Джеймс Ватт

Эта статья об изобретателе и инженере-механике. Чтобы узнать о колледже, см. Колледж Джеймса Ватта . Чтобы узнать о награде, см. Международную медаль Джеймса Уотта . Чтобы узнать о других людях с похожими именами, см. Джеймс Ватт (значения) .

Джеймс Ватт ФРС , ФРСЭ
Портрет Ватта (1736–1819) Карл Фредерик фон Бреда
Рожденный	( 1736-01-19 ) 19 января 1736 г. Гринок , Ренфрушир , Шотландия
Умер	25 августа 1819 г. ( 1819-08-25 ) (83 года) Хэндсворт , Бирмингем, Англия
Место отдыха	Церковь Святой Марии, Хэндсворт
Известный	Паровой двигатель Ватта Связь Ватта Кривая Ватта Отдельный конденсатор Центробежный регулятор Лошадиные силы Индикаторная диаграмма Копировальный станок для писем Солнце и планета
Супруг (а)	Маргарет Миллер (м. 1764–1773, ее смерть) Энн МакГригор ( м. 1776)
Дети	4
Научная карьера
Поля	машиностроение
Учреждения	Университет Глазго Бултон и Ватт
Подпись

Статуя Ватта

( Хантерианский музей, Глазго , автор Фрэнсис Чантри )

Джеймс Уотт FRS , FRSE ( / w ɒ t / ; 30 января 1736 (19 января 1736 OS ) — 25 августа 1819) был шотландским изобретателем , инженером-механиком и химиком , который усовершенствовал Томаса Ньюкомена 1712 года паровую машину с помощью своей паровой машины Уатта в 1776 году, что сыграло фундаментальную роль в изменениях, принесенных промышленной революцией как в его родной стране, Великобритании, так и в остальной мир.

Работая приборостроителем в Университете Глазго , Уотт заинтересовался технологией паровых двигателей . В то время такие инженеры, как Джон Смитон, знали о неэффективности двигателя Ньюкомена и стремились улучшить его. Идея Уотта заключалась в том, что он осознал, что современные конструкции двигателей тратят впустую много энергии из-за многократного охлаждения и повторного нагрева цилиндра . Уатт представил усовершенствованную конструкцию — отдельный конденсатор , которая позволила избежать бесполезной траты энергии и радикально улучшить мощность, эффективность и экономичность паровых двигателей. В конце концов он адаптировал свой двигатель для создания вращательного движения, что значительно расширило его применение за пределы перекачивания воды.

Ватт попытался коммерциализировать свое изобретение, но столкнулся с большими финансовыми трудностями, пока в 1775 году не вступил в партнерство с Мэтью Бултоном . Новая фирма Бултона и Ватта в конечном итоге добилась большого успеха, и Ватт стал богатым человеком. Выйдя на пенсию, Ватт продолжал разрабатывать новые изобретения, хотя ни одно из них не было таким значительным, как его работа с паровым двигателем.

Когда Уатт разработал концепцию лошадиных сил , единица в системе СИ — мощности ватт В его честь была названа .

Биография

Ранняя жизнь и образование

Джеймс Уотт родился 19 января 1736 года в Гриноке , Ренфрушир , и был старшим из пяти выживших детей Агнес Мюрхед (1703–1755) и Джеймса Уотта (1698–1782). Его мать происходила из знатной семьи, была хорошо образована и, как говорят, обладала сильным характером, а его отец был корабелом Гринока , судовладельцем и подрядчиком и в 1751 году служил главным судебным приставом . Богатство семьи Уоттов частично возникло за счет торговли отцом Уотта рабами и товарами, произведенными рабами. Родители Уотта были пресвитерианцами и убежденными ковенантерами . но, несмотря на свое религиозное воспитание, позже он стал деистом . Дед Ватта, Томас Ватт (1642–1734), был учителем математики, геодезии и навигации. и помощник барона Картсберна .

Первоначально Ватт получил домашнее образование у своей матери, а затем поступил в гимназию Гринока. Там он проявил способности к математике , тогда как латынь и греческий язык его не интересовали.

Говорят, что Ватт в детстве страдал от длительных приступов плохого здоровья и всю свою жизнь страдал от частых головных болей.

После окончания школы Уотт работал в мастерских предприятия своего отца, демонстрируя немалую ловкость и мастерство в создании инженерных моделей. После того, как его отец потерпел неудачу в бизнесе, Ватт покинул Гринок, чтобы искать работу в Глазго производителем математических инструментов .

Джеймс Уотт Джона Партриджа по мотивам сэра Уильяма Бичи (1806 г.)

Бюст Ватта в Шотландской национальной портретной галерее

Когда ему было 18, мать Уотта умерла, и здоровье отца начало ухудшаться. Ватт поехал в Лондон и смог пройти годичное обучение на мастера по изготовлению инструментов (1755–1756), затем вернулся в Шотландию, поселившись в крупном торговом городе Глазго , намереваясь основать собственный бизнес по производству инструментов. . Он был еще очень молод и, не пройдя полного обучения , не имел обычных связей через бывшего мастера, чтобы зарекомендовать себя как подмастерье- изготовитель инструментов.

