Pátek 19. dubna 2024, svátek má Rostislav
130 let

Lidovky.cz

První zkouška byla katastrofa

Česko

KALENDÁŘ VĚDECKÝCH OBJEVŮ A OSOBNOSTÍ

Před 225 lety dokončil James Watt použitelný parní stroj

Hrátky s párou a mechanikou trvají už od konce 17. století. Roku 1763 se tímtéž začal zabývat mimořádně talentovaný, tehdy sedmadvacetiletý, James Watt, mechanik na univerzitě v Glasgow. Poté, co důkladně prozkoumal vlastnosti vodní páry a postavil tři modely (tím se finančně zruinoval), počátkem ledna 1769 přihlašuje svůj první relevantní patent.

Nazval jej „Nově vynalezený způsob zmenšení spotřeby páry a paliva v ohňových strojích“. O co šlo? Dřív se po válci parního stroje chtěla úloha chytré horákyně: v okamžiku přivedení páry by měl být co nejteplejší, aby horká pára neztratila svůj tlak. Ale v okamžiku její kondenzace (iniciované vstříknutím studené vody) zase co nejchladnější. Watt tedy páru, poté co zdvihla píst, odvedl do separátní nádoby (vodou průběžně chlazeného kondenzátoru). Teprve tam ji nechat zkondenzovat. Jen toto zvýšilo tepelnou účinnost stroje čtyřikrát: z jednoho na čtyři procenta (dnešní parostroje mají účinnost 16 i více procent).

29. dubna 1769 Watt spolu s Johnem Roebuckem, bývalým lékařem, který vývoj financoval, patent získávají. S ním je spojeno čtrnáctileté privilegium v jeho využívání (později bude prodlouženo o dalších 17 let).

Wattův parní stroj je lepší než všechny předešlé. Což ale zdaleka neznamená, že je dobrý. První zkouška dopadla katastrofálně a zařízení dostalo přezdívku Nemehlo. Zklamaný Watt tehdy napsal: „Nic není pošetilejšího než vynalézat!“ Ale vynalézal dál.

Setrvačník, dvojčinný stroj, regulátor otáček...

Během další patnáctileté úporné výzkumné a vývojové práce, která Wattovi zabrala nejlepší roky života (od třiatřiceti do osmačtyřiceti let), tento „parní posedlík“ kromě zplození šesti dětí se přihlásil řadu dalších přídavných patentů.

Kupříkladu zavedení setrvačníku k překonávání mrtvých poloh pístu v jeho úvratích, tepelnou izolaci válce a jeho předehřívání teplem odpadajícím v kondenzátoru, samočinný rozvod páry (dřív se ventily ovládaly ručně), vynález dvojčinnosti stroje (dřív pára tlačila jen na spodní plochu pístu, nyní střídavě na plochy obě).

Přihlásil patent také na vynález tzv. expanzního chodu stroje (stlačená pára se nevpouští po celou dobu zdvihu pístu, ale jen po její menší část, po zbytek zdvihu ve válci expanduje), vynález odstředivého regulátoru otáček (zabraňoval zrychlování chodu stroje při menším zatížení) či patent na planetové soukolí, které přímočarý vratný pohyb pístu převádělo v točivý (klikový mechanismus byl tehdy chráněn patentem jednoho knoflíkáře). Poslední Wattův patent týkající se parních strojů nese datum 28. dubna 1784.

Základní technické předpoklady k rozpuku průmyslové revoluce jsou dovršeny. Teprve od roku 1784 se Wattovy parní stroje - nyní již celkem výkonné a spolehlivé pohonné jednotky, podstatně násobící lidskou sílu - prosadí a začnou svým výrobcům, kterými jsou Watt a jeho movitý společník Matthew Boulton, který koupil podíl zkrachovavšího Roebucka, vydělávat.

Nicméně budoucnost ukáže, že široký rozsah Wattova základního patentu na stroj, nezapomeňme, že pouze nízkotlakého, bude účinkovat jako určitá brzda dalšího vývoje. Zejména v dopravě, která vyžaduje pohonné jednotky o vyšším měrném výkonu. Patenty přestaly platit v roce 1800. Problém už za pár let jako první vyřešil Richard Trevithick parním strojem vysokotlakým.

Autor: