Jamesa Watta
|
Jamesa Watta
| |
|---|---|
 Portret Watta (1736–1819) autorstwa Carla Frederika von Breda | |
| Urodzić się |
19 stycznia 1736
Greenock , Renfrewshire , Szkocja
|
| Zmarł | 25 sierpnia 1819 w wieku 83) ( 25.08.1819 )
Handsworth , Birmingham, Anglia
|
| Miejsce odpoczynku | Kościół Mariacki, Handsworth |
| Znany z |
Silnik parowy Watta Krzywa Watta Oddzielny skraplacz Chemia pneumatyczna Zawór motylkowy Zawór grzybkowy Regulator odśrodkowy Moc okrążenia Silnik Schemat wskaźnika Prasa do kopiowania listów Dalmierz Rozdzielczość (silnik belkowy) Parowiec ze śrubą napędową Młot parowy Przekładnia słoneczna i planetarna |
| Małżonek (małżonkowie) |
Margaret Miller (m. 1764-1773 jej śmierć) Anne McGrigor (m. 1776) |
| Dzieci | 4 |
| Kariera naukowa | |
| Pola | Inżynieria mechaniczna |
| Instytucje |
Uniwersytet Glasgow Boulton i Watt |
| Wpływy |
Thomas Newcomen Joseph Black Adam Smith John Robison (fizyk) John Roebuck James Keir |
| Podpis | |
 | |
James Watt FRS FRSE ( / w ɒ t / ; 30 stycznia 1736 (19 stycznia 1736 OS ) - 25 sierpnia 1819) był szkockim wynalazcą , inżynierem mechanikiem i chemikiem , który ulepszył silnik parowy Thomasa Newcomena z 1712 roku Newcomen za pomocą pary Watt silnika w 1776 r., co było fundamentalne dla zmian, jakie przyniosła rewolucja przemysłowa zarówno w swojej rodzinnej Wielkiej Brytanii, jak i reszcie świata.
Pracując jako wytwórca przyrządów na Uniwersytecie w Glasgow , Watt zainteresował się technologią silników parowych . Zdał sobie sprawę, że współczesne konstrukcje silników marnują dużo energii na wielokrotne chłodzenie i ponowne nagrzewanie cylindra . Watt wprowadził ulepszenie konstrukcyjne, oddzielny skraplacz , co pozwoliło uniknąć tego marnotrawstwa energii i radykalnie poprawiło moc, wydajność i opłacalność silników parowych. W końcu przystosował swój silnik do wytwarzania ruchu obrotowego, znacznie rozszerzając jego zastosowanie poza pompowanie wody.
Watt próbował skomercjalizować swój wynalazek, ale napotkał wielkie trudności finansowe, dopóki nie wszedł do spółki z Matthew Boultonem w 1775 roku. Nowa firma Boulton and Watt ostatecznie odniosła duży sukces i Watt stał się bogatym człowiekiem. Na emeryturze Watt nadal opracowywał nowe wynalazki, chociaż żaden nie był tak znaczący, jak praca silnika parowego.
Gdy Watt opracował koncepcję mocy , jednostka mocy w układzie SI , wat , została nazwana jego imieniem.
Biografia
Wczesne życie i edukacja
James Watt urodził się 19 stycznia 1736 w Greenock , Renfrewshire , najstarszy z pięciorga ocalałych dzieci Agnes Muirhead (1703-1755) i James Watt (1698-1782). Jego matka pochodziła z dystyngowanej rodziny, była dobrze wykształcona i miała silny charakter, podczas gdy jego ojciec był stoczniowcem , właścicielem statku i wykonawcą oraz służył jako główny baillie w Greenock w 1751 r. Bogactwo rodziny Watt pochodziło częściowo z Watt's handel ojca niewolnikami i towarami wytwarzanymi przez niewolników. Rodzice Watta byli prezbiterianami i byli silni Covenanters , ale mimo religijnego wychowania stał się później deistą . Dziadek Watta, Thomas Watt (1642–1734), był nauczycielem matematyki, geodezji i nawigacji oraz baillie barona Cartsburn .
Początkowo Watt był kształcony w domu przez matkę, później uczęszczał do Greenock Grammar School. Tam wykazywał zdolności matematyczne , podczas gdy łacina i greka go nie interesowały.
Mówi się, że Watt cierpiał z powodu przedłużających się ataków złego stanu zdrowia jako dziecko i częstych bólów głowy przez całe życie.
Po ukończeniu szkoły Watt pracował w warsztatach firm swojego ojca, wykazując się znaczną zręcznością i umiejętnościami w tworzeniu modeli inżynierskich. Po tym, jak jego ojciec poniósł nieudane przedsięwzięcia biznesowe, Watt opuścił Greenock, aby szukać pracy w Glasgow jako twórca instrumentów matematycznych .
Kiedy miał 18 lat, zmarła matka Watta, a stan zdrowia ojca zaczął się pogarszać. Watt udał się do Londynu i był w stanie uzyskać okres szkolenia jako wytwórca instrumentów przez rok (1755–56), po czym wrócił do Szkocji, osiedlając się w głównym mieście handlowym Glasgow, z zamiarem założenia własnej firmy produkującej instrumenty . Był jeszcze bardzo młody i ponieważ nie odbył pełnego stażu , nie miał zwykłych kontaktów za pośrednictwem byłego mistrza, aby ugruntować swoją pozycję jako czeladnik lutnik.
