Təxminən eyni vaxtda bir şotland İngiltərədə buxar mühərrikinin yaradılması üzərində işləyirdi. James Watt.

1763-cü ildən başlayaraq o, Newcomenin səmərəsiz buxar-atmosfer mühərrikini təkmilləşdirmək üzərində işləyirdi, ümumiyyətlə, yalnız su vurmaq üçün uyğun idi. Ona aydın idi ki, Newcomenin maşınının əsas çatışmazlığı silindrin qızdırılması və soyudulmasıdır. Bunun qarşısını necə almaq olar? Cavab 1765-ci ilin yaz bazar günü Watt-a gəldi. O, başa düşdü ki, buxar kondensasiyadan əvvəl klapanlı bir boru kəməri vasitəsilə ayrı bir çənə yönləndirilərsə, silindr hər zaman isti qala bilər. Bundan əlavə, silindr isti, kondensator isə soyuq qala bilər, əgər onların xarici hissəsi izolyasiya materialı ilə örtülmüşdür.

Bundan əlavə, Watt, nəhayət, buxar-atmosfer mühərrikini buxar mühərrikinə çevirən daha bir neçə təkmilləşdirmə etdi. 1768-ci ildə ixtirası üçün patent almaq üçün müraciət etdi. O, patent aldı, lakin uzun müddət buxar maşını qura bilmədi. Yalnız 1776-cı ildə Watt-ın buxar mühərriki nəhayət quruldu və uğurla sınaqdan keçirildi. Newcomenin maşınından iki dəfə təsirli olduğu ortaya çıxdı.

IN 1782 il, Watt gözəl yeni maşın yaratdı - ilk universal ikiqat fəaliyyət göstərən buxar mühərriki. O, silindr qapağını bir müddət əvvəl icad edilmiş möhürlə təchiz etdi, bu, piston çubuğunun sərbəst hərəkətini təmin etdi, lakin silindrdən buxar sızmasının qarşısını aldı. Buxar silindrə növbə ilə pistonun bir tərəfindən, sonra digər tərəfdən daxil oldu. Buna görə də piston buxarın köməyi ilə həm işləmə, həm də geri dönmə vuruşu etdi ki, bu da əvvəlki maşınlarda belə deyildi.İkitəsirli buxar mühərrikində piston çubuqunun çəkmə və itələmə hərəkəti yerinə yetirildiyi üçün əvvəlki hərəkət sistemi zəncirlər və yalnız dartıya cavab verən rokçu qolları yenidən düzəldilməli idi. Vatt birləşdirilmiş çubuqlar sistemini inkişaf etdirdi və piston çubuğunun qarşılıqlı hərəkətini fırlanma hərəkətinə çevirmək üçün planetar mexanizmdən istifadə etdi, buxar təzyiqini ölçmək üçün ağır volan, mərkəzdənqaçma sürət tənzimləyicisi, diskli klapan və manometrdən istifadə etdi.

Vatt tərəfindən patentləşdirilmiş “fırlanan buxar mühərriki” əvvəlcə iplik və toxuculuq fabriklərinin, daha sonra isə digər sənaye müəssisələrinin dəzgahlarını və dəzgahlarını idarə etmək üçün geniş şəkildə istifadə edilmişdir. Beləliklə, Vattın buxar maşını sənaye inqilabının başlanğıcını qeyd edən əsrin ixtirasına çevrildi.

1785-ci ildə Wattın ilk maşınlarından biri Londonda Samuel Whitbread-in pivə zavodunda səməni üyütmək üçün quraşdırılmışdır. Maşın 24 at əvəzinə işi gördü. Onun silindrinin diametri 63 sm, porşen vuruşu 1,83 m, volan diametri isə 4,27 m-ə çatmışdır.Maşın bu günə qədər sağ qalmışdır və bu gün onu Sidney Powerhouse Muzeyində hərəkətdə görmək olar. Wattın mühərriki istənilən maşın üçün uyğun idi və özüyeriyən mexanizmlərin ixtiraçıları bundan tez istifadə edirdilər.

Buxar mühərrikinin ixtira edilməsi prosesi, texnologiyada tez-tez baş verdiyi kimi, demək olar ki, bir əsr davam etdi, buna görə də bu hadisə üçün tarix seçimi olduqca ixtiyaridir. Bununla belə, texnoloji inqilaba səbəb olan sıçrayışın şotlandiyalı Ceyms Vatt tərəfindən həyata keçirildiyini heç kim inkar etmir.

İnsanlar qədim zamanlardan bəri buxardan işləyən maye kimi istifadə etməyi düşünürlər. Ancaq yalnız XVII-XVIII əsrlərin sonunda. buxardan istifadə edərək faydalı iş çıxarmağın yolunu tapmağı bacardı. Buxarın insanın xidmətinə verilməsi üçün ilk cəhdlərdən biri 1698-ci ildə İngiltərədə edildi: ixtiraçı Saverinin maşını minaları boşaltmaq və su vurmaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. Düzdür, Saverinin ixtirası hələ sözün tam mənasında mühərrik deyildi, çünki əl ilə açılıb-bağlanan bir neçə klapandan başqa onun hərəkət edən hissələri yox idi. Saverinin maşını belə işləyirdi: əvvəlcə möhürlənmiş çən buxarla dolduruldu, daha sonra çənin xarici səthi soyuq su ilə soyudularaq buxar kondensasiya olundu və çəndə qismən vakuum yarandı. Bundan sonra, su, məsələn, şaftın altından - suqəbuledici boru vasitəsilə tanka soruldu və buxarın növbəti hissəsi qəbul edildikdən sonra atıldı.

