James Watt

            James Watt urodził się 19 stycznia 1736 roku w Greenock. (Szkocja). Z uwagi na stan zdrowia, kształcił się głównie w domu, obserwując pracę rzemieślników w przedsiębiorstwie ojca współpracującym z przemysłem okrętowym, a następnie uczęszczał do miejscowej szkoły, w której wykazał się zdolnościami z przedmiotów ścisłych.
      W wieku dziewiętnastu lat podjął pracę w fabryce Johna Morgana wytwórcy przyrządów optycznych i nawigacyjnych w Londynie.
      Od 1756 roku zajmował się konserwacją i naprawami instrumentów naukowych na uniwersytecie w Glasgow, uzyskując uznanie w środowisku akademickim. Pozostawał w bliskich kontaktach zwłaszcza z J. Blackiem, twórcą podstaw nauki o procesach cieplnych.
      Od 1759 roku prowadził dodatkowo własny warsztat naprawczy, interesując się możliwością wykorzystania energii pary wodnej, eksperymentując z kociołkiem Papina własnej konstrukcji.
      Na przełomie W 1763 /1764 roku Jemes Watt w czasie naprawy silnika parowego Newcomena przyczynił się do usprawnienia jego funkcjonowania.
      Przyczynił się do dalszego rozwoju silników parowych realizując pomysł przeniesienia operacji kondensacji pary z roboczego cylindra do oddzielnego skraplacza. Pozwalało to na utrzymywanie stałej wysokiej temperatury cylindra roboczego, podnosząc przeszło trzykrotnie sprawność cieplną maszyny i analogicznie zmniejszając zużycie paliwa.
      Ten znakomity pomysł trudno było urzeczywistnić ze względu na liczne pojawiające się trudności oraz brak środków finansowych, w ilości niezbędnej na pokrycie związanych z tym przedsięwzięciem wydatków.
      Mimo wsparcia finansowego Blacka (który udzielał mu także konsultacji), Watt popadł w długi. Sprzedał 1766 swój warsztat, przestał zajmować się problematyką napędu parowego i zaangażował się w pomiary terenowe związane z planowaną budową kanału mającego połączyć zatokę Firth of Forth z rzeką Clyde.
      W marcu 1967 roku Watt przedstawił wyniki swojej pracy Komisji parlamentarnej w Londynie.
      W 1768 powrócił do realizacji pomysłów dotyczących napędu parowego — zbudował model maszyny z dwoma kondensatorami, wykonujący 20 suwów tłoka na minutę.
      Zainteresowany tym modelem przedsiębiorca J. Roebuck (pionier rewolucji przemysłowej w Szkocji), zgodził się uregulować zadłużenia finansowe Watta i pokryć koszty opatentowania oraz budowy tej maszyny w zamian za 2/3 zysków z praw patentowych.
      Wynalazek został opatentowany w 1769 i w ciągu tego roku Watt zbudował w Kinneil swą pierwszą maszynę parową, pokonując wiele problemów technicznych dotyczących rozwiązań konstrukcyjnych.
      Zadanie to okazało się bardzo wyczerpujące. Watt jako człowiek wrażliwy, głęboko przeżywał zmiany nastrojów w trakcie wykonywanych prac. Był też rozczarowany zmniejszającym się poparciem finansowym, które zapewniał dotychczas Roebuck.
      W latach 1769-1774 zniechęcony i zmęczony James Watt ponownie zajmował się pracami mierniczymi i sporządzaniem planów, głównie związanych z regulacją rzek i projektami kanałów w Szkocji, ale też z budownictwem portowym w Glasgow. Zaprojektował nawet w tym czasie most przez rzekę Clyde w Hamilton.
      W 1773 Roebuck zbankrutował, a jego udział w prawach patentowych do maszyny parowej Watta odkupił Matthew Boulton, który okazał się idealnym dla Watta menedżerem. W 1775 nakłonił parlament do przedłużenia praw patentowych Watta do 1800. Jednocześnie uruchomił w swych zakładach metalowych w Soho koło Birmingham produkcję maszyn Watta — pierwsze z nich rozpoczęły pracę w marcu 1776.