Из этого тупика Уатта спасло прибытие с Ямайки астрономических инструментов, завещанных Александром Макфарлейном Университету Глазго, — инструментов, требовавших внимания специалистов. Ватт восстановил их в рабочем состоянии и получил вознаграждение . Эти инструменты в конечном итоге были установлены в обсерватории Макфарлейн . Впоследствии три профессора предложили ему возможность открыть небольшую мастерскую на территории университета. Оно было начато в 1757 году, и двое профессоров, физик и химик Джозеф Блэк , а также знаменитый экономист Адам Смит , стали друзьями Уатта.

Поначалу он занимался обслуживанием и ремонтом научных инструментов, используемых в университете, помогал с демонстрациями и расширял производство квадрантов . он изготавливал и ремонтировал латунные отражающие квадранты , параллельные линейки , весы , детали для телескопов и барометров Среди прочего .

Биографы, такие как Сэмюэл Смайлс, утверждают, что Ватт изо всех сил пытался утвердиться в Глазго из-за противодействия со стороны Торгового дома , но это оспаривается другими историками, такими как Гарри Ламсден . Записи этого периода фрагментарны, но, хотя ясно, что Ватт столкнулся с противодействием, он, тем не менее, мог работать и торговать как квалифицированный слесарь , что позволяет предположить, что Объединение молотостроителей было удовлетворено тем, что он соответствовал их требованиям для членства, или что Ватту удалось избежать их прямого противодействия.

В 1759 году он заключил партнерство с Джоном Крейгом, архитектором и бизнесменом, для производства и продажи линейки продуктов, включая музыкальные инструменты и игрушки. Это партнерство продлилось следующие шесть лет, и в нем работало до 16 человек. Крейг умер в 1765 году. Один сотрудник, Алекс Гарднер, в конечном итоге взял на себя управление бизнесом, который просуществовал до 20 века.

В 1764 году Уотт женился на своей кузине Маргарет (Пегги) Миллер, от которой у него было пятеро детей, двое из которых дожили до совершеннолетия: Джеймс-младший (1769–1848) и Маргарет (1767–1796). Его жена умерла при родах в 1773 году. В 1777 году он снова женился на Энн МакГрегор, дочери красильщика из Глазго , от которой у него было двое детей: Грегори (1777–1804), который стал геологом и минералогом, и Джанет (1779–1794). Анна умерла в 1832 году. Между 1777 и 1790 годами он жил в Риджент-Плейс, Бирмингем .

Научные исследования и изобретения

Ватт и чайник

Существует популярная история о том, что Уотт был вдохновлен на изобретение парового двигателя, увидев, как кипит чайник, пар заставляет крышку подниматься, и таким образом он продемонстрировал Уотту силу пара. Эта история рассказана во многих формах; в некоторых Уотт - молодой парень, в других - старше, иногда это чайник его матери, иногда тети, что позволяет предположить, что это может быть апокриф. В любом случае Уатт не изобрел паровой двигатель, но значительно улучшил эффективность существующего двигателя Ньюкомена , добавив отдельный конденсатор , что соответствовало уже знакомым принципам термического КПД . Эта история, возможно, была создана сыном Уотта, Джеймсом Уоттом-младшим , который был полон решимости сохранить и приукрасить наследие своего отца. В этом свете это можно рассматривать как нечто вроде истории Исаака Ньютона, падающего яблока и его открытия гравитации .

Хотя история Уотта и чайника, скорее всего, миф, она имеет под собой реальную основу. Пытаясь понять термодинамику тепла и пара, Джеймс Уатт провел множество лабораторных экспериментов, и в его дневниках записано, что при их проведении он использовал чайник в качестве котла для выработки пара.

Ранние эксперименты с паром

Джеймс Экфорд Лаудер : Джеймс Уотт и паровой двигатель: на заре девятнадцатого века , 1855 г.

Оригинальный конденсатор Ватта ( Музей науки )

В 1759 году друг Уатта, Джон Робисон , обратил внимание на использование пара в качестве источника движущей силы . Конструкция двигателя Ньюкомена, использовавшегося почти 50 лет для откачки воды из шахт, практически не изменилась с момента его первого внедрения. Уотт начал экспериментировать с паром, хотя никогда не видел работающей паровой машины. Он попытался построить модель; это не сработало удовлетворительно, но он продолжил свои эксперименты и начал читать все, что мог, по этому предмету. Он осознал важность скрытого тепла — тепловой энергии , выделяемой или поглощаемой во время процесса при постоянной температуре — для понимания работы двигателя, который, без ведома Уотта, его друг Джозеф Блэк ранее открыл несколько лет назад. Понимание парового двигателя находилось в очень примитивном состоянии, поскольку наука термодинамика не была формализована еще почти 100 лет.

