詹姆斯·瓦特(英国著名发明家)有一整套详细的资料。
1776制成了第一台实用的蒸汽机。经过一系列重大改进,成为“万能原动机”,在工业上得到广泛应用。他为人类开辟了能源利用的新时代,使人类进入了“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”(简称“瓦特”,符号W)。
中文名:詹姆斯·瓦特mbth:詹姆斯·瓦特国籍:英国国籍:苏格兰出生地:苏格兰格拉斯哥格里诺克镇出生日期:1736 65438+10月19死亡日期:1865438+2009年8月25日职业:发明家和学者的信仰:天主教的主要成就:第一次工业革命时期改良蒸汽机的代表作品:改良蒸汽机的死亡地点:生平、家庭背景、早年经历、求学经历 后人纪念人物生平及家庭背景1736 65438+10月19詹姆斯·瓦特出生于苏格兰格拉斯哥附近的港口小镇格里诺克,位于克莱德湾。 詹姆斯·瓦特的工作室在伦敦科学博物馆,瓦特的父亲是一名熟练的造船工人,拥有自己的船和造船车间,他也是一名镇官员。瓦特的母亲艾格尼丝·缪尔海德出生于贵族家庭,受过良好的教育。他们都属于长老会,是坚定的誓言。虽然瓦特来自一个宗教家庭,但他后来成为了一个自然神论者。当瓦特还是个孩子的时候,由于身体虚弱,他没有太多的时间去上学。主要的教育都是他妈妈在家进行的。瓦特从小就表现出精湛的实践能力和数学天赋,接受了许多苏格兰民间传说和故事。早年,瓦特17岁时,母亲去世,父亲的生意开始走下坡路。瓦特在伦敦的一家仪器修理店当了一年学徒,然后回到苏格兰格拉斯哥开了自己的修理店。虽然当时苏格兰没有类似的修理店,但他的开店申请被格拉斯哥的锤子公会(管理所有使用锤子的工匠)拒绝,因为他没有做规定的7年学徒。瓦特于1755年离开苏格兰,前往伦敦寻求训练成为一名仪器制造者。康塞尔的约翰·摩根接受了他。学习经历1757,格拉斯哥大学的教授给了瓦特一个在大学开小修理店的机会,帮助瓦特走出了困境。其中一位教授,物理学家和化学家约瑟夫·布雷克,成了瓦特的朋友和导师。1757年,格拉斯哥大学指定瓦特为其官方“数学仪器制造商”,并在校园内安排了一个工作坊。瓦特改进蒸汽机的商店开张5年后,在他的朋友罗宾逊教授的指导下,瓦特开始实验蒸汽机。直到此时,瓦特从未亲眼见过工作的蒸汽机,但他开始建造自己的蒸汽机模型。最初的实验失败了,但他坚持继续实验,并阅读了所有能找到的关于蒸汽机的资料,独立发现了潜热的重要性(虽然这是布莱克教授几年前发现的,当时瓦特并不知道)。瓦特发明的蒸汽机(型号)1763,瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机,但当时正在伦敦维修。他要求学校收回蒸汽机,自己修理。修复后的蒸汽机勉强可以工作,但效率很低。瓦特经过大量的实验发现,效率低的原因是活塞每推动一次,汽缸内的蒸汽都要先冷凝,然后再加热进行下一次推动,这样蒸汽80%的热量都花在维持汽缸温度上了。1763-1765瓦特设计了一个冷凝器,解决了纽科门泵维修时效率低的问题。罗巴克在商业中使用瓦特的发明。1765,瓦特取得关键进展。他想到把冷凝器和汽缸分开,这样汽缸的温度就可以保持在注入蒸汽的温度,并在此基础上迅速搭建了一个可以连续运行的模型。但是要造出真正的蒸汽机还有很长的路要走。首先,钱。布莱克教授提供了一些帮助,但更多的支持来自约翰·罗巴克。