ให้เขาไม่เพียงแต่ใน Greenock เท่านั้น แต่ทั่วทั้งสกอตแลนด์ด้วย และ James วัย 19 ปีก็ไปลอนดอน เขาใช้เวลาสิบสองวันในการเดินทางไปถึงเมืองหลวงด้วยหลังม้า จากนั้นจึงมาเป็นเด็กฝึกงานในโรงงานที่ผลิตเครื่องมือเดินเรือต่างๆ เขาทำงานหนักมากและตามที่นักเขียนชีวประวัติกล่าวไว้ แทบจะไม่ได้เดินไปตามถนนในลอนดอนเกินสองครั้งในช่วงปีที่เขาฝึกงาน

หนึ่งปีต่อมาเขากลับมาที่เมืองกลาสโกว์ ซึ่งเขาแทบจะไม่ได้ก่อตั้งโรงปฏิบัติงานด้านกลไกเลย และจากนั้นก็ได้รับแต่งตั้งให้เป็นช่างทำเครื่องมือระดับปรมาจารย์ของมหาวิทยาลัย โรบินสันเขียนว่า “คนหนุ่มสาวทุกคนในมหาวิทยาลัยซึ่งมีความสนใจด้านวิทยาศาสตร์คุ้นเคยกับวัตต์เป็นอย่างดี ในไม่ช้าห้องของเขาก็กลายเป็นสถานที่รวมตัวถาวรที่ทุกคนต่างพากันถามคำถามและความฉงนสนเท่ห์มากมาย ไม่ใช่แค่เรื่องกลไกเท่านั้น เช่น ภาษาศาสตร์ โบราณวัตถุ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติทั้งหมด แม้แต่บทกวี วรรณกรรม และบทวิจารณ์ - ทุกอย่างถูกพูดคุยกันที่นี่ด้วยความสนใจเดียวกัน และความเร่าร้อน” ดูเหมือนว่าวัตต์จะถูกตั้งข้อหาในช่วงหลายปีที่ผ่านมาด้วยภาระทางจิตขนาดมหึมาซึ่งจำเป็นต้องค้นหาเป้าหมายที่คู่ควรกับเขา

และก็พบเป้าหมาย ทุกอย่างเริ่มต้นขึ้นเมื่อในปี 1764 อาจารย์คนหนึ่งของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์มอบหมายให้วัตต์ซ่อมแซมเครื่องยนต์ไอน้ำแบบจำลองของ Newcomen เจมส์เริ่มต้นธุรกิจโดยไม่ได้รับแรงบันดาลใจมากนัก แต่เมื่อแก้ไขแบบจำลองและเผชิญกับความยากลำบากหลายประการตามปกติแล้วเขาก็คิดถึงธรรมชาติของพวกเขาและในไม่ช้าก็ตระหนักว่าไม่ใช่แบบจำลองที่โชคร้ายโดยเฉพาะที่ต้องตำหนิ แต่เป็นหลักการที่มันถูกสร้างขึ้น เรื่องนี้น่าสนใจอยู่แล้ว! เขาเริ่มทำงาน แล้ววันหนึ่ง...

ความสำเร็จมาถึงวัตต์

“บ่ายวันเสาร์ (พ.ศ. 2308) ช่างวิเศษมาก และฉันก็ไปเดินเล่น” วัตต์เล่าในภายหลัง “ความคิดทั้งหมดของฉันมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาที่กำลังครอบงำฉันอยู่ ฉันเข้าไปใกล้บ้านของคนเลี้ยงแกะ และในขณะนั้นก็มีความคิดแวบขึ้นมาในหัวของฉัน เนื่องจากไอน้ำเป็นร่างกายที่ยืดหยุ่น จึงจะพุ่งเข้าสู่สุญญากาศ หากมีการเชื่อมต่อระหว่างกระบอกสูบและอุปกรณ์ไอเสีย ไอน้ำจะทะลุเข้าไปที่นั่น ที่นั่นสามารถควบแน่นได้โดยไม่ต้องทำให้กระบอกสูบเย็นลง... เมื่อฉันไปถึง Golfhouse ฉันเห็นภาพชัดเจนในหัวว่าต้องทำอะไร”

วัตต์ได้สร้างแบบจำลองที่ยังคงพบเห็นได้ในปัจจุบันในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ลอนดอน เมื่อ 240 ปีที่แล้ว (เพียง 240 ปีเท่านั้น!) เมื่อวันที่ 9 มกราคม พ.ศ. 2312 เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับ "วิธีการลดการใช้ไอน้ำและเป็นผลให้เชื้อเพลิงในรถดับเพลิง"

