Джеймс Уатт – это знаменитый шотландский исследователь, который родился в Гриноке. С 1856 года он трудился механиком в Глазго. При этом далеко не всем известно, что конкретно изобрел Джеймс Уатт. Ученый считается создателем универсального парового двигателя. В сфере его научных интересов были свойства водяного пара – прежде всего, зависимость температуры насыщенного пара от давления.
Биография
Джеймс Уатт имеет достаточно интересную биографию. Его родители были разносторонними и образованными людьми, что не могло не отразиться на развитии мальчика.
Детство
Будущий ученый появился на свет 19 января 1739 года в Гриноке. С детства он имел довольно хрупкое здоровье и изначально учился дома. В подростковом возрасте мальчик стал увлекаться химическими исследованиями и астрономией. К тому же он многое умел делать руками. Отец подарил парню столярные инструменты. Благодаря этому Джеймс начал мастерить модели устройств, которые создавал его отец.
После достижения возраста окончания начальной школы мальчик поступил в гимназию. Там он занимался изучением латыни и улучшал свои знания в математике, демонстрируя необыкновенные успехи. Парень много читал и практически все из прочитанного старался проверить практическим путем.
Образование
В 18 лет Уатт потерял мать. Также ухудшилось здоровье и деловое положение его отца. Потому Джеймсу пришлось самостоятельно позаботиться о себе. Парень решил заниматься делом, которое было связано с измерительными устройствами.
Для получения образования он отправился в Лондон и с трудом устроился на обучение к Моргану. При этом неблагоприятное финансовое положение позволило Джеймсу оплатить только год учебы. К тому же его не зачислили в состав учеников, а потому юноша находился в Лондоне на нелегальном положении.
Не жалея себя, Уатт погрузился в работу. Он начал с создания обыкновенных циркулей и линеек, но постепенно стал переходить к созданию более сложных приспособлений. Вскоре парень сделал квадрант, теодолит и пропорциональный циркуль. При этом он голодал и практически не выходил на улицу.
Через год обучения он вернулся в Шотландию и решил открыть свое дело. Парень поселился у своего дяди и начал чинить параллельные линейки, октанты, барометры и другие инструменты. Но в скором времени союз ремесленников запретил парню заниматься такой деятельностью, поскольку он не получил соответствующего обучения.
Казалось бы, парень попал в безвыходное положение. Однако ему на помощь пришла случайность. В университет Глазго завезли партию астрономических приспособлений. Их требовалось чистить, настраивать, устанавливать. С помощью протекции своего дяди Уатту удалось получить работу в университете, и он открыл при учебном заведении небольшую мастерскую.
В университете молодой человек познакомился с Джозефом Блэком. Он был химиком. Результатом этой встречи стало создание целого ряда химических устройств. В 1759 году Джеймс начал сотрудничать с архитектором и предпринимателем Джоном Крейгом. Они начали изготавливать различные устройства, включая игрушки и музыкальные инструменты. Это приносило большой доход. Работа продолжалась в течение 6 лет – до самой смерти Крейга.
В 1763 году Джеймс женился на своей кузине Маргарет Миллер. С супругой он прожил до 1772 года – до ее смерти во время родов. У пары было 5 детей, однако до взрослого возраста дожило только двое. В 1777 году ученый женился на Энн МакГрегор. Супруга родила исследователю еще двоих детей.
Изобретательство
В 1759 году друг Уатта Джон Робисон заинтересовал его проблемой применения пара в качестве источника энергии для движения. На тот момент паровая машина Ньюкомена была известна уже полстолетия. При этом ее применяли преимущественно для откачивания воды из шахт. Но за этот период устройство ни разу не совершенствовали, и мало кто был знаком с особенностями его работы.
Уатт начал с нуля исследовать возможности применения пара, поскольку до того момента ни разу не сталкивался с этой проблемой. При этом старания получить рабочую модель устройства ничем не закончились. Ученому удалось сделать нечто вроде паровой машины Севери. Но полученное устройство имело много минусов, потому Уатт отказался от него.
В 1763 году к исследователю обратился университетский профессор с просьбой отремонтировать макет паровой машины Ньюкомена. Уатт провел ряд исследований и удостоверился в неэффективности машины. Это заставило его внести в конструкцию целый ряд усовершенствований.
