Model prototypu maszyny parowej niskiego ciśnienia z cylindrem pionowym typu Jamesa Watta przystosowanej do przepompowywania wody

Kielce, Zakłady metalowe Białogon, ok. 1832 - 1837
Żeliwo, mosiądz, odlewanie
Podstawa 37 x 94 cm, h 95 cm
MNKi/H/5658

Tempo ludzkiego życia, praca, którą wykonujemy, struktura społeczeństwa, wszystko to ukształtowało się dzięki wynalazkowi maszyny parowej, urządzenia wykorzystującego energię cieplną do wykonywania pracy mechanicznej. Maszyna parowa wynaleziona w XVIII wieku ogromnie zwiększyła produkcję fabryk, jak również stała się źródłem napędu lokomotyw i statków.
Przed wynalezieniem maszyny parowej człowiek polegał na sile zwierząt ciągnących pług i umożliwiających transport oraz na młynach wodnych i wiatrakach dostarczających energię dla zakładów przemysłowych. Jednak nawet największe młyny nie były w stanie wytworzyć większej energii niż 10 koni mechanicznych mocy, to jest około 7 kilowatów. Pierwsze maszyny parowe napędzały pompy używane do pompowania wody z kopalni. Pompy te opracował w 1698 roku kapitan Thomas Savery, a ulepszył w roku 1712 Thomas Newcomen. W atmosferycznych maszynach Newcomena para z kotła była wpuszczona do dolnej części cylindra i przesuwała ku górze tłok ściśle dopasowany do cylindra. W ten sposób powstawała częściowa próżnia pozwalająca ciśnieniu atmosferycznemu na przesunięcie tłoka w dół. Tłok został połączony z belką podpartą obrotowo w jej środku, a do końca belki przyłączono cięgło pompy. Przełomowy moment w konstruowaniu maszyn parowych nastąpił w II poł. XVIII w. dzięki Jamesowi Wattowi. Ten szkocki inżynier i wynalazca urodził się w 1736 r. w Greenock. Jako dziecko borykał się z problemami zdrowotnymi, przez co początkowo uczył się w domu. Jego zdolności matematyczne oraz manualne ujawniły się dopiero, gdy zaczął chodzić do szkoły. W wieku 19 lat rozpoczął pracę w firmie Johna Morgana w Londynie jako wytwórca przyrządów precyzyjnych, a następnie otrzymał stanowisko konstruktora przyrządów na Uniwersytecie w Glasgow. Wówczas profesor John Anderson poprosił Watta o naprawę maszyny Newcomena. Po jej starannym zbadaniu wykrył jej podstawowe wady i wprowadził szereg poprawek. Skraplacz pary został odseparowany od cylindra maszyny, który dzięki temu nie potrzebował już cyklicznego podgrzewania i chłodzenia. Jednocześnie spadło zużycie paliwa, a tym samym koszt napędu parowego. W 1774 roku wspólnie z przedsiębiorcą Matthew Boultonem założył pierwszą na świecie wytwórnię maszyn parowych w Soho pod Birmingham. Dwa lata później powstała pierwsza z maszyn Watta, której działanie zaprezentowano w kopalni Bentley. W 1781 roku wynalazek zwany mechanizmem „słońce i planeta” pozwolił na ruch postępowo-zwrotny belki krzyżakowej służącej do napędu koła. W następnym roku Watt udoskonalił swoją maszynę, czyniąc ją „podwójnie działającą” (para z kotła była doprowadzana na zmianę z obu stron tłoka). W 1788 roku skonstruował regulator prędkości obrotowej (regulator Watta) zapewniający równomierną prędkość napędzania maszyn przez silnik parowy. Na potrzeby określania mocy silników zdefiniował nową jednostkę – koń mechaniczny, która jest do dzisiaj powszechnie używana w motoryzacji. Kiedy w 1800 roku wygasły prawa do patentu, wycofał się z interesów i przeszedł na emeryturę. Zmarł 25 sierpnia 1819 roku. Od nazwiska wynalazcy nazwano jednostkę mocy – wat.
Maszyny parowe stosowano początkowo w kopalniach, przemyśle ciężkim i lekkim, a następnie w komunikacji. Na pocz. XIX w. sukcesy odniosły statki parowe: „Charlotte Dundas” i „Clermont”. W tym samym czasie Richard Trevithick skonstruował maszyny parowe, pracujące przy o wiele większych ciśnieniach niż maszyny Watta. Jedną ze swoich maszyn zainstalował na lokomotywie, która ciągnęła ciężar 10 ton między miejscowościami Penydarran Ironworks i Glamorganshire Canal w Walii z prędkością 8 km/h. Rozpoczęła się epoka pary.
W Dziale Historii przechowywany jest model prototypu maszyny parowej niskiego ciśnienia z cylindrem pionowym typu Jamesa Watta, przystosowanej do przepompowywania wody. Ten ciekawy i unikatowy zabytek techniki został wykonany w fabryce w Białogonie. Zarządzający zakładem od 1827 roku Ksawery Drucki-Lubecki dążył do przekształcenia go w „fabrykę machin”. W tym celu wysłał do Anglii Konstantego Wolickiego i Filipa Gitrarda, aby tam zakontraktowali obrabiarki i wykwalifikowanych mechaników, którzy w istniejących już budynkach Białogonu uruchomią fabrykę maszyn. Dodatkowym impulsem do podjęcia tego przedsięwzięcia był zamiar otwarcia kopalń olkuskich, na potrzeby których trzeba było wyprodukować 10 maszyn parowych po 100 KM każda. Prezentowany egzemplarz był jednym z sześciu wzorcowych, dla podjętej w 1837 roku produkcji maszyn parowych na wzór angielski, o rozpiętości mocy od 2 do 12 KM. Maszyna umieszczona jest na niskiej, drewnianej podstawie (blacie). Z przodu widoczne są cyfry – numer wzoru. Posiada układ napędowy z korbą i balansjerą, składa się z następujących części: tłoka, tłoczyska, krzyżulca, korbowodu, wału korbowego, koła zamachowego, suwaka. Żeliwo pomalowano czarna farbą.

Oprac. Magdalena Otwinowska