James Watt lahir pada tahun 1736 di Greenock, Skotlandia. James adalah tipis, anak lemah yang menderita migrain dan sakit gigi. Dia menikmati matematika di sekolah dasar, dan juga belajar pertukangan dari ayahnya. Ayahnya adalah seorang tukang kayu dengan pelatihan, dan membangun apa pun dari furnitur untuk kapal, tapi terutama bekerja di bidang pembuatan kapal. Watt belajar tentang alat bantu navigasi pada kapal: kuadran, kompas, teleskop. Dengan midteens ia tahu ia ingin menjadi seorang pembuat alat. Ayah Watt baru saja kehilangan investasi yang besar karena kapal karam, dan ia bisa melihat manfaat dari pekerjaan lain, begitu juga mendukung ambisi Watt. Sayangnya, tidak ada kesempatan untuk pelatihan instrumen di Greenock.
Pada 1754 Watt pergi ke Glasgow, Skotlandia dan berkenalan dengan Robert Dick melalui seorang kerabat yang bekerja di University of Glasgow. Robert Dick, seorang ilmuwan University, terkesan dengan keterampilan dasar Watt pada instrumen keputusan, tetapi mengakui perlunya pelatihan khusus. Dick mendorong Watt untuk pergi ke London untuk pelatihan. Watt menghabiskan dua minggu di London mencari kesempatan magang. Namun para pembuat instrumen lindung perdagangan mereka dengan aturan tubuh yang dikenal sebagai Perusahaan memuja dari Jam pembuat. Satu-satunya pekerjaan adalah untuk pembuat instrumen sepenuhnya terlatih atau trainee magang melayani tujuh tahun!
John Morgan, seorang pembuat alat di jantung kota London, tidak selalu mengikuti aturan, dan setuju untuk mengambil Watt sebagai magang pada kondisi upah kecil! Morgan mengakui kemampuan Watt, dan setuju untuk memperpendek magang untuk jangka waktu satu tahun. Watt mengambil tawaran itu pada tahun 1755. Dalam waktu dua bulan, kemampuan Watt melampaui mereka magang resmi Morgan, yang telah berada di sana dua tahun. Watt sangat ingin menjejalkan beberapa tahun pelatihan menjadi satu, dan bekerja 10 jam sehari di bengkel dingin. Setelah jam, ia bekerja untuk sejumlah kecil uang tunai, dan ayahnya mengirimnya sedikit, tapi ia mempertahankan berjam-jam pada sedikit makanan, dan kesehatannya menurun. Selama waktu ini, Inggris sedang berperang dengan Perancis, dan militer akan memaksa ke dalam layanan setiap orang berbadan sehat. Watt menghindari jalan-jalan untuk alasan ini, yang mungkin mempengaruhi kesehatannya lebih lanjut. Watt selesai tahun magang berhasil, tapi kesehatannya runtuh segera setelah itu.
Watt kembali ke Glasgow pada tahun 1756, sekarang menjadi pembuat alat terlatih. Universitas Nya Glasgow kenalan mengetahui kembali, dan memberinya beberapa pekerjaan. Watt mendirikan tokonya, tetapi menemukan bahwa pembuat instrumen lain dijauhi kepercayaan dan pelatihan. Dia adalah orang luar di Glasgow, setelah dilatih di London. Para profesor Universitas yang diakui kemampuannya, dan tidak perlu mematuhi tradisi pembuat instrumen. Mereka diatur izin untuk mendirikan toko untuk Watt atas dasar Universitas dan menciptakan posisi "Instrumen Matematika Maker untuk Universitas".
Bahkan dengan posisi baru, Watt masih mengalami kesulitan menemukan cukup bekerja sejak pembuat instrumen lain yang agak bermusuhan. Dia mulai membuat alat-alat musik untuk menghindari persaingan. Alat musik Nya perbaikan atas model yang ada dan bisnis mulai tumbuh. Pada 1758, seorang arsitek memberinya dukungan untuk membuka toko baru di jantung Glasgow. Bisnis dan reputasinya tumbuh terus dan pada 1763 ia magang sendiri, tapi dia tidak keluar dari utang.
