Уатт Джеймс

(Watt, James)(1736-1819), шотландский инженер и изобретатель, создатель универсальной тепловой машины. Родился 19 января 1736 в Гриноке неподалеку от Глазго. Его отец владел многими ремеслами, занимался коммерцией, имел судоремонтную мастерскую и был членом городского совета. Чтению, письму и счету Джеймса обучили родители, так как из-за слабого здоровья он поздно пошел в школу. Прилежный в занятиях, склонный к изучению математики и других точных наук, он проявлял также способности к слесарному и столярному делу, работая в мастерской отца. Эти качества определили выбор профессии. Для обучения на мастера по слесарному делу отец отправил его в возрасте 18 лет в Лондон. Освоив за год семилетнюю программу, молодой специалист возвратился в Шотландию и через некоторое время получил место механика в университете Глазго.

Здесь он снискал дружбу и покровительство двух талантливых физиков - Дж.Блэка и Дж.Робинсона. Знания и опыт, приобретенные в стенах университета с 1759 по 1762, создали благоприятную почву для его будущей изобретательской деятельности. Блэк и Робинсон занимались определением теплоты парообразования, а Уатт принимал участие в обеспечении технической стороны проводимых ими экспериментов. Он имел возможность воочию убедиться, какая огромная энергия заключена в паре, и решил ознакомиться с работами создателей паровых машин того времени. Это - "огневая машина" французского изобретателя Д.Папена, объединявшая в одном устройстве котел для парообразования и рабочий цилиндр. Паровой водоподъемник военного инженера Т.Севери, в котором рабочий цилиндр был отделен от котла и для быстрой конденсации пара обливался снаружи холодной водой.

Наконец - пароатмосферная машина Т.Ньюкомена. Последняя отличалась от предыдущих машин тем, что 1) движущей силой в ней было атмосферное давление, а разрежение достигалось при конденсации пара. 2) в цилиндре находился поршень, который совершал рабочий ход под действием пара. 3) вакуум достигался в результате конденсации пара при впрыскивании внутрь цилиндра холодной воды. Отлаживая университетскую модель паровой машины Ньюкомена, Уатт пришел к выводу, что для уменьшения расхода пара в ней необходимо вынести процесс конденсации за пределы цилиндра. Это было его первым изобретением, на которое он получил патент 5 января 1769. При материальной поддержке доктора Ребека, основателя первого металлургического завода в Шотландии, Уатт построил свою первую экспериментальную машину.

Однако модель оказалась неудачной, и сотрудничество с Ребеком прервалось. Несмотря на нехватку средств, Уатт продолжал работать над совершенствованием паровой машины и добился хороших результатов. Его работы заинтересовали М.Болтона, инженера и богатого фабриканта, владельца металлообрабатывающего завода в местечке Сохо близ Бирмингема. В 1775 они заключили соглашение о партнерстве, оказавшемся весьма плодотворным. В 1781 Уатт получил патент на вторую модель своей машины. Новшества, внесенные в нее и в последующие модели, включали. 1) цилиндр двойного действия - пар подавался попеременно по разные стороны от поршня, при этом отработанный пар поступал в конденсатор. 2) жаровую рубашку, окружавшую рабочий цилиндр для снижения тепловых потерь, и золотник.

3) преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала сначала посредством шатунно-кривошипного механизма, а затем с помощью шестеренчатой передачи, явившейся прообразом планетарного редуктора. 4) центробежный регулятор для поддержания постоянства числа оборотов вала и маховик для уменьшения неравномерности его вращения. В 1785 Уатт запатентовал топку котла новой, более экономичной конструкции. Фирма "Болтон и Уатт" испытала на себе все превратности судьбы, от падения спроса на ее продукцию до защиты своих изобретательских прав в судах. На 1781 пришелся самый трудный период ее деятельности. Однако с 1783 дела ее пошли в гору, и она начала процветать. Универсальный паровой двигатель двойного действия с непрерывным вращением (паровая машина Уатта), экономичный и эффективный, получил широкое распространение и сыграл большую роль в переходе к машинному производству.

В 1800 Дж.Уатт удалился от дел, но продолжал заниматься научными изысканиями вплоть до конца жизни. Умер Уатт 25 августа 1819.ЛИТЕРАТУРАКонфедератов И.Я. Джемс Уатт - изобретатель паровой машины. М., 1969.