В 1763 году Уатта попросили отремонтировать модель двигателя Ньюкомена, принадлежавшую университету. Даже после ремонта двигатель почти не работал. После долгих экспериментов Уотт продемонстрировал, что около трех четвертей тепловой энергии пара расходуется на нагрев цилиндра двигателя в каждом цикле. Эта энергия была потрачена впустую, потому что на более позднем этапе цикла в цилиндр впрыскивалась холодная вода для конденсации пара и снижения его давления. Таким образом, многократно нагревая и охлаждая цилиндр, двигатель тратил большую часть своей тепловой энергии вместо того, чтобы преобразовывать ее в механическую энергию .

Критическое прозрение, к которому Уотт пришел в мае 1765 года, когда он пересекал Глазго-Грин , парк заключалась в том, чтобы заставить пар конденсироваться в отдельной камере, отдельной от поршня , и поддерживать температуру цилиндра на той же температуре, что и впрыскиваемый пар, окружая его «паровой рубашкой». Таким образом, очень мало энергии поглощалось цилиндром в каждом цикле, что давало больше энергии для выполнения полезной работы. Позже в том же году у Уатта появилась рабочая модель.

Руины коттеджной мастерской Уотта в Киннейл-хаусе.

Фрагмент цилиндра первого действующего двигателя Уатта на заводе Каррон , Фолкерк.

Несмотря на потенциально работоспособную конструкцию, при создании полномасштабного двигателя все еще существовали существенные трудности. Это потребовало большего капитала , часть которого поступила от Блэка. Более существенную поддержку оказал Джон Робак , основатель знаменитого завода Carron Iron Works недалеко от Фолкерка , с которым он теперь заключил партнерство. Робак жил в доме Киннейл в Бонессе , в это время Уотт работал над совершенствованием своей паровой машины в коттедже, примыкающем к дому. Оболочка коттеджа и очень большая часть одного из его проектов все еще сохранились позади.

Основная трудность заключалась в механической обработке поршня и цилиндра. Металлурги того времени были больше похожи на кузнецов, чем на современных машинистов , и не могли производить компоненты с достаточной точностью. Большой капитал был потрачен на получение патента на изобретение Уотта. Из-за нехватки ресурсов Уотт был вынужден устроиться на работу — сначала геодезистом , затем инженером-строителем — на 8 лет.

Робак обанкротился , и Мэтью Бултон , владевший мануфактурой Сохо недалеко от Бирмингема , приобрел его патентные права. Продление срока действия патента до 1800 г. было успешно получено в 1775 г.

Через Бултона Уотт наконец получил доступ к одним из лучших металлургов в мире. Трудность изготовления большого цилиндра с плотно прилегающим поршнем была решена Джоном Уилкинсоном , который разработал методы точной расточки для изготовления пушек в Бершаме , недалеко от Рексема , Северный Уэльс . Уотт и Бултон сформировали чрезвычайно успешное партнерство «Бултон и Ватт» , которое продлилось следующие 25 лет.

Первые двигатели

Гравюра парового двигателя 1784 года конструкции Бултона и Ватта.

Основные статьи: паровой двигатель Ватта , связь Ватта и кривая Ватта.

В 1776 году были установлены и заработали первые двигатели на торговых предприятиях. Эти первые двигатели использовались для привода насосов и производили только возвратно-поступательное движение для перемещения насосных штанг в нижней части вала. Проект имел коммерческий успех, и в течение следующих пяти лет Уотт был очень занят установкой большего количества двигателей, в основном в Корнуолле , для откачки воды из шахт.

Эти ранние двигатели не были изготовлены Бултоном и Уаттом, а были изготовлены другими по чертежам, сделанным Уоттом, который выполнял роль инженера-консультанта . Монтажом двигателя и его обкаткой сначала руководил Уотт, а затем сотрудники фирмы, при этом фактическую работу выполнял покупатель двигателя. Руководящими монтажниками в разное время были Уильям Мердок , Джон Ренни , Уильям Плейфэр , Джон Саузерн , Логан Хендерсон , Джеймс Лоусон , Уильям Брантон , Исаак Перринс и другие.

Это были большие машины. Первый, например, имел цилиндр диаметром 50 дюймов и общей высотой около 24 футов, и для его размещения требовалось построить специальное здание. Бултон и Ватт взимали ежегодную плату, равную одной трети стоимости сэкономленного угля по сравнению с двигателем Ньюкомена, выполняющим ту же работу.

Область применения изобретения значительно расширилась, когда Бултон призвал Уотта преобразовать возвратно-поступательное движение поршня в создание вращательной силы для шлифования, ткачества и фрезерования. Хотя кривошип казался очевидным решением проблемы преобразования, Уотт и Бултон были загнаны в тупик из-за патента на него, владелец которого Джеймс Пикард и его коллеги предложили перекрестно лицензировать внешний конденсатор. Уотт категорически возражал против этого, и в 1781 году они обошли патент, создав свое солнечное и планетарное устройство .

