Здравствуйте, друзья! Имя Джеймса Уатта неразрывно связано с паровой машиной. Конечно, строго говоря, Уатт не был изобретателем паровой машины, подобные устройства были и до него. Но именно Уатт привел конструкцию к такому виду, что паровую машину стали широко применять в промышленности. Джеймс Уатт родился 19.01.1736 года в Шотландии, в Гриноке. Его отец был судовладельцем и кораблестроителем, а мать происходила из знатной фамилии. Уатт имел слабое здоровье от природы, и по причине этого не учился вместе со своими сверстниками в начальной школе.Однако родители занимались с ним, научили его читать, писать, арифметике. Кроме того, и сам Джеймс был склонен к наукам и учился с удовольствием. После того как подошел возраст окончания начальной школы, Джеймс поступает в гимназию, где много читает, занимается математикой, физикой. Отличительной особенностью Уатта как ученика было то, что он пытается применить полученные знания на практике.
В 1755 г. Уатт уезжает в Лондон, где учится на механика и занимается ремеслом, связанным с математическим и астрономическими инструментами. Через год Уатт возвращается в Шотландию, и устраивается механиком в университете Глазго. В 1763 году Уатту предложили отремонтировать принадлежавший университету образец паровой машины Ньюкомена. Любознательный Уатт естественно согласился. Что же представляла из себя паровая машина Томаса Ньюкомена?
Паровой цилиндр размещался у этой машины над котлом. Поршневой шток, то есть стержень, соединенный с поршнем, был соединен гибкой связью с концом балансира. С другим концом балансира был соединен шток насоса. Поршень поднимался в верхнее положение под действием противовеса на другом конце балансира. В тоже время движению поршня помогал пар, который запускали в это время в цилиндр.
В тот момент, когда поршень находился в крайнем верхнем положении, закрывали кран, впускавший пар из котла в цилиндр, и запускали воду в цилиндр. Вода быстро охлаждала пар, он конденсировался, и давление внутри цилиндра падало. Таким образом, создавалась разница давлений внутри цилиндра и вне его. Силой атмосферного давления поршень двигался вниз, совершая при этом полезную работу, а именно приводил в движение балансир, который двигал шток насоса. То есть полезная работа совершалась только при движении поршня вниз. Затем снова запускали пар в цилиндр, поршень опять поднимался вверх, запускали воду и т.д., и весь цикл машины происходил заново.
Получалось, что полезную работу в этой паровой машине совершало атмосферное давление, а пар нужен был только для создания разреженного пространства. Главный недостаток паровой машины Т.Ньюкомена это то, что рабочий цилиндр в ней являлся одновременно и конденсатором. Цилиндр то нагревали, то охлаждали вновь, и расход топлива для такой машины был большой, а КПД низкий. Однако эта машина довольно широко применялась, в основном для откачки воды в угольных шахтах.
Отремонтировав паровую машину, Уатт попробовал ее на практике, и ему стала очевидна главная слабость конструкции машины, а именно попеременное нагревание и охлаждение цилиндра. Большая часть энергии терялась впустую. После ряда экспериментов с машиной Ньюкомена Уатту стало ясно, что для того чтобы машина работала лучше, нужно чтобы цилиндр был постоянно в нагретом состоянии.
Но куда в этом случае конденсировать охлаждаемый пар? Далеко не сразу он смог решить эту задачу. Как то, проходя мимо прачечной, Уатт увидел облака пара, вырывавшихся из окошек. И тут ему пришла мысль. Вот оно!!! Нужно создать отдельный сосуд, цилиндр с разрежением, куда и нужно отводить пар из рабочего цилиндра, еще до его конденсации. Ведь при этом расход пара на полезную работу снижается, а КПД машины повышается.
Позднее Джеймс Уатт усовершенствовал конструкцию, покрывая рабочий цилиндр и конденсатор теплоизоляционными материалами. Итак, главное было сделано, конструктивно паровая машина была придумана.
Но как это бывает, от гениальной идеи до ее реализации большой путь. Но Уатту удалось претворить свою идею в жизнь. Много работал он и над усовершенствованием своего изобретения.
В конечном итоге ждал Джеймса Уатта и коммерческий успех, особенно после того, как ему удалось при помощи кривошипного механизма преобразовать колебательное движение балансира в своей машине во вращательное. Такой двигатель уже мог быть применен для привода множества машин в промышленности. А это уже было начало Промышленной революции. Жизнь свою Уатт закончил очень обеспеченным человеком.
Конечно, за свою долгую и плодотворную жизнь этот гениальный изобретатель занимался не только паровой машиной. Так, например, это именно он ввел первую единицу мощности – «лошадиную силу». К числу его изобретений относятся: ртутный манометр, водомерное стекло в котлах, копировальные чернила, индикатор давления.
Заслуги Джеймса Уатта были признаны еще при жизни, он был почетным членом академий нескольких стран. Приглашали его на работу и в Россию, предлагая ему ежегодное жалованье 1000 фунтов стерлингов, большие деньги по тем временам. Уатт не согласился на это предложение. После смерти Джеймса Уатта в 1819 году ему был поставлен памятник в Вестминстерском аббатстве. В честь Уатта названа единица мощности Ватт, а также на банкноте в 50 евро его изображение. Так что заслуги Джеймса Уатта признаны по праву.
Буду рад комментариям к статье.
Очень интересно узнать о подробностях великих изобретений и их авторах. Тем более, что эти изобретения прочно вошли в нашу жизнь, а некоторые вытеснены новыми.
Да, Александр, жизнеописания великих людей и их изобретений и на самом деле интересно читать.
Согласен Александр, что интересно узнать о великих изобретателях, ведь Д. Уатт зарегистрировал свой патент на изобретение еще в 1769 году. При этом в документе значилось, что Джеймс изобрел не новую паровую машину, а паровой двигатель.
