En aquella época, los británicos ya habían comenzado a utilizar máquinas impulsadas por vapor. En 1698, un inglés en Sevilla construyó la primera bomba de vapor (bènɡ), que utilizaba vapor para bombear agua a lugares altos y hacer girar la máquina. Posteriormente, en 1705, un herrero llamado Newcomen construyó sobre esta base la primera máquina de vapor, que fue rápidamente adoptada por el sector industrial y extendida por varios países europeos. Sin embargo, este tipo de máquina de vapor consume mucho combustible, tiene poca potencia y es incómodo de usar.
Dado que el Departamento de Astronomía se creó recientemente en la Universidad de Glasgow, el instrumento que Jamie reparó sigue siendo una rareza en la universidad.
Por eso la gente suele preguntarle al profesor Watt con instrumentos experimentales: "Lo siento, señor Watt, por favor ayúdeme a echar un vistazo".
La confianza de Watt es cada vez más fuerte.
Más tarde, volvió a casa y habló con su padre; abrió una tienda de material didáctico cerca de la escuela.
Este incidente tuvo un gran impacto en la vida de Watt, permitiéndole, un trabajador común y corriente, ingresar a la universidad.
La tienda de Watt está en la esquina de la universidad, pero resulta que está en la calle, por lo que los pedidos fuera del campus pueden entrar y salir libremente.
Cada mañana, antes de que abra la escuela, Watt ha abierto la puerta de la tienda y trabaja duro.
Inconscientemente, se convirtió en un club de profesores y estudiantes. A todos les gusta asociarse con este joven sencillo, alegre, franco y perspicaz. En la tienda de Watt, pueden ver fácilmente una variedad de modelos de instrumentos musicales.
Ese día, Robinson se acercó a Watt y le dijo:
"Sr. Watt, ¡tengo algo especial de lo que quiero hablarle!"
"¿Oh? ¡Qué asunto especial!", Preguntó Watt con curiosidad.
Robinson dijo: "Sabes, en la antigüedad, cuando los humanos no eran muy inteligentes, solo sabían cómo hacer cosas con sus propias fuerzas. Cuando los humanos gradualmente se volvieron más inteligentes, pensaron en usar el poder de animales.
“Pi (pi) es como mover cosas. Al principio, los humanos llevaban cosas sobre sus hombros. Cuando aprendieron a poner cosas en el carro y a usar caballos, la fuerza humana había aumentado varias veces, incluso docenas de veces.
"Pero esto no es suficiente. Además de los animales, debemos encontrar otras fuerzas más fuertes para empujar el coche. ¿Existe tal poder?"
Después, Robinson esperó porque Watt respondió, pero al ver el silencio de Watt, Robinson continuó.
"Sí, creo que sí, ese es el poder del vapor. Creo que se inventará un automóvil propulsado por vapor."
Watt abrió los ojos y lo miró a la cara, pero Robinson se entusiasmó cada vez más a medida que hablaba.
“Aunque la idea de utilizar vapor para propulsar un coche es sorprendente, ¡no es en absoluto un sueño! ¿No existe una bomba de extracción de vapor (bènɡ) inventada por Newcomen que es muy utilizada por gente? ¡La potencia y la potencia utilizadas para bombear agua! ¡La potencia utilizada para impulsar el coche es la misma!"
"Lo que dijiste tiene sentido". Watt escuchó con interés: descripción de buen gusto; interesante... En De hecho, hoy me enteré de la máquina de vapor de Komen. Aunque ya tengo cierta comprensión de sus principios y estructura, esta comprensión no es de ninguna ayuda. Si quieres crear algo nuevo a partir de él, debes tener una imaginación y una capacidad inventiva extraordinarias.
"Señor Watt, mientras los dos estemos dispuestos a cooperar, ¿qué es imposible? ¿Quiere probar la invención de un automóvil a vapor?"
"¡Por supuesto!", dijo Watt. Este nuevo objetivo generó un intenso interés.
Al día siguiente, inmediatamente corrió a la biblioteca de la Universidad de Glasgow para buscar libros sobre maquinaria de vapor y luego comenzó a realizar experimentos basados en esos principios.
Consiguió encontrar una caldera (el prototipo original de lo que hoy es una olla a presión) y la utilizó como dispositivo para generar vapor.
Conectó un pequeño inyector de agua con un bloque de pistón sellado al digestor, e instaló una válvula entre el digestor y el inyector de agua que podía girar hacia arriba y hacia abajo según la dirección de rotación de la puerta de la válvula (fá), podía entrar vapor; el cilindro (π ā n π) (es decir, un pequeño inyector de agua) y drenarlos todos.
Watt giró la válvula, el vapor entró en el cilindro y el vapor empujó el pequeño pistón hacia arriba. Esta fuerza en realidad puede levantar 7 kilogramos.
"¡Ah, vamos! ¡Movámonos!" Ni Watt ni Robinson pudieron controlar su sorpresa.
Justo cuando estaban a punto de trabajar juntos, Robinson se graduó. Dejó la Universidad de Glasgow con la intención de servir en la Marina. Watt tuvo que continuar su investigación únicamente sobre la maquinaria de vapor.
Al comprender la historia de la maquinaria de vapor, Watt estaba ansioso por ver la maquinaria de Newcomen.
En ese momento, Watt escuchó que había un modelo de la máquina de Newcomen en el herbario de la Universidad de Glasgow.
Watt llevó el modelo al taller y lo vio por primera vez.
Watt desmanteló inmediatamente la maquinaria del modelo una a una, como era su práctica habitual. No fue hasta que entendió su estructura y funcionamiento que Watt reparó completamente el daño y lo volvió a ensamblar.
Watt no veía la hora de encender un fuego, lo puso debajo de la caldera y le dio la vuelta al modelo.
Tan pronto como el agua hirvió, salió mucho vapor. Cuando se abrió la válvula, el vapor entró en el pequeño cilindro de vapor y comenzó a girar bang bang.
"¡Ah! ¡Es tan conmovedor!" Pero lo extraño es que el pistón sólo se movió tres o cuatro veces y luego se detuvo.
"¡Oye! ¿Qué pasa?" Watt volvió a intentarlo, pero el resultado siguió siendo el mismo.
Tres veces, cuatro veces, cinco veces... varias veces, el pistón todavía se detuvo a mitad de camino.
"¡Qué extraño! ¿Cuál es la razón?", estaba pensando Watt.
Inmediatamente fue a la biblioteca a revisar los libros, tratando de ver si había algún problema, pero no pudo obtener ningún resultado. Para descubrir el problema no queda más remedio que volver a experimentar.
Watt volvió a comprobar todas las piezas de la máquina modelo y, tras varios experimentos similares, finalmente descubrió el problema. El cilindro de vapor está hecho de latón, lo que hace que el calentamiento y el enfriamiento sean más lentos. Se deben utilizar cilindros de vapor de hierro.
Además, y más importante, el motivo por el que la máquina no puede funcionar correctamente es la temperatura del cilindro de vapor. El vapor se condensa a medida que se enfría. Por lo tanto, cuando el vapor se suministra inicialmente desde la caldera al tambor de vapor, el tambor de vapor debe mantenerse por encima de los 100 grados Celsius para no condensar el vapor innecesariamente.
Pero para condensar el vapor en el cilindro de vapor lleno en vacío, la temperatura del cilindro de vapor debe bajarse a la temperatura normal, es decir, por debajo de los 15 grados centígrados.
El objetivo de pulverizar agua fría en el cilindro de vapor es bajar rápidamente la temperatura y hacer que el vapor se condense antes. En otras palabras, el cilindro de vapor debe calentarse y enfriarse constantemente.
Pero el problema es que una vez que la temperatura del cilindro de vapor se enfría, si quiere subir hasta el punto de ebullición, inevitablemente consumirá mucho vapor.
La invención de Newcomen no podía continuar a estas alturas.
Watt es un verdadero inventor con conocimiento y tecnología. Siempre mantuvo una especie de rigor (jǐn) sobre la estructura y función del motor Newcomen: rigor y precaución. actitud hacia el estudio, y descubrió sus deficiencias.
Durante varios días estuvo sentado en la mesa de trabajo, sin siquiera molestarse en hacer experimentos. A veces me sentaba frente a la maquinaria parada y meditaba en silencio, luego me levantaba, murmuraba para mí mismo y caminaba por la habitación.
En los últimos días, ya sea que estuviera durmiendo, comiendo o trabajando, seguía pensando en este tema. Este día salió a caminar. Watt caminó desde la calle, desde la plaza hasta la calle durante casi una hora.
Watt levantó la cabeza sin darse cuenta y entonces vio un trozo de hierba verde.
"¡Hermoso!"
Watt se relajó, se sentó en un banco, cerró los ojos, se sostuvo la barbilla y descansó tranquilamente.
En ese momento, el problema del "calor y la condensación" desapareció silenciosamente en la mente de Watt, lo que hizo que Watt se sintiera extremadamente cómodo.
"¡Oh! ¡Vete a casa!"
Watt se levantó, se estiró y luego se tomó su tiempo: despacio y sin prisas. Caminé a casa lentamente, pero no pude evitar pensar nuevamente en su problema.
Justo después de atravesar la lavandería y llegar a la cabaña del pastor, otro pensamiento cruzó por su mente.
"Debido a que el vapor es un objeto elástico, penetrará donde haya vacío. Si se agrega un canal entre el cilindro y la cámara de vapor, el vapor entrará y se condensará, por lo que no es necesario Enfriar el cilindro, el problema de la máquina Newcomen se resuelve. Por ejemplo, si se resuelve el problema principal, otros problemas relacionados se pueden resolver fácilmente, ¿verdad?
Inesperadamente, esta idea involuntaria lo resolvió por completo. Llevo un año pensando en este problema.
El vapor puede precipitarse hacia el recipiente de vacío debido a su fuerza impulsora. Si hay un recipiente de vacío conectado al tambor de vapor, el vapor definitivamente entrará en el recipiente después de pasar a través del tambor de vapor, por lo que el vapor puede condensarse en el recipiente pero no en el tambor de vapor.