В течение следующих шести лет он внес другие улучшения и модификации в паровой двигатель. Двигатель двойного действия, в котором пар действовал поочередно на обе стороны поршня, был единым. Он описал методы «экспансивной» обработки пара (т. е. использование пара при давлении значительно выше атмосферного). , Был описан составной двигатель соединявший два и более двигателей. Еще два патента были выданы на них в 1781 и 1782 годах. Постоянно внедрялись многочисленные другие улучшения, упрощающие производство и установку. Одним из них было использование парового индикатора , который давал информативную диаграмму зависимости давления в цилиндре от его объема, которую он хранил в качестве коммерческой тайны . Еще одним важным изобретением, которым Уотт больше всего гордился, была рычажная система параллельного движения , которая была необходима в двигателях двойного действия, поскольку она обеспечивала прямолинейное движение, необходимое для штока цилиндра и насоса, от соединенной качающейся балки, конец которой перемещается. по круговой дуге . Это было запатентовано в 1784 году. Дроссельный клапан для регулирования мощности двигателя и центробежный регулятор , запатентованные в 1788 году, удержать его от «убегания» было очень важно. В совокупности эти усовершенствования позволили создать двигатель, который был в пять раз более экономичным, чем двигатель Ньюкомена.

Из-за опасности взрыва котлов, которые находились на очень примитивной стадии разработки, а также постоянных проблем с утечками, Ватт ограничил использование пара высокого давления — все его двигатели использовали пар при давлении, близком к атмосферному.

Патентные испытания

Паровой двигатель, построенный по патенту Джеймса Ватта в 1848 году во Фрайберге , Германия.

Эдвард Булл начал создавать двигатели для Бултона и Ватта в Корнуолле в 1781 году. К 1792 году он начал производить двигатели собственной конструкции, но с отдельным конденсатором, что нарушило патенты Уатта. Два брата, Джабез ​​Картер Хорнблауэр и Джонатан Хорнблауэр -младший, также начали создавать двигатели примерно в то же время. Другие начали модифицировать двигатели Ньюкомена, добавляя конденсатор, а владельцы шахт в Корнуолле убедились, что патент Уатта не может быть реализован. Они начали задерживать выплаты Бултону и Ватту, для которых к 1795 году настали тяжелые времена. Из общей суммы задолженности в 21 000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 2 740 000 фунтов стерлингов на 2023 год) было получено только 2500 фунтов стерлингов. Ватт был вынужден обратиться в суд, чтобы обеспечить соблюдение своих требований.

Впервые он подал в суд на Булла в 1793 году. Присяжные вынесли решение в пользу Уотта, но вопрос о том, действительна ли первоначальная спецификация патента, был оставлен на рассмотрение другого суда. Тем временем против нарушителей были изданы судебные запреты , вынуждающие их выплаты гонораров помещаться на условное депонирование . Суд по определению действительности спецификаций, состоявшийся в следующем году, не дал результатов, но судебные запреты остались в силе, и все нарушители, за исключением Джонатана Хорнблауэра, начали урегулировать свои дела. Хорнблауэр вскоре предстал перед судом в 1799 году, и приговор всех четверых был решительно в пользу Уотта. Их друг Джон Уилкинсон, решивший проблему растачивания точного цилиндра, представлял собой особенно печальный случай. Он установил около 20 двигателей без ведома Бултона и Уоттса. В конце концов они согласились урегулировать нарушение в 1796 году. Бултон и Уотт так и не получили всю причитающуюся им сумму, но все споры разрешались непосредственно между сторонами или посредством арбитража . Эти испытания были чрезвычайно дорогостоящими как по деньгам, так и по времени, но в конечном итоге оказались успешными для фирмы.

Копировальная машина

Портативный копировальный аппарат Джеймса Уотта и компании, около 1795 г.

До 1780 года не существовало хорошего метода копирования писем или рисунков. Иногда использовался только механический метод с использованием нескольких связанных ручек. Уотт сначала экспериментировал с улучшением этого метода, но вскоре отказался от этого подхода из-за его громоздкости. Вместо этого он решил попытаться физически перенести чернила с лицевой стороны оригинала на обратную сторону другого листа, смоченного растворителем и прижатого к оригиналу. Второй лист должен был быть тонким, чтобы сквозь него можно было видеть чернила, когда копию подносят к свету, и таким образом точно воспроизводить оригинал.

Ватт начал разрабатывать этот процесс в 1779 году и провел множество экспериментов, чтобы приготовить чернила, выбрать тонкую бумагу, разработать метод смачивания специальной тонкой бумаги и сделать пресс, пригодный для приложения правильного давления для осуществления переноса. Все это потребовало большого количества экспериментов, но вскоре он добился достаточного успеха, чтобы год спустя запатентовать этот процесс. Ватт сформировал еще одно партнерство с Бултоном (который предоставил финансирование) и Джеймсом Кейром (для управления бизнесом) в фирме под названием «Джеймс Уотт и Ко». Для совершенствования изобретения потребовалось гораздо больше исследовательских работ, прежде чем его можно было регулярно использовать другими, но это было осуществлено в течение следующих нескольких лет. Бултон и Уотт передали свои акции сыновьям в 1794 году. Он имел коммерческий успех и широко использовался в офисах даже в 20 веке.

Химические эксперименты

С раннего возраста Уотт очень интересовался химией. В конце 1786 года, находясь в Париже, он стал свидетелем эксперимента Клода Луи Бертолле, в котором он реагировал соляную кислоту с диоксидом марганца с получением хлора . Он уже обнаружил, что водный раствор хлора способен отбеливать ткани, и опубликовал свои открытия, вызвавшие большой интерес у многих потенциальных конкурентов. Когда Ватт вернулся в Великобританию, он начал эксперименты в этом направлении в надежде найти коммерчески жизнеспособный процесс. Он обнаружил, что смесь соли, диоксида марганца и серной кислоты может производить хлор, что, по мнению Уотта, могло быть более дешевым методом. Он поместил хлор в слабый раствор щелочи и получил мутный раствор, обладающий хорошими отбеливающими свойствами. Вскоре он сообщил об этих результатах Джеймсу МакГригору, своему тестю, который работал на трибуне в Глазго. В остальном он старался сохранить свой метод в секрете.

Вместе с МакГригором и его женой Энни он начал расширять процесс, и в марте 1788 года МакГригор смог к своему удовлетворению отбелить 1500 ярдов (4500 футов) ткани. Примерно в это же время Бертолле открыл процесс с использованием соли и серной кислоты и опубликовал его, так что он стал достоянием общественности. Многие другие начали экспериментировать с усовершенствованием процесса, который все еще имел множество недостатков, не последним из которых была проблема транспортировки жидкого продукта. Соперники Уотта вскоре обогнали его в развитии процесса, и он выбыл из гонки. Лишь в 1799 году, когда Чарльз Теннант запатентовал процесс производства твердого отбеливающего порошка ( гипохлорита кальция ), он стал коммерческим успехом.

выбрал Уотта К 1794 году Томас Беддос для производства аппаратов для производства, очистки и хранения газов для использования в новом Пневматическом институте в Хотвеллсе в Бристоле . Уатт продолжал экспериментировать с различными газами, но к 1797 году медицинское использование «искусственных газов » (искусственных газов) зашло в тупик.

Научный аппарат, разработанный Бултоном и Ваттом при подготовке Пневматического института в Бристоле.

Личность

Уатт сочетал теоретические знания науки с умением применять их на практике. Химик Хамфри Дэви сказал о нем: «Те, кто считает Джеймса Уотта только великим практическим механиком, составляют очень ошибочное представление о его характере; он в равной степени выдающийся как натурфилософ и химик, и его изобретения демонстрируют его глубокие познания в этих науках. и эта особенность гения — их объединение для практического применения».

Его очень уважали другие видные деятели промышленной революции . Он был важным членом Лунного общества Бирмингема , а также очень востребованным собеседником и собеседником, всегда заинтересованным в расширении своего кругозора. Его личные отношения с друзьями и деловыми партнерами всегда были близкими и длительными.

По словам лорда Ливерпуля (премьер-министра Великобритании),

Более превосходного и дружелюбного человека во всех жизненных отношениях, я считаю, никогда не существовало.

Уотт был плодовитым корреспондентом. Во время своего пребывания в Корнуолле он писал Бултону длинные письма несколько раз в неделю. Однако он не хотел публиковать свои результаты, например, в « Философских трудах Королевского общества» и вместо этого предпочитал выражать свои идеи в патентах . Он был прекрасным рисовальщиком .

Письма Джеймса Уотта из библиотеки и архивов Музея науки в Роутоне , недалеко от Суиндона.

Он был довольно плохим бизнесменом и особенно ненавидел торговаться и обсуждать условия с теми, кто стремился использовать паровой двигатель. В письме Уильяму Смоллу в 1772 году Уотт признался, что «он скорее предпочтет столкнуться с заряженной пушкой, чем свести счеты или заключить сделку». До выхода на пенсию он всегда был очень озабочен своими финансовыми делами и был чем-то вроде беспокойства. Его здоровье часто было плохим, он страдал частыми нервными головными болями и депрессией. Выйдя на пенсию в 1800 году, он стал достаточно богатым человеком, чтобы передать бизнес своим сыновьям.

Сохо Литейный завод

Сначала товарищество составляло чертежи и спецификации двигателей, а также руководило работами по их монтажу на территории заказчиков. Сами они почти ничего не производили. Уотт выполнял большую часть своей работы у себя дома в Харперс-Хилл в Бирмингеме, а Бултон работал на мануфактуре в Сохо . Постепенно партнеры начали фактически производить все больше и больше деталей и к 1795 году приобрели участок примерно в миле от мануфактуры Сохо, на берегу Бирмингемского канала , чтобы основать новый литейный завод по производству двигатели. Литейный завод Сохо официально открылся в 1796 году, когда сыновья Уотта, Грегори и Джеймс-младший, принимали активное участие в управлении предприятием. В 1800 году, когда Уотт вышел на пенсию, фирма изготовила в общей сложности 41 двигатель.

