Джуймс Уатт, биография, история жизни, изобретения

Джеймс Уатт

Биография

Шотландский инженер Джеймс Уатт в 1776 году усовершенствовал паровой двигатель Томаса Ньюкомена. Это новаторство возымело фундаментальное значение в промышленной революции сначала в Великобритании, а затем во всем мире. Методом проб и ошибок Уатт создал универсальную паровую машину, которая вырабатывала на 100 % полезную энергию. Имя изобретателя-механика увековечено в названии единицы СИ — ватт.

Детство и юность

Ученый родился 19 января 1736 года в портовом городе Гринок на западе Шотландии. Он старший из пяти выживших детей Агнес (в девичестве Мюрхед), женщины из знатного рода с хорошим образованием, и судостроителя Джеймса Уатта.

Родители Джеймса исповедали пресвитерианство и поддерживали идеи «Национального конвента» 1638 года — манифеста Шотландии в защиту этой церкви. Сам инженер, несмотря на религиозное воспитание, вырос деистом.

В детстве Уатт редко посещал школу из-за слабого здоровья. До 1744 года его главным наставником была мать. Затем шотландский инженер поступил в Greenock Grammar School. Его любимым предметом стала математика, а вот латынь и греческий язык давались с трудом. Из-за неспособности совладать с гуманитарными науками одноклассники считали Джеймса Уатта глупым.

Embed from Getty Images Джеймс Уатт в детстве с родителями

1755 год — самый трудный в юношеской жизни ученого. Мать умерла, а здоровье отца стремительно ухудшалось. Волею случая семья осталась без корабельного промысла — основного источника заработка. Роль главного кормильца легла на плечи Джеймса.

За вдохновением и профессией он отправился в Лондон, сердце Великобритании. Программу по слесарному ремеслу, рассчитанную на 7 лет, ему удалось изучить за год. Затем ученый переехал в Глазго, крупнейший город Шотландии, намереваясь посвятить себя изобретению математических приборов. Идея прогорела из-за недостатка связей.

От творческого застоя Джеймса Уатта спасла коллекция астрономических инструментов, завещанных Университету Глазго математиком Александром Макфарлейном. За символическую плату изобретатель-механик привел приборы в рабочее состояние, чем привлек внимание основоположника теоретической экономики Адама Смита и химика Джозефа Блэка. Втроем в 1757 году они открыли мастерскую по ремонту точных инструментов.

Личная жизнь

В 1764 году женой Джеймса Уатта стала его кузина Маргарет Миллер. Из пяти детей, рожденных в браке, до совершеннолетия дожили только двое — нареченные в честь родителей Джеймс-младший и Маргарет Уатт. Сын появился на свет в 1769 году и прожил 79 лет, дочь родилась в 1767-м и прожила 29 лет.

Шотландский инженер потерял жену в 1772 году во время родов. А в 1777-м он вновь сыграл свадьбу. Новой избранницей стала Энн Макгрегор, дочь красильщика из Глазго. В год бракосочетания она родила супругу сына Грегори, а в 1779-м — дочь Джанет.

Личная жизнь Джеймса Уатта и Энн Макгрегор продлилась 42 года, вплоть до смерти ученого в 1819-м. Жена пережила его на 13 лет, скончавшись в 1832-м.

Изобретательство

Согласно мифу, на изобретение парового двигателя Джеймса Уатта вдохновило кипение чайника. Ученый увидел, как извергающийся пар заставляет крышку подскакивать, и впервые задумался о мощности этого вещества.

Эта история — вымысел, который легко запомнить детям и взрослым. Как миф про Исаака Ньютона, который открыл гравитацию после того, как на него упало яблоко. На самом деле Джеймс Уатт не изобретал паровой двигатель, но значительно улучшил существующий Newcomen. Его создал Томас Ньюкомен в 1712 году.

К моменту, когда Джеймс Уатт заинтересовался термодинамикой, Newcomen более 50 лет исправно откачивал воду из шахт. Вдохновившись принципом действия этой конструкции, шотландский инженер стал экспериментировать с паром.

Embed from Getty Images Паровая машина Джеймса Уатта

Джеймс Уатт пришел к выводу, что 3/4 энергии расходуется Newcomen на нагрев цилиндра двигателя после охлаждения ледяной водой на каждом цикле. Многократно нагревая и охлаждая цилиндр, двигатель терял значительную часть тепловой энергии, вместо того чтобы преобразовывать ее в механическую.

В 1765 году Джеймс Уатт понял, что пар должен конденсироваться в отдельной камере, и тогда температура цилиндра будет держаться на одном уровне. В этом случае увеличится коэффициент полезного действия. Месяц ушел у изобретателя-механика на проектирование модели, а создание самого двигателя требовало денег.

Читайте также:
Роберт Кох, биография, история жизни, причины известности

Неоценимую финансовую помощь Джеймсу Уатту оказал меценат Мэттью Болтон. В 1775 году они запатентовали то, что в будущем будет известно как универсальная паровая машина. А спустя 12 месяцев главное изобретение уроженца Шотландии исправно работало на крупнейших коммерческих предприятиях, например, пивоваренных заводах. На одном из них родилось понятие «лошадиная сила».

До паровых машин воду для пивоваренных и других схожих заводов накачивали лошади. Чтобы определить, насколько мощный двигатель способен заменить животных, владелец одного из предприятий в течение восьми часов на полных оборотах гонял свою самую мощную кобылу. Джеймс Уатт выяснил, что в час она перегнала 75 кг воды. Это и есть размер общепринятой сегодня единицы изменения мощности — лошадиная сила равняется 75 килограмм-силам на метр в секунду.

Embed from Getty Images Копировальная машина – изобретение Джеймса Уатта

Первые паровые машины Джеймса Уатта поражали размерами: полтора метра в диаметре, более семи метров в высоту, они занимали отдельные здания. В последующие 6 лет ученый совершенствовал не только «начинку» своего открытия, но и внешний вид.

