James Watt

Biografia

James Watt nacque il 19 gennaio 1736 a Greenock, Renfrewshire. Suo padre era un maestro d'ascia, armatore e appaltatore, e serviva come capo baillie della città. Sua madre, Agnes Muirhead, proveniva da una famiglia distinta ed era ben educata. Entrambi erano presbiteriani e forti covenanter. Il nonno di Watt, Thomas Watt, insegnava matematica ed era baillie del barone di Cartsburn. Watt non andava a scuola tutti i giorni. All'inizio, fu per lo più istruito a casa da sua madre, ma più tardi frequentò la Greenock grammar school. Mostrava una grande abilità con le mani e una capacità naturale per la matematica, anche se il latino e il greco non lo interessavano. Assorbì anche le leggende e le tradizioni del popolo scozzese.

Il governatore centrifugo

Uno dei molti miglioramenti di Watt fu l'invenzione di un "regolatore centrifugo" per regolare automaticamente la velocità del motore. Questo è più evidente nei motori a vapore, dove regola l'ingresso del vapore nei cilindri. Si trova anche nei motori a combustione interna e nelle turbine variamente alimentate, e in alcuni moderni orologi a suoneria.

Un regolatore centrifugo è un dispositivo omeostatico che controlla la velocità di un motore regolando la quantità di "sostanza intermedia" (vapore) che aziona la macchina. Questo mantiene una velocità quasi costante qualunque siano le condizioni di carico o di alimentazione del carburante. Utilizza il principio del controllo proporzionale: ciò significa che l'arresto del vapore (in questo caso) varia in funzione della velocità della macchina.

Nel dispositivo di Watt per le palle volanti, man mano che la macchina accelera, le palle volano più velocemente. Volando più velocemente, si allontanano dal palo centrale. Allontanandosi dal palo centrale, chiudono più saldamente l'alimentazione di vapore. Così facendo, la macchina rallenta e le palline girano più lentamente, lasciando entrare più vapore nei cilindri. Inoltre, il sistema ha una valvola di sicurezza che permette al vapore in eccesso di uscire senza far girare le ruote. 500 motori Boulton & Watt furono costruiti dalla ditta tra il 1775 e il 1800.

Più tardi, questo tipo di ciclo di feedback è diventato uno strumento importante della cibernetica.

Governatore centrifugo in un motore Boulton & Watt del 1788


Disegno di un regolatore centrifugo "flyball

Partnership

Watt si mise in società con un collega della Midlands Lunar Society, Matthew Boulton. La ditta Boulton & Watt progettò e costruì motori a vapore e fu molto importante nella rivoluzione industriale.

La Fonderia Soho

All'inizio la società ha fatto il disegno e le specifiche per i motori, e ha supervisionato il lavoro per montarlo sulla proprietà del cliente. Non producevano quasi nessuna delle parti da soli. Watt faceva la maggior parte del suo lavoro nella sua casa di Harper's Hill a Birmingham, mentre Boulton lavorava alla Soho Manufactory.

Gradualmente i soci cominciarono a produrre sempre più parti, e nel 1795 acquistarono una proprietà a circa un miglio di distanza dalla fabbrica di Soho, sulle rive del canale di Birmingham. Lì costruirono una nuova fonderia per fare i motori. La fonderia di Soho aprì nel 1796 in un periodo in cui i figli di Watt, Gregory e James Jr. erano pesantemente coinvolti nella gestione dell'impresa. Nel 1800, l'anno del ritiro di Watt, l'azienda produsse un totale di quarantuno motori.

Watt si ritirò nel 1800, lo stesso anno in cui scadeva il suo fondamentale brevetto e la partnership con Boulton. La famosa partnership fu trasferita ai figli dell'uomo, Matthew Robinson Boulton e James Watt Jr. L'ingegnere di lunga data William Murdoch fu presto nominato socio e l'azienda prosperò.