Watt został uratowany z tego impasu dzięki przybyciu z Jamajki instrumentów astronomicznych , które Alexander MacFarlane przekazał Uniwersytetowi w Glasgow - instrumentów, które wymagały uwagi eksperta. Watt przywrócił je do stanu używalności i otrzymał wynagrodzenie . Instrumenty te zostały ostatecznie zainstalowane w Obserwatorium Macfarlane'a . Następnie trzech profesorów zaproponowało mu założenie małego warsztatu na uniwersytecie. Został zapoczątkowany w 1757 r. przez dwóch profesorów, fizyka i chemika Joseph Black oraz słynny ekonomista Adam Smith zostali przyjaciółmi Watta.
Początkowo zajmował się konserwacją i naprawą instrumentów naukowych używanych na uniwersytecie, pomagał przy pokazach i rozszerzał produkcję ćwiartek . Wykonywał i naprawiał m.in. mosiężne ćwiartki zwierciadlane , linijki równoległe , podziałki , części do teleskopów i barometrów .
Czasami fałszywie twierdzi się, że walczył o osiedlenie się w Glasgow z powodu sprzeciwu Trades House, ale ten mit został całkowicie obalony przez historyka Harry'ego Lumsdena . Zapisy z tego okresu zaginęły, ale wiadomo, że jako wykwalifikowany ślusarz mógł pracować i handlować zupełnie normalnie więc Inkorporacja Młotów musiała być przekonana, że spełnił ich wymagania dotyczące członkostwa. Wiadomo również, że inni ludzie z branży metalowej byli ścigani za pracę bez bycia członkami Inkorporacji aż do XIX wieku, więc zasady były zdecydowanie egzekwowane, gdy Watt swobodnie handlował w całym mieście.
W 1759 roku założył spółkę z Johnem Craigiem, architektem i biznesmenem, w celu produkcji i sprzedaży linii produktów, w tym instrumentów muzycznych i zabawek. Współpraca ta trwała przez następne sześć lat i zatrudniała do 16 pracowników. Craig zmarł w 1765 roku. Jeden z pracowników, Alex Gardner, ostatecznie przejął firmę, która przetrwała do XX wieku.
W 1764 roku Watt poślubił swoją kuzynkę Margaret (Peggy) Miller, z którą miał 5 dzieci, z których dwoje dożyło dorosłości: James Jr. (1769–1848) i Margaret (1767–1796). Jego żona zmarła przy porodzie w 1773 r. W 1777 r. Ożenił się ponownie z Ann MacGregor, córką barwnikarza z Glasgow , z którą miał dwoje dzieci: Gregory'ego (1777–1804), który został geologiem i mineralogiem, oraz Janet (1779-1794). Ann zmarła w 1832 roku. W latach 1777-1790 mieszkał w Regent Place w Birmingham .
Watt i czajnik
Istnieje popularna opowieść, że Watt zainspirował się do wynalezienia silnika parowego, widząc gotujący się czajnik, para zmuszająca pokrywę do uniesienia się, pokazując w ten sposób moc pary. Ta historia jest opowiedziana w wielu formach; w niektórych Watt jest młodym chłopcem, w innych jest starszy, czasem jest to czajnik jego matki, czasem ciotki. Watt tak naprawdę nie wynalazł silnika parowego, jak sugeruje historia, ale radykalnie poprawił wydajność istniejącego silnika Newcomena , dodając oddzielny skraplacz . Trudno to wytłumaczyć komuś, kto nie jest zaznajomiony z pojęciami ciepła i sprawność cieplna . Wygląda na to, że historia została stworzona, prawdopodobnie przez syna Watta, Jamesa Watta Jr., i trwa, ponieważ dzieci łatwo ją zrozumieć i zapamiętać. W tym świetle można to postrzegać jako podobne do historii Izaaka Newtona i spadającego jabłka oraz jego odkrycia grawitacji .
Chociaż często odrzuca się ją jako mit, historia Watta i czajnika ma swoje podstawy w faktach. Próbując zrozumieć termodynamikę ciepła i pary, James Watt przeprowadził wiele eksperymentów laboratoryjnych, a jego dzienniki odnotowują, że podczas ich przeprowadzania używał czajnika jako kotła do wytwarzania pary.
Wczesne eksperymenty z parą
W 1759 roku przyjaciel Watta, John Robison , zwrócił jego uwagę na wykorzystanie pary jako źródła siły napędowej . Konstrukcja silnika Newcomen, używanego przez prawie 50 lat do pompowania wody z kopalń, prawie się nie zmieniła od pierwszego wdrożenia. Watt zaczął eksperymentować z parą, chociaż nigdy nie widział działającego silnika parowego. Próbował skonstruować model; nie zadziałało zadowalająco, ale kontynuował swoje eksperymenty i zaczął czytać wszystko, co mógł na ten temat. Zdał sobie sprawę ze znaczenia ciepła utajonego — energii cieplnej uwolniony lub wchłonięty podczas procesu w stałej temperaturze - w zrozumieniu silnika, który, nieznany Wattowi, jego przyjaciel Joseph Black odkrył wcześniej wiele lat wcześniej. Zrozumienie silnika parowego było w bardzo prymitywnym stanie, ponieważ nauka o termodynamice nie została sformalizowana przez prawie kolejne 100 lat.