На закате XVIII века значение двигателя, разработанного Джеймсом Уаттом, оказалось великим. По его принципам работал и копировальный пресс — еще одно достижение шотландского инженера, запатентованное в 1780 году. Конструкция считалась актуальной даже в XX веке.

Джеймс Уатт вышел на пенсию в 1800 году, когда истек срок патента на самую первую паровую машину и договор с Мэттью Болтоном. Но он продолжил изобретать. Среди прочего удалось создать эйдографы — приборы для «клонирования» скульптур, медальонов, сосудов и прочих предметов искусства.

Смерть

Биография Джеймса Уатта завершилась 25 августа 1819-го. Причина смерти естественна — ученый проживал свой 83-й год.

Тело Джеймса Уатта захоронили на кладбище у церкви Святой Марии в Хэндсворте, что в графстве Стаффордшир на западе Англии. Со временем церковь расширилась, и теперь могила шотландского инженера находится под сводами.

Личность Джеймса Уатта увековечили памятником в Вестминстерском аббатстве. Позже это детище даровитого скульптора Френсиса Легата Чантри перенесли в собор Святого Павла. Ученый изображен сидящим, на коленях у него бумага, а в руках перо.

Soap bubbler and statue of James Watt.

Согласно актуальным фотографиям, справа от кенотафа Джеймса Уатта установлена табличка, на которой сохранилась надпись современников:

«Не увековечить имя, которое должно жить, пока процветают мирные искусства, но показать, что человечество научилось чтить тех, кто больше всего заслуживает благодарности… Джеймс Уатт увеличил ресурсы своей страны, развил силы человека и поднялся на видное место среди самых выдающихся последователей науки».

Прежде эта табличка красовалась на постаменте.

Джеймс Уатт биография. Инженер, изобретатель-механик

Джеймс Уатт был шотландским инженером и изготовителем приборов, который известен своим изобретением первого современного парового двигателя.

Он модифицировал паровой двигатель Ньюкомена, чтобы повысить его эффективность благодаря своему творческому мышлению и научным знаниям в области проектирования инструментов. В детстве он изучил письмо, арифметику и геометрию, а также мастерство изготовления инструментов, которое впоследствии стало его карьерой для достижения больших высот.

Одна из его самых сильных сторон заключалась в том, что он быстро учился, что превратило его из ученика в квалифицированного профессионала за гораздо меньшее время по сравнению с другими людьми. Он столкнулся с большой бедностью, так как у него были большие долги, и ему изначально не разрешали работать профессионалом. В конце концов, он стал успешным и известным изобретателем благодаря некоторым из своих лучших работ, включая паровой двигатель, роторный двигатель и копировальная система.

Его обширные познания в области машиностроения, ведущие к будущим поколениям, также символизировали его след в истории как одного из самых знаменитых ученых всех времен. Он также разработал концепцию «лошадиных сил», и единица мощности в системе СИ, ватт, названа в его честь. Он был дважды женат и имел семерых детей, но, к сожалению, только один из его детей дожил до 30 лет.

Читайте также:
Нико́ла Те́сла - отзывы, мнение, рейтинг

Ранняя жизнь

Джеймс Уатт родился 19 января 1736 года в Гриноке, Ренфрушир, в семье Агнес Мюрхед, хорошо образованной женщины и ее мужа Джеймса Уатта, который был корабельным плотником и подрядчиком с хорошо налаженным бизнесом. У него был брат Джон, который умер в раннем возрасте.

Он не был здоровым ребенком и в детстве страдал от зубной боли и мигрени. Из-за этого заболевания он не мог регулярно посещать школу, и его родители в основном обучали его дома. Его мать учила его чтению, а отец учил его арифметике и письму. Он любил работать с небольшим набором инструментов в мастерской своего отца, собирая разные предметы для конструирования различных моделей. Таким образом, его привлекло мастерство изготовления инструментов.

В подростковом возрасте его отец потерял наследство из-за коммерческих катастроф, а его мать умерла. Тем временем он решил продолжить карьеру в области математического приборостроения.

Карьера

В 1754 году Джеймс Уатт отправился в Глазго и познакомился с Робертом Диком через одного из его родственников, работавших в университете Глазго. Роберт призвал его овладеть мастерством изготовления инструментов, работая подмастерьем в Лондоне.

В 1755 году он встретил Джона Моргана, мастера по изготовлению инструментов, который согласился научить его искусству изготовления инструментов за небольшую плату. Он долгие часы непрерывно работал в холодном цехе, из-за чего его здоровье пошатнулось. Его способности превосходили других учеников Джона, и он смог завершить свое пребывание в должности за один год, который обычно продлевался до семи лет.

После обучения он вернулся в Глазго в 1756 году, чтобы начать свой собственный бизнес по изготовлению математических инструментов, но столкнулся с противодействием местных торговцев, поскольку после обучения в Лондоне он был для них чужаком. Они избегали его полномочий и обучения.

В 1757 году с помощью своих друзей из университета Глазго он открыл магазин в университетском городке и был назначен «изготовителем математических инструментов в университете». Он отвечал за новые астрономические инструменты, которые требовали особого внимания.

В 1758 году, изучая и ремонтируя научные инструменты в университете, он подружился с некоторыми из его профессоров. В дополнение к этому он заключил партнерство с Джоном Крейгом, бизнесменом, который помог ему открыть магазин в Глазго и продавать музыкальные инструменты.

В 1763 году наступил самый решающий момент в его жизни, когда профессор обратил внимание на паровой двигатель Ньюкомена, который не работал должным образом. Это бросило вызов его творчеству и научным знаниям, и он начал искать решение этой проблемы с помощью своих навыков изготовления инструментов.