罗巴克是一位成功的企业家,也是著名的卡伦钢铁厂的所有者。在罗巴克的赞助下,瓦特开始了新蒸汽机的试制,并成为新公司的合伙人。试制的主要难点在于活塞和气缸的加工制造技术。那时候的钢铁工人更像铁匠,而不是机械师,所以制造的结果很不理想。此外,由于当时的相关专利申请需要国会批准,所以大部分资金都花在了相关项目上。由于资金短缺,瓦特不得不另找工作,当了8年的运河测量员。瓦特的签名在那之后,罗巴克破产了,所有相关的专利都被伯明翰一家铸造厂的老板马修·博尔顿接管了。瓦特和博尔顿开始了他们长达25年的成功合作。通过与博尔顿的合作,瓦特得到了更好的设备资金和技术支持,特别是在加工和制造技术方面。制造新蒸汽机的主要困难之一是活塞和大汽缸之间的紧密配合,这个问题最终被约翰·威尔金森解决了。当他改进大炮的制造时,他提出了一种新的精密钻孔技术,这种技术可用于蒸汽机的制造。1774瓦特把自己的蒸汽机投入生产。1776年,博尔登-瓦特蒸汽机在博罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态。1776年,第一批新型蒸汽机制造成功并投入实际生产。这些蒸汽机主要用于抽水泵,因为它们只能提供往复直线运动。在接下来的五年里,瓦特赢得了大量订单,忙着在矿井之间奔波,安装由这种新型蒸汽机驱动的水泵。在博尔顿的要求下,瓦特开始研究如何将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动,这样蒸汽机就可以为大多数机器提供动力。一个显而易见的解决方案是曲柄驱动,但专利所有者约翰·斯蒂德(John Steed)要求同时分享瓦特之前的分离冷凝器专利,被瓦特坚决拒绝。1781年,瓦特公司员工威廉·默克多发明了名为“太阳和行星”的曲柄齿轮传动系统,并以瓦特的名义成功申请了专利。本发明绕过了曲柄专利的限制,大大拓展了蒸汽机的应用。在随后的6年时间里,瓦特对蒸汽机进行了一系列改进,并获得了一系列专利:他发明了双向气缸,使蒸汽能够从两端进出,从而推动活塞向两个方向运动,而不是像以前那样只向一个方向推动;用节流阀和离心节流阀控制气压和蒸汽机的运转;发明了气压指示器来指示蒸汽状况;发明了一种三连杆机构来保证气缸推杆和气泵的直线运动。由于担心爆炸和泄漏的危险,瓦特早期的蒸汽机使用低压蒸汽,后来又引入了高压蒸汽。所有这些创新结合起来,使瓦特的新蒸汽机(联合蒸汽机)比过去的纽科门蒸汽机效率高5倍。1782瓦特的双向蒸汽机获得专利,同年他发明了一种标准单位:马力。1782年,韦奇伍德利用博尔顿-瓦特铸造厂生产的组合蒸汽机和伯明翰工厂生产的动力工具机,在埃特鲁里亚陶瓷厂大规模生产机械化陶瓷。1784年,瓦特对耦合蒸汽机进行了改进,增加了自动调节蒸汽机转速的装置,使其适用于各种机械运动。此后,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门都采用蒸汽机作为动力。1785之后,瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用,受到广泛欢迎。1794年,瓦特和博尔顿成立了一家专门制造蒸汽机的公司。在博尔顿的成功管理下,1165蒸汽机由1824生产。瓦特和博尔顿都赚了很多钱。晚年,瓦特在半退休前还做了许多其他发明。比如他发明了望远镜测距的新方法,新的印刷方法,改进的油灯,蒸汽滚筒和延续至今的机械制图着色法。