Zgodovina parni stroj in njegovo uporabo

Video: Zgodovina toplotne motorja.

Izum parnih motorjev je prelomno zgodovini človeštva. Nekje na prehodu iz XVII-XVIII stoletja se je začela zamenjava neučinkovito ročno delo, vodnih koles in mlini na veter a popolnoma nove in edinstvene mehanizmi - parni stroji. Prav zaradi njih je postala možna tehnična in industrijska revolucija, in ves napredek človeštva.

Ampak, kdo je izumil parni stroj? Za človeštvo je dolžan? In ko je bilo to? Vsa ta vprašanja in skušamo najti odgovore.

Pred našo dobo

Zgodovina parnega motorja sega v prvih stoletjih pred našim štetjem. Heron opisal mehanizem, ki je začel delati šele, ko je prizadeta parov. Naprava je balon, ki so bile določene šobe. Iz šob bežno iz pare, kar povzroča, da se motor vrti. To je bila prva naprava, ki deluje na paro.

Video: Moč in njegove razvojne možnosti

Ustvarjalca parnega stroja (ali bolje, turbina) - TaqI al-Din (arabski filozof, inženir in astronom). Njegov izum je postalo splošno znano, v Egiptu, v XVI stoletju. Mehanizem je razmeščena kot sledi: parni tok se nanaša neposredno na mehanizmu s kril, in ko dim vred se je valil - lopatice vrtijo. Nekaj ​​podobnega v 1629 in ponudil italijanski inženir Giovanni Branca. Glavna pomanjkljivost teh izumov je bila previsoka poraba pare, kar zahteva ogromno energije in ni bilo primerno. Dogajanje so prekinjena, saj je takrat znanstveno in tehnološko znanje človeštva ni bilo dovolj. Poleg tega je potreba po takšnih izumov popolnoma odsotna.

oblikovanje

oblikovanje parnega stroja ni bilo mogoče do XVII. Toda takoj, ko je raven trak človekovega razvoja je slekel, nato pa so bili prvi primerki in izum. Čeprav resno so imeli v tistem času nisem vzel. Na primer, v 1663 angleški znanstvenik objavljena v medijih oblikovati svoj izum, ki je določen v gradu Raglan. Njegova naprava se uporablja za dvig vodnih stolpov na stenah. Vendar pa, tako kot pri vseh novih in neznanih, je bil ta projekt sprejeli z dvomom in sponzorji za njen nadaljnji razvoj ni bilo.

Video: K-701 je najmočnejši kmetijstvo v ZSSR.

Zgodovina parni stroj začne z izum paroatmosfernoy stroj. Leta 1681 znanstvenik iz Francije Denis Papin On je izumil napravo, ki črpa vodo iz rudnikov. Kot gonilo prvič uporabili v prahu, in potem smo jo nadomesti s paro. Torej paroatmosfernaya stroj. Velik prispevek k izboljšanju, ki ga znanstveniki iz Anglije, Thomas Newcomen in Thomas SAVERY. Neprecenljivo pomoč je tudi samouk ruski izumitelj Ivan drsnikov.

Neuspelem poskusu Papen

Paroatmosfernaya stroj, medtem ko je daleč od popolnosti, je pritegnil posebno pozornost na področju ladjedelništva. D. Papin njihove zadnje prihranke porabi za nakup majhnega čolna, ki se ukvarjajo z vgradnjo naprav, dviganje vode paroatmosfernoy lastno proizvodnjo. Mehanizem delovanja v tem, da je padec z višine, voda začne vrteti kolo.

Izumitelju testi izvedli leta 1707 na reki Fulda. Mnogi ljudje zbrali, da bi videli čudež: Vzemite rečno ladjo brez jadra in vesla. Vendar pa je med preizkusom prišlo do nesreče: motor eksplodirala in ubila več ljudi. Oblasti so jezni na nesrečno izumitelj in mu prepovedali katerega koli dela in projektov. Ladja je bila zaplenili in uničili, in Papen je umrl nekaj let kasneje.