Pekerjaan yang mengubah sejarah
Watt selalu memiliki pekerjaan dari para ilmuwan Universitas, sehingga ia dipertahankan selama bertahun-tahun tokonya pada properti University. Profesor John Anderson adalah kakak pendamping sekolah dasar, Andrew. Suatu hari pada tahun 1763, Profesor John Anderson membawa Watt masalah baru. Universitas memiliki model lab-skala Newcomen pompa untuk menyelidiki mengapa pompa skala penuh diperlukan begitu banyak uap. Model ini mengalami masalah. Ini akan kios setelah beberapa stroke. Watt diakui bahwa cacat itu disebabkan oleh boiler berukuran yang tidak bisa memberikan uap yang cukup untuk memanaskan silinder setelah beberapa stroke. (Lihat rincian pompa Newcomen).
Selama pemecahan masalah model skala lab, Watt menemukan alasan utama mesin berukuran penuh dikonsumsi dalam jumlah besar seperti uap. Namun, implementasi solusi tidak datang dengan mudah. The Newcomen pompa yang dibutuhkan dalam jumlah besar seperti uap karena mereka didinginkan selama setiap stroke, kemudian dipanaskan. Watt membutuhkan cara untuk menyingkat uap tanpa pendingin silinder. Watt diserahkan masalah dalam kepalanya selama berbulan-bulan dan melakukan banyak percobaan. Dia belajar banyak tentang sifat uap, dan mandiri menemukan panas laten penguapan dalam eksperimennya. Dia juga ditabulasikan tekanan uap air pada berbagai suhu sebelum karya Clapeyron. Salah satu teman Universitas nya adalah Profesor Black, yang telah menemukan panas laten sebelumnya dan telah mengajar di atasnya tanpa sepengetahuan Watt. Mereka berbagi banyak percakapan yang menarik setelah Watt mengatakan Profesor Hitam "penemuan"-nya. Konsep terobosan untuk memperbaiki mesin Newcomen datang pada Mei 1765, lebih dari dua tahun setelah Watt mulai mempelajari mesin. Watt kemudian menggambarkan saat inspirasi:
"Aku pergi untuk berjalan-jalan pada sore hari Sabat halus, di awal 1765. Aku telah memasuki hijau gerbang di kaki Charlotte Street dan telah lulus tua cuci-rumah. Aku berpikir atas mesin saat itu , dan sudah sejauh rumah kawanan itu, ketika ide muncul dalam pikiran saya bahwa sebagai uap badan elastis itu akan bergegas ke ruang hampa, dan jika komunikasi dilakukan antara silinder dan kapal kelelahan itu akan bergegas ke dalamnya , dan mungkin ada kental tanpa pendingin silinder. Saya kemudian melihat bahwa saya harus menyingkirkan uap terkondensasi dan injeksi air jika saya menggunakan jet seperti pada mesin Newcomen. Dua cara untuk melakukan hal ini terjadi kepada saya. Pertama, air mungkin lari oleh pipa menurun, jika offlet bisa didapat pada kedalaman tiga puluh lima atau tiga puluh enam meter, dan setiap udara dapat diekstraksi dengan pompa kecil. Yang kedua adalah untuk membuat pompa cukup besar untuk mengekstrak baik air dan udara .... aku tidak berjalan lebih jauh dari golf-rumah ketika semuanya telah diatur dalam pikiran saya. "
Dengan kondensor terpisah, proses kondensasi dapat berlangsung terus-menerus dan silinder uap dapat dievakuasi, namun tetap panas. Uap itu akan bergegas ke kondensor di mana tekanan itu kurang lebih sama dengan tekanan uap air.
Watt tidak akan bekerja pada hari Minggu, seperti kebiasaan hari. Dia dikendalikan sabar, tapi hal pertama Senin pagi dia berada di tokonya. Dia menciptakan sebuah piston darurat dan kondensor menggunakan jarum suntik kuningan. Dia mengisi tabung suntik dengan uap. Dia dipompa udara keluar dari kondensor darurat, dan didinginkan. Berhasil! (Baca detail lebih lanjut tentang percobaan Watt).
