James Watt Hayatı
James Watt, ilginç kişiliği, sürekli hasta olmasıya ünlü bir bilim adamı olarak tanınmıştır. Gemi işleticisi olan zengin bir aileden gelen James Watt sık hastalıklarla karşı karşıya geldiği için eğitim hayatına ara vermek zorunda kalmış. Bu süreç içerisinde evde annesi tarafından eğitim alarak daha iyi şekilde eğitilme durumu yaşamış bulunuyor. İleriki zamanlarda yani 17 yaşında annesini kaybettikten sonra babasının işleri de kötüye gitmeye başlamıştır.
Aile durumlarının giderek kötüye giden James Watt Londra’da ölçüm aletlerinin nasıl işlendiği ve konu ile ilgili detaylı bilgiler elde etmek için eğitim aşamalarına katıldı. Watt, Glasgow’a geri giderek elde etmiş olduğu bilgiler sayesinde mesleğini icra etmek istemiştir. Fakat 7 sene boyunca belirlenen çıraklık sürecinin tamamlanmamasından dolayı İskoçya’da başka bir ölçüm aleti yapımcısı olmaması durumunda “demirciler bölümüne” yaptığı başvuru heyet tarafından reddedilmiştir.
Makale Başlıkları
Buhar Makinesinin Tam Zamanlı Üretilmesi
Buhar makinesi denilince, genellikle onu James Watt’ın icat ettiği düşünülür. Aslında Watt buhar makinesini icat etmedi. O, var olan buhar makinesini çok daha kullanışlı, verimli ve güvenli hale getirdi. James Watt (1736-1819), İskoçya’da alet yapımcısıydı. Üniversitede profesör olan bir arkadaşı, ona buhar makinesi ile çalışmasını önerdi. Watt, üniversiteye ait bir Newcomen buhar makinesi arızalanınca onu onardı. Bu makinenin gereğinden fazla enerji harcadığını gördü. Arkadaşı olan kimyacı J. Black’den suyun buharlaşırken ne kadar ısı emdiğini öğrenmişti. Newcomen’in buhar makinesinde değişiklikler yaparak enerji kaybını azalttı.
Buhar dolu silindire soğuk su basmak yerine, silindiri küçük bir başka silindire bağladı. Buhar pistonu ittikten sonra, sübap yardımıyla buharı ikinci silindire alıp sıvılaştırıyordu. Piston geri çekildiği anda taze buhar silindire girip pistonu tekrar itiyordu. Böylece ana silindir her zaman sıcak kalıyor, küçük silindir ise soğuk oluyordu. Sübaplar yardımıyla buhar yer değiştirdiği için enerji kaybı önlendi. Watt, 1765 yılında %80 enerji tasarrufu sağlayan buhar makinesini yaptı. 1776 yılların başlangıçlarında ise Watt buhar makinesi üzerine kurduğu çalışmalarıyla birlikte tam zamanlı olarak çalışan buhar makinesinin üretimini başarabilmiştir.
Madenlerde suyu pompalamak için tercih edilmekte olan buhar makinesi ticari amaçla satışları büyük bir hızla devam etmiştir. İleri geri ve dönüş işlemlerinin yapılabilmesi için verilmekte olan önerileri dikkate alarak işlemlerin aktif hale gelmesi için Watt tarafından gerçekleşme aşamaları yapılmıştır. Aynı zamanda 6 yıl içerisinde tasarım konusunda ciddi iyileştirmeler yapan Watt, sistemde yer alan gücün kontrolünü sağlamak için sisteme buhar basınç göstergesi eklemiştir.
Watt’ın “ateşli tulumba”sı madenlerden su çekmek için meydana getirilmiş makinelerin, kuşkusuz, en mükemmeliydi ama, başka alanlara da uygulanmaz mıydı? Denge düzenleyicisinin hareketleri tulumba kolundan başka bir şeyi de harekete getirebilir miydi? Wilkinson makinesini dökümhane körüğüne uygulamıştı. Onlar da bir mekanik testere, bir hadde makinesi, dokuma tezgahı ya da bir değirmene bağlayamaz mıydı? Kısacası “ateşli tulumba” hayvan gücü, hidrolik çark ya da yel değirmeni gibi, hatta onlardan daha geniş alanlarda uygulanan bir “motor” sistemi haline getirilemez miydi?
Bunun için, önce bu tulumbanın belli başlı bir kusurunu gidermek gerekiyordu. Makine, ancak piston indiği zaman itici güç meydana getirmekteydi. Bu durumuyla düzensiz işleyen bir araçtı. Madenlerden su çıkartma işinde büyük bir sakınca olmamakla birlikte, bir araç-makinede büyük bir kusurdu bu. Yani Boulton’un önerdiği alanlarda kullanılabilmesi için pistonun her iki hareketinin de itici güç doğurması gerekmekteydi.
Watt, 1780’de yeniden işe koyuldu. Çözüm ilke olarak kolaydı: Buharın, pistonun her iki yanına da etki yapmasını sağlamak gerekiyordu. Watt, pistonun iki yanına da buhar göndermeye ve kullanılmış buharı kondansöre itmeye yarayacak bir aygıt düşündü. Hareketlerin düzenli ve sürekli olması için demirden ağır bir düzenteker ekledi. Buharın her iki yana eşit dağılımını sağlayacak bir bilyalı regülatör koydu. Bu regülatör günümüze kadar ‘ters tepkili’ makinelerde kullanılmaktadır.
Watt makinesi
1764 yılında bozulan Newcomen makinelerinden biri onarılması için İskoçyalı mühendis James Watt’a verildi. makineyi onaran Watt aynı zamanda randımanı düşük bu makineyi geliştirmek de istedi. Arkadaşı İskoç kimyacı Joseph Black’tan gizli ısıyı öğrenmiş olan Watt aynı odayı sürekli ısıtıp soğutmanın ne kadar israflı bir şey olduğunu anladı ve aklına iki oda yapma fikri geldi. Biri sürekli sıcak, diğeri de sürekli soğuk tutulacaktı. Buhar işini yaparken sıcak odada bulunacaktı ve su haline getirilmesi gerektiğinde supaplar sistemiyle soğuk odaya alınacaktı.
Watt 1781 yılına gelindiğinde makinesini iyice geliştirmiş ve pistonun ileri geri hareketini ustalıkla bir tekerleğin dönme hareketine çeviren mekanik aletleri de icat etmişti. Watt’ın makine tarihi ve makine mühendisliğine katkıları çok büyük önem taşır.
Kaynak
Turkcewiki.org
Teknolojiprojeleri.com