При этом самая значительная разработка Джеймса была запатентована в 1769 году. Она называлась изолированной камерой для конденсации. В том же году ученому удалось сконструировать действующую модель, которая функционировала по такому принципу. Однако получить полноразмерную машину не удавалось, поскольку не хватало финансов.
В 1782 году ученый создал машину двойного действия. Благодаря усовершенствованиям ученого продуктивности паровой машины стала больше в 4 раза. К тому же ему удалось облегчить управление устройством.
Судебные разбирательства по патентам
После того, как люди оценили плюсы нового устройства, появилось много подделок. Они часто имели не слишком хорошее качество. Потому Уатт совместно со своим партнером Болтоном начали бороться с подделками, которые негативно влияли на репутацию их фирмы.
Судебные дела занимали много времени и сил. К тому же они приводили к значительным финансовым потерям. Однако Уатт и Болтон смогли выиграть дела и защитить свои права.
Старость
Уатт был очень разносторонним человеком. Он много читал и знал иностранные языки. В старости ученый занимался машиной для копирования скульптур. Исследователь назвал свое изобретение эйдографом. Это механическое устройство давало возможность копировать статуи, медальоны и другие объекты сложной формы. Уатт начал работать над таким устройством еще в конце восемнадцатого века, однако усовершенствовать его удалось через много лет.
Ученый умер в 83 года. Он был похоронен в церкви Хэндсворте. В скором времени в Вестминстерском аббатстве был построен памятник ученому.
Главные изобретения Джеймса Уатта
За свою жизнь исследователь создал много значимых изобретений, каждое из которых внесло важный вклад в науку.
Паровая машина
Джеймса Уатта нельзя назвать изобретателем паровой машины. Это устройство было описано еще в первом веке до нашей эры. При этом Уатту удалось создать универсальную паровую машину путем усовершенствования устройства Ньюкомена. Важным новшеством, которое придумал ученый, была изолированная камера для конденсации. Уатт запатентовал свою разработку в 1769 году.
Паровой молот
На это устройство Джеймс получил патент в 1784 году. Оно было оснащено маховым колесом для привода рычажного молота. Первое устройство Уатта имело вес 54,5 килограмма. При этом оно могло приподниматься на 8 дюймов. Впоследствии ученый усовершенствовал свое важное изобретение.
Копировальный пресс
Эта разработка исследователя датируется 1780 годом. Копировальный пресс включал коробку. В нем присутствовали отделения для карандашей. Также конструкция включала ручку, линейку и бумагу. К тому же в устройство входил особый отсек для копировальной бумаги. В коробке присутствовал запас краски и воды на 24 листа. Для зажима применялась металлическая крышка. Перед началом работы листы для копирования держали в особом составе в течение 12 часов.
Копирование осуществлялось при помощи поворота ручки устройства, которая вращала 2 латунных валика внизу корпуса. Документ, который требовалось скопировать, помещали на специальную пластину и прижимали к смоченной в воде бумаге. В результате удавалось получить оттиск. Это помогало добиться зеркальной копии документа. Через 24 часа сушки ее можно было использовать.
Параллелограмм Уатта
Уатт придумал этот механизм в 1784 году. Он придавал прямолинейное движение поршню паровой машины. Прибор включал 2 горизонтальных рычага, которые шарнирно крепились к концам вертикального приспособления. Оно фиксировалось в центральной части балки моста и могло вращаться. Сегодня это изобретение применяется на задней оси в отдельных подвесках автомобилей.
Джеймс Уатт – известный шотландский ученый, который сделал много важных изобретений. Однако главной разработкой исследователя считается универсальная паровая машина.
Похожие записи:
Что изобрел ученый Луи Пастер и история создания вакцины от бешенства
Кто и в каком году изобрел термометр – история создания
История создания противогаза – кто и в каком году его изобрел
История создания первых механических часов – кто и в каком году изобрел
Кто и в каком году изобрел WWW, история создания всемирной паутины
Что такое и как выглядит граммофон – кто и когда изобрел, история создания
История создания керосиновых ламп – когда они появились и кто изобрел
Кто и в каком году изобрел спички – история их создания