Watt adalah 29 pada 1765 ketika ia menemukan idenya akan bekerja. Namun itu akan menjadi 11 tahun sebelum ia melihat penemuannya dalam praktek! Dia sederhana, goodhearted, dan pemalu. Dia pernah menulis kepada mitra bisnisnya, Boulton, bertahun-tahun kemudian, "Aku lebih suka menghadapi meriam dimuat daripada menyelesaikan rekening yang disengketakan atau membuat tawar-menawar." Dia juga memahami pentingnya pengembangan dirinya. "Saya bisa memikirkan apa-apa kecuali mesin ini", katanya.
Menunggu
Teman Universitas Watt memperkenalkannya kepada John Roebuck, seorang industrialis yang memegang sewa di tambang batubara. Roebuck setuju untuk mendukung pengembangan mesin skala penuh setelah ia melihat model kerja. Watt mencurahkan banyak waktu untuk mengatasi masalah dan mengembangkan sebuah model skala penuh. Roebuck tidak mempekerjakan teknisi dengan pengalaman bahwa proyek Watt diperlukan. Watt sendiri adalah seorang pembuat instrumen tingkat pertama, tapi ia tidak cocok untuk mengelola kru kerja untuk mengoperasikan pompa. Selama empat tahun ke depan, Watt dikonsumsi dengan membuat kerja mesin. Percobaan yang lambat dan mahal. Kesulitan terbesar adalah mempertahankan segel pada piston besar. Pada mesin Newcomen, piston dan silinder terdiri atas besi cor, dan bugar adalah kualitas sangat miskin. Namun, karena seluruh silinder itu harus didinginkan, piston itu disegel dengan mempertahankan air di atas piston dalam silinder terbuka. Setiap kebocoran di mesin Newcomen hanya tersedot air ke dalam silinder tanpa mengalahkan kekuatan pendorong bagi gerakan. Solusi tersebut tidak dapat diterima dengan desain Watt di mana piston itu harus dipertahankan panas.
Meskipun mesin kerja skala penuh dibangun di tambang batu bara Roebuck, upaya itu berat pada energi serta keuangan. Andrew Carnegie menulis dalam biografinya tentang Watt:
The rakasa mesin yang baru, di mana begitu banyak bergantung, siap untuk diadili akhirnya pada bulan September 1769 Sekitar enam bulan telah dihabiskan dalam konstruksi.. Keberhasilannya adalah acuh tak acuh. Watt telah menyatakan itu menjadi "pekerjaan canggung." Baru-pipa kondensor tidak bekerja dengan baik, silinder itu hampir tidak berguna, karena telah dilemparkan buruk, dan kesulitan tua dalam menjaga piston-kemasan ketat tetap. Banyak hal yang mencoba untuk kemasan-gabus, kain diminyaki, topi tua (mungkin merasa), kertas, kotoran kuda, dll, dll Masih uap melarikan diri, bahkan setelah overhaul menyeluruh. Percobaan kedua juga gagal. Begitu besar kesenjangan antara model mainan kecil dan praktis kerja-performing raksasa, batu yang di atasnya banyak penemu teori optimis telah hancur! Seandainya Watt menjadi salah satu dari kelas itu, ia tidak bisa berhasil. Di sini kita memiliki bukti lain dari kesehatan dari anggapan bahwa Watt, mekanik, adalah hampir sama pentingnya dengan Watt penemu. (Carnegie, Andrew James Watt, New York: Doubleday, Halaman & Company, Mei, 1905.)
Roebuck adalah mendukung Watt dan mendorongnya untuk tetap bekerja pada pompa. Watt bisa mendapatkan mesin besar untuk bekerja dengan baik cukup untuk mengajukan permohonan paten, dan Roebuck membiayai paten mesin yang diberikan pada tahun 1769. Sebagai gantinya, Roebuck setuju untuk melunasi semua utang Watt untuk toko alat musiknya tapi akan mengambil dua pertiga dari uang penemuan dibuat. Watt menemukan perjanjian ini diterima karena percobaan besar yang lambat dan mahal. Penemuan itu jauh dari siap untuk produksi. Kemudian, Roebuck melakukan hal lain yang membantu Watt. Dia tidak langsung memperkenalkan Watt ke Matthew Boulton of Birmingham, Inggris. Pengenalan terakhir ini adalah salah satu yang membantu penemuan menciptakan revolusi mesin uap - tapi revolusi tidak datang dengan mudah atau cepat!