瓦特与博尔顿的合作在1800年到期,同年退役。然而,他们的合作延续到了下一代。马修·博尔顿和乔治·w·詹姆斯·瓦特继续合作,同时,威廉·默克多被聘为合伙人,这确保了公司的持续成功。退休后,瓦特和他的第二任妻子去了法国和德国,并在威尔士买了房子。2009年8月25日,83岁的瓦特在英国斯塔福德郡汉兹沃斯的家中去世。个人生活瓦特心思细腻,做事慢热,非常焦虑。他经常泄气。他会把工作放在一边,感觉自己好像要彻底放弃了,但他的想象力是如此的丰富,总能想到新的改进方法,以至于经常没有时间一个一个的完成。瓦特的动手能力很强,能够完成系统科学的测量来量化自己的创新效果,帮助自己理解。瓦特是一位绅士,在工业革命时期受到其他名人的尊敬。他是伯明翰工业家和科学家组织的“月球协会”的重要成员。他总是对新的领域表现出极大的兴趣,被认为是一个很好的社交伙伴。但他对企业管理一无所知,尤其讨厌和那些有兴趣使用他的蒸汽机的人讨价还价或谈判合同。直到退休前,他一直对自己的经济状况感到不安。他的合作者和朋友是志趣相投的伙伴,可以保持长期的友谊。1767年,瓦特和他的表妹玛格丽特·米勒结婚。从那以后,他们养育了五个孩子,其中两个活到成年。瓦特在原有蒸汽机的基础上发明的新蒸汽机的结构在接下来的50年里几乎没有变化。瓦特蒸汽机发明的重要性是无法估量的。它被广泛应用于工厂,成为几乎所有机器的动力,改变了人们的工作和生产方式,极大地推动了技术进步,拉开了工业革命的序幕。它使得工厂的选址可以建在不依赖煤矿的更经济有效的地方,可以不依赖水能常年运行,进一步促进了规模经济的发展,大大提高了生产率,使商业投资更有效率。蒸汽机使得一系列精密加工的创新成为可能,更高的技术保证了各种机器的性能提升,包括蒸汽机本身。经过不断努力,引进了压力更高的蒸汽,蒸汽火车和蒸汽轮船很快相继问世。人们的争议像许多其他重大发明一样,关于瓦特是否是蒸汽机相关的一些专利的发明人,一直存在很大争议。但是,对于最重要的一个,分离式聚光镜是瓦特最先提出,自己发明的。大约从1780开始,瓦特就开始采取措施,为别人的一些想法提前申请专利,以保证蒸汽机的整个发明属于自己,防止别人插手。瓦特在1784年8月7日写给博尔顿的信中说:“在允许的时间和场地条件下,我对轮盘支架的描述是我能做到的最好的;但是它本身还是有很大的缺陷。这样做的目的只是为了防止别人获得类似的专利。”有些人认为瓦特没有让他的雇员威廉·默克多参与其高压蒸汽机的开发,从而推迟了发明。瓦特还与博尔顿一起压制了其他工程师的工作。例如,乔纳森·霍恩布洛尔在1781年发明了另一种蒸汽机,但因为侵犯了瓦特的专利而被起诉失败。瓦特在1781的“太阳和行星”曲柄齿轮连杆机构专利和在1784的蒸汽机专利都有强有力的证据证明是他的工程师威廉·默克多发明的。在1782至65438+10月3日写给波顿的信中,瓦特说,“我尝试了一个发动机在圆周上运行的模型,这是威廉·默克多在我的原始计划上重新提出并实现的。”然而,威廉·默克多本人从未对这项专利的所有权提出任何异议。他一生都在波顿和瓦特的公司工作,并在瓦特退休后被接纳为合伙人之一。即使在1794年阻止瓦特发明的曲柄原始专利到期后,瓦特的蒸汽机仍然继续采用这种“太阳和行星”传动技术。据说瓦特还阻挠了其他非专利蒸汽机的发明和普及,认为用蒸汽机推进车辆是不可能的。