James Watt — skót mérnök, a gőzgép modernizálója, a watt névadója
Ismerd meg James Watt életét és találmányait: a gőzgép modernizálását, a watt névadóját és meghatározó szerepét az ipari forradalomban.
James Watt (1736. január 19. - 1819. augusztus 19.) skót matematikus és mérnök. Nem ő találta fel az első gőzgépet, de módosította, hogy lényegesen hatékonyabb és sokoldalúbb legyen. Már más szabadalmaztatott gőzgépek (például a Savery- és a Newcomen-gőzgép) is használatban voltak, amikor Watt elkezdett dolgozni rajtuk. Az ő fő hozzájárulása a gőzgép modern formájának kifejlesztésében rejlik: jelentősen csökkentette az üzemanyag-fogyasztást és lehetővé tette a gépek forgó (rotatív) meghajtását, így a gőzgépek ipari alkalmazása új távlatokat nyitott. A Watt-gőzgépnek tulajdonítják a 18. és 19. századi ipari forradalom elindítását. James Watt zseniális mérnök volt, és ő alakította át a Newcomen-gőzgépet is.
Képgaléria
10 KépekÉletút
James Watt Greenockban (Skócia) született. Fiatal korában műszerészként és matematikai eszközökkel foglalkozóként képezte magát, ami később nagyban segítette műszaki problémák megértésében és megoldásában. Egyetemi környezetben dolgozva megismerkedett a korszak gőzgépeivel: egy javításra kapott modell Newcomen-gép vizsgálata indította el fejlesztéseit.
Pályafutása során Watt együttműködött neves üzletemberekkel, leginkább Matthew Boultonnal, akivel 1775-ben üzleti partnerséget kötött. A Boulton & Watt cég szerelvényeket és teljes gőzgépeket gyártott, és jelentősen hozzájárult a feltaláló találmányainak elterjedéséhez.
Főbb találmányok és fejlesztések
- Elkülönített kondenzátor (separate condenser) – Watt egyik legfontosabb újítása, amelynek köszönhetően a gőz munkára fordítható hőjét kevésbé pazarolták el a henger újrahűtése során, így az üzemanyag-fogyasztás jelentősen csökkent.
- Kétoldalú (double-acting) henger – a gőz mindkét oldalon tudott munkát végezni, ami növelte a teljesítményt és a hatékonyságot.
- Rotatív hajtás megoldások – a mozgás átalakítására irányuló megoldások (például fogaskerekes áttételek és kapcsolatok) lehetővé tették, hogy a gőzgépek ne csak szivattyúk meghajtására alkalmasak legyenek, hanem ipari gépeket, malmokat és gyárakat is működtessenek.
- Governer és szabályozás – Watt a gépek fordulatszámát szabályozó megoldásokat is alkalmazta, így a teljesítmény stabilabbá vált.
- Mérések és mérnöki precizitás – szakmai háttéréből adódóan Watt finom műszaki megoldásokat fejlesztett a hengerek, tömítések és hajtóművek terén.
Hatás és örökség
Watt fejlesztései lehetővé tették, hogy a gőzgépek ne csak bányákban legyenek hasznosíthatók, hanem textilgyárakban, malmokban és egyéb ipari létesítményekben is. Ez a mobilabb és hatékonyabb energiaforrás nagyban hozzájárult az ipari termelés átalakulásához és a gyárak elterjedéséhez.
A Watt által alapított és Boultonnal közösen működtetett vállalkozás, a Boulton & Watt, kulcsszerepet játszott találmányainak széleskörű elterjesztésében. Watt emellett bevezette a „lóerő” (horsepower) fogalmát is, hogy teljesítmény-összehasonlításokat lehessen végezni.
Ma a legtöbben úgy tisztelegnek előtte, hogy róla nevezik el a teljesítményegységet, a wattot. A watt (jele: W) a nemzetközileg használt teljesítményegység, amely megadja, hogy mennyi energia szabadul fel vagy munkává alakul át másodpercenként.
Személyes adatok és emlékek
James Watt hosszú életet élt, és haláláig aktív maradt a műszaki problémák megoldásában. Számtalan emlékmű, múzeumi gyűjtemény és tudománytörténeti forrás őrzi munkásságát. Nevét és találmányait a mérnöki és technikatörténet fontos mérföldköveként tartják számon.


Életrajz
James Watt 1736. január 19-én született Greenockban, Renfrewshire-ben. Apja hajóépítő, hajótulajdonos és vállalkozó volt, és a város főbérlőjeként szolgált. Édesanyja, Agnes Muirhead előkelő családból származott, és jól képzett volt. Mindketten presbiteriánusok voltak, és határozottan a Covenanters hívei. Watt nagyapja, Thomas Watt matematikát tanított, és Cartsburn bárójának baillie-ja volt. Watt nem járt minden nap iskolába. Eleinte többnyire otthon taníttatta az édesanyja, de később a greenocki gimnáziumba járt. Nagyszerű kézügyességet mutatott, és természetes képessége volt a matematikához, bár a latin és a görög nem érdekelte. A skót nép legendáit és mondavilágát is magába szívta.
A centrifugális szabályozó
Watt számos fejlesztésének egyike a "centrifugális szabályozó" feltalálása volt, amely automatikusan szabályozta a motor fordulatszámát. Ez a gőzgépeknél a legnyilvánvalóbb, ahol a gőz bejutását szabályozza a henger(ek)be. A belsőégésű motoroknál és a különböző üzemanyaggal működő turbináknál, valamint néhány modern ütőórában is megtalálható.