Спустя годы

Картина 1835 года « Хитфилд », дом Уотта в Хэндсворте . Аллена Эдварда Эверитта

мастерская Джеймса Уотта

Ватт вышел на пенсию в 1800 году, в том же году, когда истек срок действия его фундаментального патента и партнерства с Бултоном. Знаменитое партнерство перешло к сыновьям мужчины, Мэтью Робинсону Бултону и Джеймсу Уотту-младшему . давний инженер фирмы Уильям Мердок Вскоре партнером компании стал , и фирма процветала.

Ватт продолжал изобретать другие вещи до и во время своего полуотставки. В своем доме в Хэндсворте , Стаффордшир, Уотт использовал мансарду в качестве мастерской, и именно здесь он работал над многими своими изобретениями. Среди прочего он изобрел и сконструировал машины для копирования скульптур и медальонов, которые работали очень хорошо, но которые он так и не запатентовал. Одной из первых скульптур, которые он создал с помощью машины, была маленькая голова его старого друга-профессора Адама Смита . Он сохранял интерес к гражданскому строительству и был консультантом по нескольким важным проектам. Он предложил, например, метод строительства гибкой трубы, которая будет использоваться для перекачки воды по реке Клайд в Глазго.

Он и его вторая жена путешествовали по Франции и Германии, и он купил поместье в центре Уэльса в Долдоулод-Хаусе, в одной миле к югу от Лланвртула , которое он значительно улучшил.

В 1816 году он совершил путешествие на пароходе « Комета» , созданном им самим, чтобы вновь посетить свой родной город Гринок.

Он умер 25 августа 1819 года в своем доме « Хитфилд-холл » недалеко от Хэндсворта в Стаффордшире (ныне часть Бирмингема) в возрасте 83 лет. Он был похоронен 2 сентября на кладбище церкви Святой Марии в Хэндсворте . С тех пор церковь была расширена, и теперь его могила находится внутри церкви.

Семья

16 июля 1764 года Ватт женился на своей кузине Маргарет Миллер (ум. 1773). У них было двое детей, Маргарет (1767–1796) и Джеймс (1769–1848). В 1791 году их дочь вышла замуж за Джеймса Миллера. В сентябре 1773 года, когда Уатт работал в Шотландском нагорье , он узнал, что его жена, беременная третьим ребенком, серьезно больна. Он немедленно вернулся домой, но обнаружил, что она умерла, а их ребенок родился мертвым .

В 1775 году он женился на Энн МакГрегор (ум. 1832).

Масонство

Он был посвящен в шотландское масонство в Ложе Королевской Арки Глазго, № 77, в 1763 году. Ложа прекратила свое существование в 1810 году. масонская ложа – Ложа Джеймса Уотта, № 1215. В его родном городе Глазго в его честь была названа

Вклад Мердока

Уильям Мердок присоединился к компании Boulton and Watt в 1777 году. Сначала он работал в модельной мастерской в ​​Сохо, но вскоре начал собирать двигатели в Корнуолле. Он стал важной частью фирмы и внес большой вклад в ее успех, включая собственные важные изобретения.

Джон Гриффитс, написавший биографию из него в 1992 году утверждал, что разочарование Уатта работой Мердока с паром высокого давления в его экспериментах с паровыми локомотивами задержало его развитие: Ватт справедливо полагал, что котлы того времени будут небезопасны при более высоких давлениях.

Ватт запатентовал применение солнечной и планетарной передачи для пара в 1781 году и паровоз в 1784 году, оба из которых имеют серьезные претензии на то, что они были изобретены Мердоком. Однако Мердок никогда не оспаривал патент, и фирма Бултона и Уотта продолжала использовать солнечную и планетарную передачу в своих ротационных двигателях даже спустя долгое время после того, как в 1794 году истек срок действия патента на кривошип. Мердок стал партнером фирмы в 1810 году. , где он оставался до выхода на пенсию 20 лет спустя в возрасте 76 лет.

Наследие

Сохранившийся лучевой двигатель Ватта в Университете Лафборо

Дополнительная информация: Промышленная революция.

Как утверждает один автор, усовершенствования парового двигателя Джеймсом Уаттом «превратили его из первичного двигателя с предельной эффективностью в механическую рабочую лошадку промышленной революции».

Почести

В свое время Ватт пользовался большим уважением. В 1784 году он стал членом Королевского общества Эдинбурга и был избран членом Батавского общества экспериментальной философии в Роттердаме , Нидерланды, в 1787 году. В 1789 году он был избран в элитную группу, Смитонианское общество инженеров-строителей . присвоил ему звание почётного доктора права В 1806 году Университет Глазго . Французская академия избрала его членом-корреспондентом, а в 1814 году он стал иностранным партнером.