У вас хорошие познания в истории теплотехники, Иван. Если почитать историю Промышленной революции, то там изобретение Уатта фигурирует уже как паровой двигатель, чем оно по сути и является.
У меня техническое образование, и при том еще в юности мои действующие модели представлялись на ВДНХа. Некоторые работы нашли свое реальное применение и используются до сих пор. Так что техникой я из школьных лет увлекался.
Вы молодец, Иван! С техникой на ты.
Это громко сказано, что я с техникой на «ты», но все же спасибо. Сейчас очень сильно развиваются и вводятся техника, новые технологии, материалы. По многим вопросом я себя чувствую неучем. Приходится учится чтоб быть в ногу со временем
История вообще самая интересная наука, а история техники, различных изобретений тем более.
Не в каждом государстве история — как наука. Жаль, что в наше время есть государства где история, как средство пропаганды и порабощения.
Многое этот гениальный человек сделал за свою жизнь. Радует, что изобретатель получил почет и уважение еще при жизни.
Многих великих людей оценили лишь после их смерти.
Когда читаешь биографию Джеймса Уатта, действительно обращаешь на это внимание, жизнь у него сложилась более менее благополучно.
Какой интересный подход преподнесения статьи!
Прочла с большим удовольствием, пополнила свою копилку знаний.
Спасибо за оценку статьи, Зинаида! Рад, что вам понравилась статья об Д.Уатте. Его я ставлю в один ряд с такими учеными, как Д.Бернулли, С.Карно, Д.Джоуль.
Да, на самом деле интересно. Даже подумываю своим ученикам на классном часе о нем рассказать, им полезно будет.
Да, это хороший пример. Уатту принадлежит фраза, характеризующая его: «большую часть своей жизни я тяжело работал на благо общества, и надеюсь, не напрасно».
Благодаря таким дискуссиям очень много нужного и полезного мы узнаем и пополняем свой багаж знаний.
А мне больше всего удивило что он в школе не учился и образование получил от родителей. Если бы не его родители имел бы он такие успехи? Наверно да, не в этом деле так в каком-нибудь другом природный талант не пропьешь 🙂
Ну, он же только начальную школу пропустил «очно», так что это не столь критично.
Если человек не талантлив, его в школе хоть 20 лет держи — успеха не будет.
Точнее и не скажешь, Зинаида!
Зинаида, в свое время Высоцкий пел: Пускай живешь ты дворником — родишься вновь прорабом, а после из прораба до министра дорастешь. Но, если туп, как дерево — родишься баобабом и будешь баобабом тыщу лет, пока помрешь
Да-да, Владимир Семенович на точные фразы такие был мастер.
Я одно время очень глубоко увлекалась его творчеством.
Зинаида, а кто им не увлекался из нашего поколения?
Но ведь есть ряд примеров, когда великие люди в детстве не отличались рвением к учебе, а потом достигли невероятных высот. Эйнштейн, например ...
Именно двойками Эйнштейна «отмазываются» теперь все мои нерадивые ученики :)))
Александр, ведь яблоко Нютону не в детском возрасте свалилось на голову, ...
Олег, это единичные случаи. В каждый человек из рождение имеет 10-15% таланту, наукой доказано, а остальное это целеустремленный и каждодневный труд. К примеру, сейчас порядком в 25-30% населения высшее образование, а вот руки , как говорят в народе, растут не с той стороны
Я хоть и отношусь к молодому поколению, но уверена, что образование СССР и современное высшее — это небо и земля. Раньше учились действительно умные люди в ВУЗах. А сейчас чем больше денег, тем престижнее ВУЗ.
Поэтому работодатели и смотрят после наличия диплома на навыки человека. Так как дипломированный специалист сейчас не значит ровным счетом ничего.
Вы во многом правы, Зинаида. В погоне за «золотым тельцом» очень много потеряли в качестве образования.
Среди молодых людей есть очень образованные ребята, которым не мешает, даже снижение качества самого образования, получить его должным образом и в полном объеме.
Потому что самообразование еще никто не отменял.
Из-за низкой зарплаты из ВУЗов бегут талантливые преподаватели, посмотрите статистику сколько в государственных ВУЗах молодежи работает, а сколько глубоких пенсионеров. Это тоже сказывается.
Зинаида, не такая и низкая оплата сейчас в преподавателей вузов, и никто им не запрещает работать над научными трудами, усовершенствоваться которые приносят тоже не плохо и стабильный заработок. Молодежь ведь какая — хочет все и сразу, а так в реальности не бывает.
Вот уж не соглашусь. Какая там прибыль от научных трудов? Даже по сравнению с продавцами и грузчиками, которые вовсе не имеют подчас образования, преподаватели имеют копеечную зарплату и вынуждены совмещать работу сразу в нескольких ВУЗах. По крайней мере в Центральном Черноземье это точно так.
Но не везде по государству такая картина, есть регионы где заработная плата весьма солидная. Но и за репетиторство не плохой гонорар. Могу сказать одно, в любой сфере деятельности есть востребованные специалисты а есть и их много гастарбайтеры и они то невостребованы
Зинаида, ведь истинные по призванию преподаватели не бегут а бегут те которых можно отнести к гастарбайтерам и это хорошо с одной стороны, что бегут
Ну, вот тут не соглашусь.
Призвание, талант — это все прелестно. Но даже талантливым преподавателям, строителям, инженерам нужно в первую очередь кормить себя и семью.
Это один из тысячи, когда человек на работу ходит просто для души, а доход у него из какого-то другого места.
Это единичные случаи, ведь если он профессионал в своей области то постоянно будет востребован, если только приспособленец то тут уж увы ...