      Boulton nie ograniczał się do finansowania produkcji i dostarczania wynalazcy pomocy technicznej i organizacyjnej, ale też podtrzymywał go na duchu w licznych chwilach zwątpienia. Pod jego opieką Watt konsekwentnie ulepszał swój silnik, wprowadzając doń kolejne ważne udoskonalenia.
      Pierwszym takim ulepszeniem było wykorzystanie w maszynie pary o ciśnieniu nieco wyższym od atmosferycznego. Wymagało to odpowiedniej szczelności i wytrzymałości cylindrów i stało się możliwe dzięki wynalezieniu 1774 przez J. Wilkinsona udoskonalonej wytaczarki. Podwyższyło to sprawność maszyny.
      Kolejnym ulepszeniem było przystosowanie silnika do napędu maszyn obrotowych, umożliwiające rozszerzenie zakresu jego stosowania. Nie mogąc użyć do zamiany ruchu posuwistego tłoka na obrotowy korbowodu, zastosował w tym celu przekładnię planetarną, uzyskując patent w 1781 roku.
     Kolejnego ważnego udoskonalenia Watt dokonał w1782 roku, doprowadzając parę do cylindra z obu stron tłoka, co wyeliminowało jego ruch jałowy. Powstał w ten sposób znacznie wydajniejszy silnik podwójnego działania. Patent z 1784 roku dotyczył urządzenia umożliwiającego zarówno pchanie, jak i ciągnięcie tłoka.
      W 1788 roku Watt wprowadził odśrodkowy regulator prędkości obrotowej, zapewniający równomierność ruchu, niezbędną przy napędzaniu większości maszyn produkcyjnych. Było to pierwsze urządzenie samoczynne, zastosowane w epoce rewolucji przemysłowej.
      Po wprowadzonych ulepszeniach silnik Watta był już w pełni użyteczną maszyną, nadającą się do zastosowania we wszystkich gałęziach przemysłu. Nadal jednak był wykorzystywany głównie w górnictwie. Z powodu niskiego ciśnienia pary (0,7–1,3 at) nie nadawał się m.in. do napędu pojazdów. Było to ograniczenie świadome narzucone niską wytrzymałością ówczesnych kotłów.
      Do 1780 zakłady w Soho wyprodukowały 40 maszyn parowych, które dopiero od ok. 1785 roku zaczęły wytwórcom przynosić dochody. Do końca XVIII w. zbudowano ich ok. 500 szt. Watt wprowadził do praktyki standardową jednostkę „konia mechanicznego”.
      Kiedy w 1800 r. wygasły prawa do patentu, Watt wycofał się z interesów i przeszedł na emeryturę. Od nazwiska wynalazcy nazwano jednostkę mocy – wat (W).
      James Watt, brytyjczyk, pochodzący ze Szkocji wynalazca, inżynier mechanik, uzdolniony matematyk, twórca ulepszeń maszyny parowej, zapoczątkował tzw. „rewolucję przemysłową”.

      Kalendarium (największe wynalazki i osiągnięcia)
      19 I 1736 - urodził się w Greenock (Szkocja);
      1763 – pierwsze ulepszenia w silniku parowym Newcomena;
      1768 - zbudował model maszyny parowej z 2 kondensatorami:
      1769 - zbudował pierwszą maszynę parową;
      1769–74- zajmował się pracami mierniczymi i inżynieryjnymi;
      1775 – założenie wspólnie z Matthew Boultonem w Soho pod Birminghamem pierwszej na świecie
                wytwórni maszyn parowych, do 1800 zbudowano ok. 250 maszyn;
      1781 - zastosował w silniku przekładnię planetarną:
      1782 - doprowadził parę do cylindra z obu stron tłoka (silnik podwójnego działania);
      1788 - wprowadził odśrodkowy regulator prędkości obrotowej;
      1800 - po wygaśnięciu praw patentowych wycofał się z interesów;
      19 VIII 1819 - zmarł w Heathfield.

Menu serwisu