SCUOLA APPUNTI JAMES WATT
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LICENZA
TITOLO DELL’ARTICOLO
James Watt, biografia
AUTORE DEL TESTO
Federico Buccarella, redattore per Biografieonline.it
NOME DELLA FONTE
Biografieonline.it
URL
https://biografieonline.it/biografia-james-watt
James Watt nasce a Greenock (Scozia) il 19 gennaio 1736 da una famiglia benestante: il padre è armatore, la madre proviene da una delle famiglie più ricche delle Highlands. Nell età scolare, la sua frequenza presso gli istituti è piuttosto discontinua, ma questo perché predilige l’educazione privata da parte della madre, grazie alla quale sviluppa particolamente le sue capacità manuali, oltre a quelle matematiche.
Frequenta l’università di Glasgow, quindi quella di Londra, quindi torna a Glasgow, dove grazie all’ausilio di tre professori universitari, riesce ad aprire un laboratorio di manifattura presso l’ateneo. In questo periodo coltiva amicizie con gran parte della comunità scientifica scozzese, stringendo un particolare sodalizio con Joseph Black, colui che introdurrà poi il concetto di calore latente.
Nel 1764 James Watt sposa Margaret Miller, dalla quale avrà cinque figli, ma dalla quale viene abbandonato nove anni dopo, a causa della morte di lei nel dare alla luce l’ultimogenito. Nello stesso anno, osservando le macchine a vapore Newcomen, Watt nota le ingenti perdite di vapore, perdendo di conseguenza una parte di lavoro meccanico potenziale. Nel 1766 sviluppa quindi un modello di condensatore separato dal cilindro, riducendo così le perdite di carico e di temperatura. Questa miglioria apporta indirettamente un avanzamento nella Rivoluzione industriale.
Nel 1763 fu affidata a James Watt, ingegnere inglese impiegato pressa l’università dì Glasgow in qualità di meccanico di precisione, un modello di macchina di Newcomen perchè lo riparasse.
Questa macchina rappresenta, rispetto a quella di Savery, un notevole passo avanti. L’energia che dalle macchine di Newcomen si poteva ricavare era tuttavia ancora molto limitata e troppo costosa.
Esaminando la maechina da riparare, Watt notò questi suoi inconvenienti e si mise a studiare il modo di eliminarli; ma fu soltanto dopo lunghi studi e numerosi esperimenti che riuscì a trovare la soluzione del problema.
Watt osservò che la causa principale della inefficienza della macchina di Newcomen. risiedeva nella condensazione del vapore all’interno del cilindro: il cilindro, ad ogni corsa dello stantuffo, veniva raffreddato e una gran parte del vapore veniva sprecata per riscaldarlo nuovamente.
Le innovazioni fondamentali di Watt furono sostanzialmente due: conservare il cilindro sempre caldo, fornendolo di una «camicia» di vapore e far avvenire la condensazione in un “condensatore separato”, tenuto costantemente freddo.
Watt costruì il suo primo modella nel 1765, ma soltanto nel ’69 raggiunse la completa soluzione del problema.
In sostanza, la macchina di Watt era, come schema generale di funzionamento, del tipo di quella di Newcomen, e quindi si prestava agli stessi servizi (in particolare, quindi, era adatta a pompare acqua dal fondo delle miniere).
Ma le variazioni che Watt vi apportò ne fecero una macchina sostanzialmente nuova e destinata a grandi sviluppi.
La prima macchina di Watt fu installata, nel 1776, per azionare i mantici dei forni delle fonderie di John Wilkinson, e l’anno successivo si ebbe, nelle miniere di stagno della Cornovaglia, la prima pompa azionata da una macchina di Watt. Da questo momento l’uso della nuova macchina si diffonderà assai rapidamente.
Ma la prima macchina di Watt non era ancora in grado di azionare macchinari che richiedessero un movimento rotatorio; essa infatti, come quella di Newcomen, sfruttava il movimento rappresentato dalla corsa dì “avanti-indietro” del pistone nel cilindro e tale movimento non era atto a mettere in moto una ruota, che si muove invece girando intorno ad un asse.
Era questo il grande passo che restava da fare; bisognava cioè creare un motore che potesse soddisfare a tutte le esigenze dell’industria (come sappiamo, in Inghilterra si andava operando nel secolo XVIII la grande “rivoluzione industria”.
In questo senso si orientarono le ricerche di Watt al quale si era associato l’industriale Boulton, direttamente interessato alla creazione di una efficiente macchina rotante.
Nel 1781 Watt brevettò una macchina nella quale il moto del bilanciere era trasmesso ad un albero munito dì volano.
Mediante cinghie la forza motrice si poteva trasmettere a qualsiasi macchina che richiedesse un motore per funzionare.
La macchia a vapore di Watt
In pochi anni infatti si assiste alla meccanizzazione dei tipi più svariati di lavorazioni: nel 1782 negli stabilimenti di Wilkinson entra in azione un maglio a vapore; l’anno successivo , a Newcastle, viene installata in una miniera di carbone la prima motrice a vapore per l’azionamento del macchinario: nel 1785 si ha il primo mulino da grano a vapore; e negli anni – successivi le macchine a vapore vengono applicate all’industria tessile.
Nel frattempo Watt, che insieme al socio Boulton si era dato allo sfruttamento diretto dei suoi brevetti, apportò altre innovazioni e nuovi miglioramenti alla sua macchina, rendendola sempre più efficiente e sicura: ricordiamo il regolatore della velocità e l’indicatore della pressione.
Come vedremo la prossima volta, per tutto il secolo XIX la macchina a vapore, con i suoi vari perfezionamenti e, nelle sue varie forme, rappresentò il motore per eccellenza col quale funzionavano tutte le macchine esistenti.
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