napaka

Parnik Papen je bil naslednji princip. Na dnu cilindra je bilo treba pour majhno količino vode. Sama po sebi se nahaja pražarno cilinder, ki je služila za ogrevanje tekočine. Ko voda začela zavre, se para tvorjena, razširitev, postavljeno bat. Iz prostoru nad batom skozi posebej opremljene ventila vzgona. Ko voda začela zavre in padel paro, je bilo potrebno odstraniti žerjavnico, za zapiranje ventila, da odstranimo zrak, in s pomočjo hladne vode, da se ohladi na steno valja. S takšno dejanje parov, ki se je v valju, zgoščenih se je oblikovala pod batom vakuumom in atmosferskim tlakom zaradi sile bata se vrne v svojo prvotno mesto. V času svojega gibanja navzdol in opravljajo koristno delo. Vendar pa je bila učinkovitost parni stroj Papin negativen. Motor je bila ladja zelo neekonomična. In kar je najpomembneje, da je preveč zapleteno in neprijetno za uporabo. Zato je izum Papen nima prihodnosti že od samega začetka.

naročnikov

Video: Znanstveni filmi

Vendar pa je zgodovina parni stroj ni konec. Nato imamo veliko bolj uspešen kot Papen, obrnil angleški znanstvenik Thomas Newcomen. On je že dolgo študiral dela svojih predhodnikov, ki se osredotoča na slabosti. In on je po svojih najboljših del, ustvarjenih v 1712 osebja. Novi parni stroj (foto prikazano) je izdelana na naslednji način: uporabljen cilinder je v navpičnem položaju, in bat. To Newcomen vzel iz delovnega Papen. Vendar pa so pari nastala v drugi lonec. Okoli bata bil določen sestavni kožo, kar bistveno poveča tesnost v parni valja. Ta stroj ima prav paroatmosfernoy (voda dvignjen iz jame s atmosferski tlak). Glavna pomanjkljivost tega izuma so bili njegovi okorni in negospodarno: stroj "pojedel" ogromne količine premoga. Vendar pa se dajatve je prinesel precej večji od Papin izuma. Zato se uporablja za skoraj petdeset let v jamah in rudnikih. To je bila uporabljena za črpanje podtalnice, kot tudi za sušenje vozila. Thomas Newcomen poskušal spremeniti svoj avto, tako da lahko uporabite za promet. Vendar pa vsi njegovi poskusi neuspešni.

Naslednji znanstvenik, objavila, da je postal D. Hull iz Anglije. Leta 1736 je uvedel svet na svoji izum: paroatmosfernuyu stroj, ki je kot motor, so bili tekači. Njen razvoj je imela bolj uspešna, kot je Papen. Takoj je bilo proizvedenih več teh plovil. Večinoma se uporabljajo za vleko čolne, ladje in druga plovila. Vendar pa je zanesljivost stroja paroatmosfernoy pomanjkanje verodostojnosti in ladij, opremljenih z jadri kot glavno gonilo.

Čeprav je imel Hull več sreče kot Papen, njegov izum postopoma izgubili pomen, in jih zavrnil. Še vedno imajo paroatmosfernyh stroje ta čas je bilo veliko posebnih pomanjkljivosti.

Zgodovina parni stroj v Rusiji

Naslednji preboj je prišel v ruskem imperiju. Leta 1766, v metalurškem obratu v Barnaul prvi parni stroj, ki je na voljo, da je talilni peči zraka ustvarjen s posebnimi meh. To je postal ustvarjalec Ivan Ivanovič Polzunov, ki za svoje storitve v svoji državi, tudi glede na čin častnika. Izumitelj je predstavil svojim nadrejenim risbe in načrte "požarno avto" sposobne napajati meh.

Vendar pa je usoda igrali kruta šala z Polzunova: bil sprejet sedem let po svojem osnutku, in avto je sestavljen, je zbolel in umrl porabe - samo en teden pred testiranja začel svoj motor. Vendar pa je bil njegov dokument, zadostuje za zagon motorja.

Torej, 7. avgusta se je začela 1766 Polzunova parni stroj in pod obremenitvijo. Vendar pa je v novembru istega leta, se je pokvaril. Razlog za kotel preveč tanke stene, ki niso namenjene za tovor. Poleg tega je izumitelj zapisal v svojih navodilih, da je to le v času se test lahko uporabimo lonec. Proizvodnja novega kotla bi lahko izplačala, saj je učinkovitost Polzunova parni stroj pozitiven. Več kot 1023 ur dela s pomočjo smelted srebra več kot 14 kilogramov!

