Джемс Уатт
Шрифт:
25 июля 1 781 года Уатт подал заявку «на некоторые новые методы применения качательного, или обратно-поступательного, движения для получения непрерывного вращения, или кругового движения, вокруг оси, или центра, для того, чтобы тем самым дать движение колесам мельниц или других машин».
Спецификацию составляли долго, так как очень задержали чертежи, которые Уатту самому пришлось перечерчивать, ибо присланные из Сохо, на его взгляд, были никуда не годны.
В последнюю минуту к спецификации приписали последний, пятый способ превращения движения. Он то как-раз и оказался наиболее пригодным на практике —
Принадлежит ли это изобретение действительно Уатту?
Болтон сам признавал, что «планетарное движение» придумал уже очень давно один из его мастеров, Мэрдок. А Уатт утверждал, что Мэрдок только «оживил один из его старых проектов». Может быть, Уатт был и прав.
О каких-либо протестах со стороны Мэрдока ничего не было слышно. Мэрдок продолжал работать у Болтона и Уатта, служить им за гроши с собачьей, можно сказать, верностью. Но если, действительно, идея Мэрдока была присвоена, то совершено это было с редкостной беззастенчивостью и выставляет Уатта в очень неприглядном свете. Что в самом деле мог сделать Мэрдок? Начать процесс? Но разве возможно было бороться ему против такого сильного капиталиста, как Болтон. Какие неоспоримые доказательства своей правоты мог бы привести Мэрдок?
Может быть, с Мэрдоком было заключено соглашение и его как-нибудь компенсировали?
Вообще это темный вопрос, который едва ли когда-либо удастся разрешить. Но что Мэрдок мог придумать этот остроумный механизм, в этом не может быть никаких сомнений; последующие работы Мэрдока: огненная повозка, золотник, ряд машин, почти все оборудование Сохо, газовое освещение — доказательства его талантливости.
В связи с применением вращательного движения Уатт проделывает большую экспериментальную работу. Снова была пущена в ход верная «Старая Лиза», как звали машину, привезенную из Киннэля. Еще летом 1781 года, т. е. как-только подали заявку на патент, ее снабдили «эклиптикой» (одним из механизмов, придуманных Уаттом). Планетарное движение еще тогда не было известно Уатту, и вообще первое время он не знал, на каком из способов передачи ему остановиться. «Старую Лизу» приспособили для прокатки олова.
Зимой 1782–1783 года Уатт произвел ряд расчетов и опытов, определяя силу трения, размеры маховых колес, мощность, необходимую для установок на мукомольных мельницах, хлопчатобумажных «мельницах» и на древотерках (для растирания кампешевого дерева для получения краски). Его дневник за эти месяцы пестрит записями и расчетами в этой области. «Эти ротативные машины заняли у меня все время за последние месяцы, — не без досады писал он Болтону. — Я едва ли могу сказать, что занимался чем-нибудь, что может быть названо делом».
Любопытная оценка своей изобретательской и конструкторской работы!
Вилькинсон опять оказался первым заказчиком этих новых машин. Уже в феврале 1782 года готовились чертежи для заказанной им ковочной машины (вращающийся вал с кулаками приводил в движение хвостовой молот). Ее строили почти целый год. В это же время Уатт установил в Сохо экспериментальную ковочную машину. Она приводила в движение одновременно и поршень насоса и вал для молота. На вилькинсоновской машине пробовали разные способы передачи движения, поставили сначала «эксцентрик», потом сменили его «солнцем и планетой».
В марте 1783 года Уатт мог любоваться своим громыхающим детищем на заводе Вилькинсона.
«Заехал в Брэдлей, — записал он в дневнике. — Круговое движение идет хорошо, а молот — нет».
Это
Превращение машины Уатта в двигатель с вращательным движением было, конечно, огромным скачком в раннем периоде ее развития. Но это усовершенствованне не осталось и не могло остаться изолированным: оно дало толчок для новой линии развития, оно повлекло за собой целый ряд проблем, настойчиво требующих разрешения, а это в свою очередь натолкнуло на новые изобретения и усовершенствования. Машина, не теряя еще своего общего первоначального облика насоса, утрачивала свое первоначальное назначение, а вместе с тем она росла, развивалась, обрастала новыми органами.
Препятствия, созданные патентом Пикара, сыграли и некоторую положительную роль, заставив мысль всячески изощряться, чтобы преодолеть их. Уатт пытался это сделать с чисто механической стороны. Болтон тоже не терял времени. Вероятно, он гораздо больше Уатта досадовал на постигшую их неудачу. Будущее машины, которой он думал снабжать весь мир, закрывалось перед ним. Голова его упорно работала: нельзя ли все-таки как-нибудь обойти Пикара. Сам он ничего не мог придумать, но он припоминал и перебирал в своем уме все, что он когда-либо слышал от Уатта. Ведь тот высказывал иногда замечательные вещи как-будто только для того, чтобы потом их забыть. И Болтон, действительно, припомнил.
Когда они хлопотали в 1775 году о продлении патента, то Уатт в своем заявлении оговаривал случай применения давления пара поочередно с каждой стороны поршня и даже составил чертеж, но затем эта идея заглохла. Вот ее то и надо было сейчас пустить в ход. Опять Болтону принадлежала инициатива практического осуществления одной из мыслей, давно уже оброненных Уаттом.
«Если сделать машину, — писал Болтон Уатту в апреле 1781 года, — по вашему проекту и чертежу, составленным вами несколько лет тому назад, т. е. работающую вниз и вверх, то, может быть, вам удалось бы таким путем совершенно повернуть кривошип вокруг оси, и тогда мы были бы спокойны, так как нельзя сделать обыкновенную машину, чтобы она работала вверх и вниз».
Мы не знаем, как отнесся тогда Уатт к этому напоминанию, но очень вероятно, что он не придал сразу большого значения ему. Лишь через несколько месяцев мы встречаем в его переписке ясно поставленную задачу и способ ее разрешения.
«Относительно машины двойного действия: если поместить на внутреннем (т. е. обращенном к цилиндру. — М. Л.) конце балансира груз, равный половине нагрузки, и заставить машину поднимать его при обратном ходе поршня, сделав вакуум над поршнем, и если вместо цепи применить зубчатую рейку, то цилиндр данных размеров может работать на ту же самую глубину с половинным количеством пара. Я думаю, что машина будет работать очень мягко».
Он запатентовал это изобретение в марте 1 782 года (спецификация написана в июле). Это один из самых замечательных его патентов.
Главная трудность при применении этого изобретения возникла в устройстве передачи. Соединение штока поршня с коромыслом посредством цепи, очевидно, не годилось при рабочем движении в обоих направлениях. Первоначально Уатт применил сцепление зубчатого штока поршня с зубчатой дугой на конце коромысла. Приспособление это было не ново и нельзя было сказать, чтобы особенно удачно. Экспериментальная машина, «машина вверх и вниз», как называл ее Уатт, чуть ли не каждый день ломала зубцы на рейке или на коромысле, но Уатт был все же очень доволен.