James Watt

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

James Watt (1736. január 19. – 1819. augusztus 19.) skót feltaláló és mérnök volt, akinek fejlesztései a gőzgépen lényegesen hozzájárultak az ipari forradalom során végbement változásokhoz.

Tartalomjegyzék 1 Életrajza 1.1 Korai évek 1.2 A gőzgép 1.3 Utolsó évei 2 Külső hivatkozások

[szerkesztés] Életrajza

[szerkesztés] Korai évek

James Watt 1736. január 19-én született Greenockban, egy kis kikötőben a skóciai Clyde folyó torkolatában. Apja jómódú hajóács, hajótulajdonos és vállalkozó volt, édesanyja, Agnes Muirhead előkelő családból származott és jó nevelést kapott. Mindketten presbiteriánusok voltak. Watt engedelmes gyerek volt, nem járt rendszeresen iskolába, hanem édesanyja tanította. Kiváló kézügyessége volt, tehetsége volt a matematika iránt, és lelkesen hallgatta a skót nép történetét és legendáit.

17-éves korában édesanyja meghalt és apja szerencséje is kezdett elpártolni. Watt Londonba utazott, ahol egy évig matematikai műszerek készítését tanulta, majd visszatért Skóciába - Glasgowba, ahol műszergyártó vállalkozásba kezdett. Azonban, mivel nem töltött hét évet mesterlegényként egy műszerész műhelyben, a Glasgow-i Hammermen Guild (az a céh, amely az összes kalapáccsal dolgozó mestert összefogta) meggátolta működését annak ellenére, hogy egyetlen más matematikai műszer-készítő sem működött Skóciában.

Wattot a Glasgow-i Egyetem (University of Glasgow) professzorai mentették meg, akik engedélyeztek számára egy kis műhelyt az egyetem területén. Ez 1757-ben történt, és az egyik professzor, a fizikával és kémiával foglalkozó Joseph Black Watt jó barátja és támogatója lett.

1767-ben Watt feleségül vette unokatestvérét, Margaret Millert, akitől hat gyermeke született.

[szerkesztés] A gőzgép

Négy évvel azután, hogy megnyitotta kis műhelyét, Watt, barátja, Robinson professzor tanácsára kísérletezni kezdett a gőzzel. Eddig a pillanatig Watt soha sem látott működő gőzgépet, ennek ellenére megkisérelt egy gőzgép-modellt szerkeszteni. Először nem működött kielégítően, de nem adta fel a kisérletezést, és elolvasott minden hozzáférhető irodalmat a témáról. Másoktól függetlenül rájött a rejtett hő jelentőségére a gép működésében. Megtudta, hogy az egyetemen létezik egy Newcomen-féle gőzgép modellje, azonban ezt Londonba vitték javításra. Watt rávette az egyetemet, hogy szállíttassa vissza és ő javította meg 1763-ban. A szerkezet éppen csak, hogy működött, hosszas kísérletezés után Watt megállapította, hogy a gőz hőjének mintegy 80%-a a henger felfűtésére fordítódott, mivel ez a gőzgép úgy működött, hogy a hengerbe hideg vizet fecskendezve kondenzálták le a gőzt. Azt javasolta, hogy a gőzt ne a hengerben, hanem egy külön kamrában csapassák le, így a henger nem hűl le a beáramló gőz hőmérséklete alá. Javaslatának életképességét 1765-ben egy működő modellen mutatta be.

Ezután nagy küzdelem kezdődött egy ipari méretű gőzgép elkészítéséért. Ehhez több tőkére volt szüksége, melynek egy részét Blacktől szerezte meg. Sokkal alapvetőbb volt John Roebuck, a híres Carron Vasgyár alapítójának támogatása, aki Watt üzlettársa lett. Azonban a fő nehézséget a dugattyú és a henger megmunkálása okozta. Az akkori idők vasmunkásai inkább kovácsok voltak, mint gépészek, így az eredmény sok kívánnivalót hagyott maga után. A tőke nagy részét a szabadalom megszerzése emésztette fel, amihez akkoriban a parlament törvényhozása kellett. Hogy biztosítsa az anyagiakat, Watt kénytelen volt földmérési munkát vállalni 8 éven keresztül. Roebuck tönkremenet, és Matthew Boulton, aki a Soho öntőde tulajdonosa volt, szerezte meg a szabadalmi jogokat. Soho és Watt között rendkívül sikeres együttműködés alakult ki, ami az elkövetkező huszonöt évben végig kisérte munkájukat.