Porşenli ilk buxar mühərriki 1698-ci ildə fransız Denis Papin tərəfindən qurulmuşdur.Su porşenlə şaquli silindrin içərisində qızdırılır və nəticədə yaranan buxar pistonu yuxarı itələyirdi. Buxar soyuduqca və kondensasiya olunduqca, piston atmosfer təzyiqinin təsiri altında aşağıya doğru hərəkət etdi. Bloklar sistemi vasitəsilə Papenin buxar mühərriki müxtəlif mexanizmləri, məsələn, nasosları idarə edə bilirdi.

Daha təkmil maşın 1712-ci ildə ingilis dəmirçi Tomas Nyukomen tərəfindən hazırlanmışdır. Papinin maşınında olduğu kimi, piston şaquli silindrdə hərəkət etdi. Qazandan çıxan buxar silindrin altına girdi və pistonu yuxarı qaldırdı. Silindr içərisinə soyuq su vurulduqda buxar qatılaşdı, silindrdə vakuum yarandı və atmosfer təzyiqinin təsiri altında piston aşağı düşdü. Bu tərs vuruş silindrdən suyu çıxardı və yelləncək kimi hərəkət edən rokçu qoluna qoşulmuş zəncir vasitəsilə nasos çubuğunu yuxarı qaldırdı. Piston vuruşunun dibində olduqda, buxar yenidən silindrə daxil oldu və nasos çubuğuna və ya rokçu qoluna bərkidilmiş əks çəkinin köməyi ilə piston ilkin vəziyyətinə qalxdı. Bundan sonra dövr təkrarlandı.

Newcomen maşını Avropada 50 ildən çoxdur ki, geniş istifadə olunurdu. 1740-cı illərdə 2,74 m uzunluğunda və 76 sm diametrli silindrli bir maşın növbə ilə işləyən 25 kişi və 10 atdan ibarət bir komandanın bir həftədə tamamladığı işi bir gündə tamamladı. Və hələ də onun səmərəliliyi olduqca aşağı idi.

Sənaye inqilabı özünü ən bariz şəkildə İngiltərədə, ilk növbədə toxuculuq sənayesində göstərdi. Parçaların tədarükü ilə sürətlə artan tələbat arasındakı uyğunsuzluq ən yaxşı dizayn şüurlarını əyirmə və toxuculuq maşınlarının inkişafına cəlb etdi. Cartwright, Kay, Crompton və Hargreaves adları ingilis texnologiyası tarixində əbədi olaraq qalacaq. Lakin onların yaratdıqları əyirmə və toxuculuq maşınlarına davamlı və bərabər şəkildə (bu, su çarxının təmin edə bilmədiyi) keyfiyyətcə yeni, universal mühərrik lazım idi ki, maşınları biristiqamətli fırlanma hərəkətinə keçirsin. Məhz burada məşhur mühəndis, "Qrinokdan olan sehrbaz" Ceyms Uottun istedadı bütün parlaqlığı ilə ortaya çıxdı.

Uott Şotlandiyanın Qrinok şəhərində gəmiqayırmaçı ailəsində anadan olub. Qlazqoda emalatxanalarda şagird kimi işləyən Ceyms ilk iki ildə qravüraçı, riyazi, geodeziya, optik alətlər və müxtəlif naviqasiya alətlərinin istehsalı üzrə usta ixtisaslarına yiyələnir. Professor əmisinin məsləhəti ilə Ceyms yerli universitetə ​​mexanik kimi daxil olur. Məhz burada Vatt buxar maşınları üzərində işləməyə başladı.

James Watt, Newcomenin buxar-atmosfer mühərrikini təkmilləşdirməyə çalışdı, ümumiyyətlə, yalnız su vurmaq üçün uyğun idi. Ona aydın idi ki, Newcomenin maşınının əsas çatışmazlığı silindrin qızdırılması və soyudulmasıdır. 1765-ci ildə Watt, kondensasiyadan əvvəl buxar bir klapanlı bir boru kəməri vasitəsilə ayrıca bir çənə yönləndirilərsə, silindrin daim isti qala biləcəyi fikrini irəli sürdü. Bundan əlavə, Watt, nəhayət, buxar-atmosfer mühərrikini buxar mühərrikinə çevirən daha bir neçə təkmilləşdirmə etdi. Məsələn, o, pistonun qarşılıqlı hərəkətini əsas şaftın fırlanma hərəkətinə çevirən bir menteşə mexanizmini - "Vatt paraleloqramı" (bağlantıların bir hissəsi - onun tərkibinə daxil olan qolları - paraleloqram təşkil etdiyi üçün belə adlanır) icad etdi. İndi dəzgahlar fasiləsiz işləyə bilirdi.

1776-cı ildə Wattın maşını sınaqdan keçirildi. Onun səmərəliliyi Newcomen maşınından iki dəfə yüksək idi. 1782-ci ildə Watt ilk universal ikiqat fəaliyyət göstərən buxar mühərrikini yaratdı. Buxar silindrə növbə ilə pistonun bir tərəfindən, sonra digər tərəfdən daxil oldu. Buna görə də, piston buxarın köməyi ilə həm işçi, həm də geri dönmə vuruşunu etdi, əvvəlki maşınlarda belə deyildi. İkiqat fəaliyyət göstərən buxar mühərrikində porşen çubuğu çəkmə və itələmə hərəkətini yerinə yetirdiyinə görə, yalnız dartma qüvvəsinə cavab verən zəncirlər və rokçu qolların əvvəlki idarəedici sistemi yenidən işlənməli idi. Vatt birləşdirilmiş çubuqlar sistemini inkişaf etdirdi və piston çubuğunun qarşılıqlı hərəkətini fırlanma hərəkətinə çevirmək üçün planetar mexanizmdən istifadə etdi, buxar təzyiqini ölçmək üçün ağır volan, mərkəzdənqaçma sürət tənzimləyicisi, diskli klapan və manometrdən istifadə etdi. Vattın patentləşdirilmiş “fırlanan buxar mühərriki” əvvəlcə əyiricilik və toxuculuq fabriklərində, daha sonra isə digər sənaye müəssisələrində geniş istifadə edilmişdir. Wattın mühərriki istənilən maşın üçün uyğun idi və özüyeriyən mexanizmlərin ixtiraçıları bundan tez istifadə edirdilər.

