2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

История изобретения паровых машин

История изобретения паровых машин. Создание паровой машины

Возможности в использовании энергии пара были известны в начале нашей эры. Это подтверждает прибор под названием Героновский эолипил, созданный древнегреческим механиком Героном Александрийским. Древнее изобретение можно отнести к паровой турбине, шар которой вращался благодаря силе струй водяного пара.

Приспособить пар для работы двигателей стало возможным в XVII веке. Пользовались подобным изобретением недолго, однако оно внесло существенный вклад в развитие человечества. К тому же история изобретения паровых машин очень увлекательна.

Читайте также

Изобретение иероглифов

Изобретение иероглифов Почему мы, читая какой-нибудь иностранный рассказ, роман или историческое повествование, понимаем, что это не русское произведение? Потому что об этом говорят иностранные имена литературных героев, иностранные названия местности или растений в

Тайны русского «парового катка» на Берлин

Тайны русского «парового катка» на Берлин К концу октября 1914 года германское командование осознало, что война приняла затяжной характер. Считая, что русская армия слабее английской и французской, оно постепенно начало перебрасывать силы на Восточный фронт,

ИЗОБРЕТЕНИЕ КНИГОПЕЧАТАНИЯ

ИЗОБРЕТЕНИЕ КНИГОПЕЧАТАНИЯ Иоганн ГутенбергЗначение этого изобретения трудно переоценить. Широкое распространение знаний, к которому вело изобретение печатной книги, неимоверно ускорило развитие человечества. Прогресс наступил во всех областях деятельности

ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕФОНА

ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕФОНА Так выглядел один из первых телефоновТелефон — это изобретение, которое изменило быт, привычки, восприятие действительности всего человечества. Аппарат позволил по-иному оценить расстояния, способствуя быстрому распространению информации.

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО Радиоприемник Попова (1895 г.)Один из самых известных примеров спора о научно-техническом приоритете является вековой спор между Россией и остальным миром по поводу изобретения радио. Надо сказать, что радио — первое техническое средство, пригодное для

5.8. Изобретение колеса

5.8. Изобретение колеса 7. Колесо и повозка были изобретены еще в эпоху индоевропейского единства, т. е. на первоначальной территории среднестоговской культуры. Это следует из того очевидного факта, что колесо было хорошо известно уже в период индоевропейского единства.

«Пятое изобретение» Поднебесной

«Пятое изобретение» Поднебесной Качество китайского фарфора проверяется каплей воды С Поднебесной принято связывать «четыре великих изобретения». Это компас, порох, бумага, книгопечатание. Но когда речь доходит до прикладного искусства, нельзя не вспомнить о пятом

Изобретение традиции

Изобретение традиции В своей влиятельной работе Эрик Хобсбаум и Теренс Рейнджер (Hobsbawm and Ranger 1983; см. также: Хобсбаум 1998) рассмотрели множество случаев «изобретения» национальных «традиций» элитами, занимавшимися государственным строительством. Например, новые

Изобретение карманных часов

Изобретение карманных часов Кто бы ни был изобретателем колесных часов с тормозом, изобретение это само по себе представляет собою громадный шаг вперед; ведь оно дало возможность изготовлять часы, во-первых, независящие от таких ненадежных факторов, как температура и

Изобретение маятника

Изобретение маятника Часто малозначащие события влекут за собой крупные последствия. Так и в часовом деле: незначительному событию суждено было дать толчок и способствовать значительному прогрессу в устройстве больших стенных часов.Итальянский астроном Галилей в один

Как устроен паровой двигатель. Принцип действия

Для работы паровой машины потребуется паровой котёл. Поступающий из него пар, расширяется и воздействует на поршень или же на лопатки паротурбины, затем их движение передаётся на другие механические части устройства.

Как устроен паровой двигатель показано на иллюстрации

Движение поршня через шток, ползун, шатун и кривошип передаётся на главный вал, который несет маховик, необходимый для снижения неравномерности вращения.

Эксцентрик, находящийся на главном валу, через эксцентриковую тягу воздействует на золотник, который управляет впуском пара в цилиндре. Пар из цилиндра выбрасывается в атмосферу или направляется в конденсатор.

Чтобы поддерживать постоянное число оборотов вала, при изменении нагрузки, на паровых машинах устанавливают центробежный регулятор, он автоматически изменяет сечение прохода пара, направляемого в паровую машину (при дроссельном регулировании) или момент отсечки наполнения (при количественном регулировании).

Поршень создает в цилиндре парового двигателя одну (две) полости переменного объёма, в них и происходят процессы сжатия и расширения.

Читать еще:  При наборе скорости появляется стук

Неудавшаяся попытка Папена

Пароатмосферная машина, далекая в то время от совершенства, привлекла особое внимание в судостроительной области. Д. Папен свои последние сбережения потратил на приобретение небольшого судна, на котором занялся установкой водоподъемной пароатмосферной машины собственного производства. Механизм действия заключался в том, чтобы, падая с высоты, вода начинала вращать колеса.

Свои испытания изобретатель проводил в 1707 году на реке Фульде. Много народу собралось, чтобы посмотреть на чудо: двигающееся по реке судно без парусов и весел. Однако во время испытаний произошла катастрофа: взорвался двигатель и погибли несколько человек. Власти разозлились на неудачливого изобретателя и запретили ему какие-либо работы и проекты. Судно конфисковали и разрушили, а через несколько лет скончался и сам Папен.

Двигатель Ньюкомена

Английский кузнец, изобретатель-самоучка Томас Ньюкомен, объединив идеи Папена и Севери, в 1711 г. создал машину, в которой пар охлаждался не в котле, а в рабочем цилиндре, сберегая больше тепла и делая процесс непрерывным. Ньюкомен назвал своё детище «пароатмосферным двигателем», т. к. поршень поднимал пар, а опускало его давление атмосферы. Двигатель Ньюкомена приводил в движение коромысло с поршнем насоса, откачивавшего воду из шахты.

Машина потребляла много угля, а полезную работу поршень совершал только при опускании. Но владельцы шахт, не испытывая недостатка в угле, уже к 1733 г. купили 110 машин Ньюкомена.

Паровая революция

Изготовление поршня и цилиндра для паровой машины требовало высокой точности в подгонке деталей, чтобы пар не прорывался в зазоры между ними, грозя обварить окружающих. Для массового производства паровых машин создали высокоточные станки, которые упростили производство и всех других станков — началась цепная реакция развития машиностроения. Машины Уатта внедрялись во все отрасли производства и ставились в любом месте, что позволило перенести промышленные центры в города, где было достаточно рабочей силы. Так создание одной машины сразу подняло на новый уровень всё производство, переведя «машинную революцию» в революцию промышленную. С начала XIX в. варианты паровых машин служили и двигателями для транспорта.

Краткая история паровых машин

Пожалуй, рискованно утверждать, что великая промышленная революция началась с чайника. Очень уж трудно поставить рядом грандиозные перемены, сотрясавшие Европу, и… чайник. Но, говорят, что такое сопоставление правомерно. Как утверждает легенда, за кипящим чайником пристально наблюдал английский мальчик Джеймс Уатт. Став взрослым, он «научил» микроскопические пузырьки, заставлявшие дребезжать крышку чайника, выполнять полезную работу. Неукротимая энергия этих пузырьков перевернула судьбы десятков тысяч людей. XIX век стал веком пара.

Вздрагивание крышки выдало страсти, бушевавшие в чайнике. Но даже зная о могучей силе кипящей воды (а вопреки легенде эта сила была известна и до Уатта), не сразу удалось обуздать ее. И все же в XIX веке энергия пара была наконец направлена по нужному руслу.

Но прежде чем рассказать, как все произошло, надо разобраться в сложнейшем взаимодействии человеческого общества, переживавшего в ту пору великую промышленную революцию.

Попытка разыскать пружину, двигавшую винтиками и колесиками великого промышленного переворота, грозит увести нас в сторону. Но отступление лишь кажущееся. Как справедливо отметил известный английский ученый Джон Бернал, «там, где XVIIIвек нашел ключ к производству, XIX веку суждено было дать ключ к средствам связи».

Причины промышленной революции XVIII века

Сначала о ключе к производству. Его надо искать прежде всего в изменениях, которые переживало общество. Под лупой истории они отчетливо видны; освободившись от феодальных отношений, купцы и ремесленники спешат расправить плечи. Купцы понимают, что не стоит держать деньги в кубышках и сундуках. Деньги должны делать деньги. И они охотно вкладывают капитал в производство.

Заработали станки на заводах. Промышленность стала выпускать больше продукции. Энергичнее пошла торговля. Моряки расстались с парусами. Лавина изобретений сметала старое, ветхозаветное, преображая все вокруг: прядильная машина, ткацкий станок, газовое освещение, вагранка для выплавки чугуна…

Оснащенные новой техникой, все больше тканей ткут английские ткачи. Моряки королевского флота открыли их продукции обширные рынки сбыта. Англия становится фабрикой мира и владычицей морей, а восемнадцатый век — веком великой промышленной революции.

Переворот в промышленности, бурное развитее торговли усилили потребность в известиях. Купцам и фабрикантам хотелось получать сообщения со всех концов света и как можно скорее. Отсюда разительные перемены облика почты. Русские тройки с лихими ямщиками, английские дилижансы, французские омнибусы поскакали прямехонько в архив, освобождая дорогу шипящим, грохочущим, а иногда даже взрывающимся экипажам.

Фабрику пара подарил миру врач Дени Папен

Но паровым экипажам пришлось выдержать жесточайшую битву, чтобы завоевать место под солнцем. Добрая милая почта, более чем кто-либо, заинтересованная в утверждении владычества пара, оказалась в стане противников паровых карет. Вместо помощи почтовики принялись совать палки в колеса паровым экипажам. Воцарение пара на почтовых трактах стало одной из драматичнейших страниц истории транспорта, столь необходимого связистам.

Читать еще:  Распиновка панели приборов волга

Краткая история паровой машины

Фабрику пара подарил миру врач и сын врача француз Дени Папен. Высокое давление, под которым готовился пар в «Папеновом котле», грозило взрывами. Чтобы избежать опасности, Папен сконструировал остроумный предохранительный клапан. Двести пятьдесят лет применяется этот клапан в технике.

Через пятнадцать лет после Папена англичанин Томас Севери сделал следующий шаг. Он запатентовал устройство «для подъема воды и приведения в движение разного рода мельниц силой огня». И наконец, третий изобретатель — английский кузнецТомас Ньюкомен — соединил паровой котел с паровым насосом. Фыркая и ухая, пароатмосферная машина Ньюкомена принялась откачивать воду из шахт.

Победа? Увы, весьма сомнительная. На пользу делу шел один-единственный процент энергии. Остальные 99 процентов вылетали в трубу.

Георг Стефенсон, конструктор паровоза „Ракета”, отважно вступил в жаркую схватку о кооностью.

Паровая машина была дьявольски расточительна, но исполинская сила жаркого, обжигающего пара поначалу позволяла не задумываться об экономических расчетах.

Следующие страницы истории покорения пара написали люди, никогда не видевшие друг друга, — русский механик Иван Ползунов и англичанин Джеймс Уатт (тот самый Уатт, который якобы еще ребенком наблюдал за чайником). Судьба Ползунова сложилась трагично. Он умер в бедности совсем молодым. Англичанину повезло. Несколькими годами позднее он создал экономичную паровую машину, названную Марксом «универсальным паровым двигателем».

Паровые двигатели и транспорт

Паровые двигатели даже не успели выйти из колыбели, а техника уже предъявила на них спрос. В тот год, когда Уатт взял свой патент, французский инженер Никола Жозеф Кюньо предложил артиллеристам проект паровой телеги для перевозки пушек и снарядов.

Артиллерия на паровом ходу! Артиллерия без овса и фуражиров! Как можно этим не заинтересоваться? Казна поспешила выделить средства. И телега, обещавшая приумножить военную силу Франции, построена.

Смешной, неуклюжий, с тремя колесами на деревянной раме и вынесенным вперед горшком котла, первый в мире паровой автомобиль въехал в историю. Извергая клубы пара, с грохотом покатился он по парижским мостовым, вызывая восторги любопытных. Время от времени экипаж останавливался. Котел накапливал запас пара, а затем, словно ощутив прилив сил, трогался дальше.

Большетрубые, неуклюжие паровозы своими пронзительными гудками нарушили тишину XIX века.

Первый рейс произвел впечатление на современников.

«Несколько времени назад, — писал автор «Тайных мемуаров» Бошомон, — много говорилось об огневой машине для перевозки пушек. Теперь эту машину усовершенствовали так, что в прошлый вторник она везла во дворе арсенала пушечный лафетсо скоростью лье с четвертью в час. Повозка может взбираться на гору и преодолевать препятствия на ухабистых дорогах».

И все же от беды уберечься не удалось. С грохотом, потрясшим Париж, взорвался паровой котел, соскочив со своего «ухвата». Полиция тотчас же арестовала испытателей за нарушение общественного спокойствия…

Паровые поезда

Деревянные рельсы и конная тяга, металлические рельсы и паровая тяга. Проекты разного рода дорог и локомотивов возникали в начале XIX века один за другим. Экипажи были разные, но часто их роднила необычная общность — ноги. Изобретателям казалось, что без ног колеса забуксуют и локомотив не сдвинется с места.

Впрочем, ногами увлекались недолго. Они уступили место зубчатым колесам, а затем поезда отлично покатили и по гладким рельсам. Для этого, как установили в 1813 году Блеккет и Хендлей, оказалось достаточным, чтобы паровоз обладал большим весом.

Очень скоро почтовые вагоны приобрели права гражданства.

Создание паровых самодвижущихся экипажей не обошлось без забавных парадоксов. Стоило Вильяму Мердоку, одному из ближайших помощников Уатта, увлечься самодвижущимся экипажем, как Уатт запротестовал:

— Я придерживаюсь иного мнения о паровой повозке, и мне не осталось ничего иного, как пресечь эти бесплодные попытки.

Но, несмотря на свой авторитет, остановить увлечений помощников Уатт не смог. К Мердоку примкнул другой сотрудник Уатта — Ричард Третевик. Судьба Третевика весьма типична. Сконструированный им паровой автомобиль взорвался. Не удались и другие изобретения. Не понятый современниками, Третевик умер и был похоронен на кладбище нищих.

Война конных экипажей и паровых машин

И все же первые паровые дилижансы запыхтели на дорогах Англии. Но вместо могущественного союзника владельцы конных почтовых карет увидели в них заклятого врага. Они объявили паровым экипажам непримиримую войну. Битва конных и паровых дилижансов, запылавшая в Англии, — одна из бесславнейших страниц истории транспорта и мировой почты.

Владельцы конных карет заявляли, что паровые дилижансы портят дороги, науськивали на самоходные кареты население, добились повышения на них налогов. Кондукторам паровых дилижансов приходилось разбирать завалы на дорогах, ускорять ход, спасаясь от града гнилых яблок и тухлых яиц.

Читать еще:  Нива урбан новая модель тюнинг

Советский Союз—великая железнодорожная держава. Железные дороги прорезали огромную территорию. Поезда — сегодня главное средстве перевозки писем и почтовых посыпок.

Журналисты пугали обывателей пожарами, дымом, душившим людей и растения, громовыми взрывами котлов и опасностью гибели под колесами. И наконец, противники паровых дилижансов лишили их главного преимущества — превосходства в скорости. «Закон о дорожных локомотивах», проведенный в парламенте извозопромышленниками, ограничивал скорость паровых карет шестнадцатью километрами в час. Невероятно, но факт; пожалуй, как никогда в мировой истории, почта вредила сама себе.

Ограничения паровозу

Трудно паровому автомобилю. Не легче и паровозу. В апреле 1825 года предстал он перед судьями: специальная комиссия парламента решала — быть или не быть первой английскойжелезной дороге Один против многих. Умный против невежд – так выглядела схватка, в которую ринулся Георг Стефенсон. Парламентарии настроены недружелюбие:

—На поворотах паровозы и вагоны сойдут с рельсов…

—Животные — коровы, лошади, свиньи — испугаются огнедышащей топки.

—Скорость двадцать миль в час? Это же чересчур стремительно!

Подводя итоги дискуссии, председатель комиссии заявил:

—Предложенный вниманию достопочтенных джентльменов план бесспорно является самой абсурдной схемой, когда-либо возникавшей в уме человека!

Судьба изобретателя паревоза Фультона была трагической. В будущность его изобретения не поверил даже Наполеон.

Большинством в один голос комиссия отклонила проект Стефенсона. Но жизнь оказалась упрямее твердолобых консерваторов. В октябре 1829 года близ Ливерпуля состоялась знаменитая битва локомотивов. «Новинка», «Несравненный», «Настойчивый» и «Ракета» вступили в схватку за право работать на первой железной дороге. Скромная «Ракета» конструкции Георга Стефенсона пришла к финишу первой.

«Ракета» окончательно утвердила паровоз в гражданских правах. Очень скоро потомки этого огнедышащего мустанга с длинной и тонкой, как дымящаяся сигарета, трубой, повели составы, в которых появились и почтовые вагоны.

Но эстафетный принцип сохранился. Если раньше перепрягали лошадей, теперь стали перепрягать паровозы. Всего лишь на 100—120 километров уходил от своего постоянного «места жительства» паровоз, а затем со встречным составом возвращался обратно.

Однако, сохранившись на суше, эстафетный принцип оказался совершенно ненужным на море, где паровым машинам пришлось ожесточенно сражаться с парусами.

Участь паровых машин

Если паромобили были столь удобны и хороши, почему же именно автомобили с ДВС сумели занять нишу в автомобильной среде?

Дело в том, что двигатель на пару имел весьма сложную автоматику и множество всяческих дополняющих друг друга агрегатов. При этом его изготовление выходило дороже, а КПД он выдавал меньший.

Еще одним минусом стал его большой размер, в частности – бак с запасом воды. Про экологичность тогда еще никто не задумывался, в итоге паровая машина оказалась постепенно вытеснена с рынка более дешевыми автомобилями с ДВС.

Изобретение Дизеля

В начале 19 века было сформулировано описание процесса Карно. Оно утверждало, что в тепловой машине быстрое изменение объема газа (быстрое сжатие) позволит разогреть рабочее тело до температуры горения.

В 1890 году Рудольф Дизель изобрел способ практического использования цикла Карно. Он стал первым, кто придумал дизельный двигатель внутреннего сгорания. В течение нескольких лет немецкий инженер запатентовал несколько вариантов конструкции. Первая, практически работающая модель, была собрана в 1897 году и названа дизель-мотором. С 1889 года начато массовое производство дизельных двигателей.

БЛИЖАЙШАЯ ПЕРСПЕКТИВА

Так же- ближайшая перспектива: сейчас разрабатывается микро установка на 0,25 квт.
Для пеших туристов, геологов, охотников, военных и проч. Она будет переносится в 2-х рюкзаках за спиной. Кипятильник- котел будет раскладываться над костром. Вся система делается из дюрали с поверхностным керамическим покрытием. Вся установка весом примерно 15 -16 кг. Плюс вес небольшого аккумулятора — 2 кг.
Установка будет делиться на 2 части и переносится в 2-х рюкзаках. Время сборки до запуска примерно 7- 8 минут. Время запуска от установки над костром до пуска генератора- 2- 3 минуты. Стремлюсь получить по вес 5 —6.5 кг одно место. Мощность электрогенератора 0,25- 0.4 квт.

Первые испытания натурного макета такой установки показали реальность создания такого изделия.

Приходит много писем — сколько стоят такие малые паросиловые установки с электрогенераторами.

Отвечаю: самая дешевая мобильная походно- туристическая установка мощностью по электричеству 0,4 — 0,5квт стоит 80 тыс руб ( с выхлопом водяного пара в воздух).

Самая дорогая и мощная установка на 18 квт (двухконтурная на легкокипящей жидкости) — стоит от 470 до 650 тыс. рублей.

Срок изготовления больших установок- 3-4 месяца от предоплаты.
Малые установки могут быть в наличии.

Адрес электронной почты для связи: i gg-iss@yandex.ru
Ник в мессенджере Telegram: Igor Iss

Следующая страница — «Паровые Машины Прошлого».

Перейти страница о «Твердом Топливе»

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector