Τζέιμς Βατ

Βιογραφία

Ο James Watt γεννήθηκε στις 19 Ιανουαρίου 1736 στο Greenock, Renfrewshire. Ο πατέρας του ήταν ναυπηγός, πλοιοκτήτης και εργολάβος, και διετέλεσε επικεφαλής της πόλης. Η μητέρα του, Agnes Muirhead, προερχόταν από διακεκριμένη οικογένεια και είχε καλή μόρφωση. Και οι δύο ήταν πρεσβυτεριανοί και ισχυροί Covenanters. Ο παππούς του Watt, Thomas Watt, δίδασκε μαθηματικά και ήταν baillie του βαρόνου του Cartsburn. Ο Watt δεν πήγαινε κάθε μέρα στο σχολείο. Στην αρχή, τον δίδασκε κυρίως στο σπίτι η μητέρα του, αλλά αργότερα παρακολούθησε το γυμνάσιο του Γκρίνοκ. Παρουσίαζε μεγάλη επιδεξιότητα με τα χέρια του και φυσική ικανότητα στα μαθηματικά, αν και τα λατινικά και τα ελληνικά δεν τον ενδιέφεραν. Απορρόφησε επίσης τους θρύλους και τις παραδόσεις του σκωτσέζικου λαού.

Ο φυγοκεντρικός ρυθμιστής

Μία από τις πολλές βελτιώσεις του Watt ήταν η εφεύρεση ενός "φυγοκεντρικού ρυθμιστή" για την αυτόματη ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα. Αυτό είναι πιο εμφανές στις ατμομηχανές, όπου ρυθμίζει την εισαγωγή ατμού στον κύλινδρο (ή στους κυλίνδρους). Βρίσκεται επίσης σε μηχανές εσωτερικής καύσης και σε τουρμπίνες με διάφορα καύσιμα, καθώς και σε ορισμένα σύγχρονα ρολόγια με χτύπημα.

Ο φυγοκεντρικός ρυθμιστής είναι μια ομοιοστατική συσκευή που ελέγχει την ταχύτητα ενός κινητήρα ρυθμίζοντας την ποσότητα της "ενδιάμεσης ουσίας" (ατμός) που κινεί τη μηχανή. Αυτό διατηρεί σχεδόν σταθερή ταχύτητα ανεξάρτητα από τις συνθήκες φορτίου ή παροχής καυσίμου. Χρησιμοποιεί την αρχή του αναλογικού ελέγχου: αυτό σημαίνει ότι η διακοπή του ατμού (στην προκειμένη περίπτωση) μεταβάλλεται ανάλογα με την ταχύτητα της μηχανής.

Στη συσκευή fly-ball του Watt, καθώς η μηχανή επιταχύνει, οι μπάλες πετούν πιο γρήγορα. Καθώς πετούν πιο γρήγορα, απομακρύνονται από τον κεντρικό στύλο. Καθώς απομακρύνονται από τον κεντρικό στύλο, κλείνουν την παροχή ατμού πιο σταθερά. Καθώς το κάνουν αυτό, η μηχανή επιβραδύνει και οι μπάλες περιστρέφονται πιο αργά και επιτρέπουν περισσότερο ατμό στους κυλίνδρους. Επιπλέον, το σύστημα διαθέτει μια βαλβίδα ασφαλείας για να επιτρέπει τη διαφυγή της περίσσειας ατμού χωρίς να κινεί τους τροχούς. 500 μηχανές Boulton & Watt κατασκευάστηκαν από την εταιρεία μεταξύ 1775 και 1800.

Αργότερα, αυτό το είδος βρόχου ανατροφοδότησης έγινε ένα σημαντικό εργαλείο της κυβερνητικής.

Φυγοκεντρικός ρυθμιστής σε μηχανή Boulton & Watt του 1788


Σχέδιο ενός φυγοκεντρικού ρυθμιστή "flyball"

Σύμπραξη

Ο Watt συνεργάστηκε με ένα άλλο μέλος της Midlands Lunar Society, τον Matthew Boulton. Η εταιρεία Boulton & Watt σχεδίασε και κατασκεύασε ατμομηχανές και ήταν πολύ σημαντική για τη βιομηχανική επανάσταση.

The Soho Foundry

Αρχικά η εταιρεία έκανε το σχέδιο και τις προδιαγραφές για τις μηχανές και επέβλεπε τις εργασίες για την ανέγερσή τους στην ιδιοκτησία του πελάτη. Οι ίδιοι δεν παρήγαγαν σχεδόν κανένα από τα εξαρτήματα. Ο Βατ έκανε το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας του στο σπίτι του στο Harper's Hill του Μπέρμιγχαμ, ενώ ο Μπούλτον εργαζόταν στο εργοστάσιο του Σόχο.

Σταδιακά οι εταίροι άρχισαν να κατασκευάζουν όλο και περισσότερα εξαρτήματα και το 1795 αγόρασαν ένα ακίνητο περίπου ένα μίλι μακριά από το εργοστάσιο στο Σόχο, στις όχθες του καναλιού του Μπέρμιγχαμ. Εκεί έχτισαν ένα νέο χυτήριο για την κατασκευή των κινητήρων. Το χυτήριο του Soho άνοιξε το 1796, σε μια εποχή που οι γιοι του Watt, ο Gregory και ο James Jr. συμμετείχαν σε μεγάλο βαθμό στη διαχείριση της επιχείρησης. Το 1800, έτος συνταξιοδότησης του Watt, η εταιρεία κατασκεύασε συνολικά σαράντα μία μηχανές.

Ο Watt συνταξιοδοτήθηκε το 1800, την ίδια χρονιά που έληξε η θεμελιώδης πατέντα του και η συνεργασία του με τον Boulton. Η περίφημη εταιρική σχέση μεταβιβάστηκε στους γιους των ανδρών, Matthew Robinson Boulton και James Watt Jr. Ο επί μακρόν μηχανικός της εταιρίας William Murdoch έγινε σύντομα συνέταιρος και η εταιρία ευημερούσε.