W 1763 roku Watt został poproszony o naprawę należącego do uniwersytetu modelu silnika Newcomena. Nawet po naprawie silnik ledwo pracował. Po wielu eksperymentach Watt wykazał, że około 3/4 energii cieplnej pary zużywa się na ogrzewanie cylindra silnika w każdym cyklu. Energia ta została zmarnowana, ponieważ w dalszej części cyklu do cylindra wtryskiwano zimną wodę w celu skroplenia pary i zmniejszenia jej ciśnienia. Tak więc, poprzez wielokrotne nagrzewanie i chłodzenie cylindra, silnik marnował większość swojej energii cieplnej, zamiast przekształcać ją w energię mechaniczną .
Krytycznym spostrzeżeniem Watta, do którego dotarł w maju 1765 r., Kiedy przechodził przez park Glasgow Green , było spowodowanie skraplania pary w oddzielnej komorze oprócz tłoka i utrzymanie temperatury cylindra na tym samym poziomie, co wtryskiwana para przez otoczenie to z „płaszczem parowym”. W ten sposób cylinder pochłaniał bardzo mało energii w każdym cyklu, udostępniając więcej do wykonania użytecznej pracy. Watt miał działający model jeszcze w tym samym roku.
Pomimo potencjalnie wykonalnego projektu, nadal istniały znaczne trudności w zbudowaniu pełnowymiarowego silnika. Wymagało to większego kapitału , którego część pochodziła od Blacka. Bardziej znaczące wsparcie pochodziło od Johna Roebucka , założyciela słynnej Carron Iron Works w pobliżu Falkirk , z którym teraz utworzył spółkę. Roebuck mieszkał w Kinneil House w Bo'ness , w tym czasie Watt pracował nad udoskonalaniem swojego silnika parowego w domku przylegającym do domu. Skorupa chaty i bardzo duża część jednego z jego projektów nadal istnieją z tyłu.
Główną trudnością była obróbka tłoka i cylindra. Ówcześni hutnicy bardziej przypominali kowali niż współczesnych mechaników i nie byli w stanie wyprodukować komponentów z wystarczającą precyzją. Dużo kapitału wydano na ubieganie się o patent na wynalazek Watta. Z braku środków Watt został zmuszony do podjęcia pracy — najpierw jako geodeta , a następnie jako inżynier budownictwa lądowego — przez 8 lat.
Roebuck zbankrutował , a Matthew Boulton , który był właścicielem zakładów Soho Manufactory w pobliżu Birmingham , nabył jego prawa patentowe. Przedłużenie patentu do 1800 roku udało się uzyskać w 1775 roku.
Dzięki Boulton Watt w końcu uzyskał dostęp do jednych z najlepszych hutników na świecie. Trudność w produkcji dużego cylindra z ciasno dopasowanym tłokiem został rozwiązany przez Johna Wilkinsona , który opracował techniki precyzyjnego wytaczania do produkcji armat w Bersham , niedaleko Wrexham , w Północnej Walii . Watt i Boulton utworzyli niezwykle udane partnerstwo, Boulton i Watt , które trwało przez następne 25 lat.
Pierwsze silniki
W 1776 roku zainstalowano i uruchomiono pierwsze silniki w przedsiębiorstwach handlowych. Te pierwsze silniki były używane do napędzania pomp i wytwarzały jedynie ruch posuwisto-zwrotny do poruszania prętów pompy na dnie szybu. Projekt odniósł komercyjny sukces i przez następne 5 lat Watt był bardzo zajęty instalowaniem większej liczby silników, głównie w Kornwalii , do wypompowywania wody z kopalń.
Te wczesne silniki nie były produkowane przez Boultona i Watta, ale zostały wykonane przez innych według rysunków wykonanych przez Watta, który pełnił rolę inżyniera-konsultanta . Montaż silnika i jego test był początkowo nadzorowany przez Watta, a następnie przez mężczyzn zatrudnionych w firmie. To były duże maszyny. Na przykład pierwszy miał cylinder o średnicy 50 cali i całkowitej wysokości około 24 stóp i wymagał zbudowania dedykowanego budynku, aby go pomieścić. Boulton i Watt pobierali roczną opłatę równą 1/3 wartości zaoszczędzonego węgla w porównaniu z silnikiem Newcomena wykonującym tę samą pracę.
Zakres zastosowania wynalazku znacznie się poszerzył, gdy Boulton namówił Watta do przekształcenia ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka w celu wytworzenia energii obrotowej do szlifowania, tkania i frezowania. Chociaż korba wydawała się oczywistym rozwiązaniem konwersji, Watt i Boulton zostali powstrzymani przez patent na to, którego posiadacz, James Pickard i jego współpracownicy, zaproponowali wzajemną licencję na zewnętrzny skraplacz. Watt stanowczo się temu sprzeciwił i w 1781 roku obeszli patent, stosując przekładnię słoneczną i planetarną .
W ciągu następnych 6 lat dokonał innych ulepszeń i modyfikacji silnika parowego. Jednym z nich był silnik dwustronnego działania, w którym para działała naprzemiennie po obu stronach tłoka. Opisał metody obróbki pary „ekspansywnie” (tj. przy użyciu pary pod ciśnieniem znacznie wyższym od atmosferycznego). Opisano silnik złożony, który łączył 2 lub więcej silników . W latach 1781 i 1782 przyznano na nie dwa kolejne patenty. Stale wprowadzano liczne inne ulepszenia, które ułatwiały produkcję i instalację. Jednym z nich było użycie wskaźnika pary który stworzył pouczający wykres ciśnienia w cylindrze w stosunku do jego objętości, który trzymał jako tajemnicę handlową . Innym ważnym wynalazkiem, z którego Watt był najbardziej dumny, był równoległy mechanizm ruchu , który był niezbędny w silnikach dwustronnego działania, ponieważ zapewniał ruch prostoliniowy wymagany dla tłoczyska cylindra i pompy, z połączonej belki wahliwej, której koniec porusza się w okrągłym łuku . Zostało to opatentowane w 1784 r. dławiący do sterowania mocą silnika i regulator odśrodkowy , opatentowany w 1788 r., aby powstrzymać go przed „ucieczką”, były bardzo ważne. Te ulepszenia razem wzięte dały silnik, który był do 5 razy bardziej oszczędny niż silnik Newcomen.
Ze względu na niebezpieczeństwo wybuchu kotłów, które znajdowały się na bardzo prymitywnym etapie rozwoju, oraz ciągłe problemy z wyciekami Watt ograniczył użycie pary pod wysokim ciśnieniem - wszystkie jego silniki wykorzystywały parę o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego.
Próby patentowe
Edward Bull zaczął konstruować silniki dla Boulton and Watt w Kornwalii w 1781 r. W 1792 r. Zaczął wytwarzać silniki własnego projektu, ale które zawierały oddzielny skraplacz, co naruszyło patenty Watta. Dwóch braci, Jabez Carter Hornblower i Jonathan Hornblower Jnr, również zaczęło budować silniki mniej więcej w tym samym czasie. Inni zaczęli modyfikować silniki Newcomen, dodając skraplacz, a właściciele kopalni w Kornwalii przekonali się, że patent Watta nie może zostać wyegzekwowany. Zaczęli wstrzymywać płatności dla Boulton i Watt, które do 1795 roku przeżywały ciężkie czasy. Z łącznej kwoty 21 000 GBP (równowartość 2 310 000 GBP w 2021 r.) Należnych, otrzymano tylko 2500 GBP. Watt był zmuszony udać się do sądu, aby wyegzekwować swoje roszczenia.
Po raz pierwszy pozwał Bulla w 1793 r. Ława przysięgłych uznała Watta, ale kwestię, czy oryginalna specyfikacja patentu była ważna, pozostawiono do innego procesu. W międzyczasie wydano nakazy sądowe przeciwko naruszycielom , zmuszając ich do uiszczania tantiem w depozycie . Proces w sprawie ustalenia ważności specyfikacji, który odbył się w następnym roku, nie przyniósł rozstrzygnięcia, ale nakazy pozostały w mocy, a wszyscy sprawcy naruszenia, z wyjątkiem Jonathana Hornblowera, zaczęli rozstrzygać swoje sprawy. Hornblower został wkrótce postawiony przed sądem w 1799 roku, a werdykt całej czwórki był zdecydowanie na korzyść Watta. Ich przyjaciel John Wilkinson, który rozwiązał problem wytaczania dokładnego cylindra, był szczególnie ciężkim przypadkiem. Zbudował około 20 silników bez wiedzy Boultona i Wattsa. Ostatecznie zgodzili się rozstrzygnąć naruszenie w 1796 r. Boulton i Watt nigdy nie odzyskali wszystkiego, co było im winne, ale wszystkie spory były rozstrzygane bezpośrednio między stronami lub za pośrednictwem arbitraż . Próby te były niezwykle kosztowne zarówno pod względem finansowym, jak i czasowym, ale ostatecznie zakończyły się sukcesem dla firmy.
Kopiarka
Przed 1780 rokiem nie było dobrej metody wykonywania kopii listów czy rysunków. Jedyną czasami stosowaną metodą była metoda mechaniczna, wykorzystująca wiele połączonych piór. Watt początkowo eksperymentował z ulepszeniem tej metody, ale szybko zrezygnował z tego podejścia, ponieważ było ono zbyt uciążliwe. Zamiast tego zdecydował się fizycznie przenieść atrament z przodu oryginału na tył innego arkusza, zwilżyć rozpuszczalnikiem i docisnąć do oryginału. Drugi arkusz musiał być cienki, aby atrament mógł być przez niego widoczny, gdy kopia była trzymana pod światło, w ten sposób dokładnie odwzorowując oryginał.
Watt zaczął rozwijać ten proces w 1779 roku i przeprowadził wiele eksperymentów w celu sformułowania atramentu, wybrania cienkiego papieru, opracowania metody zwilżania specjalnego cienkiego papieru oraz przygotowania prasy odpowiedniej do zastosowania odpowiedniego nacisku w celu wykonania transferu. Wszystko to wymagało wielu eksperymentów, ale wkrótce odniósł wystarczający sukces, aby opatentować ten proces rok później. Watt założył kolejną spółkę z Boultonem (który zapewnił finansowanie) i Jamesem Keirem (do zarządzania biznesem) w firmie o nazwie James Watt and Co. Doskonałość wynalazku wymagała znacznie więcej prac rozwojowych, zanim mógł być rutynowo używany przez innych, ale to prowadzono przez kilka następnych lat. Boulton i Watt zrzekli się swoich udziałów na rzecz swoich synów w 1794 roku. Stało się to sukcesem komercyjnym i było szeroko stosowane w biurach nawet w XX wieku.