จากนั้นชีวิตของเขาก็สามารถจินตนาการได้ว่าเป็นสองซีกที่ไม่เท่ากัน ส่วนใหญ่เป็นช่วงค้นหาวิธีปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำ เขากำลังมองหาเพื่อน และเมื่อเขาไม่พบพวกเขา เขาก็ถูกบังคับให้ควบคุมตัวเอง ไม่มีทางที่จะแม่นยำไปกว่านี้อีกแล้ว ให้ไปทำงานที่เขาไม่ได้อยู่ในใจ ซึ่งเป็นสิ่งที่น่ารังเกียจสำหรับเขา

สิ่งนี้ยังเริ่มต้นและดำเนินต่อไปตามวัตต์

“ ไม่มีอะไรน่าละอายสำหรับบุคคลมากไปกว่าการทำธุรกิจของตัวเอง” เขาเขียนด้วยความสิ้นหวังขณะทำงานก่อสร้างคลองที่เขาออกแบบ “ ... ฉันไม่แยแสอย่างยิ่งคนงานของฉันไม่ปฏิบัติตามหน้าที่ของตน เสมียนและเสมียนโกงฉัน ฉันโชคร้ายที่ได้เห็นและเข้าใจสิ่งนี้... ฉันยอมเผชิญหน้ากับปืนใหญ่ที่บรรจุกระสุนมากกว่าที่จะสรุปข้อตกลงทางการค้าและชำระคะแนน สรุปคือ ทันทีที่ฉันต้องทำอะไรกับผู้คน ฉันก็ไม่มีที่ยืน สำหรับวิศวกร ธรรมชาติเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะต่อสู้กับมัน และดูว่าธรรมชาติจะเอาชนะเขาในทุกย่างก้าวได้อย่างไร”

แต่เขาก็มีวันที่มีความสุขเช่นกัน สหายของเขารับเอกสารทั้งหมดที่เขาเกลียด ปลดปล่อยเขาจากความกลัวว่าจะขาดเงินชั่วนิรันดร์ และเขาทำงาน: เขาวาดภาพใบพัดเรือกลไฟ ประดิษฐ์ไมโครมิเตอร์ ประดิษฐ์ตัวควบคุมแรงเหวี่ยง และกลไกที่เรียกว่า "สี่เหลี่ยมด้านขนานวัตต์" ซึ่ง เขาภูมิใจมาก แต่สิ่งสำคัญคือตลอดหลายปีที่ผ่านมาเขาปรับปรุงรถของเขา ในปี พ.ศ. 2325 วัตต์ได้รับสิทธิบัตรสำหรับเครื่องจักรไอน้ำแบบขยาย และอีกสองปีต่อมา - สำหรับเครื่องจักรไอน้ำอเนกประสงค์

ในตอนแรก ค่อย ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ การรับรู้ถึงผลิตผลของเขาเติบโตขึ้น เจ้าของเหมือง เจ้าของเหมือง และผู้อำนวยการโรงงานซื้อรถคันนี้ และอีกครั้งที่นี่เขาต้องเผชิญกับด้านที่ผิดของงานของเขา - ตอนนี้ไอเดียแมชชีนกลายเป็นเครื่องจักรที่บริสุทธิ์: ไม่มีรายละเอียดปลีกย่อยทางเทคนิค ไม่มีโซลูชันการออกแบบดั้งเดิมที่เป็นที่สนใจของลูกค้า มีแต่ผลกำไรเท่านั้น พวกเขาสงสัยการหลอกลวงทุกที่ นักอุตสาหกรรมคนหนึ่งถึงกับคิดว่ารถที่เขาซื้อมาส่งเสียงดังน้อยกว่ารถที่เพื่อนร่วมงานซื้อมา และเขาก็กังวล ในโอกาสนี้ วัตต์ตั้งข้อสังเกต: “ สำหรับคนโง่เขลา เสียงเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความคิดเรื่องความแข็งแกร่ง และความสุภาพเรียบร้อยในรถยนต์นั้นก็เข้าใจได้น้อยสำหรับพวกเขาเช่นเดียวกับในผู้คน…”

