Gőzmotorok és az ipari forradalom

Az önmagában vagy a vonat részeként használt gőzgép az ipari forradalom ikonikus találmánya. A tizenhetedik században végzett kísérletek a tizenkilencedik közepére olyan technológiává váltak, amely hatalmas gyárakat hajtott végre, mélyebb aknákat engedt meg és szállítóhálózatot mozgatott.

1750 előtt a hagyományos önkényes kezdési dátum ipari forradalom, a brit és az európai ipar nagy része tradicionális volt, és a vízre támaszkodtak a fő energiaforrásként. Ez egy jól bevált technológia, patakok és vízkerék felhasználásával, és beváltnak bizonyult és széles körben elérhető volt a brit tájon. Nagy problémák merültek fel, mert megfelelő víz közelében kellett lennie, amely elvezethet önálló helyekre, és ez általában megfagyott vagy kiszáradt. Másrészt olcsó volt. A víz létfontosságú volt a közlekedéshez is, a folyókkal és a part menti kereskedelemmel. Az állatokat energiához és szállításhoz egyaránt felhasználták, de táplálékuk és gondozásuk miatt drága volt őket futtatni. A gyors iparosodás megvalósításához alternatív energiaforrásokra volt szükség.

Az emberek a tizenhetedik században gőzmotorokkal kísérleteztek megoldásként energiaproblémák, és 1698-ban Thomas Savery feltalálta a „Gépet a víz felfújásához tűzzel” című művet. A korni ónbányákban használt víz egy egyszerű felfelé és lefelé irányuló mozgással pumpálta a vizet, amelyet csak korlátozott mértékben használtak, és amelyet nem lehetett alkalmazni a gépekre. Ugyancsak hajlamos felrobbanni, és a gőzfejlesztést akadályozta meg a szabadalom, a Savery harmincöt évig. 1712-ben Thomas Newcomen más típusú motort fejlesztett ki és megkerülte a szabadalmakat. Ezt először Staffordshire-i szénbányákban használták, a régi korlátozások többségével rendelkezett, és költséges volt üzemeltetni, de egyértelmű előnye volt, hogy nem robbant fel.

A tizennyolcadik század második felében feltaláló lett James Watt, egy olyan ember, aki mások fejlesztésére építkezett, és nagymértékben hozzájárult a gőztechnika fejlesztéséhez. 1763-ban a Watt külön kondenzátort adott a Newcomen motorjához, amely üzemanyagot takarított meg; ebben az időszakban a vasgyártó iparban dolgozó emberekkel dolgozott. Aztán Watt összeállt egy korábbi játékgyártóval, aki megváltozott a szakma. 1781 Watt-ban Boulton és Murdoch volt játékember építette a „forgóhatású gőzgép” -t. Ez volt a nagy áttörés, mert felhasználható volt a gépek meghajtására, és 1788-ban egy centrifugális kormányzót szereltek fel, hogy a motor egyenletes sebességgel járjon. Most volt egy alternatív energiaforrás a szélesebb ipar számára, és 1800 után megkezdődött a gőzgép motoros gyártása.

Figyelembe véve a gőz hírnevét egy olyan forradalomban, amelyet hagyományosan 1750-től indítanak, a gőz elfogadása viszonylag lassú volt. Nagyon sok iparosodásra került sor, még mielőtt a gőzenergiát jelentős mértékben használták volna, és sok minden nőtt és tovább fejlődött anélkül. A költségek kezdetben egy tényezőt hátráltattak, mivel az iparosok más energiaforrásokat használtak az indítási költségek csökkentésére és a nagyobb kockázatok elkerülésére. Egyes iparosok konzervatív hozzáállással rendelkeztek, amely csak lassan fordult gőzzé. Talán még ennél is fontosabb, hogy az első gőzgép motorok nem voltak hatékonyak, sok szénet használtak és nagyüzemi gyártóberendezésekre volt szükségük a megfelelő működéshez, míg sok ipar kis méretű volt. Időbe telt (az 1830-as / 40-es évekig), amíg a szén ára esett, és az ipar elég nagymértékűvé vált, hogy több energiát igényeljen.

Az textilipar sok különféle energiaforrást használt fel, a víztől az emberig a háztartási rendszer sok munkájában. Az első gyár a tizennyolcadik század elején épült, és vízenergiát használt, mert akkoriban a textiltermékeket csak kis energiával lehetett előállítani. A terjeszkedés a vízkerekek több folyóján történő kiterjesztés formájában jelentkezett. Amikor lehetővé vált gőzzel működtetett gépek c. 1780-ban a textiltermékek kezdetben lassan alkalmazták a technológiát, mivel ez drága, magas indulási költségeket igényelt és problémákat okozott. Idővel azonban a gőz költségei csökkentek, és a felhasználás növekedett. A víz- és gőzenergia még 1820-ban vált elérhetővé, és 1830-ra a gőz már jóval előrehaladtával nagymértékben megnőtt a textilipar termelékenysége, amikor új gyárakat alapítottak.

Az szén, a vas- és acélipar kölcsönösen ösztönözte egymást a forradalom alatt. Nyilvánvaló volt a szén igénye a gőzgép motorjai számára, de ezek a motorok mélyebb bányákat is lehetővé tettek és nagyobb széntermelés, olcsóbbá válik az üzemanyag és a gőz, ezzel növelve a keresletet szén.

Az vasipar szintén jót tett. Eleinte gőzt használták a víz visszajuttatásához a tartályokba, de ez hamarosan kifejlődött, és a gőzt nagyobb és jobb olvasztókemencék hajtására használták fel, lehetővé téve a vastermelés növekedését. A forgó hatású gőzgép motorokat össze lehet kapcsolni a vasfolyamat más részeivel, és 1839-ben először használták a gőzkalapácsot. A gőzt és a vasat már 1722-ben összekapcsolták, amikor Darby, a vasmágnás, és a Newcomen együtt dolgoztak a gőzmotorok gyártásához szükséges vasminőség javításán. A jobb vas nagyobb precizitást jelentett a gőz számára. Többet a szénről és a vasról.

A gőzgép lehet az ipari forradalom ikonja, de mennyire volt fontos ebben az első ipari szakaszban? A Deanehez hasonló történészek szerint a motor kezdetben csekély hatással volt, mivel csak a nagyüzemi ipari folyamatokra volt alkalmazható, és 1830-ig a többség kis méretű volt. Egyetért azzal, hogy egyes iparágak használják, például a vasat és a szént, de a tőkeköltségek csak a többség számára érdemesek voltak 1830 után, mert Az életképes motorok gyártásának késedelme, magas költségek az indításkor, valamint a kézi munka felkínálásának és elbocsátásának egyszerűsége a gőzgéphez képest. Peter Mathias nagyjából ugyanazt érvel, de hangsúlyozza, hogy a gőzt továbbra is az egyik kulcsnak kell tekinteni az ipari forradalom előrehaladása, amely a vége felé haladt, második gőzmozdonyba indítva fázis.