Watt-ın buxar mühərriki həqiqətən əsrin ixtirası idi və sənaye inqilabının başlanğıcını qeyd etdi. Lakin ixtiraçı bununla da dayanmadı. Qonşular bir neçə dəfə Vatın çəmənlikdə atların xüsusi seçilmiş çəkiləri çəkərək yarışmasını heyrətlə seyr etdilər. Beləliklə, bir güc vahidi meydana çıxdı - sonradan universal tanınma qazanan at gücü.

Təəssüf ki, maliyyə çətinlikləri artıq yetkinlik yaşına çatmış Vattı geodeziya tədqiqatları aparmağa, kanalların tikintisində işləməyə, limanlar və marinalar tikməyə və nəhayət, tezliklə tam maliyyə çöküşünə məruz qalan sahibkar Con Rebeklə iqtisadi köləlik ittifaqına girməyə məcbur etdi.

"Mənə daha yaxşı bir enerji mənbəyi lazımdır" deyə Metyu Bolton dedi. - Atlar kimi yorulmayan və səmərəli işləyən biri. “Onun arzusu Ceyms Vattla görüşdükdən sonra gerçəkləşdi. Buxar maşını doğuldu.
Buxar sənaye inqilabını gətirən maşınları gücləndirdi. İlk qatarlar və paroxodlar meydana çıxdı. O vaxtdan bəri insanların həyatı çox dəyişdi.

1764-cü ildə bir gün Şotlandiyanın Qlazqo şəhərində təmir üçün emalatxanaya buxar maşınının maketi gətirildi. Bu, yerli universitetin elmi kolleksiyasından Newcomen mühərrikinin miniatür modeli idi. Seminar universitetin elmi məsləhətçisi, o zaman 28 yaşı olan Ceyms Uotta məxsus idi.

Tək dövrəli möcüzə

James Watt (1736-1819) istilik dəyişdiricisi olan ilk buxar mühərrikini dizayn edərək texnologiyada inqilab etdi.

Newcomen mühərriki təxminən əlli il əvvəl ixtira edilmiş və mədən mədənlərində su vurmaq üçün istifadə edilmişdir. Erkən buxar nasosu ilə müqayisədə bu mühərrik daha təkmil idi, lakin səmərəsiz idi. Çox yanacaq sərf etdi və ətrafdakı hər şeyi silkələdi.
Mühərriki kömür mədənində istifadə etsəniz, bu çatışmazlıqlar çox vacib deyil: orada çoxlu ucuz kömür var və heç bir sarsıntı heç kimi narahat etmir. Ancaq ucuz yanacağı olmayan və mühərrikin rəvan işləməsi üçün ehtiyacı olan digər potensial istehlakçılar bu dizaynla maraqlanmadılar.

Suallar vermək

James Watt universitetin model mühərrikini təmir etdi. O, ilk dəfə Newcomenin mühərrikini görmüş və onu böyük maraqla öyrənmişdir. Niyə bu qədər təsirsizdir? Hərəkət niyə belə sarsıntı ilə müşayiət olunur? Niyə bu qədər çox kömür istehlak edir?

Newcomenin mühərriki tək silindrli idi. Silindr içərisində bir piston hərəkət etdi, nasosu idarə edən balanslaşdırıcıya qoşuldu. Qazandan çıxan buxar aşağıdan silindrə daxil oldu və pistonu yüksəlməyə məcbur etdi, bu da öz növbəsində balanslaşdırıcı oldu. Sonra silindrə soyuq su verildi - buxar qatılaşdı, təzyiq düşdü və piston aşağı düşdü. Hər dəfə soyuq su gələndə buxar kondensasiya olunur və bu buxarı istehsal etmək üçün istifadə olunan yanacaq boş yerə sərf olunur. Pistonun növbəti yüksəlişi üçün yeni buxar lazımdır - bu o deməkdir ki, qazan əlavə yanacaq istehlak edərək yenidən qızdırılmalıdır.

Yanacaq xərclərinin azaldılması

Wattın həlli istilik dəyişdiricisi adlanan ikinci silindr əlavə etmək və onu birinciyə bağlamaq idi. Egzoz buxarı istilik dəyişdiricisində kondensasiya ediləcək və birinci silindr hər zaman isti qalacaq - bu, istehlak olunan yanacağın miqdarına qənaət edəcəkdir. Əslində, Wattın mühərrikinin əvvəllər tələb olunan yanacağın yalnız dörddə birini sərf etdiyi ortaya çıxdı.

James Watt alim və ixtiraçı idi, iş adamı deyildi. Metyu Bolton olmasaydı, Uottun planları rəsmlərdə qalacaqdı. Boltonun maliyyə dəstəyi ilə dünyaya gələn istilik dəyişdiricisi, başqaları tərəfindən izlənilən buxar mühərrikinin dizaynına yalnız Wattın ilk töhfəsi idi. Sənaye İnqilabı maraqlı ideyaları olan ixtiraçıları və bu ideyaları konkret, pul qazanma cəhdlərinə çevirmək üçün kapitala malik olan iş adamlarını bir araya gətirdi.

Onun ideyaları ona dərhal şöhrət və sərvət gətirmədi. Bir çox digər ixtiraçılar kimi Vatt da öz ideyalarını həyata keçirmək üçün pul tapa bilmirdi. Onun ilk mühərrikinin satılmasından on iki il keçdi. 1776-cı ildə Vatt Birmingem sənayeçisi Metyu Boltonla (1728-1809) tərəfdaş oldu və Bolton ona buxar maşınlarının istehsalına kömək etdi.