แมทธิว โบลตัน (ซ้าย) กลายมาเป็นสหายผู้ซื่อสัตย์ของวัตต์

วัตต์ได้รับการช่วยเหลืออย่างแข็งขันจากแมทธิว โบลตัน นักอุตสาหกรรมรายใหญ่ที่เป็นคนแรกที่เข้าใจอัจฉริยภาพของวัตต์ บุรุษผู้มีพลังอันยิ่งใหญ่และมีคุณสมบัติของมนุษย์สูง “เครื่องจักรที่ลุกเป็นไฟ” ใหม่กำลังถูกสร้างขึ้นที่โรงงานในโบลตัน แนวคิดใหม่ๆ ของนักประดิษฐ์ได้รับการทดสอบในเวิร์คช็อปที่มีอุปกรณ์ครบครัน ซึ่งช่างฝีมือและคนงานชั้นหนึ่งทำงานด้วยคุณสมบัติที่สูงที่สุดในโลก โบลตันเป็นหนึ่งในผู้ที่อังกฤษได้รับฉายาว่า "การประชุมเชิงปฏิบัติการของโลก" มาหลายปี บริษัทของโบลตันและวัตต์จึงได้รับมรดกจากลูกชายของพวกเขา...

...วันที่รอคอยมานานกำลังมาถึงเมื่อสิ่งประดิษฐ์เริ่มให้รางวัลแก่นักประดิษฐ์ คุณธรรมของเขาได้รับการยอมรับ เขาเป็นสมาชิกของ Royal Society และสถาบันการศึกษาต่างประเทศ เขาซื้อที่ดิน และตอนนี้ไม่ต้องคิดถึงขนมปังชิ้นหนึ่งสำหรับวันพรุ่งนี้ เขามองในกระจก: ผมหงอก วัยเยาว์ของเขาบินไปเหมือนพายุหมุน ตอนนี้เด็กๆ โตกันแล้ว...

...ไม่น่าเป็นไปได้ที่เขาจะมีความสุขในชีวิตครอบครัว แม้ว่าเพื่อน ๆ ของเขาจะเขียนว่าเขาเป็นพ่อที่อ่อนโยนที่สุดก็ตาม เขาฝังศพภรรยาที่เขารักมากเมื่ออายุ 37 ปี เขาแต่งงานครั้งที่สองและพบว่าตัวเองอยู่ภายใต้การดูแลของนายหญิงคนใหม่ของบ้านอย่างรวดเร็ว เธอยังสอนสุนัขให้เช็ดอุ้งเท้าของมันบนพรมจำนวนนับไม่ถ้วนและสามารถสั่งให้คนรับใช้ดับเทียนเมื่อเพื่อน ๆ ของเขานั่งอยู่ในห้องนั่งเล่น เฉพาะในเวิร์คช็อปของเขาเท่านั้นที่เขาเป็นปรมาจารย์...

ความโศกเศร้าและความสำเร็จมาพร้อมกับวัตต์จนถึงวาระสุดท้ายของเขา

ในช่วงบั้นปลายของชีวิต เขาเดินทางบ่อยครั้ง มักจะไปเยี่ยมบ้านเกิดของเขาที่สกอตแลนด์ ติดต่อกับผู้อื่นอย่างกว้างขวาง ช่วยให้คำแนะนำแก่นักประดิษฐ์รุ่นเยาว์...

...วัยชราของเขาโดดเดี่ยว จากลูกทั้งหกคนมีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่รอดชีวิตจากพ่อของเขา - ลูกชายคนโต เพื่อน ๆ เสียชีวิตราวกับว่าใบไม้ร่วงหล่นจากต้นไม้สีเขียวและมีเสียงดังในชีวิตของเขาก่อนหน้านี้ น่าแปลกที่ในวัยชรา สุขภาพของเขาดีขึ้นอย่างรวดเร็ว เขาลืมเรื่องอาการปวดหัว ศีรษะของเขาสดชื่นและแจ่มใสอยู่เสมอ และร่างกายของเขาแข็งแรง ดังนั้นเมื่อวันหนึ่งเขารู้สึกไม่สบายเล็กน้อย เขาจึงตระหนักว่าถึงเวลาแล้ว เขาพบกับความตายอย่างสงบ เพราะเขารู้ว่าหน้าที่ของเขาที่มีต่อลูกหลานได้สำเร็จแล้ว...

อ้างอิงจากเนื้อหาจากเว็บไซต์ Akhmad Ti จัดทำโดย Konstantin Khitsenko