После двухлетних исследований, в 1765 году он разработал уникальный способ модификации двигателя для улучшения его работы, что привело к изобретению паровой машины. По сей день он считается одним из величайших достижений всех времен.

С годами он улучшил работу парового двигателя благодаря своим революционным идеям и изобретательному мышлению. Он также разработал копировальный аппарат и запатентовал свои открытия с помощью своего партнера Мэтью Бултона, промышленника и провидца.

Основные работы

С 1763 по 1765 год Джеймс Уатт исследовал двигатель Ньюкомена и обнаружил в нем лазейки, которые необходимо было исправить для его правильной работы. Он предложил отдельный конденсатор, связанный с двигателем, его первое и величайшее изобретение, где пар от двигателя будет собираться для конденсации. Это предотвратит потерю скрытого тепла и повысит его эффективность работы.

В 1768 году он вступил в партнерство с Джоном Робаком, который убедил его создать паровой двигатель, что он и сделал. В следующем году Уатт получил знаменитый патент на «Новый изобретенный метод уменьшения расхода пара и топлива в пожарных машинах».

С 1780 по 1790 год он изобрел множество методов для улучшения работы паровой машины и запатентовал их. Это включает вращательное движение, двигатель двойного действия, параллельное движение и изобретение манометра.

Читайте также:
Джонас Эдвард Солк (Jonas Edward Salk) - отзывы, мнение, рейтинг

Награды и достижения

В 1784 году Джеймс Уатт был избран членом Эдинбургского королевского общества.

В 1787 году он был избран членом Батавского общества экспериментальной философии в Роттердаме.

В 1806 году университет Глазго присвоил ему звание почетного доктора права.

В 1960 году 11-я Генеральная конференция по мерам и весам включила ватт в качестве единицы мощности в Международную систему единиц.

Личная жизнь

В 1764 году Джеймс Уатт женился на своей кузине Маргарет Миллер, от которой у него было пятеро детей, но только один из них дожил до 30 лет. Его жена умерла при родах в 1772 году.

В 1777 году он женился во второй раз на Энн Макгрегор, дочери красильщика из Глазго. У них было двое детей, которые тоже умерли в раннем возрасте.

После выхода на пенсию в 1800 году он отправился во Францию ​​и Германию со своей второй женой. Он также повторно посетил свой родной город Гринок в 1816 году.

Джеймс Уатт умер 19 августа 1819 года в своем доме в Англии в возрасте 83 лет.

Однажды он процитировал, что «он предпочел бы столкнуться с заряженной пушкой, чем рассчитаться или заключить сделку», что доказывает тот факт, что он был не бизнесменом, а изобретателем.

Имя этого великого изобретателя отмечено на каждой лампочке по всему миру.

Джеймс Уатт

Фото Все

Видео Все

Джеймс Уатт и паровая машина.

Джеймс Уатт и его паровая машина

Технические изобретения Промышленного переворота (рус.) Новая история

Джеймс Уатт — биография

Джеймс Уатт — гениальный шотландский инженер, механик, изобретатель. Его работы дали толчок к промышленной революции. Его именем названа единица мощности СИ— Ватт, он ввёл понятие первой единицы мощности — лошадиной силы. Ему принадлежит изобретение паровой машины двойного действия.

Шотландский инженер, член Лондонского королевского общества, член Парижской академии наук и член Эдинбургского королевского общества. Эти регалии принадлежат великому изобретателю, учёному Джеймсу Уатт. Благодаря его открытиям кардинально изменило развитие промышленности, не только в Великобритании, но и во всём мире.

Мужчины рода Уатт прославляли свою фамилию задолго до рождения Джеймса. Его прадед был известный землевладелец из Абердиншира. Принял участие в войне 1644-1647 годов на стороне ковенантеров. Во время одного из сражений он погиб. Все его земли, имущество, дом было конфисковано. А сын Томас, дед Джеймса, был вынужден переехать к родственнику, проживающего около Гринока.

Благодаря настойчивости и трудолюбию, он достиг уважения в обществе. Преподавал математику и мореходство, позже занял должность окружного судьи, являлся председателем церковного совета. Трудолюбие и тягу к знанию унаследовал его сын Джеймс, отец будущего всемирно известного изобретателя. Джеймс –старший был очень разносторонним человеком. Его любимым занятием было что-то мастерить руками. И его пристрастие переросло в бизнес. Он строил корабли, чинил различные механизмы, занимался морской торговлей. Его жена Агнес Мюрхед принадлежала к богатому роду, и была образованна.

Детство

Будущий изобретатель Джеймс Уатт родился в Гриноке, в 1736 году, 19 января . С самого рождения Джеймс имел слабое здоровье. В семье было принято решение, что ребёнок будет обучаться на дому. Мать сама занялась с сыном правописанием, а отец учил мальчика математике. Затем всё же маленький Джеймс отправляется за знаниями в учебное заведение. Но походы в школу пришлось прекратить. Здоровье не позволяло ему учится в таком же ритме в каком учились остальные дети. Родители решили не настаивать на обучении и говорили, что если Джеймс хочет чему-то научится, то он непременно научится этому сам.

Портрет Джеймса Уатта в детстве

Особо счастливым детство юного Джеймса назвать трудно. Почти год он провёл в четырёх стенах своей комнаты где самостоятельно изучал различные науки сам. Гулять вместе с детьми он не мог, единственным увлечением вне дома это была рыбалка.

Читайте также:
Ольга Ивановна Шишова - отзывы, мнение, рейтинг

Как-то присутствующий в гостях у Уаттов знакомый заметил, что Джеймс младший рисует что-то мелом на очаге, и возмутился говоря, что ребёнок попросту тратит время. Но отец ответил, что в начале нужно разобраться, что это за рисунки. Какого же было удивление взрослых, когда они поняли, что Джеймс пытается найти решение задачи Эвклида.