Watt végül eljutott a világ néhány legjobb vasmunkásához. Azt a problémát, hogy hogyan lehet legyártani egy nagy átmérőjű hengert egy viszonylag szoros illesztésű dugattyúval, John Wilkinson oldotta meg, aki speciális fúrási technikát dolgozott ki ágyúcsövek megmunkálásához. 1776-ban végre az első ipari gőzgépeket üzembe helyezték. Ezek a gőzgépek szivattyút hajtottak és csak alternáló mozgást végeztek. A megrendelések özönlöttek és Watt a következő öt évben sok gőzgépet készített főleg a cornwalli szénbányák számára, melyek a bányákból vizet szivattyúztak.

A találmány alkalmazási területe lényegesen kibővült, amikor Boulton ösztönzésére Watt forgó mozgásra képes gőzgépet kezdett készíteni köszörűléssel, fűrészeléssel és őrléssel. Bár a forgattyús tengely alkalmazása lett volna logikus és kézenfekvő, Boultont és Wattot eltérítette ennek a szabadalma, melynek tulajdonosa, John Steed és társai azt javasolták, hogy cseréljék ki a külső kondenzátor és a forgatyús tengely licenszét, amit azonban Watt hevesen ellenzett. A szabadalom kikerülése végett 1781-ben előrukkoltak saját találmányukkal: egy bolygókerék-napkerék hajtással.

A következő hat évben egy sor újítást valósított meg a gőzgépen. A legfontosabbak: a kettős működésű gőzgép, ahol a gőz felváltva a dugattyú két oldalára hatott, fojtószeleppel vezérelni tudta a gőzgép teljesítményét, és a centrifugál regulátor, mely meggátolta, hogy a gép megfusson. Leírta a több hengeres (compound) gőzgépet, ebben a témában két további szabadalmat kapott 1781-ben és 1782-ben. Sok más újítás a könnyebb gyárthatóságot és szerelhetőséget segítette. Ezek egyike az indikátor megalkotása volt. Ez a műszer a hengertérfogat és a gőznyomás diagramját rajzolta fel, ezt a műszert Watt üzleti titokként kezelte. Ugyancsak fontos találmány, amire nagyon büszke volt a párhuzamos egyenesbe vezető mechanizmus, melyre 1784-ben kapott szabadalmat. Ezekkel az újításokkal elérte, hogy gőzgépei tüzelőanyag felhasználása ötször gazdaságosabb volt, mint Newcomen gépeié.

A kazánrobbanás veszélye és a tömítési nehézségek miatt Watt ellenezte a nagynyomású gőz használatát, gépei mind közel atmoszférikus nyomáson üzemeltek.

1794-ben megalapították a Boulton és Watt Vállalatot kizárólag gőzgépek gyártására, és ez fokozatosan nagyvállalkozássá nőtte ki magát. 1826-ig 1164 gőzgépet készítettek el összesen mintegy 26 000 lóerő teljesítménnyel. Boulton kiváló üzletembernek bizonyult, és mindketten megtalálták számításaikat.

[szerkesztés] Utolsó évei

Watt 1800-ban vonult nyugalomba, abban az évben, amikor társulása Boultonnal véget ért és az alapvető szabadalma lejárt. A vállalkozást átvette a két fiú: Matthew Boulton és ifjabb James Watt. William Murdoch a társuk lett és az üzlet virágzott. Watt eközben új találmányokkal kezdett foglalkozni. Feltalált egy új módszert, mellyel távcsővel távolságot lehetett mérni, Lavelek másolására szolgáló berendezést, újításokat végzett az olajlámpa szerkezetén, gőz mángorlót készített és szobrok másolására készített eszközt.

Második feleségével Németországban és Franciaországban utazott, és földbirtokot vásárolt Walesben, amit jelentősen megnövelt.

1819. augusztus 29-én halt meg Heathfieldben, 83 éves korában.

[szerkesztés] Külső hivatkozások

• James Watt by Thomas H. Marshal: [1](angolul)
• James Watt by Andrew Carnegie: [2]](angolul)
• Important Scots [3]](angolul)
• BBC History: James Watt [4]](angolul)
• Watt négycsuklós egyenesbevezetőjének animációja (Java-Applet)(angolul)