Eksperymenty chemiczne
Od najmłodszych lat Watt bardzo interesował się chemią. Pod koniec 1786 roku, będąc w Paryżu, był świadkiem eksperymentu przeprowadzonego przez Claude'a Louisa Bertholleta, w którym poddał on reakcji kwas chlorowodorowy z dwutlenkiem manganu w celu wytworzenia chloru . Odkrył już, że wodny roztwór chloru może wybielać tekstyliów i opublikował swoje odkrycia, które wzbudziły duże zainteresowanie wśród wielu potencjalnych rywali. Kiedy Watt wrócił do Wielkiej Brytanii, rozpoczął eksperymenty w tym kierunku, mając nadzieję na znalezienie komercyjnie opłacalnego procesu. Odkrył, że mieszanina soli, dwutlenku manganu i kwasu siarkowego może wytwarzać chlor, co według Watta może być tańszą metodą. Przepuścił chlor do słabego roztworu alkalicznego i otrzymał mętny roztwór roztworu, który okazał się mieć dobre właściwości wybielające. Wkrótce przekazał te wyniki Jamesowi McGrigorowi, swojemu teściowi, który był na trybunie w Glasgow. W przeciwnym razie starał się zachować swoją metodę w tajemnicy.
Wraz z McGrigorem i jego żoną Annie zaczął zwiększać skalę procesu, aw marcu 1788 roku McGrigor był w stanie wybielić 1500 jardów (4500 stóp) materiału ku swojej satysfakcji. Mniej więcej w tym czasie Berthollet odkrył proces soli i kwasu siarkowego i opublikował go, więc stał się powszechnie znany. Wielu innych zaczęło eksperymentować z ulepszeniem procesu, który wciąż miał wiele wad, z których nie najmniej ważnym był problem z transportem płynnego produktu. Rywale Watta wkrótce wyprzedzili go w opracowywaniu procesu i odpadł z wyścigu. Dopiero w 1799 roku Charles Tennant opatentował proces wytwarzania stałego proszku wybielającego ( podchlorynu wapnia ), który odniósł komercyjny sukces.
W 1794 roku Watt został wybrany przez Thomasa Beddoesa do produkcji urządzeń do produkcji, oczyszczania i przechowywania gazów do użytku w nowym Instytucie Pneumatyki w Hotwells w Bristolu . Watt kontynuował eksperymenty z różnymi gazami, ale do 1797 roku medyczne zastosowania „ sztucznego powietrza ” (sztucznych gazów) utknęły w ślepym zaułku.
Osobowość
Watt łączył teoretyczną wiedzę naukową z umiejętnością jej praktycznego zastosowania. Chemik Humphry Davy powiedział o nim: „Ci, którzy uważają Jamesa Watta tylko za wielkiego praktycznego mechanika, mają bardzo błędne wyobrażenie o jego charakterze; był równie wybitnym filozofem przyrody i chemikiem, a jego wynalazki dowodzą jego głębokiej znajomości tych nauk i ta szczególna cecha geniuszu, połączenie ich w praktycznym zastosowaniu”.
Był bardzo szanowany przez innych wybitnych ludzi rewolucji przemysłowej . Był ważnym członkiem Lunar Society of Birmingham i był bardzo poszukiwanym rozmówcą i towarzyszem, zawsze zainteresowanym poszerzaniem swoich horyzontów. Jego osobiste relacje z przyjaciółmi i partnerami biznesowymi były zawsze sympatyczne i trwałe.
Według Lorda Liverpoolu (premiera Wielkiej Brytanii),
Bardziej doskonały i sympatyczny człowiek we wszystkich relacjach życiowych, jak sądzę, nigdy nie istniał.
Watt był płodnym korespondentem. Podczas swoich lat w Kornwalii kilka razy w tygodniu pisał długie listy do Boulton. Był jednak przeciwny publikowaniu swoich wyników, na przykład w Philosophical Transactions of the Royal Society , i zamiast tego wolał przekazywać swoje pomysły w patentach . Był znakomitym rysownikiem .
Był raczej biednym biznesmenem, a szczególnie nienawidził targowania się i negocjowania warunków z tymi, którzy chcieli skorzystać z maszyny parowej. W liście do Williama Smalla z 1772 roku Watt wyznał, że „wolałby raczej zmierzyć się z naładowaną armatą niż rozliczyć się lub zawrzeć umowę”. Aż do przejścia na emeryturę zawsze był bardzo zaniepokojony swoimi sprawami finansowymi i był trochę zaniepokojony. Jego zdrowie było często słabe i cierpiał na częste nerwowe bóle głowy i depresję. Kiedy przeszedł na emeryturę w 1800 roku, stał się na tyle bogatym człowiekiem, że mógł przekazać firmę swoim synom.
Odlewnia Soho
Na początku spółka wykonała rysunki i specyfikacje silników oraz nadzorowała prace związane z montażem ich na terenie należącym do klientów. Sami nie wyprodukowali prawie żadnej części. Watt wykonał większość swojej pracy w swoim domu w Harper's Hill w Birmingham, podczas gdy Boulton pracował w Manufakturze Soho . Stopniowo wspólnicy zaczęli faktycznie produkować coraz więcej części, a do 1795 roku kupili nieruchomość około mili od Soho Manufactory, nad brzegiem kanału Birmingham, aby założyć nową odlewnię do produkcji silniki. Odlewnia Soho formalnie otwarty w 1796 roku w czasie, gdy synowie Watta, Gregory i James Jr. byli mocno zaangażowani w zarządzanie przedsiębiorstwem. W 1800 roku, kiedy Watt przeszedł na emeryturę, firma wyprodukowała łącznie 41 silników.
Późniejsze lata
Watt przeszedł na emeryturę w 1800 roku, w tym samym roku, w którym wygasł jego podstawowy patent i partnerstwo z Boultonem. Słynna spółka została przeniesiona na synów mężczyzn, Matthew Robinsona Boultona i Jamesa Watta Jr. Wieloletni inżynier firmy William Murdoch wkrótce został partnerem, a firma prosperowała.