Немного повзрослев юный математик, увлекается астрономией и его начинают интересовать химические опыты. К тому времени отец передал ему своё самое главное богатство — умение работать руками. Позже знакомые его называли «мастер на все руки». В подарок от отца он получил столярные инструменты. И стал с упорством присущим всем Уатт, изготовлять различные устройства и механизмы, придуманные его отцом. По достижению возраста, он поступает в гимназию. Учит латынь, совершенствует свои знания в области математике.

Образование

В 1755 году, Когда Джеймсу исполнилось восемнадцать лет, умирает его мать. Смерть любимой жены сильно подкосило здоровье отца. Его бизнес пошатнулся. И юный Уатт решает попытаться зарабатывать на жизнь самостоятельно, ремеслом, связанным с измерительными приборами. Но обучится этому делу в Шотландии было негде. И ему приходится отправится на обучение в Лондон.

Устроится официально нет финансовых возможностей, и он договаривается об обучении у мастера Моргана. Средств хватило на оплату только одного года. Он начинает с упорством осваивать профессию, и скоро он от изготовления самых простых линеек и циркулей, переходит к изготовлению более сложных инструментов. Ему подвластно сделать квадрант и сектор, теодолит. Всё это время он почти не покидает дом, так как на это просто нет времени. Живёт впроголодь.

Джеймс Уатт в молодости

По истечении года он вернулся в Шотландию. Джеймс поселяется у своего дяди в Глазго, и решает открыть своё дело. Начинает ремонтировать телескопы, октанты, барометры. Но союз ремесленников заставляет его прекратить работу, так как по сути у него не было должного образования. Но ему подворачивается счастливый случай. Его приглашают в университет Глазго для ремонта и настройки астрономических инструментов будущей обсерватории. Позже его назначат мастером научных инструментов при университете. Наступает долгожданное время, когда он стал достаточно зарабатывать на жизнь.

Архитектор и бизнесмен Джон Крейг в 1759 году приглашает Джеймса стать его партнёром. Совместно они организовали производство по изготовлению разных устройств и механизмов. Их совместная работа принесла ему полное избавление от нужды. Появившиеся средства позволили ему нанять себе помощников. Вместе они проработали ещё шесть лет, до самой смерти предпринимателя.

Изобретательство

Джон Робинсон, давний приятель Джеймса Уатта, заинтриговав его как – то вопросом по использованию пара в качестве двигательной энергии. Созданная пятьдесят лет назад паровая машина Ньюкомена использовалась только для откачки воды из шахт. За всё время её существования никто не пытался её как-то усовершенствовать. И Джеймс начинает исследование пара с нуля. Первые попытки создания новой паровой машины потерпели неудачу.

Паравая машина Джеймса Уатта

Но в 1763 году по просьбе профессора из университета он ремонтирует действующую паровую машину Ньюкомена. Он вносит в конструкцию много усовершенствований. Первую свою идею он запатентовал в 1769 году. Это изолированная камера для конденсата. Но создать полноценную машину он не может. Нужны деньги. Ему оказывают помощь Джозеф Блэк и Джона Роубака.

А через год это изобретение стало работать на предприятиях, к примеру эта машина была востребована на пивоварнях. Именно там и появилось понятие «лошадиная сила», так до появления этого механизма воду накачивали с помощью лошадей. Для точности эксперимента на одном пивоваренном заводе, хозяин в течении рабочей смены использовал одну самую выносливую лошадь. Джеймс выяснил, что она за час перегнала 75 кг воды. Это и стало единицей измерения мощности— лошадиная сила равняется 75 килограмм-силам на метр в секунду.

Читайте также:
Александр Флеминг, биография, история жизни, причины известности

Первые созданные машины были очень громоздкие, и для них строили отдельное помещение. Но позднее Уатт модернизировал не только внутренние механизма агрегата, но и внешний вид.

В конце XVIII века значения разработанного двигателя оказалось по истине неоценимым вкладом в развитие промышленности и прогресса. По аналогии он создал копировальный пресс, который он запатентовал в 1780 году.

Копировальный пресс Джеймса Уатта

В 1800 году Джеймс Уатт уходит на пенсию, к этому времени уже закончился срок его патента, но это не значит, что великий изобретатель прекратил свои изыскания. Он ещё создаст эйдограф — прибор для «клонирования» скульптур, медальонов, сосудов и прочих предметов искусства.

Личная жизнь

В 1763 году состоялась свадьба, Уатт взял себе в жёны свою кузину Маргарет (Пегги) Миллер. В браке родилось 5 детей. При последних родах в 1772 году его жена умерла. Второй брак состоялся в 1777 году. Его избранницей стала Энн МакГрегор. У пары родилось ещё двое детей.

Смерть

Жизнь великого учёного закончилась 25 августа 1819 года. Он умер на 83 году жизни. Джеймс Уатт захоронен на кладбище возле церкви Святой Марии в Хэндсворте. На сегодняшний день церковь расширили и его захоронение находится под его сводами.

Память Джеймса Уатта увековечена памятником в Вестминстерском аббатстве. Великий изобретатель высечен сидящем, с бумагой и пером в руках.

Ссылки

Для нас важна актуальность и достоверность информации. Если вы обнаружили ошибку или неточность, пожалуйста, сообщите нам. Выделите ошибку и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter .

Уатт, Джеймс

Джеймс Уатт (англ. James Watt ; 19 января 1736 — 19 августа 1819) — шотландский инженер, изобретатель-механик. Член Эдинбургского королевского общества (1784), Лондонского королевского общества (1785), Парижской академии наук (1814) [1] . Его именем названа единица мощности — Ватт. Усовершенствовал паровую машину Ньюкомена (англ. Newcomen steam engine ). Изобрел универсальную паровую машину двойного действия. Работы Уатта положили начало промышленной революции вначале в Англии, а затем и во всем мире.