A centrifugális szabályozó egy homeosztatikus berendezés, amely a gépet meghajtó "köztes anyag" (gőz) mennyiségének szabályozásával szabályozza a motor fordulatszámát. Ez a terhelés vagy az üzemanyag-ellátás körülményeitől függetlenül közel állandó fordulatszámot tart fenn. Az arányos szabályozás elvét alkalmazza: ez azt jelenti, hogy a (jelen esetben) gőz leállítása a gép fordulatszámának megfelelően változik.
Watt fly-ball készülékén, ahogy a gép felgyorsul, a golyók gyorsabban repülnek körbe. Ahogy gyorsabban repülnek, úgy távolodnak el a központi oszloptól. Ahogy távolodnak a központi oszloptól, úgy zárják el egyre erősebben a gőzellátást. Ahogy ezt teszik, a gép lelassul, a golyók lassabban pörögnek, és több gőzt engednek a hengerekbe. Ezenkívül a rendszer rendelkezik egy biztonsági kioldószeleppel, amely lehetővé teszi a felesleges gőz távozását anélkül, hogy a kerekeket meghajtaná. A Boulton & Watt cég 1775 és 1800 között 500 Boulton & Watt motort épített.
Később ez a fajta visszacsatolás a kibernetika fontos eszközévé vált.
Partnerség
Watt társult a Midlands Lunar Society egyik tagjával, Matthew Boultonnal. A Boulton & Watt cég gőzgépeket tervezett és épített, és nagyon fontos szerepet játszott az ipari forradalomban.
A Soho Foundry
Először a társulás készítette el a motorok rajzát és specifikációit, és felügyelte a munkálatokat, hogy a motorokat az ügyfél ingatlanán felállítsák. Az alkatrészek közül szinte semmit sem gyártottak maguk. Watt a munka nagy részét a birminghami Harper's Hill-i otthonában végezte, míg Boulton a Soho Manufaktúrában dolgozott.
Fokozatosan a partnerek egyre több és több alkatrészt kezdtek gyártani, és 1795-re megvásároltak egy ingatlant a Soho manufaktúrától mintegy egy mérföldre, a Birmingham-csatorna partján. Ott építettek egy új öntödét a motorok gyártásához. A Soho-öntödét 1796-ban nyitották meg, amikor Watt fiai, Gregory és ifjabb James már erősen részt vettek a vállalkozás irányításában. Watt nyugdíjba vonulásának évében, 1800-ban a cég összesen negyvenegy motort készített.
Watt 1800-ban vonult nyugdíjba, ugyanabban az évben, amikor alapvető szabadalma és Boultonnal való társulása lejárt. A híres társulás a férfiak fiaira, Matthew Robinson Boultonra és James Watt Jr-ra szállt át. A cég régi mérnöke, William Murdoch hamarosan partner lett, és a cég felvirágzott.
Kérdések és válaszok
K: Ki az a James Watt?
V: James Watt skót matematikus és mérnök volt, aki a gőzgép modern formájának kifejlesztésében való közreműködéséről híres.
K: James Watt találta fel az első gőzgépet?
V: Nem, James Watt nem találta fel az első gőzgépet.
K: Mi volt James Watt hozzájárulása a gőzgép kifejlesztéséhez?
V: James Watt fő hozzájárulása a gőzgép fejlesztéséhez az volt, hogy a gőzgépet úgy módosította, hogy jobban működjön, és kifejlesztette a gőzgép modern formáját.
K: Mely gőzgépeket használták, mielőtt James Watt elkezdte volna a munkáját rajtuk?
V: Más szabadalmaztatott gőzgépek, például a Savery és a Newcomen gőzgépek már használatban voltak, mielőtt James Watt elkezdte volna a módosításukat.
K: Mit tulajdonítanak James Wattnak?
V: James Wattnak tulajdonítják a 18. és 19. századi ipari forradalom elindítását a Watt-gőzgépnek köszönhetően.
K: Hogyan alakította át James Watt a Newcomen-motort?
V: James Watt átalakította a Newcomen-motort azzal, hogy külön kondenzátort épített be, csökkentette az energiapazarlást és hatékonyabbá tette a gőzgépet.
K: Mi tiszteli meg James Wattot?
V: A legtöbben azzal tisztelegnek James Watt előtt, hogy róla nevezték el a teljesítmény mértékegységét, a wattot.
Kapcsolódó cikkek
Szerző
AlegsaOnline.com James Watt — skót mérnök, a gőzgép modernizálója, a watt névadója Leandro Alegsa
URL: https://hu.alegsaonline.com/art/49297
Források
- wikidata.org : wikidata.org/wiki/Q9041
- authority.bibsys.no : 8035201
- catalogo.bne.es : XX4615193
- catalogue.bnf.fr : cb12846832x
- data.bnf.fr : (data)
- cantic.bnc.cat : a1131137x
- d-nb.info : 118629484
- isni.org : 0000 0001 2123 8286
- id.loc.gov : n50034930
- aleph.nkp.cz : mzk2003202321
- nla.gov.au : 35594482
- uli.nli.org.il : 000408395
- data.bibliotheken.nl : 068411499
- snaccooperative.org : w6474h8s
- idref.fr : 07472620X