Və bu yalnız başlanğıc idi. Vatt mexanizmi təkmilləşdirməyə və təkmilləşdirməyə davam etdi və nəhayət, pistonun tərcümə hərəkətini fırlanma hərəkətinə çevirmək üçün bir üsul icad etdi.

FAKTLAR VƏ HADİSƏLƏR

• Sənayedə istifadə edilən ilk buxar maşını Mədənçinin Dostu idi. O, 1698-ci ildə Kornuolldan olan dağ-mədən mühəndisi Tomas Saveri tərəfindən patentləşdirilmişdir.
• James Watt ilk mühərrikinin modelini quranda tələsirdi. Lazım olan hissəni tapmayaraq borunun ucunu örtmək üçün arvadından yüksük götürdü.
• Boltonla görüşməzdən əvvəl Uott uğura o qədər inamını itirmişdi ki, buxar mühərriki yaratmaq fikrindən əl çəkdi və Şotlandiyada dörd il kanalların tikintisi ilə məşğul oldu.
• Vatın xidmətləri təkcə buxar mühərrikini təkmilləşdirməsi ilə məhdudlaşmır. O, kimyəvi proseslərə əsaslanan sənədlərin surətini çıxarmaq üsulunu icad etdi və sonrakı yüz il ərzində bu üsuldan geniş istifadə edildi.
• 1784-cü ildə Vatt qazanxanadan öz ofisinə borular gətirdi və onlardan isti buxar buraxdı. Beləliklə, buxar ilk dəfə mərkəzi istilik üçün istifadə edilmişdir.
• 1789-cu ildə Vatt buxar mühərrikinin sürətini idarə etməyə imkan verən qubernatoru icad etdi. Bu, qazan temperaturundan asılı olmayaraq sabit sürəti saxlamağa imkan verdi və işi asanlaşdırdı.
• 19-cu əsrdə güc vahidi olan vat Ceyms Vatın adını daşıyır.

Steam dünyanı fəth edir

Newcomenin buxar mühərriki, ilk dəfə 1712-ci ildə quraşdırılmışdır.

Bu, əsl sıçrayış idi. Fırlanma hərəkəti daha geniş tətbiq sahələri tapa bilər. Krank milindən hərəkəti toxuculuq və digər maşınlara ötürmək üçün sürücü kəmərləri istifadə edilə bilər. İndi buxar özüyeriyən vaqonların təkərlərini döndərə bilərdi.

Yeni nəqliyyat vasitələri yaratmaq üçün buxardan istifadə etməyə ilk cəhdlər 18-ci əsrin 70-ci illərində edildi. Bu maşınlar yollarda hərəkət edirdi, lakin çox keçmədi ki, insanlar buxar mühərriki üçün başqa bir istifadəni - dəmir yollarını tapdılar. Vatt 1819-cu ilə qədər yaşadı və ixtirasının təkan verdiyi Sənaye İnqilabının başlanğıcını görə bildi, lakin dəmir yolu dövrünün başlanğıcından altı il əvvəl yaşamadı.

Buxar əsri

19-cu əsrin ortalarında bütün sənaye “buxarla işləyirdi”. İndi toxuculuqdan tutmuş silaha qədər hər şey buxar mühərrikləri ilə istehsal olunurdu. Buxar lokomotivləri qatarları çəkdi; hətta dəmir yolu tikinti texnikası buxar maşınları ilə təchiz edilmişdir. Dənizdə isə yelkən yavaş-yavaş mövqeyini buxar maşınına itirdi.

Bununla belə, Sənaye İnqilabı təkcə istehsal texnologiyasının dəyişdirilməsi ilə bağlı deyildi, baxmayaraq ki, bu vacib idi. Yeni maşınların və fabriklərin tikintisi fabriklər gəlir əldə etməzdən çox əvvəl ödənilməli olan pul tələb edirdi. Necə ki, Vatt Boltona planlarını maliyyə cəhətdən dəstəkləmək üçün lazım idi, Sənaye İnqilabının uğuru üçün pullarını işə qoymaq istəyən varlı insanlara ehtiyac vardı.
Sənaye İnqilabı həm də kapitalist inqilabına çevrildi. Şirkətlər qurulmağa başladı, banklar sənayeyə pul yatırmağa tələsdi, elmi ideyaları və kapitalı bir araya gətirərək dolanışığını təmin edən iş adamları peyda oldu.

Fransız hərbi mühəndisi Joseph Cugnot təxminən 1771-ci ildə buxarla işləyən vaqon düzəltdi. O, 3,6 km/saat sürətlə hərəkət edə bilirdi və hələ də dörd nəfəri daşıyırdı.

Qaliblər və Uduzanlar

Bəs nə ixtiraçı, nə bankir, nə də kapitalist olmayan adi insanlara nə oldu? Buxar maşını onların bir çoxunun həyatını dəyişdi. Məsələn, 18-ci əsrdə toxuculuq məmulatları kiçik emalatxanalarda əl ilə işləyən maşınlardan istifadə etməklə istehsal olunurdu. Çox vaxt bir ailə emalatxanada işləyirdi. Yeni fabriklərdə parçalar buxar mühərriki ilə işləyən maşınlarda hazırlanmağa başladı. İş sadə idi və çox bacarıq tələb etmirdi, buna görə də qadınlar və hətta uşaqlar kişi işçiləri əvəz etdilər.