Содержание

Биография

Прадед Уатта был родом из Абердиншира, занимался сельским хозяйством. Во время гражданской войны 1644—1647 годов он погиб, сражаясь на стороне ковенантёров. Его земля, имущество и дом были конфискованы, и его сына Томаса, деда Уатта, приютили родственники, жившие близ Гринока, на берегу залива Фёрт-оф-Клайд. Томас Уатт достиг уважаемого положения в обществе, занимался преподаванием математики и мореходства, занимал должности главного окружного судьи, председателя церковного совета. Его сын, Джеймс, отец будущего изобретателя, был весьма разносторонним человеком: строил корабли, держал склад корабельных принадлежностей, вёл морскую торговлю, сам создавал и чинил различные приборы и механизмы. Для Гринокской пристани им был построен первый кран. Мать изобретателя, Агнес Мюрхед, происходила из богатого рода, получила очень хорошее образование. Оба родителя были пресвитерианцами.

Детство

Джеймс Уатт-младший родился 19 января 1736 года в Гриноке. Имел от рождения хрупкое здоровье. Поначалу получил домашнее образование (англ. Homeschooling ): мать научила его читать, а письму и арифметике его научил отец. Хотя он начал было учиться в средней школе Гринока, слабое его здоровье, и постоянные недомогания положили этому конец. Родители не настаивали на обязательном обучении в школе, считая, что сын сам может научиться всему, что пожелает. Уатт не имел возможности проводить время в играх со сверстниками, единственным его занятием вне дома была рыбалка. Большую часть года он был ограничен стенами своей комнаты, где учился самостоятельно. Друг его отца увидев однажды, что мальчик рисует на очаге мелом какие-то линии и углы, спросил: «Зачем Вы разрешаете ребёнку тратить впустую время; почему бы не послать его в школу?» Джеймс Уатт-старший ответил: «Не судите его слишком быстро; прежде разберитесь, чем он занят». Оказалось, что он искал решение задачи Эвклида.

Будучи подростком, он увлекался астрономией, химическими опытами, научился всё делать своими руками, за что получил от окружающих звание «мастера на все руки». Отец подарил ему набор столярных инструментов, и Джеймс изготовлял модели механизмов и устройств, создаваемых отцом.

Читайте также:
Генрих Герман Роберт Кох - отзывы, мнение, рейтинг

По достижения возраста окончания начальной школы, Уатт поступил в гимназию. Там он изучает среди прочего латынь, продолжает совершенствовать знания в математике, где показывает большие успехи. Он много читает, и яркой особенностью его характера было то, что почти всё из прочитанного он пытался проверить на практике.

Образование

Когда Уатту исполнилось восемнадцать лет, у него умирает мать. Дела отца, как и его здоровье, пошатнулись, и Уатт был вынужден попытаться заботиться о себе сам. Было решено, что Джеймс займётся ремеслом, связанным с измерительными приборами. Поскольку в Шотландии обучиться такому занятию было проблематично, Уатт на год отправляется в Лондон. С большим трудом ему удаётся устроиться к некому Моргану, финансовые возможности позволяли ему оплатить лишь год обучения. Таким образом, он оказался в Лондоне на нелегальном положении, так как официально в ученики его не зачислили (настоящее ученичество требовало семи лет обучения). Уатт не жалея себя погружается в работу, отдавая ей все силы. Начав с изготовления обычных линеек и циркулей, он быстро переходит всё к более сложным инструментам. Скоро он в силах изготовить квадрант (англ. Quadrant ), сектор (англ. Sector ), теодолит. Он живёт впроголодь и почти не выходит из дому: для этого не было времени, так как он весь день работал на хозяина, а по вечерам и утрам ему приходилось делать работу на заказ, чтобы как-то иметь средства и на себя. Кроме того, поскольку он не имел официального статуса «ученика», он мог быть насильно завербован в военный флот или во флот Ост-Индской компании.

После окончания обучения, с ослабленным здоровьем, он возвращается в Шотландию, в Глазго, с намерением основать собственное дело. Он поселяется у своего дяди, Мюрхеда, и начинает заниматься созданием и починкой октантов (англ. Octant (instrument) ), параллельных линеек (англ. Parallel rulers ), барометров, частей для телескопов и прочих инструментов. Однако союз ремесленников Глазго запрещает Уатту заниматься его работой, так как он по сути не получил соответствующего обучения (англ. Apprenticeship ) согласно цеховым порядкам, и это несмотря на то, что он был единственным мастером такой квалификации в Шотландии. Из безвыходного положения Уатта спасает случай. В университет Глазго поступает партия астрономических инструментов. Основа будущей обсерватории Макфарлейна (англ. Macfarlane Observatory ), эти инструменты требовали чистки, установки, настройки. Через своего дядю, профессора восточных языков и латыни, Уатт был знаком с доктором Дикком, профессором естественных наук. Пользуясь его покровительством, Уатт получает работу по приведению инструментов в порядок. Для этого он создаёт при университете маленькую мастерскую. Его назначают мастером научных инструментов при университете, и с этого момента он, наконец, получает возможность трудиться без оглядок на средневековые законы, царившие в ремесленной сфере. В университете Уатт познакомился с химиком Джозефом Блэком. Эта встреча способствовала разработке ряда новых химических приборов, необходимых в дальнейших исследованиях Блэка.

В 1759 году Уатт вступает в партнёрство с архитектором и бизнесменом Джоном Крейгом. Вместе они организовывают производство различных инструментов, включая музыкальные и различные игрушки. Дело быстро набрало обороты, и Уатт впервые избавился от нужды. Большой спрос давал хороший доход, такой, что даже появилась возможность нанимать себе помощников. Парнёрство длилось шесть лет до смерти Крейга.

В 1763 году Уатт женится на кузине Маргарет (Пегги) Миллер. С ней он прожил до её смерти при родах в 1772. У них было пять детей, лишь двое из которых дожили до взрослых лет: Джеймс-младший (1769—1848) и Маргарет (1767—1796). Во второй раз он женился в 1777 году на Энн МакГрегор, с которой у него было двое детей: Грегори (1777—1804), который стал геологом и минерологом и Джэнет (1779—1794). Энн пережила своего мужа, она скончалась в 1832 году.

Читайте также:
Иван Неумывакин - биография, личная жизнь, фото, видео

vova_91

Всё самое интересное в одном журнале

Фото: Wikimedia Commons

Выдающийся шотландский инженер, изобретатель-механик Джеймс Уатт, труды которого положили начало промышленной революции сначала в Англии, а затем и во всем мире.

ПАРОВАЯ МАШИНА

В полном смысле этого слова Джеймс Уатт не был первым человеком, который изобрел паровую машину. Подобное устройство было описано Героном Александрийским в I веке н.э. Реальная паровая турбина была изобретена намного позже, в средневековом Египте, арабским инженером XVI века, который предложил метод вращения вертела силой потока пара, направляемого на лопасти, закрепленные по ободу колеса. Джеймс Уатт изобрел универсальную паровую машину, усовершенствовав паровую машину Ньюкомена, которую во времена Уатта использовали для откачки воды из угольных шахт. Первым таким значительным новшеством стала изолированная камера для конденсации: Джеймс Уатт зарегистрировал патент на свое изобретение в 1769 году. При этом в документе значилось, что он изобрел не новую паровую машину, а паровой двигатель, температура которого всегда равнялась температуре пара. Следующее усовершенствование было направлено на то, чтобы заставить поршень в цилиндре совершать полезную работу не за счет атмосферного давления, а с помощью давления пара. Позднее он также изолировал паровой цилиндр, а в 1782 году изобрел машину двойного действия, которая позволила увеличить производительность паровой машины в четыре раза, что дало 75% экономию в себестоимости угля. В дополнение к другим различным усовершенствованиям паровой машин Уатт также изобрел центробежный регулятор, при помощи которого осуществлялся автоматический контроль за скоростью машины, манометр и дроссельный клапан.

ПАРОВОЙ МОЛОТ

Помимо паровой машины и усовершенствований для нее, Уатт также изобрел паровой молот. Патент на него изобретатель получил в 1784 году, сразу после получения патента на паровую машину. Это приспособление оснащалось маховым колесом, для привода распространенного в то время рычажного молота. Первый из молотов Уатта весил 54,5 килограмм и поднимался на высоту 8 дюймов (203 миллиметра). Затем Уатт построил рычажный паровой молот с весом падающих частей около 380 килограмм, производивший 300 ударов в минуту. Паровой молот был одной из важнейших машин своего времен и господствовал в машиностроении на протяжении 90 лет.


Мастерская Джеймса Уатта Фото: Frankie Roberto/Wikimedia Commons

КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРЕСС

В 1780 году Уатт изобрел и запатентовал портативный копировальный пресс, который состоял из коробки, в которой были отделения для карандашей, ручки, линейки и бумаги, а также специальный отсек для копировальной бумаги. В металлизированной коробке был запас краски и воды на 24 листа копирования. Для зажима листа оригинала использовалась металлическая крышка. До начала работы копировальные листы 12 часов выдерживались в специальном составе. Фактическое копирование производилось поворотом ручки аппарата, вращавшей два латунных валика, расположенных в нижней части корпуса. Оригинал документа помещался на копировальную пластину между подъемными крышками. Его прижимали к влажной копировальной бумаге для получения оттиска, и, таким образом, на копировальных листах получалась зеркальная копия документа, которая после 24 часов сушки была готова к использованию. Компания, основанная Уаттом, выпускала подобные машины до конца XIX века, ее использовали в своей работе такие известные люди, как Бенджамин Франклин, Джордж Вашингтон и Томас Джефферсон.
В преклонных годах изобретатель также трудился над машиной для копирования скульптурных произведений, эйдографом — механическим приспособлением, позволяющим с высокой точностью копировать барельефы, медальоны, статуи и прочие вещи самой сложной формы.

ПАРАЛЛЕЛОГРАММ УАТТА

Механизм, изобретенный Уаттом в 1784 году для придания поршню паровой машины прямолинейного движения. Параллелограмм состоит из двух горизонтальных рычагов, шарнирно прикрепленных к концам вертикального рычага, который закреплен в центре балки моста и имеет возможность вращения. За счет поворота вертикального рычага компенсируется неравномерность движения в поворотах. В наши дни используется на задней оси в некоторых автомобильных подвесках.


Паровая машина Уатта. Фото: Eclipse.sx/Wikimedia Commons

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

В качестве измерения мощности Уатт предложил использовать понятие «лошадиная сила». Эта единица измерения использовалась при большинстве расчетов до 1882 года, пока Британская ассоциация инженеров решила назвать единицу мощности именем Уатта — Ватт. Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.

Читайте также:
Жак Фреско, биография, история жизни, факты.

Джуймс Уатт – биография

Краткая информация

  • Семья и детство
  • Первая работа и первые трудности
  • Уатт-бизнесмен
  • Уатт-изобретатель
  • Судебные тяжбы и старость
  • Интересные факты

Несмотря на рождение в богатой семье, Джеймс Уатт пережил и почти нищенскую жизнь, и периоды непризнания его как специалиста. Тем не менее он разработал механизм, который сделал прорыв в промышленности всего мира

Семья и детство

Джеймс Уатт родился в весьма обеспеченной семье. Его отец работал кораблестроителем, кроме того приложил руку к строительству первого крана в местной пристани, его увлекали разные механизмы. Мать Джеймса была из богатой семьи. Именно обоим родителям будущий механик обязан тем, что они научили его читать и писать задолго до поступления в школу.