Es decir, para condensar el vapor sólo es necesario conectar otro condensador al tambor de vapor para condensar allí el vapor sin enfriar el tambor de vapor, que siempre está al vacío.
Se realizan diferentes funciones en diferentes recipientes, de modo que el cilindro de vapor siempre podrá mantener el calor y el condensador siempre estará frío, de modo que no se desperdicie ni un rastro de vapor.
El cerebro de Watt seguía girando como un molino de viento.
Sin embargo, si este condensador adopta el método de la máquina Newcomen y rocía agua fría para condensar el vapor, ¿cómo escapan el agua rociada, el agua condensada y el aire filtrado?
Este problema volvió a preocupar a Watt. Después de pensarlo mucho, se le ocurrió una solución.
Coloque un tubo de drenaje debajo para exprimir el agua de la tubería. Cuando el vapor entra, también puede expulsar el aire.
La idea de Watt se acerca paso a paso al borde del éxito (yuán). Pensando en esto, ya había caminado dos cuadras. En este punto, llegó a la conclusión de que se debería construir un condensador al lado del tambor de vapor.
¡Qué sencillo es decirlo! Una tarde de consuelo (qiè): satisfacción; Durante un paseo me encontré con este invento.
Debido a la devoción de Watt por la invención, el negocio en su tienda se ha ralentizado. Había gastado todo el dinero que había ganado en equipos de enseñanza. Además, pidió prestado 65.438.000 libras esterlinas al Dr. Dick, pero la máquina de vapor de Watt no tuvo todo el éxito. También tuvo que gastar mucho dinero para experimentar con el nuevo dispositivo. ¿Quién pagará por esto?
Robert fue el fundador de una empresa llamada Galen Iron Works, una empresa con mucho dinero. En ese momento, se dedicaba a la minería del carbón, por lo que estaba muy preocupado por el drenaje del pozo de carbón.
¡Qué rara oportunidad es esta!
Robert y Watt establecieron una relación de cooperación debido a la presentación de su amigo el Dr. Dick.
Watt estaba tan feliz que inmediatamente comenzó a experimentar con el nuevo modelo hasta que el nuevo modelo se probó con éxito.
"Definitivamente no hay ningún problema con esto. ¡Solicite una patente inmediatamente!"
En agosto de ese año, Watt fue a Londres para solicitar una patente.
Más tarde, a principios de 1769, se aprobó la patente de la máquina de vapor de Watt.
Watt tenía 33 años en ese momento y han pasado casi 10 años desde que comenzó el experimento. Durante estos 65.438.000 años, Watt soportó presiones financieras y dificultades en la vida, y encontró muchas dificultades y reveses (CuO): fracasos; Pero no se desanimó porque sabía profundamente que esta nueva máquina sería un gran y útil invento.
Decidió mejorar y construir nuevas máquinas en una casa grande en Robock. La casa está situada junto al río en el valle, con fácil acceso al agua y discreta.
En septiembre de 1769, se necesitaron 6 meses para completar la primera máquina.
Pero la primera máquina de vapor de Watt no tuvo éxito.
El funcionamiento del condensador no es muy bueno y el cilindro de vapor fabricado por Galen Iron Works no se puede utilizar en absoluto debido a una mala fundición. La mayor dificultad es mantener apretado el pistón. Watt envolvió el pistón en corcho, lonas, lino, sombreros viejos y papel marrón, pero el vapor aún se escapaba y ninguno de esos métodos funcionó.
Watt estaba muy frustrado.
Su amigo Robinson le escribió para animarlo: "La culpa de este fracaso no es su invención, sino enteramente causada por la mala tecnología de fabricación de la fábrica. Mientras haya trabajadores confiables, el éxito será". logrado. "Watt acababa de armarse de valor y planeaba empezar de nuevo.
En ese momento, Robock, que lo apoyaba, perdió dinero en el negocio y ya no podía mantenerlo. El inventor estaba realmente en problemas. Tuvo que trabajar como topógrafo e ingeniero para mantener a su familia. En ese momento, su esposa también murió de una enfermedad. Watt cayó en el punto más bajo de su vida, pero él todavía se dedicó con entusiasmo a la investigación de las máquinas de vapor. >
Todo lo bueno sucede. Los esfuerzos de Watt finalmente atrajeron la atención de un gran empresario, el amigo de Robert, Bow Milton. Reemplazó a Robert y cooperó con Watt, dándole a Watt la oportunidad de recrear su negocio. p>
En el pasado, el motor Newcomen era más un motor neumático que un motor de vapor, porque dependía de la presión atmosférica para girar y no podía evitar las desventajas de las fugas de aire.
Watt inventó. La máquina aprovechó al máximo la fuerza de expansión del vapor y fue una auténtica máquina de vapor.
El experimento tuvo mucho éxito. Watt y Button quedaron muy satisfechos, por lo que establecieron un taller de fabricación de máquinas de vapor. Sehoe Factory y preparada para participar oficialmente en el desarrollo de máquinas de vapor.