Povijesti parne mašine i njegova primjena

Pronalazak parnih motora bio je prekretnica u povijesti čovječanstva. Negdje na prijelazu XVII-XVIII stoljeća počela je zamjena neefikasne ručnog rada, vodenica i vjetrenjača na potpuno nov i jedinstven mehanizme - parne motore. Upravo zahvaljujući njima postalo je moguće tehničke i industrijske revolucije, a čitav napredak čovječanstva.

Ali koji je izmislio parnu mašinu? Čovječanstvu dužan je da? A kad je to bilo? Sva ova pitanja, a mi pokušati pronaći odgovore.

Prije nego što naše ere

Istorija parnjača datira iz prvog stoljeća nove ere. Geron Aleksandriysky opisao mehanizam koji je počeo da radi samo kada se to odrazilo parova. Uređaj je balon, koji su fiksni mlaznice. Iz mlaznice tangencijalno od pare, zbog čega će motor da se okreće. To je bio prvi uređaj koji radi na paru.

Tvorac parnjača (ili bolje rečeno, turbina) - Taqi al-Din (arapski filozof, inženjer i astronom). Njegov izum postao poznat u Egiptu u XVI vijeku. Mehanizam je dogovoreno kako slijedi: protok pare je usmjerena direktno na mehanizam sa lopatice, a kada dim njihale - lopatice rotiraju. Nešto slično u 1629 i ponudio italijanski inženjer Dzhovanni Branka. Glavni nedostatak ovih izuma je previsoka potrošnja pare, što zahtijeva veliku količinu energije i to nije bilo potrebno. Kretanja su obustavljena, jer su tada naučnih i tehnoloških znanja čovječanstva nije bilo dovoljno. Osim toga, potreba za takvim izuma potpuno odsutna.

dizajn

stvaranje parnjača nije bilo moguće sve do XVII vijeka. Ali čim skinuo razinu traka ljudskog razvoja, a zatim tu su bili i prvi slučajevi i izuma. Iako ozbiljno su imali u to vrijeme nisam uzeo. Na primjer, u 1663 engleskom naučnik objavljen u štampi dizajnirati njegov izum, koji je postavljen u dvorcu Raglan. Njegov uređaj se koristi za podizanje vode kule na zidovima. Međutim, kao i kod svih novih i nepoznatih, ovaj projekt je primljen s sumnje, i sponzorima za njegov dalji razvoj nije bio.

Istorija parnjača počinje sa pronalaskom paroatmosfernoy mašinu. U 1681, naučnici iz francuske Denis Papin izumio uređaj koji pumpa vodu iz rudnika. Kao pokretačka snaga za prvi put koristi u prahu, a onda je ušao pare. Tako da paroatmosfernaya mašina. Veliki doprinos poboljšanju od strane naučnika iz Engleske Tomas Nyukomen i Thomas Savery. Neprocjenjivoj pomoći ima i samouki ruski izumitelj Ivan Polzunov.

A nije uspio pokušaj Papen

Paroatmosfernaya rublja, dok je daleko od savršenog, privukao je posebnu pažnju u oblasti brodogradnje. D. Papin njihov posljednji uštede troši na kupovinu mali čamac koji se bave montažom mašina vode-lifting paroatmosfernoy vlastite proizvodnje. Mehanizam djelovanja leži u činjenici da je, pada sa visine, voda počne da se okreće točak.

Svom izumitelju obavljenih testiranja u 1707 na Fulda rijeci. Mnogi ljudi su se okupili da vide čudo: Uzmi River Boat bez jedra i vesla. Međutim, tokom testa došlo je do nesreće: motor eksplodirao i ubio nekoliko ljudi. Vlasti su ljuti na nesretni pronalazač i zabranjeno mu je iz bilo kojeg posla i projekata. Brod je oduzeta i uništena, a sam Papen umro nekoliko godina kasnije.

greška

Parobrodom Papen je sljedeći princip. Na dnu cilindra bilo je potrebno sipati malu količinu vode. Sama po sebi nalazi roaster cilindar koji je služio za zagrijavanje tekućine. Kada je voda počela kuhati, pare se formira, proširuje, podigao klipa. Iz prostora iznad klipa kroz posebno opremljenim ventil plovnost. Nakon što se voda počela da provri i pao pare, bilo je potrebno ukloniti mangala, da zatvori ventil za uklanjanje zraka, i putem hladne vode za hlađenje cilindra zid. Kroz takvu akciju parova, koji je bio u cilindru, zgusnuta, to je formirana u okviru klip vakuumu i atmosferski pritisak zbog sile klipa se vraća u svoj prvobitni mjesto. Tokom svoje silazni kretanje i obavlja koristan rad. Međutim, efikasnost parnjača Papin bio negativan. brod motor je bio izuzetno neekonomično. I što je najvažnije, to je bilo previše komplikovano i nezgodno za korištenje. Prema tome, izum Papen nije imala budućnosti od samog početka.