Çoxlu yeni iş yerləri yarandı, lakin fabriklərdə işləmək yorucu və monoton idi. İnsanlar böyük sənaye şəhərlərinə axışmağa başladılar, burada dəhşətli izdiham içində yaşamalı və zəhərli hava ilə nəfəs almalı oldular, çünki fabrikin bacaları tüstü və his buludlarını bürüyüb. Eyni zamanda, sənaye getdikcə daha çox kömür tələb edirdi, mədənçilər yerin dərinliyinə getməli oldular və onların işi getdikcə daha təhlükəli oldu.

Bir cüt ilə əvəz olundu

Buxar maşınlarının dövrü əsrimizin 50-ci illərində başa çatdı. 150 ildən çox davam etdi. Bu gün sənaye elektrik enerjisi ilə işləyir. Artıq buxar gəmiləri yoxdur və neft avtomobillər və qatarlar üçün yanacaq kimi xidmət edir. Lakin son iki əsrdə baş verən böyük dəyişiklikləri Ceyms Vatt və onun buxar maşını başlatdı.

Bu dəyişikliklərin hamısı yaxşılığa doğru deyildi. Sənaye gücləri arasında rəqabət 20-ci əsrdə iki dünya müharibəsinə səbəb oldu. Sənayeləşmiş ölkələrlə dünyanın qalan hissəsi arasında hələ də nəhəng bir uçurum var. Fabriklərdə çalışan milyonlarla insan, başqa yollarla yaşamaq istəyər. James Watt Newcomenin mühərrikini təkmilləşdirdikdə, o, dünyanın simasını tanınmaz dərəcədə dəyişdirəcək dəyişikliklərə başladı.

Şotland mühəndisi və mexaniki ixtiraçı Ceyms Uott (1736-1819) yanvarın 19-da anadan olub.

O yazırdı ki, “buxar maşını ilk həqiqətən beynəlxalq ixtira idi...”. Onun yaradılmasında fransız Papin, alman Leybnits, ingilislər Severn, Nyukomen və Vatt iştirak etmişlər. Rusiyada buxar maşını İ. İ. Polzunov tərəfindən icad edilmişdir.

18-ci əsrin əvvəllərindən fəaliyyət göstərən Severy və Newcomen maşınlarının iki əhəmiyyətli çatışmazlığı var idi: onlar yalnız suyu çəkə bilirdilər və çox qənaətcil deyildilər. Onlar müasir mühərriklərdən yüz dəfə çox yanacaq sərf edirdilər. James Watt buxar mühərrikində əhəmiyyətli təkmilləşdirmələr etdi.

1763-cü ildə Qlazqo Universitetində (Şotlandiya) mexanik işləyən D.Vatta Nyukomenin buxar nasosu qurğusunun mövcud təlim modelini təmir etmək tapşırıldı. Watt düzəldilən model çox zəif işlədi və Vatt nəhayət böyük avtomobillərin yanacaq sərfiyyatını yarıdan çox azaldan əlamətdar bir həll tapana qədər onun üzərində beş ildən çox çalışdı.

Vatt ilk dəfə kondensatordan istifadə etdi: kondensasiyanın baş verdiyi bir cihaz - soyutma yolu ilə buxarın suya çevrilməsi. Hidravlik qurğularda iş suyun səviyyəsinin fərqliliyindən asılı olduğu kimi, buxar qurğularında da temperatur fərqindən asılıdır. İşləmənin əvvəlində buxarın temperaturu nə qədər yüksək və sonunda aşağı olarsa, buxar maşını bir o qədər qənaətcil işləyir. Watt dövründə qazanlar 1,1 atm-dən çox təzyiqlə buxar istehsal edə bilməzdi. və 100C-dən yuxarı temperaturda olduğu üçün işin sonunda buxarın yaxşı soyudulması böyük əhəmiyyət kəsb edirdi. Buxar, indi olduğu kimi, su ilə soyudulur, lakin bu, maşının silindrinə su çiləyərək edilirdi. Alternativ istilik və silindrin sonradan soyudulması yüksək yanacaq sərfinə səbəb oldu. "Silindr həmişə isti olmalıdır!" - Watt düzgün qərar verdi və buxar ayrı bir qabda - kondensatorda soyudula bilər. Kondensatorun tətbiqi buxar mühərriklərində yanacaq sərfiyyatını iki dəfədən çox azaldır.

Təxminən eyni illərdə yeni bir problem ortaya çıxdı: buxar mühərrikinin şaftına fırlanma hərəkəti vermək. Bir çox ixtiraçılar bu problem üzərində çalışdılar, lakin Vatın ixtirası ən uğurlu oldu.

1784-cü ildə fırlanan val və kondensatorlu buxar mühərriki üçün patent aldı. Vatın maşınının iqtisadiyyatı fırlanan vallı maşınlar quran müasirlərinin uğurlarını tamamilə kölgədə qoydu və hətta buxar maşınını yalnız Vatın icad etdiyi barədə yanlış təsəvvür yaratdı.

Watt-ın buxar maşınlarını qurmaq və yaymaq üçün bütün səyləri onun ortağı Bolton öz üzərinə götürdü və Vatt bütün gücünü buxar maşınını təkmilləşdirməyə sərf etdi. Silindr daxilində buxarın işinə nəzarət etməyə imkan verən bir cihaz icad etdi, buxarın işini öyrəndi və buxarın yalnız piston vuruşunun 1/4 hissəsi üçün silindrə buraxılmasının faydalı olduğunu tapdı. genişləndirmək. Buxarın genişlənməsi əhəmiyyətli qənaətə səbəb oldu, lakin maşının gücünü bir qədər azaldıb. Eyni ölçülərə malik maşının gücünü artırmaq üçün Vatt silindrin ikinci boşluğundan istifadə etdi və beləliklə, ilk dəfə ikiqat təsirli maşından istifadə etdi. Bu maşın daha vahid fırlanma hərəkətinə kömək etdi. O, “böyük sənayenin universal mühərriki” kimi qiymətləndirilib.