С детства Джеймс Уатт был очень болезненным. Поэтому учёба в школе была недолгой. Родители посчитали, что их ребёнок сможет всему научиться и сам, если этого пожелает. Так что целый год мальчик провёл в четырёх стенах

Не все друзья семьи понимали такой подход. Однажды Джеймса «поймали» на том, что он рисовал угольком что-то на очаге. Знакомый спросил у родителей, зачем они разрешают ребёнку портить имущество? На что Уатт-старший заметил, что сперва нужно разобраться, чем в действительности мальчик занят. Как оказалось позже, тот решал задачу Эвклида.

Подростком Джеймс начал изучать астрономию и химию. Кроме того отец, который и сам был неравнодушен к ручному труду, научил его столярному делу. Таким образом Джеймс сделал несколько моделей механизмов, которые разработал его отец. А ещё начал самостоятельно проводить научные эксперименты.

Несмотря на то, что учился он не в классе под присмотром учителей, к тому возрасту, когда нужно было вступать в гимназию, его знания во многом были выше уровня его сверстников.

В гимназии он совершенствует свои знания в области математики, кроме того начинает изучать латынь. Среди его увлечений ярко проявляется любовь к чтению: всё увиденное в книгах Уатт сразу же пробует применить на практике.

Первая работа и первые трудности

В 1754 у Джеймса умерла мать, это событие выбило из колеи всю семью: отец тяжело переживал утрату, и поэтому все заботы пришлось взять на себя Джеймсу. Ему нужно было найти работу, которая бы приносила доход всей семье. Решено было, что Уатт начнёт изучать ремесло по изготовлению измерительных приборов. Но поскольку в Шотландии негде было такому научится, он на целый год уехал в Лондон. Денег на целый семилетний курс у него не было, поэтому он устроился нелегальным учеником к мастеру Моргану.

Сперва ему поручают элементарную работу: изготавливать циркули и линейки, но вскоре смекалистый ученик уже самостоятельно делает квадранты, теодолиты и секторы. Почти всегда голодный, он даже на улицу не рискует выйти: с утра до вечера работает на хозяина, потом берёт на дом «халтуру», чтобы хоть как-то выжить, да и само его нелегальное положение могло закончиться весьма печально. Таких первыми вербовали на флот.

После года изнурительного труда, Уатт переезжает в Глазго, где начинает изготавливать и чинить измерительные приборы. Но вскоре его дело прикрывают — Союз ремесленников не разрешает ему продолжать работу, поскольку у Джеймса нет специального полного курса образования. Не спасает его даже тот факт, что он единственный на всю Шотландию умеет чинить телескопы и барометры.

Помог справиться с ситуацией случай: в университет города Глазго привезли партию измерительных приборов, которые нужно было почистить, настроить и установить. Никто не знал, как с ними обращаться, чтобы не испортить. И эту работу поручили именно Уатту. Чтобы никто не мешал ему заниматься делом, Джеймс обустроил при университете небольшую мастерскую. Таким образом его оставили на должности мастера научных инструментов.

Читайте также:
Стивен Уильям Хокинг (Stephen William Hawking) - отзывы, мнение, рейтинг

В университете Джеймс Уатт подружился с Джозефом Блэком, химиком, вместе с которым они начали изобретать новые приборы.

Уатт-бизнесмен

В 1759 году Уатту предложил партнёрство местный бизнесмен-архитектор Джон Крейг. Вместе они занимались созданием различных инструментов, в том числе и музыкальных, а также первых музыкальных заводных игрушек. Впервые за несколько последних лет Уатт не живёт впроголодь, а наоборот — начинает зарабатывать большие деньги. Объём работ был таким огромным, что Джеймс вынужден был нанять помощников.

Сотрудничество продолжалось следующие шесть лет — вплоть до самой смерти Крейга.

В 1763 году Уатт женится на Маргарет Миллер, которая была его кузиной. В этом браке у них родилось пять детей, но выжили лишь двое. Маргарет скончалась в 1772 году при родах.

Вторично Уатт женился в 1777. Его женой стала Энн МакГрегор, в этом браке родилось двое детей.

Уатт-изобретатель

Поработать над разработкой модернизации паровой машины Уатту предлагали ещё в 1759 году, но тот отказался. Механизм Ньюкомена существовал тогда уже добрых полстолетия, но никому не было дела до того, чтобы в ней разобраться и усовершенствовать.

Ещё через четыре года к нему написал профессор университета Глазго с предложением произвести ремонт макета машины, который у них имелся. В результате Уатт не только отремонтировал механизм, но, увлёкшись работой, изменил некоторые детали и, таким образом, усовершенствовал его. Теперь энергия пара шла на разогрев всего цилиндра, а не просто преобразовывалась в механическую.

Работа над паровым механизмом так увлекла Уатта, что он начал проводить разные эксперименты с кипячением воды. И открывает скрытую теплоту. Он понимает, что пар может нагревать сильнее, чем горячая вода.

В 1769 Уатт наконец получает патент на свою разработку — изолированную камеру для конденсации. В том же году он хочет построить первую полномасштабную модель паровой машины, но сделать это не удаётся. Обработка металла в те годы ещё не была на нужном уровне, да и капиталовложений требовалось немало.

На помощь изобретателю приходят местные предприниматели. Они помогают изготовить нужную модель. Но, чтобы поставить производство на поток, нужны деньги. Здесь он опять находит поддержку — становится партнёром в компании Boulton and Watt. За 25 лет совместного бизнеса Уатт стал очень богатым человеком.

В 1782 Джеймс разработал механизм двойного действия, исключив из машины паровой цилиндр.

Судебные тяжбы и старость

В 1782 году Уатт запатентовал ещё пять новых разработок парового двигателя. Но тут стало появляться множество подделок на его работы. Компаньоны Болт и Уатт начали разбираться с каждым таким случаем, поскольку все они портили репутацию их изобретениям, кроме того были опасными для жизни.