sljedbenika

Međutim, istorija parnjača nije bio kraj. Zatim, imamo mnogo uspješnija nego Papen, okrenuo Engleski naučnik Tomas Nyukomen. On je dugo proučavao radove svojih prethodnika, fokusirajući se na slabosti. I on je uzeo najbolje od svojih radova, stvorena u 1712 osoblja. Novi parnog stroja (foto prikazano) izgrađen je na sljedeći način: koristi cilindar je u vertikalnom položaju, i klipa. To Newcomen je s posla Papen. Međutim, parovi formirana u drugom loncu. Oko klipa je fiksni sastavni kože, što je značajno povećalo stezanje u parni cilindar. Ovaj stroj ima paroatmosfernoy (voda podigao iz rudnika pomoću atmosferskog pritiska). Glavni nedostatak izuma su svoje glomazne i neekonomično: mašinu "pojeo" veliku količinu uglja. Međutim, koristi koje donose znatno veći od Papin izum. Zbog toga se koristi za skoro pedeset godina u pećinama i rudnicima. To je korišten za pumpanje podzemnih voda, kao i za sušenje vozila. Tomas Nyukomen pokušao da pretvoriti svoj automobil kako bi bili u stanju da ga koristiti za saobraćaj. Međutim, svi njegovi pokušaji propali.

Narednih naučnik, proglasila je postao D. Hull iz Engleske. 1736. je predstavio svijetu na svoj izum: paroatmosfernuyu mašine, koja kao pokretač su rotora. Njegov razvoj je imao više uspješnih nego Papen. Odmah nekoliko ovih brodova je proizvedeno. Oni se uglavnom koriste za vuču barže, brodove i druga plovila. Međutim, pouzdanost stroja paroatmosfernoy nedostaje kredibilitet i brodova opremljen jedrima kao glavni pokretač.

Iako Hull je imao više sreće nego Papen, njegov izum postepeno izgubio relevantnost, a oni se odbacuju. I dalje imaju paroatmosfernyh mašine to vrijeme bilo je mnogo specifičnih nedostataka.

Istorija parnjača u Rusiji

Narednih proboj je došao u carskoj Rusiji. 1766., u metalurških postrojenja u Barnaul prva parna motor, koji se isporučuje u peći za topljenje zrak je stvoren pomoću posebnog Bellows. Postalo je tvorac Ivan Ivanovich Polzunov, koji za svoje usluge u svoju zemlju i dobio čin oficira. Izumitelj predstavio svoje nadređene crteža i planova "vatra car" sposoban napajati mijeha.

Međutim, sudbina je igrao okrutna šala sa Polzunova: usvojen je sedam godina nakon što je svoj nacrt, a automobil je sklopljen, on se razbolio i umro od potrošnje - samo tjedan dana prije testiranja započeo svoj motor. Međutim, njegov dokument bio dovoljan za pokretanje motora.

Dakle, 7. avgust, 1766 Polzunova parna mašina je pokrenut i stavljen pod opterećenjem. Međutim, u novembru iste godine, ona se pokvario. Razlog za kotao biti previše tanke zidove, nije namijenjen za teret. Osim toga, pronalazač napisao u njegovim instrukcijama, da je ovo samo za vrijeme testa mogu se koristiti lonac. Proizvodnja novog kotla bi lako isplatila, jer je efikasnost parnjača Polzunova bio pozitivan. Više od 1.023 sati rada uz pomoć topi srebro više od 14 funti!

Ali, uprkos tome, ne da popraviti mehanizam nije. Parnjača Polzunova skupljaju prašinu za više od 15 godina u skladištu, dok je svjetski industrija ne stoji i dalje i razvijati. A zatim u potpunosti je demontirana za dijelove. Očigledno, u to vrijeme Rusija još nije narasla na parne mašine.

zahtjevima vremena

U međuvremenu, život na licu mjesta nije stajati. I čovječanstvo je stalno razmišljao o stvoriti mehanizam koji ne zavise od hirovita prirode, i preuzme kontrolu sudbinu. Iz jedra bi sve da dam se u najkraćem mogućem roku. Stoga, uspostavljanje stalnog mehanizma za pare visio u zraku. 1753. u Parizu, on je unaprijeđen konkurenciju među umjetnicima, naučnika i pronalazača. Akademije nauka objavila je nagradu svakome ko može stvoriti mehanizam koji može zamijeniti snagu vjetra. Međutim, uprkos činjenici da su učestvovali u nagradnoj igri, kao što misli kao L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix i drugi razumni prijedlozi ne izdaju jedan.

Godina je prošlo. I industrijske revolucije je ležao sve više i više zemalja. Primat i liderstvo među ostalim silama neminovno pretučen Engleskoj. Do kraja osamnaestog stoljeća, postalo je kreator UK krupne industrije, čime je osvojio naslov svjetskih monopolista u ovoj industriji. Pitanje moći prešao svaki dan postaje sve više i više važno. I ovaj motor je stvoren.

Prvi parni motor na svijetu

1784 je za Britaniju i prekretnica u industrijske revolucije svijeta. I osoba koja je odgovorna za to bio je engleski inženjer bul.Džejms Uatt. Parnjača, koju je osnovao, postao je najviše otkriće visokog profila stoljeća.

Džejms Uatt za nekoliko godina proučavao crteže, struktura i principi rada u paroatmosfernyh mašina. I na osnovu svega toga, on je zaključio da je neophodno efikasnost motora da se izjednači temperatura vode u cilindru i pare, koji ulazi u mehanizam. Glavni nedostatak paroatmosfernyh mašine je stalna potreba za vodeno hlađenje cilindra. Bilo je neugodno i potrošnog materijala.

Novi parnjača je izgrađena na neki drugi način. Dakle, je cilindar na poseban dres pare. Tako Watt osigurao stalni vrućem stanju. Izumitelj je stvorio poseban brod, umočen u hladnu vodu (kondenzator). Ona se pridružio cilindar cijevi. Kada se slijedi pare u cilindru kroz cijev, i pao u kondenzator tu pretvara natrag u vodu. Rade na poboljšanju svog automobila, Watt stvorio vakuum u kondenzatoru. Dakle, sve pare, prolazi iz cilindra, zgusnuta u njemu. Zahvaljujući ovoj inovaciji značajno povećava ekspanziju pare, što vam omogućava da ekstrakt istu količinu pare je mnogo više energije. To je bio uspjeh krune.

Kreirao parnjača također promijenjen i princip dovod zraka. Sada prvi para ulazi ispod klipa, čime je podići, a zatim ide iznad klipa, spuštanje. Tako su i moždanog udara u radnim čelika mehanizam koji ni ranije bilo moguće. A Potrošnja ugljena jedan konjskih snaga bio je četiri puta manje nego, odnosno, u paroatmosfernyh mašine, a zatim tražio bul.Džejms Uatt. Parnog stroja vrlo brzo i osvojio prvi Velikoj Britaniji, a zatim i cijeli svijet.

"Charlotte Dundas"

Nakon što je svijet bio pogođen izum James Watt, počela je široku upotrebu parnih motora. Dakle, u 1802 u Velikoj Britaniji ima svoj prvi brod par - ". Charlotte Dundas" brod Njegovi tvorci vjeruju William Symington. Brod je korišten kao vuču barži po kanalima. Uloga propeler na brodu odigrala lopaticama montirana na krmi. Brod je prvi put uspješno testiran: dva ogromna barže vući 18 milja u šest sati. U isto vrijeme snažno ometao vetar. Ali je uspio.

Ipak, to je stavljen na šalu, jer su se bojali da zbog jakog talasa, koji su nastali pod lopaticama, kanal banke će biti zamućena. Usput, "Charlotte," testiranje ljudi prisustvovalo, od kojih je cijeli svijet smatra tvorac prvog broda.

Prvi brod na svijetu

Engleski brodograditelj Robert Fulton s njegove mladosti, sanjao brod s parnim motorom. A sada svoj san postao moguć. Nakon pronalaska parnog motora postao je novi zamah u brodogradnji. Zajedno sa Messenger Amerike R. Livingston, koji je preuzeo financijske strani pitanja, Fulton preuzeo nacrt broda s parnim motorom. Bio je to komplikovano izum se temelji na ideji vesla pogon. Prema broda strane izvučeni su u velikom broju vesla, simulirajući razne zabave. U ovom slučaju, vesla i onda ometaju jedni druge i slomio. Danas, lako se može reći da je isti efekat se može postići ako se sva tri ili četiri vesla. Ali iz perspektive nauke i tehnologije u to vrijeme bilo je nemoguće vidjeti. Stoga, brodograditelji imao mnogo složenije.

U 1803, Fulton izum je prikazan širom svijeta. Parobrod je polako i ravnomjerno na Seni, nevjerojatna umove i maštu mnogih naučnika i figure Parizu. Međutim, Napoleon je vlada odbacila projekt, i iznerviran brodograditelji su bili prisiljeni da traže svoje bogatstvo u Americi.

A u avgust 1807 prvi brod na svijetu pod nazivom "Claremont", u kojem je bio najmoćniji parnjača uključeni (foto prikazano), otišao na Hudson Bay. Mnogi ljudi jednostavno ne vjeruju u uspjeh.

U prvi let ", rekao je Claremont" prošao bez tereta i bez putnika. Niko ne želi da ide na put na brodu vatre disanje. Ali na putu natrag, tamo je bio prvi putnik - lokalni farmer, koji je platio šest dolara za kartu. On je postao prvi u povijesti putničkog brodara. Fulton je toliko preselio da hazarder dao doživotno besplatno putovanje na svim svojim izumima.