像其他著名的科学家和发明家一样,有一些关于瓦特的有趣的故事。虽然大多夸张,但也是家喻户晓,值得铭记。最著名的是瓦特和茶壶的故事。据说瓦特小时候有一次看到炉子上的开水烧开了,蒸汽把水壶的盖子推开了。瓦特把盖子盖回去,但它很快就被推开了。瓦特一直把锅盖拿开,想找出原因。后来,瓦特意识到是蒸汽的力量引发了他对蒸汽的兴趣,导致了蒸汽机的发明。荣誉奖1785瓦特被接纳为英国皇家学会院士。1814成为法国科学院8名外籍成员之一。瓦特被认为是世界上蒸汽机的发明者。他的创造精神、超人的才华和不懈的研究为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进发明的蒸汽机是对现代科学和生产的一大贡献,具有划时代的意义。导致了第一次工业技术革命的兴起,极大地推动了社会生产力的发展。伯明翰中央图书馆前的瓦特雕像到19的20世纪30年代,蒸汽机被广泛应用于纺织、冶金、煤矿、交通等部门,很快引发了一场技术革命。美国人富尔顿发明了一艘以瓦特蒸汽机为动力的船。英国人斯蒂芬森发明了以瓦特蒸汽机为动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明,有力地推动了18世纪欧洲的工业革命,将世界工业推向了“蒸汽时代”。1784年4月,英国授予瓦特制造蒸汽机的专利证书。马克思曾评论说:瓦特的伟大天才表现在他所获得的专利的说明书中。他没有把他的蒸汽机描述为一项特殊用途的发明,而是一种广泛应用于大型工业的发动机。在罗尔特的《詹姆斯·瓦特》中,他写道,瓦特蒸汽机巨大而不知疲倦的动力,使生产方式以过去难以想象的规模走上了机械化的道路。“瓦特生活在18、19世纪的英国,所以他不可避免地具有时代和阶级的局限性。他曾经阻挠过双筒蒸汽机和高压蒸汽机的发明和普及,也嘲笑过别人用蒸汽机驱动车辆的努力。瓦特为蒸汽机的普及和使用做出了不可磨灭的重要贡献,有力地推动了社会的进步。恩格斯在《自然辩证法》中写道:“蒸汽机是第一个真正的国际性发明...瓦特给它加了一个单独的冷凝器,使蒸汽机在原理上达到了现在的水平。”在瓦特的讣告中,有这样一段对他发明的蒸汽机的赞美:“它武装了人类,使虚弱的双手变得有力,提高了人类处理一切问题的大脑。它为机械动力在未来创造奇迹奠定了坚实的基础,并将对后代的劳动给予帮助和回报。”后人纪念了瓦特的逝世,将他安葬在家乡亨茨沃思圣玛丽教堂后面的墓地里。许多年后,教堂扩大,使瓦特的墓地实际上在新教堂内。教堂里还有瓦特、博尔顿和默多克的纪念雕像。同时,瓦特和一台蒸汽机也雕刻在瓦特参加的月球协会的纪念碑上。伯明翰的一所学校以瓦特的名字命名。许多瓦特的手稿仍然保存在伯明翰中央图书馆,图书馆前有一座瓦特的雕像。博尔顿的故居现在是一个博物馆,以纪念他和瓦特对蒸汽机发明的贡献。一些苏格兰学院也以瓦特命名,如著名的詹姆斯·瓦特学院。爱丁堡附近的老赫瑞瓦特大学前身是瓦特学院和艺术学院,成立于1821。在英国,有50多条道路以瓦特的名字命名。在伦敦的威斯敏斯特教堂还有一座瓦特纪念碑。瓦特被认为是人类历史上最著名的发明家之一。在美国作家查尔斯·默里的《人类的成就》一书中,他曾经做过一个调查,在历史上最著名的229位发明家中,瓦特和爱迪生并列第一。1978年,迈克尔·哈特发表了题为《人类历史上最有影响力的100人》的作品,瓦特因改进蒸汽机而名列第22位。为了纪念瓦特的贡献,国际单位制中的功率单位以瓦特命名。