Boulton mengakui bahwa mesin memiliki potensi aplikasi untuk lebih dari memompa air! Boulton adalah seorang industrialis dengan visi yang luar biasa untuk memiliki semua pengrajin bekerja di gedung yang sama - sebuah "pabrik" (kemudian disingkat menjadi "pabrik"). Sebelumnya, pengrajin memiliki semua dipertahankan toko individu. Selanjutnya, Boulton memiliki keinginan untuk memberikan pabrik dengan peralatan terbaik dan pengrajin terbaik. Boulton yakin bahwa dia bisa menjual mesin.
Sayangnya, Boulton tidak bisa bekerja keluar kesepakatan dengan Roebuck yang memiliki kontrol mayoritas paten. Berkecil hati dan membutuhkan uang tunai sendiri, Watt meninggalkan instrumen membuat bisnis pada 1771, dan mengambil survei. Pada bulan Maret 1773, Roebuck sangat membutuhkan uang tunai. Boulton memperoleh hak Roebuck untuk mesin pada tahun 1773, empat tahun setelah mesin telah dipatenkan, dan sembilan tahun setelah Watt pertama kali menemukan kondensor terpisah. Boulton yakin masalah bisa diselesaikan.
Kemitraan Sempurna
Boulton dan Watt kepribadian saling melengkapi dan mereka bergaul dengan baik. Perakitan Boulton tentang pengrajin ulung disediakan sangat dibutuhkan keahlian yang telah Watt kekurangan dalam kolaborasinya dengan Roebuck. Begitu Watt selesai kewajibannya untuk survei, ia pindah ke Birmingham untuk bergabung dengan toko Boulton itu. Watt dipertahankan bekerja pada mesin serta tugas-tugas lainnya. Pada bulan November, 1774 ia menulis kepada ayahnya,
"Bisnis saya di sini sekitar ternyata lebih sukses, yang mengatakan, pemadam kebakaran saya telah menemukan sekarang akan, dan jawaban yang jauh lebih baik dari yang lain yang belum dibuat."
Suratnya adalah pernyataan sederhana antusiasme sebenarnya, karena konsep-konsepnya yang berkembang menjadi mesin yang fantastis. Keinginan Boulton untuk menyewa pengrajin terbaik telah memungkinkan keberhasilan.
Sukses at Last
Pada Maret 1776 Bentley Mining Company mulai piece terbaru mereka peralatan, mesin Boulton-Watt. The Bentley Mining Company telah mengambil risiko besar dengan meninggalkan setengah dibangun mesin Newcomen dan menggantinya dengan mesin Boulton-Watt. Hari mesin dihidupkan seorang reporter surat kabar hadir:
"Dari Momen pertama pengaturan untuk Bekerja, itu membuat sekitar 14 sampai 15 Strokes per Minute, dan mengosongkan Pit Mesin (yaitu sekitar 90 Feet dalam dan berdiri 57 Feet tinggi dalam Air) dalam waktu kurang dari satu jam". Dari "Aris Birmingham Gazette, 11 Maret 1776.
(Catatan Teknis:. Air dapat ditarik oleh hisap kurang dari 33 kaki, sehingga pompa ditempatkan dalam jarak dari bagian bawah)
Mesin Bentley Mining Company ini menggunakan silinder dibuat oleh pandai besi terbaik di Inggris, John Wilkinson, yang baru-baru ini mengembangkan teknik untuk silinder membosankan (meriam) dan telah mengadopsi teknik untuk silinder uap dari mesin Boulton-Watt. Katup, pipa, dan peralatan yang diproduksi di Soho pabrik - pabrik 2 kilometer dari Birmingham bermitra dengan Boulton dan Watt. Mesin baru digunakan 1/4 dari uap yang mesin Newcomen telah diperlukan! (Lihat Watt Mesin)
Mesin baru Boulton-Watt adalah sukses besar. Watt menjadi sangat sibuk mempertahankan bisnis di tambang Cornwall dan menyiapkan pompa baru untuk tambang di wilayah Cornwall.
