¿Por qué se considera a Watt la primera generación de expertos en tecnología moderna?

Watt nació el 19 de octubre de 1736 65438. Su padre era un constructor naval que operaba varios barcos y tenía un taller de reparación. Su madre es una ama de casa bien informada. Watt era naturalmente cobarde y retraído, y a menudo se tomaba un tiempo libre para ir a la escuela. Por tanto, su tarea no es muy buena. Pero tiene una gran sed de conocimiento y le gusta especialmente la geometría. Debido a problemas de salud, Watt no se graduó de la escuela secundaria, por lo que abandonó la escuela y se fue a casa a estudiar solo. Más tarde, Watt fue a la fábrica de su padre para aprender tecnología y operar varias herramientas. Después de varios años de arduo trabajo, aprendió diversas habilidades como carpintería, fundición y procesamiento de metales, fabricación de maquinaria y reparación de instrumentos. , sentando una base sólida para invenciones posteriores.

En 1753, el padre de Watt fracasó en los negocios y luego su madre murió, dejando a la familia empobrecida. Watt, de 17 años, se vio obligado a salir a ganarse la vida y se convirtió en aprendiz en una tienda de relojes de Glasgow. Dos años más tarde llegó a Londres y se convirtió en discípulo del famoso mecánico Morgan. En 1756 regresó a Escocia. Watt quería iniciar su propio negocio de fabricación de instrumentos, pero debido a que su aprendizaje no fue lo suficientemente largo para cumplir con los requisitos de la autoridad municipal, tuvo que ser presentado por un amigo y se convirtió en trabajador reparando instrumentos didácticos en la Universidad de Glasgow bajo la jurisdicción. de la autoridad municipal. Pronto, un empresario donó una gran cantidad de instrumentos astronómicos a la Universidad de Glasgow, pero estos instrumentos estaban en mal estado y no podían funcionar correctamente. Watt tomó la iniciativa de reparar estos instrumentos y fueron reparados rápidamente. Un profesor elogió sinceramente: Watt es un joven con ricos conocimientos de mecánica, muy alerta y con un talento excepcional.

En 1763, otro modelo dañado de la máquina de vapor fue enviado a la Universidad de Glasgow. Watt recibió la responsabilidad total de reparar y poner en marcha la maquinaria para que los estudiantes pudieran realizar experimentos. Nadie pensó que este era el comienzo de los grandes logros de Watt en la historia de la humanidad.

Una máquina de vapor es un dispositivo de potencia que utiliza vapor para convertir la energía térmica en energía mecánica. La comprensión y utilización del vapor tiene una larga historia. Después del establecimiento de la monarquía constitucional británica, la industria británica se desarrolló rápidamente. Las máquinas de hilar Jenny y las máquinas de hilar hidráulicas se utilizaron ampliamente. Sin embargo, los problemas de energía se convirtieron en el "cuello de botella" en la expansión de la producción de máquinas. En 1705, el herrero británico Niu Kemen construyó una "máquina de vapor Nu Kemen" que podía usarse para bombear agua de las minas. Sin embargo, debido a deficiencias como el consumo excesivo de combustible, el movimiento lineal alternativo y la temperatura incontrolable, no se ha utilizado ampliamente en otros departamentos de producción.

Watt presidió la reparación de una "máquina de vapor con puerta de botón". Después de aceptar esta tarea, reparó rápidamente el modelo de motor de puerta con botón. Pero no quedó satisfecho con ello. A través de esta reparación, Watt aprendió más sobre la estructura, el rendimiento y los problemas de la máquina de vapor, y se interesó por ella, como si estuviera fascinado. Observó que el pistón del motor de botón básicamente reemplazaba las manos humanas con energía mecánica, pero solo podía ir y venir 10 veces por minuto, lo cual era extremadamente ineficiente. Estaba decidido a mejorar el diseño de las máquinas de vapor.

Watt comenzó a estudiar los principios de las máquinas de vapor y a considerar problemas basados ​​en los principios de las máquinas. También estudió las propiedades del vapor, comenzando con cuestiones concretas como el consumo de vapor y combustible y luego ampliando a cuestiones abstractas como la relación entre el movimiento térmico y los motores. Realizó muchos experimentos pero aún no podía encontrar una forma concreta de mejorar la eficiencia de la máquina de vapor de botón.

Una tarde soleada de domingo, Watt estaba dando un paseo por los suburbios, pero su mente todavía estaba en la máquina de vapor. De repente, se le ocurrió una idea: instalar un condensador de vapor podría compensar el gran inconveniente de enfriar y condensar vapor en el cilindro, que desperdicia demasiado calor. Inmediatamente dejó su trabajo en la Universidad de Glasgow y se dedicó a la producción de prueba de prototipos. Después de repetidos experimentos en un sótano alquilado, Watt y sus asistentes finalmente construyeron una máquina de vapor de simple efecto con un condensador independiente en 1768, y obtuvieron una solicitud de patente al año siguiente. La máquina de vapor de Watt tiene ventajas más obvias que la máquina de vapor de Patton: es más segura y confiable, se mueve más rápido y reduce el consumo de combustible en un 75%. Todos elogiaron el invento de Watt.

"¡No! Es sólo una actuación en solitario. ¡También quiero hacer un vínculo para que funcione mejor!" Watt no estaba satisfecho con sus logros.

En 1774, Watt se mudó de Escocia a Birmingham debido a la muerte de su esposa. Con el apoyo del fabricante Bolton, continuamos construyendo y mejorando máquinas de vapor.

En 1781, Watt utilizó un mecanismo de engranajes planetarios para convertir el movimiento alternativo de la máquina de vapor en movimiento de rotación. En 1782, Watt construyó una máquina de vapor de varillaje más completa, que incrementó su eficiencia cuatro veces. En 1784, inventó el mecanismo de enlace paralelo, que hizo que las máquinas de vapor se utilizaran más ampliamente. Un año después, apareció en Inglaterra la primera máquina de hilar propulsada por una máquina de vapor. 1788 Watt inventó el regulador de velocidad centrífugo y la válvula de mariposa. En 1790, fabricó un actuador cilíndrico y finalmente completó todo el proceso de invención de la máquina de vapor. Desde entonces, el rendimiento superior de la máquina de vapor Watt ha reemplazado por completo al antiguo motor de puerta de botón.

Desde el punto de vista técnico, existen diferencias cualitativas entre la máquina de vapor Watt y la máquina Patton. El movimiento del pistón del motor de botón es impulsado en parte por el vapor y en parte por la presión atmosférica externa. La máquina de vapor de Watt utiliza un cilindro sellado y el movimiento del pistón depende completamente del empuje del vapor, por lo que se la puede llamar la primera máquina de vapor del mundo. Además, la aplicación de reguladores centrífugos en las máquinas de vapor creó una unidad de potencia, el caballo de fuerza, que también se atribuyó a Watt. Un regulador centrífugo es un dispositivo que controla un proceso mediante cambios en el proceso mismo. Aunque el auge de la automatización se produjo a finales del siglo XX, comenzó con Watt. La palabra regulador, a través del griego, nos da un lenguaje moderno: cibernética.

A juzgar por los métodos de investigación, Watt no entró en las filas de los artesanos en ese momento ni recibió educación superior. Pero encontró una nueva forma de observar, comprender y explorar las máquinas de vapor analizando cómo funcionaban, tanto desde el punto de vista científico como práctico. Este es un método de investigación único de los expertos técnicos modernos, por lo que no es exagerado llamar a Watt el primer experto técnico moderno.