Ватт Генеральной назван в честь Джеймса Уатта за его вклад в развитие парового двигателя и был принят Вторым конгрессом Британской ассоциации содействия развитию науки в 1889 году и 11-й конференцией по мерам и весам в 1960 году как единица мощности , включенная в Международную систему единиц (или «СИ»).

29 мая 2009 года Банк Англии объявил, что Бултон и Ватт появятся на новой банкноте в 50 фунтов стерлингов . Это первый дизайн, в котором на банкноте Банка Англии изображен двойной портрет, и два промышленника представлены рядом с изображениями парового двигателя Уотта и мануфактуры Бултона в Сохо. На записке написаны цитаты, приписываемые каждому из мужчин: «Я продаю здесь, сэр, то, что желает иметь весь мир — СИЛУ» (Бултон) и «Я не могу думать ни о чем другом, кроме этой машины» (Ватт). Включение Уотта — это второй случай, когда шотландец фигурирует на банкноте Банка Англии (первым был Адам Смит на банкноте номиналом 20 фунтов стерлингов 2007 года). В сентябре 2011 года было объявлено, что банкноты поступят в обращение 2 ноября.

В 2011 году он был одним из семи первых членов Зала славы инженеров Шотландии .

Мемориалы

Мемориальный колледж Джеймса Ватта в Гриноке

Ватт был похоронен на территории церкви Святой Марии в Хэндсворте в Бирмингеме. Позднее расширение церкви над его могилой означает, что его могила теперь похоронена внутри церкви.

Мастерская на чердаке , которую Уотт использовал после выхода на пенсию, оставалась запертой и нетронутой до 1853 года, когда ее впервые осмотрел его биограф Дж. П. Мюрхед . После этого его время от времени посещали, но оставляли нетронутым, как своего рода святыню. Предложение передать его в Патентное ведомство ни к чему не привело. Когда в 1924 году дом должен был быть снесен, помещение и все его содержимое было передано Музею науки , где оно было воссоздано полностью. Он оставался выставленным для посетителей в течение многих лет, но был огорожен стеной, когда галерея, в которой он находился, закрылась. Мастерская осталась нетронутой и сохранившейся, и в марте 2011 года была выставлена ​​на всеобщее обозрение как часть новой постоянной выставки Музея науки «Джеймс Уотт и наш мир».

Примерное место рождения Джеймса Ватта в Гриноке отмечено статуей. Другие мемориалы в Гриноке включают названия улиц и Мемориальную библиотеку Уотта, строительство которой было начато в 1816 году с пожертвования Уоттом научных книг и развито его сыном как часть Института Уотта (который в конечном итоге стал Колледжем Джеймса Уотта ). В 1974 году библиотека, переданная местным властям, теперь также содержит местную историческую коллекцию и архивы Инверклайда доминирует большая сидящая статуя , а в вестибюле . Ватт также увековечен скульптурами на Джордж-сквер , Глазго и Принсес-стрит в Эдинбурге, а также другими памятниками в Бирмингеме , где его также помнят Лунными камнями и в его честь названа школа.

Колледж Джеймса Ватта расширился по сравнению со своим первоначальным местоположением и теперь включает кампусы в Килвиннинге (Северный Эйршир), Финнарт-стрит и Уотерфронт в Гриноке, а также спортивный кампус в Ларгсе . Университет Хериот-Ватт недалеко от Эдинбурга когда-то был школой искусств Эдинбурга, основанной в 1821 году как первый в мире механический институт , но в память о Джордже Хериоте, финансисте XVI века короля Якова VI и I , и Джеймсе Уотте, после Королевская хартия, название было изменено на Университет Хериот-Ватт. Его именем названы десятки зданий университетов и колледжей (в основном научно-технических). Дом Мэтью Бултона, Soho House , теперь является музеем, посвященным работе обоих мужчин. Штаб-квартира инженерного факультета Университета Глазго находится в здании Джеймса Уотта, где также находятся факультет машиностроения и факультет аэрокосмической техники. Огромная картина Джеймса Уотта, созерцающего паровой двигатель работы Джеймса Экфорда Лаудера, теперь принадлежит Национальная галерея Шотландии .

Чантри Статуя Джеймса Ватта

Статуя Джеймса Уотта установлена ​​в садах Пикадилли в Манчестере и на городской площади в Лидсе .

Колоссальная статуя Уотта работы Фрэнсиса Легатта Чантри была установлена ​​в Вестминстерском аббатстве . а позже был перенесен в собор Святого Павла . На кенотафе надпись, в частности, гласит: «ДЖЕЙМС УОТТ… РАСШИРИЛ РЕСУРСЫ СВОЕЙ СТРАНЫ, УВЕЛИЧИЛ СИЛУ ЧЕЛОВЕКА И ПОДНЯЛСЯ НА ВЫДАЮЩЕЕ МЕСТА СРЕДИ САМЫХ ВЫДАЮЩИХСЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЕЙ НАУКИ И НАСТОЯЩИХ БЛАГОТВОРИТЕЛЕЙ МИРА». ".

Бюст Уотта находится в Зале героев Национального памятника Уоллесу в Стерлинге , Шотландия.

была названа подводная ВМС Франции лодка В честь Ватта «Ватт».

Патенты

Ватт был единственным изобретателем, указанным в шести его патентах:

• Патент 913: Способ уменьшения расхода пара в паровых машинах – отдельный конденсатор. Спецификация была принята 5 января 1769 г.; зачислен 29 апреля 1769 г. и продлен до июня 1800 г. парламентским актом 1775 г.
• Патент 1244: Новый метод копирования букв. Спецификация была принята 14 февраля 1780 г. и зарегистрирована 31 мая 1780 г.
• Патент 1306: Новые методы создания непрерывного вращательного движения – Солнца и планеты. Спецификация была принята 25 октября 1781 г. и зачислена 23 февраля 1782 г.
• Патент 1321: Новые усовершенствования паровых двигателей – расширительные и двойного действия. Спецификация была принята 14 марта 1782 г. и зачислена 4 июля 1782 г.
• Патент 1432: Новые усовершенствования паровых двигателей – трехцилиндровое движение и паровая тележка. Спецификация была принята 28 апреля 1782 г. и зачислена 25 августа 1782 г.
• Патент 1485: Новые улучшенные методы строительства печей. Спецификация была принята 14 июня 1785 г. и зачислена 9 июля 1785 г.

Ссылки

Источники

• «Некоторые неопубликованные письма Джеймса Ватта». Журнал Института инженеров-механиков . Лондон. 1915.
• Карнеги, Эндрю , Джеймса Ватта (2001) (перепечатано из издания 1913 года), Издательство Тихоокеанского университета ISBN   0-89875-578-6 .
• Дикинсон, HW (1935). Джеймс Ватт: мастер и инженер . Издательство Кембриджского университета.
• Дикинсон, HW; Воулз, Хью Пембрук (1949) [1943]. Джеймс Уатт и промышленная революция .
• Хиллз, преподобный доктор Ричард Л. , Джеймс Ватт, Том 1, Его время в Шотландии, 1736–1774 (2002); Том 2, Годы труда, 1775–1785 ; Том 3 Триумф сквозь невзгоды 1785–1819 гг. ООО «Лэндмарк Паблишинг», ISBN   1-84306-045-0 .
• Халс Дэвид К. (1999). Раннее развитие парового двигателя . Лимингтон-Спа, Великобритания: TEE Publishing. стр. 127–152. ISBN  1-85761-107-1 .
• Халс Дэвид К. (2001). Развитие вращательного движения за счет энергии пара . Лимингтон, Великобритания: ISBN TEE Publishing Ltd.  1-85761-119-5 .
• Марсден, Бен. Идеальный двигатель Ватта Издательство Колумбийского университета (Нью-Йорк, 2002 г.), ISBN   0-231-13172-0 .
• Маршалл, Томас Х. (1925), Джеймс Ватт , Глава 3: Производитель математических инструментов , из Библиотеки паровых двигателей Рочестерского университета . исторического факультета
• Маршалл, Томас Х. (1925) Джеймс Ватт , Рочестерского университета . исторический факультет
• Мюрхед, Джеймс Патрик (1854). Происхождение и развитие механических изобретений Джеймса Уатта . Лондон: Джон Мюррей.
• Мюрхед, Джеймс Патрик (1858). Жизнь Джеймса Уотта . Лондон: Джон Мюррей. Жизнь Джеймса Уотта с отрывками из его переписки.
• Ролл, Эрих (1930). Ранний эксперимент в промышленной организации: история фирмы Boulton & Watt. 1775–1805. Лонгманс, Грин и Ко.
• Смайлз, Сэмюэл , Жизни инженеров (Лондон, 1861–1862 гг., новое издание, пять томов, 1905 г.).

Связанные темы

• Шофилд, Роберт Э. (1963). Лунное общество, Социальная история провинциальной науки и промышленности в Англии восемнадцатого века . Кларендон Пресс.
• Аглоу, Дженни (2002). Лунные люди . Лондон: Фаррар, Штраус и Жиру. ISBN  9780374194406 .

Внешние ссылки

• Джеймс Ватт Эндрю Карнеги (1905)
• Аудиокнига Librivox: Джеймс Ватт Эндрю Карнеги (1905)
• Джеймс Ватт Томаса Х. Маршалла (1925)
• Архивы Сохо. Архивировано 31 октября 2011 года в Wayback Machine в Центральной библиотеке Бирмингема.
• История BBC: Джеймс Уотт
• Зал славы шотландского инженерного искусства - Джеймс Ватт
• Сайт революционных игроков
• Бюро звукозаписи Корнуолла, письма Бултона и Ватта
• Выдающиеся шотландцы - Джеймс Ватт
• «Глава 8: История парового двигателя» . History.rochester.edu. Архивировано из оригинала 8 июля 2009 года . Проверено 6 июля 2009 г.