Watt nadal wymyślał inne rzeczy przed i podczas swojej częściowej emerytury. W swoim domu w Handsworth w Staffordshire Watt wykorzystywał pokój na poddaszu jako warsztat i to tutaj pracował nad wieloma swoimi wynalazkami. Między innymi wynalazł i skonstruował bardzo dobrze działające maszyny do kopiowania rzeźb i medalionów, których jednak nigdy nie opatentował. Jedną z pierwszych rzeźb, które wykonał za pomocą tej maszyny, była mała głowa jego starego przyjaciela, profesora, Adama Smitha . Utrzymał zainteresowanie inżynierią lądową i był konsultantem przy kilku znaczących projektach. Zaproponował na przykład metodę budowy elastycznej rury do pompowania wody pod rzeką Clyde w Glasgow.
On i jego druga żona podróżowali do Francji i Niemiec i kupił posiadłość w środkowej Walii w Doldowlod House, jedną milę na południe od Llanwrthwl , którą znacznie ulepszył.
W 1816 roku odbył podróż parowcem Comet , produktem jego wynalazków, aby ponownie odwiedzić swoje rodzinne miasto Greenock.
Zmarł 25 sierpnia 1819 r. W swoim domu „ Heathfield Hall ” niedaleko Handsworth w Staffordshire (obecnie część Birmingham) w wieku 83 lat. Został pochowany 2 września na cmentarzu kościoła Mariackiego w Handsworth . Od tego czasu kościół został rozbudowany, a jego grób znajduje się teraz wewnątrz kościoła.
Rodzina
16 lipca 1764 Watt poślubił swoją kuzynkę Margaret Miller (zm. 1773). Mieli dwoje dzieci, Małgorzatę (1767–1796) i Jakuba (1769–1848). W 1791 roku ich córka wyszła za mąż za Jamesa Millera. We wrześniu 1773 roku, gdy Watt pracował w szkockich górach , dowiedział się, że jego żona, która była w ciąży z trzecim dzieckiem, była poważnie chora. Natychmiast wrócił do domu, ale okazało się, że zmarła, a ich dziecko urodziło się martwe .
W 1775 ożenił się z Ann MacGregor (zm. 1832).
masoneria
Został inicjowany w szkockiej masonerii w The Glasgow Royal Arch Lodge, nr 77, w 1763 roku. Loża przestała istnieć w 1810 roku. Loża masońska została nazwana jego imieniem w jego rodzinnym mieście Glasgow – Lodge James Watt, nr 1215.
wkład Murdocha
William Murdoch dołączył do Boulton and Watt w 1777 roku. Początkowo pracował w modelarni w Soho, ale wkrótce zajął się montażem silników w Kornwalii. Stał się ważną częścią firmy i wniósł wiele wkładu w jej sukces, w tym własne ważne wynalazki.
John Griffiths, który napisał jego biografię w 1992 roku, argumentował, że zniechęcenie Watta do pracy Murdocha z parą pod wysokim ciśnieniem w jego eksperymentach z parową lokomotywą drogową opóźniło jej rozwój: Watt słusznie uważał, że kotły tamtych czasów byłyby niebezpieczne przy wyższych ciśnieniach.
Watt opatentował zastosowanie przekładni słonecznej i planetarnej do pary w 1781 r. I lokomotywy parowej w 1784 r., Z których oba mają silne twierdzenia, że zostały wynalezione przez Murdocha. Patent nigdy nie został jednak zakwestionowany przez Murdocha, a firma Boultona i Watta nadal używała przekładni słonecznej i planetarnej w swoich silnikach obrotowych , nawet długo po wygaśnięciu patentu na korbę w 1794 r. Murdoch został partnerem firmy w 1810 r. , gdzie pozostał aż do przejścia na emeryturę 20 lat później w wieku 76 lat.
Dziedzictwo
Jak twierdzi jeden z autorów, ulepszenia silnika parowego dokonane przez Jamesa Watta „przekształciły go z głównego napędu o marginalnej wydajności w mechanicznego konia pociągowego rewolucji przemysłowej”.
Korona
Watt był bardzo zaszczycony w swoim czasie. W 1784 został członkiem Towarzystwa Królewskiego w Edynburgu , a w 1787 został wybrany na członka Batawskiego Towarzystwa Filozofii Eksperymentalnej w Rotterdamie w Holandii. W 1789 został wybrany do elitarnej grupy, tzw. Smeatońskie Towarzystwo Inżynierów Budownictwa . W 1806 otrzymał tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu w Glasgow . Akademia Francuska wybrała go członkiem korespondentem, aw 1814 roku został współpracownikiem zagranicznym.
Wat został nazwany na cześć Jamesa Watta za jego wkład w rozwój silnika parowego i został przyjęty przez Drugi Kongres Brytyjskiego Stowarzyszenia Postępu Nauki w 1889 r. oraz przez 11. Generalną Konferencję Miar i Wag w 1960 r. jako jednostka mocy włączona do Międzynarodowego Układu Jednostek Miar (lub „SI”).
