James Watt

JAMES WATT

(19 stycznia 1736 - 19 sierpnia 1819)

James Watt to szkocki matematyk i wynalazca współczesnej maszyny parowej i regulatora odśrodkowego, uznawany za ojca rewolucji przemysłowej.

Urodził się w szkockim mieście portowym Greenock. Był bardzo chorowitym dzieckiem i rodzice obawiali się posyłać go do szkoły. Początkowo nic nie wskazywało na jakieś szczególne uzdolnienia młodego Jamesa. Można jednak powiedzieć o nim, że był tzw. "złotą rączką" - potrafił naprawić precyzyjny instrument pomiarowy oraz zrobić instrument muzyczny, cyrkiel czy kompas.

Dzięki tym umiejętnościom podjął w roku 1754 pracę na uniwersytecie w Glasgow. Tam właśnie trafiła do jego rąk maszyna Newcomena. Po starannym zbadaniu szybko wykrył jej podstawowe wady i wprowadził cały szereg poprawek - można przyjąć rok 1769 za datę jej ulepszenia. Watt zastosował chłodnicę oraz wprowadził parę o ciśnieniu wyższym od atmosferycznego.

W roku 1774 założył z przedsiębiorcą M. Boultonem pierwszą w świecie wytwórnię maszyn parowych w Soho pod Birmingham. Dwa lata później powstała pierwsza z jego maszyn... której nikt nie chciał kupić mimo doskonałych osiągów. Dopiero pomysł, żeby wykupić w kopalniach stare maszyny, wstawiając w to miejsce za darmo nowe, żądając za to "tylko" jednej trzeciej wartości zaoszczędzonego paliwa, ruszył sprawę z miejsca. Szybko okazało się, że pomysł był strzałem w dziesiątkę. Pieniądze za zaoszczędzone paliwo zaczęły płynąć do spółki szerokim strumieniem.

W roku 1782 zbudował parowy silnik dwustronnego działania, o wydajności znacznie większej niż wcześniejsze modele.
W 1788 roku skonstruował regulator prędkości obrotowej (regulator Watta) zapewniający równomierną prędkość napędzania maszyn przez silnik parowy.

Zmarł w wieku 83 lat i został pochowany na cmentarzu w Westminsterze.

Od nazwiska wynalazcy nazwano jednostkę mocy – wat [W].

Najważniejsze wydarzenia:

* 1763 - pierwsze ulepszenia w silniku parowym Newcomena

* 1769 - opatentowanie wydzielonej komory skraplania

* 1774 lub 1775 - założenie wspólnie z Matthew Boultonem w Soho pod Birmingham pierwszej na świecie wytwórni maszyn parowych, do 1800 zbudowano ok 250 maszyn

* 1781 - wynalezienie zespołu przekładni do zamiany ruchu postępowo-zwrotnego na obrotowy (umożliwiło to zastosowanie silnika parowego w pojazdach)

* 1782 - zakończenie budowy parowego silnika dwustronnego działania - pierwszy przemysłowy silnik parowy

* 1788 - skonstruowanie regulatora prędkości obrotowej (zw regulatorem Watta) dla silnika parowego

* 1819 - James Watt umiera w wieku osiemdziesięciu trzech lat.

1. Silnik Watta:

Maszyna parowa to parowy silnik tłokowy. Za wynalazcę maszyny parowej uważa się właśnie Jamesa Watta, który w 1763 roku udoskonalił atmosferyczny silnik parowy zbudowany wcześniej przez T. Newcomena.

Działanie:

Spalając pod napełnionym kotłem drewno bądź węgiel, doprowadzano wodę do wrzenia. Wytworzona w ten sposób para była doprowadzana do cylindra. Tłok wprawiany był w ruch poprzez naprzemienne wpuszczanie będącej pod wysokim ciśnieniem pary do przedniej i tylnej części cylindra (rozdzielonych tłokiem). Następnie za pośrednictwem tłoczyska przenoszono wytworzoną energię na wał korbowy i koło zamachowe. W celu stabilizacji obrotów w maszynach parowych używany był regulator odśrodkowy.

Regulator prędkości obrotowej:

Regulator służył do automatycznej kontroli pracy silnika. Pierwszy regulator został zbudowany w roku 1788 przez szkockiego inżyniera Jamesa Watta. Stosowano go w maszynach parowych. Regulator składał się z dwóch lub trzech kul umocowanych na przegubowych dźwigniach do wrzeciona obracanego przez silnik.

Gdy wzrastała prędkość obrotów silnika, kule wirujące wokół wrzeciona odchylały się na zewnątrz pod wpływem siły odśrodkowej blokując dopływ pary do silnika i tym samym zmniejszając prędkość obrotową silnika.
Pozwalało to utrzymywać stałą prędkość obrotów koła zamachowego, a co za tym idzie wszystkich maszyn podłączonych do danej jednostki napędowej.

Budowa:

1. tłok

2. tłoczysko

3. krzyżulec

4. korbowód

5. wykorbienie wału korbowego

6. wał korbowy

7. koło zamachowe

8. suwak

9. regulator odśrodkowy

Działanie silnika:

(po kliknięciu pojawi się animacja)

Ciekawostki:

Maszyna mogła zasilić 100 warsztatów tkackich. W ten sposób przemysł tkacki rozwinął się w Anglii. Ponieważ do tak dużej liczby maszyn trzeba było dużej ilości drewna, w Anglii zostało wykarczowanych 80% lasów. Następnie zaczęto palić węglem - i tak rozwinął się przemysł górniczy w Wielkiej Brytanii.

A tak wyglądał silnik Newcomena, na którym bazował James Watt przy opracowaniu swojego silnika parowego:

(po kliknięciu pojawi się animacja)