Vatt avtomobilini təkmilləşdirərkən bir sıra ciddi təkmilləşdirmələr təqdim etdi. O, ilk dəfə "buxar gödəkçəsi" adlanan şeyi istifadə etdi - silindrin divarlarını daim isti saxlayaraq buxarın maşına daxil olduğu silindr ətrafındakı boşluq. O, mərkəzdənqaçma tənzimləyicisini - insanın müdaxiləsi olmadan avtomatik olaraq maşın şaftının sürətini onun yükünün hər hansı azalması və ya artması ilə sabit saxlamağa imkan verən həssas qurğu ixtira etdi və praktikada tətbiq etdi.

Watt maşınları sürətlə yayıldı və əsrin dörddə biri sənayedə yeganə mühərrik idi.

Onun əsas ixtiraları: kondensator, ikitərəfli silindr, buxar gödəkçəsi, indikator və mərkəzdənqaçma tənzimləyicisi bu gün də istifadə olunur və Vattın adı yeni texnologiyanın yaradıcılarından birinin adı kimi tarixdə əbədi qalacaq.

18-ci əsrin birinci yarısında İngiltərədə əsas sənaye növlərinin sürətli inkişafı. və sənaye inqilabının başlanğıcını qoyan işləyən maşınların kütləvi şəkildə istehsala daxil edilməsi buxar maşınında inqilabı zəruri etdi. Bu inqilab, genişmiqyaslı fabrik sənayesinin enerji bazasının əsasını təşkil edən fərdi mühərrikdən universal mühərrikə keçid demək idi.

Xüsusilə 1760-1780-ci illərdə kəskin şəkildə ortaya çıxan hər hansı bir işləyən maşını işə sala bilən mühərrikə ehtiyac ingilis sahibkarı Metyu Boltonun sözləri ilə açıq şəkildə ifadə olunurdu: “Londonda, Mançesterdə, Birmingemdə insanlar buxar dəyirmanına dəli olurlar. ” Tələb olunan, işi nəinki fasiləsiz, həm də fırlanan biristiqamətli vahid hərəkət şəklində ötürən və kifayət qədər qənaətcil olan “dəyirman” idi.

Praktik istifadə üçün uyğun universal buxar maşını şotlandiyalı ixtiraçı Ceyms Vatt tərəfindən yaradılmışdır. Uşaqlıqda model avtomobillər hazırlayan Vatt mexanik peşəsini seçib. Qlazqo və Londonda təhsil kursunu bitirdikdən sonra 1757-ci ildə Qlazqo Universitetində mexanik kimi işləməyə başladı və eyni zamanda riyazi və fiziki alətlərin istehsalı və təmiri üçün emalatxana açdı. Uott bir çox alimlərlə, o cümlədən su buxarının buxarlanmasının gizli istiliyini tədqiq edən fizik Cozef Vlek və o zaman tələbə, sonra isə fizika professoru Con Robisonla yaxından tanış oldu. Robison Uatta buxar maşınlarının mexanikasına dair o dövrdə mövcud olan ədəbiyyatı öyrənməyi tövsiyə etdi: Desaqulier, Leupold və Belidorun əsərləri. Watt su buxarının xassələri üzərində təcrübələr aparır və doymuş buxarın temperaturunun təzyiqdən asılılığını müəyyən edir. Onun qurduğu əyrilər müasir məlumatlarla sıx üst-üstə düşür. Watt 1763-cü ildə Newcomman-ın işləyən buxar nasosu qurğusunun modelini təmir edərək birbaşa buxar mühərrikləri üzərində işləməyə başladı. Bununla belə, model demək olar ki, işlək vəziyyətdə deyildi, çünki həndəsi cəhətdən sənaye prototipinə bənzəyir, onda baş verən mexaniki və istilik prosesləri ilə ondan fərqlənirdi. Quraşdırma daha çox israfçı buxar və buna görə də yanacaq tələb edirdi. Model üzərində beş illik gərgin işdən sonra Vatt buxar mühərriklərini təkmilləşdirmək və onların səmərəliliyini artırmaq üçün böyük bir addım atdı. Əvvəlcə o, belə bir qənaətə gəldi ki, buxar-atmosfer mühərrikinin yaxşı işləməsi iki şərtin yerinə yetirilməsindən asılıdır: birincisi, buxarın daha tam kondensasiyası hesabına pistonun altında güclü vakuum əldə etmək (bunun üçün klapanları soyutmaq lazım idi). mümkün qədər silindr); ikincisi, silindri buxar qazanından buraxarkən məhsuldar olmayan buxar itkilərinin qarşısını almaq üçün onu isti saxlamaq. Bu şərtləri bir silindrdə eyni vaxtda yerinə yetirmək texniki cəhətdən mümkün deyil və Vatt yeni bir həll verdi: silindri buxar gödəkçəsinə bağlamaq, onu daim qızdırılan vəziyyətdə saxlamaq və buxar kondensasiyasını ayrıca təchiz olunmuş kondensatorda həyata keçirmək. kondensatı və havanı çıxarmaq üçün nasosla. 1765-ci ildə yeni bir mühərrik modeli quruldu, lakin yalnız 1769-cu ildə onun tam dövrədə işləməsinə nail olmaq mümkün oldu.

Model üzərində eksperimental işi zamanı Vatt Carron zavodunun sahibi Rebekdən maliyyə dəstəyi aldı və onunla birlikdə "yanğınsöndürən maşınlarda buxar və nəticədə yanacaq sərfini azaltma üsulları"na dair patent üçün müraciət etdi. Mühərrikdə göstərilən fundamental yeniliklərə əlavə olaraq, Watt, həmçinin atmosferə atılan artıq buxar təzyiqinin istifadəsini patentləşdirdi - buxar kondensasiyası üçün kifayət qədər su olmadıqda; bir istiqamətli fırlanan pistonlu "fırlanan" maşınların istifadəsi; və nəhayət , natamam kondensasiya əməliyyatı, yəni pisləşmiş vakuum.Patentin son bəndi piston möhürünün dizaynını da nəzərdə tuturdu.