W dniu 29 maja 2009 r. Bank Anglii ogłosił, że Boulton i Watt pojawią się na nowym banknocie 50-funtowym . Projekt jest pierwszym, który zawiera podwójny portret na banknocie Banku Anglii i przedstawia dwóch przemysłowców obok siebie z obrazami silnika parowego Watta i Manufaktury Soho Boultona. Cytaty przypisywane każdemu z mężczyzn są wyryte na notatce: „Sprzedaję tutaj, proszę pana, to, czego cały świat pragnie mieć - MOC” (Boulton) i „Nie mogę myśleć o niczym innym, jak tylko o tej maszynie” (Watt). Włączenie Watta to drugi przypadek, kiedy Szkot pojawił się na banknocie Banku Anglii (pierwszy był Adam Smith w wydaniu z 2007 roku banknotu 20-funtowego). We wrześniu 2011 roku ogłoszono, że banknoty wejdą do obiegu 2 listopada.
W 2011 roku był jednym z siedmiu inauguracyjnych kandydatów do Scottish Engineering Hall of Fame .
Pamiętnik
Watt został pochowany na terenie kościoła Mariackiego w Handsworth w Birmingham. Późniejsza rozbudowa kościoła, nad jego grobem, oznacza, że jego grób jest teraz pochowany wewnątrz kościoła.
Warsztat na poddaszu , z którego Watt korzystał na emeryturze, pozostał zamknięty i nietknięty do 1853 roku, kiedy to po raz pierwszy obejrzał go jego biograf JP Muirhead . Następnie był sporadycznie odwiedzany, ale pozostawiony nietknięty, jako rodzaj sanktuarium. Propozycja przeniesienia go do Urzędu Patentowego spełzła na niczym. Gdy w 1924 roku dom miał zostać zburzony, pomieszczenie wraz z całą jego zawartością przekazano Muzeum Nauki , gdzie został odtworzony w całości. Przez wiele lat był wystawiany dla zwiedzających, ale został odgrodzony, gdy galeria, w której się znajdowała, została zamknięta. Warsztat pozostał nienaruszony i zachowany, aw marcu 2011 roku został wystawiony publicznie w ramach nowej stałej wystawy Muzeum Nauki „James Watt i nasz świat”.
Przybliżone miejsce narodzin Jamesa Watta w Greenock upamiętnia pomnik. Inne pomniki w Greenock obejmują nazwy ulic i Bibliotekę Pamięci Watta, która została zapoczątkowana w 1816 r. Wraz z darowizną książek naukowych Watta i rozwinięta jako część Watt Institution przez jego syna (która ostatecznie przekształciła się w James Watt College ) . Przejęta przez władze lokalne w 1974 roku, biblioteka mieści obecnie również lokalną kolekcję historii i archiwa Inverclyde , a jej dominacją jest duży posąg siedzący w przedsionku . Watt jest dodatkowo upamiętniony przez posągi na George Square , Glasgow i Princes Street , Edynburg, a także inne w Birmingham , gdzie jest również pamiętany przez Moonstones , a szkoła została nazwana na jego cześć.
James Watt College rozszerzył swoją pierwotną lokalizację i obejmuje kampusy w Kilwinning (North Ayrshire), Finnart Street i The Waterfront w Greenock oraz kampus sportowy w Largs . Heriot-Watt University niedaleko Edynburga był kiedyś School of Arts of Edinburgh, założonym w 1821 roku jako pierwszy na świecie Instytut Mechaniki , ale dla upamiętnienia George'a Heriota, XVI-wiecznego finansisty króla Jakuba VI i I oraz Jamesa Watta, po Karta Królewska nazwa została zmieniona na Heriot-Watt University. Jego imieniem nazwano dziesiątki budynków uniwersyteckich i uniwersyteckich (głównie naukowo-technicznych). Dom Matthew Boultona, Soho House , jest obecnie muzeum upamiętniającym pracę obu mężczyzn. Wydział Inżynierii Uniwersytetu w Glasgow ma swoją siedzibę w James Watt Building, w którym mieści się również Wydział Inżynierii Mechanicznej i Wydział Inżynierii Lotniczej . Ogromny obraz Jamesa Watta kontemplujący maszynę parową pędzla Jamesa Eckforda Laudera jest obecnie własnością Narodowa Galeria Szkocji .
Piccadilly Gardens w Manchesterze i City Square w Leeds znajduje się pomnik Jamesa Watta .
Kolosalny posąg Watta autorstwa Francisa Legatta Chantreya został umieszczony w Opactwie Westminsterskim , a później został przeniesiony do katedry św. Pawła . Na grobowcu inskrypcja głosi częściowo: „JAMES WATT… POWIĘKSZYŁ ZASOBÓW SWOJEGO KRAJU, ZWIĘKSZYŁ POTĘGĘ CZŁOWIEKA I WZROSŁ SIĘ DO WYZNACZONEGO MIEJSCA WŚRÓD NAJZNACZNIEJSZYCH ZWYCIĘZCÓW NAUKI I PRAWDZIWYCH DOBROCZYNÓW ŚWIATA ".
Popiersie Watta znajduje się w Hall of Heroes of the National Wallace Monument w Stirling w Szkocji.
Patenty
Watt był jedynym wynalazcą wymienionym na jego 6 patentach:
- Patent 913: Sposób na zmniejszenie zużycia pary w silnikach parowych – oddzielny skraplacz. Specyfikację przyjęto 5 stycznia 1769 roku; zapisany 29 kwietnia 1769 r. i przedłużony do czerwca 1800 r. ustawą parlamentu z 1775 r.
- Patent 1244: Nowa metoda kopiowania listów. Specyfikację przyjęto 14 lutego 1780 r., a wpisano 31 maja 1780 r.