В старости Уатт продолжал очень много читать и даже начал изучать новые языки. Он также разработал механизм, который помогал копировать скульптуры: машина самостоятельно вырезала точную копию барельефов и статуй. Уатт назвал её эйдографом.

Умер Джеймс Уатт в возрасте 83 лет, его похорони в Хэмсворте.

Интересные факты

  • Уатту хотели вручить титул барона за несколько лет до его смерти, но изобретатель отказался.
  • В его честь назван кратер на видимой стороне Луны.
  • Именно Уатт предложил такую единицу мощности как «лошадиная сила».
  • В его честь в 1882 году единицу измерения мощности назвали Ваттом.

Титулы и награды

  • 1784 — член Лондонского королевского общества.

Известные высказывания

Ничего не может быть позорнее для человека, чем браться не за своё дело.

Я не занимаюсь изобретательством только для трёх стран, но я занимаюсь тем, что нахожу полезным для целого мира.

Джеймс Уатт, создатель инструментов

Примечания

[1] [Pope] Возможно, и к лучшему – последователь Аристотеля в средние века мог бы счесть параллели между Богом и Ньютоном святотатством.

[2] Quoted in Friedrich Klemm, trans. Dorothea Waley Singer, A History of Western Technology (Cambridge, Mass.: MIT Press, 1964), 242-243.

[3] Ben Russell, James Watt: Making the World Anew (London: Reaktion, 2014), 48-52, 69-70. Smeaton quoted in Larry Stewart, “Science and the Eighteenth-Century Public,” in The Enlightenment World, P. Jones, et. al., ed. (Abingdon: Routledge, 2004), 240.

Читайте также:
Дмитрий Менделеев - отзывы, мнение, рейтинг

[4] Samuel Smiles, Lives of the Engineers, Volume II: Harbours – Lighthouses – Bridges. Smeaton and Rennie. (London: John Murray, 1874), 136.

[5] John Smeaton, “An Experimental Enquiry concerning the Natural Powers of Water and Wind to Turn Mills, and Other Machines, Depending on a Circular Motion,” Philosophical Transactions of the Royal Society 51 (1759), 105-106.

[6] The emergence of this new cultural synthesis between science and handicrafts is surveyed in Robert Friedel, A Culture of Improvement (Cambridge, MA: MIT Press 2010), 198-201.

[7] Richard L. Hills, Power from Steam: A History of the Stationary Steam Engine (‎Cambridge: Cambridge University Press, 1993), 37; Reports of the Late John Smeaton, F.R.S. vol. 2 (London: Longman, Hurst, etc., 1812), 348.

[8] Milton Kerker, “Science and the Steam Engine,” Technology and Culture 2, 4 (Autumn 1961), 381. This is not a direct quote of any historian, but rather Kerker’s summary of a certain point of view on science and the steam engine.

[9] Поэтому тут мы используем древнегреческие концепции, описывая разницу количественных и качественных оценок,

[10] Francis Bacon, Joseph Devey, ed., Novum Organum (New York: P.F. Collier & Son, 1902), 152-53.

[11] Thomas L. Hankins, Science and the Enlightenment (Cambridge: Cambridge University Press, 1985), 74-80.

[12] Hankins, 74-75.

[13] Russell, 81-84.

[14] Hankins, 75-76. Измерить скрытое тепло пара было сложнее, поэтому цифры Блэка не совсем точны.

[15] Hankins, 75. Иоганн Уилке из Швеции пришёл к тому же выводу, и назвал эту способность «относительным теплом» по аналогии с «относительной плотностью» материала.

[16] Samuel Smiles, Lives of Boulton and Watt (London: William Clowes and Sons, 1865), 83-85; Irene Maver, “Eighteenth-century Glasgow,” Feb. 17, 2011, bbc.co.uk (https://www.bbc.co.uk/history/british/civil_war_revolution/scotland_glasgow_01.shtml)

[18] Smiles, 102-103; Russell, 41-45.

[19] Smiles, 108-113.

[20] Russell, 71-72.

[21] Russell, 73-77.

[22] Модель была основана на двигателе с цилиндром в 122 см. Стена такого цилиндра была бы толщиной от 8 до 25 мм. При масштабировании цилиндра пришлось бы сделать очень тонкую и хрупкую стенку (толщиной около полумиллиметра). Вместо этого изготовитель сделал стенку в пять раз толще. Hills, 51-52.

[23] О степени заслуг Блэка или Уатта в усовершенствовании парового двигателя ведутся споры. См, например, Donald Fleming, “Latent Heat and the Invention of the Watt Engine,” in Otto Mayer, ed., Philosophers and Machines (New York: Science History Publications, 1976), 121-124. Но для наших целей это вряд ли имеет значение. Припишем ли мы Блэку открытие скрытого тепла или Уатту его переоткрытие – оба этих результата получились в результате применения новой экспериментальной философии.

[26] F. M. Scherer, “Invention and Innovation in the Watt-Boulton Steam-Engine Venture,” Technology and Culture

6, 2 (Spring, 1965), 168-170; Smiles, 153-157. Как указывает на 179-й странице Шерер, возможно, двигатель конструкции Уатта можно было бы заставить работать, используя схему изоляции поршня Ньюкомена, не будь Уатт таким перфекционистом. Она бы всё равно была более эффективной, но не такой эффективной, как итоговый двигатель от Boulton & Watt.

[27] Scherer, 177-78. Уатт также экспериментировал с разными вариантами других компонентов своего двигателя.

[28] Hills, 58-58; Вскоре после этого точность работы сверлильной машины ещё улучшили, используя винт в качестве направляющей. E. A. Forward, “The Early History of the Cylinder Boring Machine,” Transactions of the Newcomen Society 5, 1 (1924), 24-38.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: