Ångmaskinen

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Vem uppfann ångmaskinen?
Hur fungerar en ångmaskin?
Vilken och hur stor betydelse hade ångmaskinen för den industriella revolutionen?
Är frågor jag undrar över nu innan jag satt igång med min uppsats och som jag hoppas få svar på under arbetets gång.

Anledningen att jag valde att skriva en uppsats om just ångmaskinen baseras på kunskaper jag redan hade. Att skapa en maskin som kan driva andra maskiner måste varit ett enormt framsteg inom industriella revolutionen. Hur stort återstår att besvara.
DE OLIKA UPPFINNARNA

HÉRON - FÖRST MED ÅNGTRYCKET

Héron var matematiker och fysiker från Alexandria som levde under första århundradet. Han skrev många skrifter, som fortfarande är bevarade, om vetenskapsmän från antiken. Héron höll sig till mindre avancerade uppfinningar som statyer som talade och effekter till teatrar så som mystiskt ljus och korta regnskurar.

Héron var också den första vetenskapsmannen att experimentera med ångtryck från vattenånga vilken är anledningen att han över huvud taget nämns här. Hans uppfinning, ”Hérons ångkula” bestod av en rund tank med vatten och två vinklade rör. När man värmde upp tanken började vattnet koka och ångtrycket bildades. När ångan sedan försökte tränga ut genom de tunna och vinklade röret började hela kulan att snurra. Med denna uppfinning blev Héron den första att skapa rörelseenergi av värmeenergi. Varför grekerna aldrig utvecklade ångmaskinen kan berott på att det inte fanns något passande material och att grekerna, vid denna tid inte var mogna att ersätta hästar och åsnor mot maskiner.

DENNIS PAPIN – EXPERIMENTERAR MED ÅNGTRYCK

Dennis Papin var en man född i Frankrike men som levde nästan hela sitt liv i Tyskland och England. Han experimenterade med lufttryck och gjorde uppfinningar som tryckkokaren, ett tätt kärl för effektiv kokning av mat. Han experimenterade också med vattenånga och ångtryck men blev inte, trots sina idéer, först med att göra en ångmaskin. 1707 han hann bygga en båt driven av ett skovelhjul som drevs av just en ångmaskin men då hade redan Thomas Savery hunnit före…

THOMAS SAVERY - DEN FÖRSTA FUNGERANDE ÅNGMASKINEN

Savery föddes 1650 och var och var ursprungligen engelsk ingenjörsofficer. Han skapade den första fungerande ångmaskinen år 1698. Det var tänkt att den skulle pumpa vatten ur gruvor där gruvarbetarna gjort misstaget att grävt för djupt, men det visade sig att den var för dyr och för klumpig för att ersätta muskel eller vattenkraft. Det största problemet var förmodligen att det läckte ånga. Maskinen var inte tät nog. Thomas Savery hade tagit patent på ångmaskinen vilket gjorde att ingen kunde fortsätta att utveckla ångmaskinerna förens efter hans död år 1715.

THOMAS NEWCOMEN – UTVECKLAR ÅNGMASKINEN YTTERLIGARE

Thomas Newcomen föddes 1663 och var från början engelsk järnhandlare men som intresserade sig mycket för Thomas Savery´s ångmaskin. Även om han såg både hur otroligt många brister maskinen hade och hur han skulle kunna utveckla den. Han hade inte råd att köpa rätten att utveckla ångmaskinen av Savery. Istället anlitade han Savery som partner och år 1712 lyckades de bygga en tillräckligt kompakt billig, pålitlig och energisnål ångmaskin som gruvorna hade råd att använda, även om energieffektiviteten låg på ca 0,4 %. Ändå var detta den bästa energikällan man hade. Det var nu idéerna om ångmaskinen började komma igång på allvar och som skulle komma att leda till uppfinningar som ångbåtar, ångbilar och ånglok mm som gav ett stort bidrag till kommunikationsrevolutionen.

JAMES WATT – ÅNGMASKINEN GÖR SIN REVOLUTIONERANDE ENTRÉ

James Watt var en man som föddes 1736 i en stad som hette Greenock i Skottland. Hans far var instrumentmakare och som liten villa han följa sin fars fotspår. Därför reste han till London för att börja som lärling hos en instrumentmakare men återvände hem innan hans utbildning var klar. Väl hemma ville han skapa en egen verkstad men fick inte tillstånd av skrået som bl.a. Såg till att hålla priserna uppe. Då tog Watt anställning som matematisk instrumentmakare på ett universitet. Där fick han en verkstad där han kunde uppfinna och bedriva experiment på heltid och slapp problem med skrået. På universitetet fick han också lyssna till måna duktiga vetenskapsmän.

Joseph Black var forskare i värmelära och var anledningen till att James började intressera sig för ångmaskiner.

En dag fick Watt i uppdrag att reparera en av Newcomens ångmaskiner och såg då dess svagheter. Han förstod varför den inte var speciellt effektiv. James reparerade inte bara ångmaskinen utan förbättrade den avsevärt. 1769 tog James Watt patent på en ny, betydligt effektivare ångmaskin.

Något senare skapade Watt en växel: ”Planetväxeln” som kom att förändra ångmaskinens rörelse från en framåt-och-bakåt rörelse till en roterande rörelse. Ångmaskinen kunde nu användas för att driva ett hjul som på T.ex. ett ånglok.

James Watt var mannen att införa hästkraften även om den nu för det mesta är ersatt av SI-enheter (Systéme International dÚnités) eller watt som är uppkallat efter honom själv.

Även om Watt inte uppfann ångmaskinen anses han som dess fader.


HUR FUNGERAR EN ÅNGMASKIN?

En ångmaskin kräver mycket bränsle. Trävirke eller något annat bränsle för att hålla en eld eller annan värme igång. Ångmaskinen går upp i höga temperaturer och vattnet börjar koka och blir till vattenånga. Det bildas mer och mer ånga och ett tryck bildas, som från kammaren med vatten trycker en kolv uppåt. Sedan sprutar kallt vatten ut och kyler ner vattenångan. Nu går trycket ner igen och luften utanför maskinen kan trycka ner kolven igen.

På detta sett fungerar en ångmaskin i otroligt korta drag men detta är grunden för ”fram-och-tillbaka rörelsen” som de första ångmaskinerna skapade. Senare införde James Watt planetväxeln som gjorde att ångmaskinerna kunde skapa en cirkulerande rörelse som gjorde att en ångmaskin kunde driva ett hjul eller en maskin som behövde en cirkulerande rörelse. Det var först nu de första bilarna, ånglokomotiven och ångbåtarna kom.


VILKEN OCH HUR STOR BETYDELSE HADE ÅNGMASKINEN FÖR DEN INDUSTRIELLA REVOLUTIONEN?

Ångmaskinen hade enorm betydelse i den industriella revolutionen. Under början av 1800-talet var ångmaskinen redan uppfunnen och fabriker började växa fram. Man hade upptäckt att om man tillverkade någonting snabbt och enkelt kunde man också sälja produkterna billigt. Om man ville tillverka någonting snabbt var maskiner ett mycket användbart verktyg. Ett problem var att varje maskin behövde energi från någonting, till att börja med människor. När ångmaskinen kom kunde man driva en eller flera maskiner på det lilla bränsle ångmaskinen drog. En ångmaskin arbetade även dygnet runt, alla dar i veckan vilket gav en enorm massproduktion. Triangelhandeln var en av flera förutsättningar för industrialismen. Textil industrin en gnista men ångmaskinen en motor som höll det hela igång.

SAMMANFATTNING

Ångmaskinen hade flera olika uppfinnare och är konstruerad på så sett att vattenånga hettas upp och kyls ner så att man får olika tryck.

Ångmaskinen var också en mycket viktig uppfinning som höll de höga produktionssiffrorna på plats och var en motor i den industriella revolutionen. Man kan också dra paralleller mellan ångmaskinen och andra viktiga uppfinningar bl.a. Ångbåten och ånglokomotivet. Nu har vi alltså sett samband mellan både ångmaskinen och den industriella revolutionen och ångmaskinen och kommunikationsrevolutionen. Det finns förmodligen andra samband mellan ångmaskinen och olika händelser men som inte är lika framstående och självklara som föregående två.

Nu i efterhand kan man diskutera olika fakta på olika sätt. Vad hade t.ex. Hänt om ångmaskinen aldrig blivigt uppfunnen? Hade forskarna hoppat över denna viktiga del och denna nyttiga vetenskap och klarat att direkt göra andra energikällor som bensinmotorn eller elektriciteten. Jag tror inte det. Jag tror inte bara att ångmaskinen var ett mellansteg för forskarna utan även en idé som gav mycket inspiration för forskare att komma med nya idéer. Skulle människan verkligen ha motorer över huvud taget om ångmaskinen aldrig blivigt uppfunnen? Om man diskuterar på detta sett kan man konstatera att ångmaskinen kanske förändrade de...