Ånga i den industriella revolutionen

Ångmotorn, antingen används ensam eller som en del av ett tåg, är den ikoniska uppfinningen av den industriella revolutionen. Experiment under sjuttonhundratalet förvandlades, i mitten av det nittonde, till en teknik som driver stora fabriker, tillät djupare gruvor och flyttade ett transportnät.

Industrial Power Pre 1750

Före 1750, det traditionella godtyckliga startdatum för den industriella revolutionen, var majoriteten av brittiska och europeiska industrier traditionella och förlitade sig på vatten som den huvudsakliga kraftkällan. Detta var en väletablerad teknik med strömmar och vattenhjul och var både beprövad och allmänt tillgänglig i det brittiska landskapet. Det var stora problem eftersom du var tvungen att vara nära lämpligt vatten, vilket kan leda dig till isolerade platser, och det tenderade att frysa eller torka upp. Å andra sidan var det billigt. Vatten var också viktigt för transport, med floder och kusthandel. Djur användes också för både kraft och transport, men dessa var dyra att köra på grund av sin mat och skötsel. För att snabb industrialisering skulle kunna äga rum behövdes alternativa kraftkällor.

Utvecklingen av ånga

Människor hade experimenterat med ångdrivna motorer under sjuttonhundratalet som en lösning på strömproblem, och 1698 uppfann Thomas Savery sin 'Machine for Raising Water by Fire'. Används i Cornish tenngruvor, pumpade detta vatten med en enkel upp och ner rörelse som endast hade begränsad användning och inte kunde appliceras på maskiner. Det hade också en tendens att explodera och ångautvecklingen hölls tillbaka av patentet, Savery höll i trettiofem år. 1712 utvecklade Thomas Newcomen en annan typ av motor och kringgått patenten. Detta användes först i Staffordshire kolgruvor, hade de flesta av de gamla begränsningarna och var dyrt att köra, men hade den distinkta fördelen att inte spränga.

Under andra hälften av det artonde århundradet kom uppfinnaren James Watt, en man som byggde på andras utveckling och blev en viktig bidragsgivare till ångtekniken. 1763 lade Watt till en separat kondensor till Newcomens motor som sparade bränsle; under denna period arbetade han med människor involverade i järnproducerande industri. Då samarbetade Watt med en tidigare leksakstillverkare som hade bytt yrke. 1781 byggde Watt, före detta leksaksmannen Boulton och Murdoch den "roterande ångmotorn". Detta var det stora genombrottet eftersom det kunde användas för att driva maskiner, och 1788 monterades en centrifugalguvernör för att hålla motorn igång med jämn hastighet. Nu fanns det en alternativ kraftkälla för den bredare industrin och efter 1800 började massproduktionen av ångmotorer.

Med tanke på ångarens rykte i en revolution som traditionellt sägs löpa från 1750, var ångan relativt långsam att antas. Mycket industrialisering hade redan ägt rum innan ångkraften användes i stort och mycket hade vuxit och förbättrats utan den. Kostnaden var initialt en faktor som höll tillbaka motorerna, eftersom industrister använde andra kraftkällor för att hålla startkostnaderna nere och undvika stora risker. Vissa industriister hade en konservativ inställning som bara långsamt vred sig till ånga. Kanske viktigare var att de första ångmotorerna var ineffektiva, använde mycket kol och behövde storskaliga produktionsanläggningar för att fungera korrekt, medan mycket industri var liten. Det tog tid (fram till 1830-40-talet) för kolpriserna att falla och industrin blev stor nog för att behöva mer kraft.

Effekterna av ånga på textilier

Textilindustrin hade använt många olika kraftkällor, från vatten till människa i de många arbetarna i det inhemska systemet. Den första fabriken byggdes i början av sjuttonhundratalet och använde vattenkraft eftersom textilier då kunde produceras med endast en liten mängd kraft. Expansionen tog formen av att expandera över fler floder för vattenhjulen. När ångdrivna maskiner blev möjliga c. 1780 var textiler ursprungligen långsamma att anta tekniken, eftersom den var dyr och krävde en hög startkostnad och orsakade problem. Men med tiden sjönk kostnaderna för ånga och användningen ökade. Vatten- och ångkraften blev jämn 1820 och 1830 låg ångan långt framåt, vilket gav en stor ökning av produktiviteten i textilindustrin när nya fabriker skapades.

Effekterna på kol och järn

Kol-, järn- och stålindustrin stimulerade varandra under revolutionen. Det fanns ett uppenbart behov av kol till kraftverk ångmaskiner, men dessa motorer möjliggjorde också djupare gruvor och större kolproduktion, vilket gjorde bränsle billigare och ånga billigare, vilket gav mer efterfrågan på kol.

Järnindustrin gynnades också. Till att börja med användes ånga för att pumpa vatten tillbaka upp i behållarna, men detta utvecklades snart och ånga användes för att driva större och bättre masugnar, vilket möjliggjorde en ökning av järnproduktionen. Ångmotorer med roterande verkan kunde kopplas till andra delar av järnprocessen och 1839 användes ånghammeren först. Ånga och järn kopplades redan 1722 när Darby, en järnmagnat, och Newcomen arbetade tillsammans för att förbättra kvaliteten på järn för att producera ångmotorer. Bättre järn betydde mer precisionsteknik för ånga. Mer om kol och järn.

Vikten av ångmotorn

Ångmotorn kan vara ikonen för den industriella revolutionen, men hur viktig var den i detta första industristeg? Historiker som Deane har sagt att motorn hade liten påverkan i början, eftersom den endast var tillämplig på storskaliga industriella processer och fram till 1830 var majoriteten småskaliga. Hon håller med om att vissa industrier använde det, som järn och kol, men att kapitalutläggningen först blev värdefullt för majoriteten efter 1830 på grund av förseningar i att producera livskraftiga motorer, höga kostnader i början och den enkla manuella arbetskraften kan vara anlitade och sparkade jämfört med en ångmotor. Peter Mathias argumenterar mycket samma sak men betonar att ånga fortfarande bör betraktas som en av de viktigaste framstegen för den industriella revolutionen, en som inträffade nära slutet och inledde en andra ångdriven fas.