Lebih dari Pompa
Boulton mengakui potensi perangkat untuk melakukan lebih dari memompa air. Dia juga mengakui pasar yang terbatas untuk perangkat untuk menggerakkan pompa. Pada Juni 1781 ia menulis kepada Watt:
"Orang-orang di London, Manchester dan Birmingham adalah pabrik uap gila. Saya tidak bermaksud untuk cepat Anda, tapi saya pikir dalam perjalanan satu atau dua bulan, kita harus menentukan untuk mengambil paten untuk metode-metode tertentu menghasilkan gerakan pemutaran ... Tidak ada Cornwall lainnya dapat ditemukan, dan garis yang paling mungkin untuk konsumsi mesin kami adalah aplikasi mereka untuk pabrik yang tentunya merupakan lapangan yang luas "(Sproule, Ann James Watt, Exley Publications, Herts, UK, 1992 )
Watt menjawab panggilan ini, juga. Pada usia 45, Watt mengembangkan penemuan besar berikutnya - sebuah metode untuk mengubah gerak reciprocating piston untuk gerakan berputar. Penemuan ini adalah sistem matahari dan gigi planet. Penemuan ini adalah lebih baik daripada crankshaft yang sudah dipatenkan (ide Watt mengatakan dicuri darinya). Matahari dan planet gigi sistem diizinkan roda pemutaran untuk mengubah lebih dari sekali per stroke piston! Karena piston bergerak perlahan, ini adalah perbaikan besar! Sebuah mesin dipatenkan pada tahun 1782 oleh Boulton dan Watt mengalami perbaikan besar lainnya - katup silinder uap yang digunakan di atas dan bawah piston untuk menghubungkan secara independen ke boiler atau kondensor; piston melakukan pekerjaan pada kedua stroke ke atas dan ke bawah! Ini menyamakan keluar membelai piston, melakukan pekerjaan yang sama pada setiap gerakan. Watt mengalami perbaikan besar lain di mesin ini. Dia telah merancang mekanisme untuk mencocokkan gerakan goyang balok (yang menelusuri busur) dengan gerakan linier dari piston. Hal ini dikenal sebagai "parallel motion" perangkat, dan yang diperlukan untuk memungkinkan piston untuk mendorong balok pada stroke ke atas; rantai yang digunakan dalam mesin sebelumnya single-acting tidak mentransfer pekerjaan pada stroke ke atas. Dia pernah mengatakan kepada anaknya bahwa ini adalah penemuan yang ia paling bangga. (Lihat dua bertindak Mesin)
Pada tahun 1782 penggergajian memerintahkan mesin yang mengganti 12 kuda. Watt menggunakan data dari penggergajian untuk menentukan bahwa kuda bisa mengangkat £ 33.000 jarak satu kaki dalam satu menit - dan dengan demikian mengembangkan unit hp.
Kontribusi besar lainnya yang dikembangkan oleh Watt termasuk klep penutup uap dan mekanisme untuk menghubungkan throttle ke gubernur mesin. Digunakan bersama-sama, perangkat ini diatur aliran uap ke piston dan terus kecepatan mesin konstan.
Pada 1800, 84 pabrik kapas Inggris digunakan Boulton dan Watt mesin. Begitu pula pabrik wol dan pabrik tepung! Dalam tahun-tahun berikutnya, Watt menikmati kesuksesan dan ketenaran dia layak.
Hari ini, adalah tepat untuk mengakui kontribusi Watt ketika kami menggunakan British (and Engineering Amerika) unit untuk kekuasaan, hp, dan unit SI untuk daya, Watt.
Tanggal dalam sejarah mesin uap dan James Watt
1698 Thomas Savery paten 1712 Thomas Newcomen paten 1736 Watt lahir 1755 Watt dilatih di London 1763 Watt menemukan masalah dengan mesin Newcomen 1765 Watt menemukan kondensor eksternal 1769 Roebuck dan Watt paten mesin 1774 Boulton memperoleh hak paten Roebuck. Watt pindah ke Birmingham 1776 pertama Boulton dan Watt mesin diterapkan secara komersial 1781-2 Paten untuk matahari dan planet gigi, dan mesin double-acting 1800 Mesin paten habis. Watt pensiun pada 64, sehat, bahagia, dan terkenal 1819 James Watt meninggal, usia 83
Sourced from : Egr Educations
0 comments:
Post a Comment