Watt-ın təkmilləşdirmələri buxar və yanacaq sərfiyyatını yarıdan çox azaltmaq üçün real fürsəti ehtiva edirdi - bu, qənaətcil istilik mühərrikinin yaradılması istiqamətində böyük uğur idi.

Bununla belə, 1769-cu ildə Carron zavodunda ayrıca kondensatoru olan nasos buxar qurğusunun qurulması üçün ilk cəhd uğurlu alınmadı - kifayət qədər emal dəqiqliyini və əlaqə sıxlığını təmin etmək mümkün olmadı. Belə böyük maşınların istehsalı çoxlu pula başa gəlirdi ki, bu pullar Vatın sərəncamında deyildi və Con Rebek o vaxta qədər müflis olmuşdu.

Mühərriklər yaratmaq üçün maliyyə imkanları axtaran Vatt İngiltərədən kənarda işləmək barədə düşünməyə başladı. 70-ci illərin əvvəllərində Rusiya hökuməti ingilis mühəndisinə illik 1000 funt sterlinq maaşla "zövq və biliyinə uyğun bir peşə" təklif etdi. İncəsənət. Ancaq Rusiyaya səfər baş tutmadı. 1772-ci ildə Vatt Birmingem yaxınlığındakı Sohoda mühəndislik şirkətinin sahibi M. Bolton ilə müqavilə bağladı.

Watt və Bolton arasındakı razılaşma çox təsirli oldu. Bolton ağıllı və uzaqgörən bir insan oldu və yeni maşınlar yaratmaq üçün xərclərə qənaət etmədi. Vatt ömrünün sonuna qədər zavodun baş mexaniki olaraq qaldı.

Ayrı bir kondensatoru olan ilk maşın 1774-cü ildə yaradılmışdır. Maraqlanan 1777-ci il dizaynı "Beelzebub" adlanır, burada Vatt səmərəliliyi artırmaq üçün buxarın kəsilməsi və genişləndirilməsindən istifadə etmişdir.

1780-ci ilə qədər suyun vurulması üçün istifadə edilən Watt tipli sadə hərəkətli maşın geniş yayıldı. Mühərrikin ən etibarlı istehlakçısı Kornuol şaxtaları idi: 1778-ci ildə bu mahalda 70-dən çox Newcomen qurğusu var idi və 1790-cı ildə biri istisna olmaqla, hamısı Bolton-Vatt maşınları ilə əvəz olundu. Onların böyük bir hissəsi Kornuollisdəki mis mədənləri üçün də istehsal edilmişdir

Yeni mühərriklərin uğuru onunla izah olunurdu ki, onların istifadəsi mexaniki enerjinin alınması xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

Lakin nasoslar üçün buxar mühərriklərinin kütləvi istehsalına başlanılan zaman tekstil, metal emalı və digər sənaye sahələrində daha təkmil mühərriklərə böyük tələbat var idi. Lakin Watt-ın buxar mühərriki hələ də fırlanan hərəkətli işləyən maşınları idarə etmək üçün uyğun deyildi.

1778-ci ildə Vatt partnyoru Boltonun təklifi ilə buxar maşınını təkmilləşdirməyə başladı. O, silindrdə buxarın genişlənməsi prosesini ətraflı öyrənmiş, bunun üçün xüsusi göstərici - genişləndirmə prosesi zamanı buxar təzyiqini ölçən cihaz düzəltmişdir. İstiliyi işə çevirmək üçün buxarın genişlənməsinin praktiki olaraq əlverişli dərəcəsini təyin etdikdən sonra. Watt 1782-ci ildə genişləndirici buxar mühərriki təklif etdi və bunun üçün İngilis patentini aldı. Silindrinin ikinci yarısını istifadə etmək ideyası ilə çıxış edərək, xüsusi buxar istehlakının əhəmiyyətli dərəcədə azaldığı ikiqat fəaliyyət göstərən mühərriki yaratdı.

Uott özü 1782-ci ildə öz ixtirasını belə təsvir etmişdir: “Buxar və ya yanğınsöndürən maşınlarda mənim ikinci təkmilliyim buxarın elastik qüvvəsindən pistonu yuxarı hərəkət etdirmək və həmçinin onu növbə ilə aşağı basaraq, pistonun üstündə və ya altında vakuum yaratmaqdır. eyni zamanda silindrin bu sonunda və ya buxar tükənməyən hissəsində pistona buxarın təsirindən istifadə etməklə; belə qurulmuş bir maşın, buxarın aktiv qüvvəsinin pistona yalnız bir istiqamətdə təsir etdiyi bir maşınla müqayisədə eyni vaxtda (bərabər ölçülü silindrlə) iki dəfə çox iş verə bilər və ya iki dəfə güc inkişaf etdirə bilər; ya yuxarı, ya da aşağı”.

O, artıq buxarın güc mənbəyi kimi xidmət etdiyi fasiləsiz işləyən bir maşın idi.

Vatt həm də qarşılıqlı hərəkəti fırlanma hərəkətinə çevirmək problemini həll etməli idi; o, tətbiqi tapılan planetar dişli də daxil olmaqla, bu problemin həll edildiyi beş cihazı patentləşdirdi.

Eyni zamanda, Watt buxarın genişlənməsi nəticəsində yaranan işin qeyri-bərabər çıxışını kompensasiya etmək üçün nəzərdə tutulmuş bir sıra qurğular təklif etdi.

Watt'ın 1782-ci il patenti, göründüyü kimi, nəhayət, buxar mühərrikini universal bir mühərrik kimi formalaşdıran bir çox təkmilləşdirmələri təmin etdi. Və yenə də hamısı deyildi.

