وات، جیمز (۱۷۳۶ـ۱۸۱۹)
وات، جِیمْز (۱۷۳۶ـ۱۸۱۹)(Watt, James)
مهندس اسکاتلندی. در دهۀ ۱۷۶۰، ماشین بخار[۱] را تکمیل کرد و با خنک کردن بخار در چگالنده[۲]ای جدا از سیلندر[۳] اصلی، کارآیی ماشین تامس نیوکامن[۴] را بسیار افزایش داد. سرانجام، ماشین بخار دوطرفه‌ای ساخت که در هر دو جهت حرکت پیستون توان تولید، و حرکت دورانی[۵] ایجاد می‌کرد. همچنین، برخی وسایل مرتبط با ماشین بخار و اسباب‌های اندازه‌گیری را اختراع، و فرآیندی برای تهیۀ کپی از نامه‌ها و مدارک نیز ابداع کرد. او اسب بخار را به‌منزلۀ واحد توصیف‌کنندۀ آهنگ کار ماشین بخار عرضه کرد. واحد امروزی توان، یعنی وات[۶]، را به افتخار او نام‌گذاری کرده‌اند. در دانشگاه گلاسگو از وات خواستند مدل کوچکی از ماشین بخار نیوکامن را تعمیر کند که کار هم انجام می‌داد. کارکردن با این ماشین بسیار دشوار بود، زیرا لازم بود ابتدا هوا را وارد سیلندر کنند تا خلأ ایجادشده در آن برطرف شود. هزینۀ بهره‌برداری از آن نیز به‌علت مصرف زغال‌سنگ فراوان برای حفظ فشار بخار بسیار بود. در ماشین نیوکامن، بخار سیلندر را با فوارۀ آب خنک می‌کردند و درنتیجه، در سیلندر خلأ ایجاد می‌شد که حین حرکت تولید‌کنندۀ توان و بر اثر فشار هوایی که در انتهای سیلندر بر پیستون وارد می‌آمد برطرف می‌شد. در هر حرکت، سیلندر با بخار گرم و با پاشیدن آب سرد می‌شد و درنتیجه، مقدار زیادی گرما هدر می‌رفت. وات در زمینۀ خواص بخار به تحقیق پرداخت و عوامل مؤثر بر دیگ‌های بخار و پیستون‌ها را اندازه‌گیری کرد. سپس، به فکر استفاده از چگالندهای مجزا از پیستون افتاد. در صورت استفاده از این چگالنده، این امکان فراهم می‌شد که سیلندر همواره گرم بماند و چگالنده را با عایق‌کاری خنک نگه دارند و بازده گرمایی[۷] ماشین افزایش می‌یافت. در ۱۷۸۲، وات با تولید‌کننده‌ای با نام متیو بولتون[۸] همکاری می‌کرد. در همین زمان، ماشین بخار خود را نیز با دوطرفه‌کردن آن تکمیل کرد. این ماشین بخار با نوعی میله‌بندی مکانیکی[۹] با نام «حرکت موازی[۱۰]»، و یک دست سوپاپ اضافی[۱۱] در هر دو حرکت پیستون به طرف جلو و عقب کار تولید می‌کرد. با نصب چرخ‌دندۀ خورشیدی سیاره‌ای[۱۲]، از اختراعات وات در ۱۷۸۱، ماشین بخار حرکت چرخشی تولید می‌کرد و ماشین‌های گوناگون را در کارخانه‌های دوران انقلاب صنعتی[۱۳] به‌‌کار می‌انداخت. به‌‌زودی، کارخانه‌های ریسندگی و بافندگی پنبه و پشم این ماشین سازگار را به خدمت گرفتند. از ۱۷۷۵ تا ۱۷۹۰، وات گاورنِر[۱۴] خودکار گریزازمرکز را ابداع کرد. این گاورنِر هنگام کار ماشین با سرعت بیش‌ازحد، جریان بخار را قطع می‌کرد و پس از کاهش سرعت ماشین، دوباره آن را برقرار می‌ساخت. او همچنین اندیکاتوری[۱۵] ساخت که فشار بخار و میزان خلأ را در داخل سیلندر ماشین بخار نشان می‌داد. وات به‌سبب الزامات شغلی‌اش با بعضی امور منشیگری نیز آشنا بود و روشی برای تهیۀ کپی از نامه‌ها و نقشه‌ها ابداع کرد. این روش مبتنی بر استفاده از فرآیندی شیمیایی بود و تا زمان پیدایش ماشین‌تحریر[۱۶] و دستگاه فتوکپی[۱۷] کاربرد داشت. روشی هم برای ارزیابی ظرفیت کار ماشین‌هایش براساس آهنگ انجام کار با اسب ابداع کرد. پس از آزمایش‌های بسیار به این نتیجه رسید که یک «اسب بخار[۱۸]» هم‌ارز با توانی است که برای برداشتن وزنه‌ای به وزن ۳۳هزار پوند (۱۵هزار کیلوگرم)، به ارتفاع ۱ فوت (۰.۳ متر) در مدت یک دقیقه مصرف می‌شود. تا چند سال پیش، در کشورهای انگلیسی‌زبان برای بیان ظرفیت[۱۹] ماشین‌ها از واحد اسب بخار استفاده می‌کردند. وات در گرینک[۲۰]، واقع در استرسکلاید[۲۱] کنونی، زاده شد و در زمینۀ ساخت اسباب‌های اندازه‌گیری آموزش دید. از ۱۷۶۷ تا ۱۷۷۴، بازرس کانال بود. در ۱۷۷۵، بولتون و وات شریک شدند و اقدام به ساخت ماشین‌های بخار وات در کارخانۀ ریخته‌گری سوهو[۲۲]، در نزدیکی بیرمنگام، کردند. ماشین بخار وات، که در ۱۷۶۵ ساخته شد، در موزۀ علوم[۲۳] لندن نگهداری می‌شود.
- ↑ steam engine
- ↑ condenser
- ↑ cylinder
- ↑ Thomas Newcomen
- ↑ rotary motion
- ↑ watt
- ↑ thermal efficiency
- ↑ Matthew Boulton
- ↑ mechanical linkage
- ↑ parallel motion
- ↑ Valves
- ↑ sun and planet gear
- ↑ Industrial Revolution
- ↑ governor
- ↑ indicator
- ↑ type writer
- ↑ photocopier
- ↑ horsepower
- ↑ capability
- ↑ Greenock
- ↑ Strathclyde
- ↑ Soho Foundry
- ↑ Science Museum