- Patent 1306: Nowe metody wytwarzania ciągłego ruchu obrotowego – słońce i planeta. Specyfikację przyjęto 25 października 1781 r., a wpisano 23 lutego 1782 r.
- Patent 1321: Nowe ulepszenia silników parowych - ekspansywne i dwustronnego działania. Specyfikację przyjęto 14 marca 1782 r., a wpisano 4 lipca 1782 r.
- Patent 1432: Nowe ulepszenia silników parowych - ruch z trzema prętami i wózek parowy. Specyfikację przyjęto 28 kwietnia 1782 r., a wpisano 25 sierpnia 1782 r.
- Patent 1485: Nowo ulepszone metody konstruowania pieców. Specyfikację przyjęto 14 czerwca 1785 r., a wpisano 9 lipca 1785 r.
Źródła
- „Niektóre niepublikowane listy Jamesa Watta” w Journal of Institution of Mechanical Engineers (Londyn, 1915).
- Carnegie, Andrew , James Watt University Press of the Pacific (2001) (Przedruk z wydania z 1913 r.), ISBN 0-89875-578-6 .
- Dickinson, HW (1935). James Watt: rzemieślnik i inżynier . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge.
- Dickinson, HW i Hugh Pembroke Vowles James Watt and the Industrial Revolution (opublikowane w 1943 r., nowe wydanie 1948 i przedrukowane w 1949 r. Opublikowane również w języku hiszpańskim i portugalskim (1944) przez British Council )
- Hills, wielebny dr Richard L. , James Watt, tom 1, jego czas w Szkocji, 1736–1774 (2002); Tom 2, Lata znoju, 1775–1785 ; Tom 3 Triumf przez przeciwności losu 1785–1819. Landmark Publishing Ltd, ISBN 1-84306-045-0 .
- Hulse David K. (1999). Wczesny rozwój silnika parowego . Leamington Spa, Wielka Brytania: TEE Publishing. s. 127–152. ISBN 1-85761-107-1 .
- Hulse David K. (2001). Rozwój ruchu obrotowego za pomocą siły pary . Leamington, Wielka Brytania: TEE Publishing Ltd. ISBN 1-85761-119-5 .
- Marsden, Ben. Watt's Perfect Engine Columbia University Press (Nowy Jork, 2002), ISBN 0-231-13172-0 .
- Marshall, Thomas H. (1925), James Watt , Rozdział 3: Mathematical Instrument Maker , z Biblioteki Silników Parowych Wydziału Historycznego Uniwersytetu w Rochester .
- Marshall, Thomas H. (1925) James Watt , Wydział Historii Uniwersytetu w Rochester .
- Muirhead, James Patrick (1854). Pochodzenie i postęp wynalazków mechanicznych Jamesa Watta . Londyn: John Murray.
-
Muirhead, James Patrick (1858). Życie Jamesa Watta . Londyn: John Murray.
Życie Jamesa Watta z fragmentami jego korespondencji.
- Rolka, Erich (1930). Wczesny eksperyment w organizacji przemysłowej: bycie historią firmy Boulton & Watt. 1775–1805. Longmans, Green and Co.
- Smiles, Samuel , Lives of the Engineers (Londyn, 1861–62, nowe wydanie, pięć tomów, 1905).
- powiązane tematy
- Schofield, Robert E. (1963). Towarzystwo księżycowe, historia społeczna prowincjonalnej nauki i przemysłu w XVIII-wiecznej Anglii . Prasa Clarendona.
- Uglow, Jenny (2002). Księżycowi Ludzie . Londyn: Farrar, Straus i Giroux. ISBN 9780374194406 .
Linki zewnętrzne
- James Watt autorstwa Andrew Carnegie (1905)
- Audiobook Librivox: James Watt autorstwa Andrew Carnegie (1905)
- James Watt autorstwa Thomasa H. Marshalla (1925)
- Archiwa Soho Zarchiwizowane 31 października 2011 r. W Wayback Machine w Birmingham Central Library.
- Historia BBC: James Watt
- Scottish Engineering Hall of Fame - James Watt
- Strona rewolucyjnych graczy
- Listy Cornwall Record Office Boulton i Watt
- Znaczący Szkoci - James Watt
- „Rozdział 8: Zapis silnika parowego” . historia.rochester.edu. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 8 lipca 2009 r . . Źródło 6 lipca 2009 .
| Ogólny | |
|---|---|
| Biblioteki Narodowe | |
| Instytuty badawcze sztuki | |
| Słowniki biograficzne | |
| Naukowe bazy danych | |
| Inny | |
- 1736 urodzeń
- 1819 zgonów
- Inżynierowie brytyjscy z XVIII wieku
- Naukowcy brytyjscy z XVIII wieku
- Szkoci z XVIII wieku
- Absolwenci Uniwersytetu w Glasgow
- Członkowie Towarzystwa Królewskiego
- Członkowie Towarzystwa Królewskiego w Edynburgu
- Rewolucja przemysłowa w Anglii
- Rewolucja przemysłowa w Szkocji
- Jamesa Watta
- Członkowie Lunar Society of Birmingham
- Osoby związane z Uniwersytetem Heriot-Watt
- Ludzie związani z energią
- Ludzie z Greenock
- Ludzie szkockiego oświecenia
- Wprowadzeni do Scottish Engineering Hall of Fame
- szkoccy prezbiterianie
- Szkoccy teoretycy biznesu
- Szkoccy biznesmeni
- Szkoccy chemicy
- szkockich deistów
- Szkoccy wynalazcy
- szkoccy geodeci