Vatt daha sonra başa düşdü ki, yeni mühərrik həqiqətən universaldır, bunu onun 1784-cü il patenti sübut edir. Məhz bu patent K. Marksın “universal mühərrik” tərifini elmi istifadəyə daxil edərək istinad edir.

Texniki nöqteyi-nəzərdən bu, ilk növbədə, qarşılıqlı hərəkətin fırlanma hərəkətinə çevrilməsi probleminin qənaətbəxş həlli idi.

Balanslaşdırıcının sallanan hərəkətini şaftın davamlı dairəvi hərəkətinə çevirmək məsələsi hətta Vattdan əvvəl bir çox ixtiraçıları məşğul etdi. Məsələn, Papin bir çarx və dişli vasitəsilə ötürmə təklif etdi. D. Gull 1736-cı ildə gəmilərə tətbiq edilən ip ötürücülü makaraların birləşməsini inkişaf etdirdi, lakin bu (eləcə də bir çox başqaları kimi) cəhdləri uğurlu alınmadı.

Nəhayət, 1779-cu ildə M. Vasbrugh və 1780-ci ildə J. Picard İngiltərədə buxar mühərriki üçün krank mexanizmlərini patentləşdirdilər. Dövrün bir çox mexanikləri, o cümlədən artıq adı çəkilən görkəmli mühəndis Smeaton bu birləşməni qəbuledilməz hesab edirdilər: o dövrün buxar mühərriklərinin silindrlərindəki pistonun vuruş uzunluğu dəyişkən idi və konstruktorlara elə gəlirdi ki, hərəkətin birbaşa ötürücüdən ötürülməsi. Balans cihazının digər ucunu birbaşa şafta bir birləşdirici çubuq və krank istifadə edərək mümkün deyildi. Aydındır ki, Vatt da müəyyən zamana qədər bu yanlış təsəvvürlərin əsiri idi. Vasbro və Pikarda patent verildikdən sonra o, hərəkət formasını dəyişdirmək üçün başqa yollar axtarmalı oldu.

Çətinliklər nə idi? Buxar maşını qurarkən kinematika və dinamika ilə bağlı problemlər yarandı. Bir tərəfdən porşen və balanslaşdırıcı, digər tərəfdən isə tarazlayıcının ikinci ucu millə olan əlaqələri yalnız sərt ola bilərdi. Bu vaxt, balanslaşdırıcının ucunu piston çubuğu ilə birbaşa birləşdirmək mümkün deyildi, çünki balanslaşdırıcının ucu bir qövs təsvir etdi və piston çubuğu düz bir xəttdə hərəkət etdi. Başlanğıcda (1782-ci il patentində) Vatt çubuğu dişli zolağı ilə təchiz etməklə pistondan balanslaşdırıcıya ötürmə istehsal etmək və balanslaşdırıcıya dişli sektorunu yerləşdirmək niyyətində idi. Lakin piston vuruşunun hər bir ucundakı bu əlaqə istiqaməti dəyişdirərkən zərbələr yaşadı və dişlər dinamik yüklərə tab gətirə bilmədi. Beləliklə, Watt başqa bir həll axtarmağa başladı və onu tapdı. O, tarazlaşdırıcının bir ucuna qoşulmaq üçün planetar dişlidən istifadə etdi, digər ucunu isə Vatt paraleloqramı adlanan ixtira etdiyi mexanizmdən istifadə edərək mühərrik çubuğuna birləşdirdi - bu, düz menteşə mexanizmi idi, bağların bir hissəsi idi (qollar ) bunlardan paraleloqram əmələ gətirir. Sadə görünən həll ixtiraçıdan çox iş tələb edirdi. Məşhur paraleloqram fransız alimi M.R.Proni və rus alimi P.L.Çebışev tərəfindən sonradan tədqiqat obyektinə çevrilmiş və onun “Paralleloqram kimi tanınan mexanizmlərin nəzəriyyələri” (1854) essesi üçün material olmuşdur; Uott özü bu ixtiranı yüksək qiymətləndirdi və sonralar oğluna yazdı: “... şöhrətimə xüsusi əhəmiyyət verməsəm də, etdiyim bütün ixtiralardan daha çox paraleloqramın ixtirası ilə fəxr edirəm”. Uottun qeyri-adi aydın həndəsi intuisiyasına şəhadət verən, haqlı olaraq adlandırıldığı kimi, dahiyanə ixtira, yalnız müvəqqəti, keçici bir fenomen olduğu ortaya çıxdı. Sonradan Watt paraleloqramı adi krank mexanizmi ilə əvəz olundu.

Fasiləsiz fırlanma hərəkəti olan bir maşın yaratarkən, Watt kinematik problemə əlavə olaraq, sırf dinamik problemlərlə üzləşdi: pistonun hər iki tərəfində buxar işinin tətbiqi, buxar giriş klapanında işləyən bir volan və tənzimləyicinin istifadəsi.

Silindrlərin müxtəlif boşluqlarını buxarla təmin etmək üçün ixtiraçı avtomatik işləyən cihazdan - spooldan istifadə etdi; fırlanma sürətindəki dalğalanmaları azaltmaq üçün - bir volan və sabit mühərrik sürətini avtomatik olaraq saxlamaq üçün - mərkəzdənqaçma tənzimləyicisi.

Əksəriyyəti 1784-cü ildə patentlə təmin edilmiş bütün təklif olunan təkmilləşdirmələr, yaxın illərdə Watt-a uzun müddət dəyişməz qalan və yalnız qismən dəyişikliklərə məruz qalan davamlı fırlanma hərəkəti ilə ikiqat hərəkətli maşın növünü inkişaf etdirməyə imkan verdi. .