Toda kljub temu, nihče popraviti mehanizem ni. Parni stroj Polzunova nabira prah že več kot 15 let v skladišču, medtem ko je svet industrija ne miruje in razviti. In potem v celoti pa je bil razstavljen za dele. Očitno je v tistem času Rusija še ni zrasla na parnih strojev.

zahteve čas

Medtem, življenje na kraju samem niso vzdržali. In je človeštvo neprestano razmišljal o ustvariti mehanizem, ni odvisna od muhasti naravi, in prevzeti nadzor nad usodo. Od jadri bi vsi radi, da bi se v najkrajšem možnem času. Zato je vzpostavitev stalnega mehanizma za pare visela v zraku. Leta 1753 v Parizu, je bil spodbujati konkurenco med umetnikov, znanstvenikov in izumiteljev. Akademija znanosti objavila nagrado za vsakogar, ki lahko ustvari mehanizem, ki lahko nadomestijo moč vetra. Toda kljub temu, da je na tekmovanju sodelovalo takih umov, kot L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix in drugimi pametnimi predlogi niso izdala eno.

Let je minilo. in industrijska revolucija o vse več držav. Primat in vodstvo med drugim pooblastila vedno uničena Anglijo. Do konca osemnajstega stoletja, je postal ustvarjalec UK velike industrije, s čimer je osvojil naslov svetovnega monopolist v tej industriji. Vprašanje na motorni pogon, vsak dan postaja vse bolj pomembna. In ta motor je bil ustvarjen.

Prvi parni stroj na svetu

1784 je bil v Veliki Britaniji in po svetu prelomnico v industrijski revoluciji. In oseba, odgovorna za to je bil angleški inženir James Watt. Parni stroj, ki ga je ustanovil, je postal odkritje najbolj odmevnih stoletja.

James Watt več let študiral risbe, strukture in delovnih načel paroatmosfernyh strojev. In na podlagi vsega tega, je ugotovila, da je učinkovitost motorja potrebna za izenačitev temperature vode v jeklenki in pare, ki vstopa v mehanizem. Glavna pomanjkljivost paroatmosfernyh strojev je stalna potreba po hlajenju vode valja. Bilo je neprijetno in potrošni material.

Novi parni stroj je bil zgrajen drugače. Tako valj bil posebno srajco pare. Tako Watt zavarovane stalno vroče stanje. Izumitelj je ustvaril posebni posodi, potopljen v hladno vodo (kondenzator). To je združen cilindrično cev. Ko je para, ki ji sledijo v jeklenki skozi cev, pade v kondenzator se pretvori nazaj v vodo. Delo na izboljšanju svojega avtomobila, Watt ustvaril vakuuma v kondenzatorju. Tako so vsi para prehaja iz valja, v njej kondenzira. Po zaslugi te inovacije močno poveča širitev pare, kar vam omogoča, da citat enaka količina pare je veliko več energije. To je bil uspeh krono.

Ustvaril parni motor tudi spremenila in načela za dovod zraka. Sedaj prvi parni vnese pod batom, tako da dviganje, nato pa gredo nad batom, spuščanje. Tako sta hod v delovnem jekla mehanizem, ki ni niti prej bilo mogoče. A Poraba premoga ena konjska moč je štirikrat manj kot, in sicer v paroatmosfernyh stroje, nato pa iskali James Watt. Parni stroj tudi zelo hitro osvojil prvo Veliki Britaniji, nato pa ves svet.

Video: Znanost in tehnologija Svetovna Titanium Dokumentarni

"Charlotte Dundas"

Potem ko je svet udarila izumom James Watt, začela široko uporabo parnih strojev. Torej, leta 1802 v Veliki Britaniji ima svojo prvo ladjo nekaj - ". Charlotte Dundas" čoln Njeni ustvarjalci verjamejo William Symington. Ladja je bila uporabljena kot vleko čolne s kanala. Vloga propeler na ladji igral veslo kolo nameščeno na krmi. Ladja je prvič uspešno testirali: dve velike barke vlečejo 18 kilometrov v šestih urah. Hkrati pa močno poseglo v piha veter v čelo. Ampak mu je uspelo.

Kljub temu pa je bila postavljena na šalo, ker so se bali, da zaradi močnih valov, ki so nastali v okviru veslo kolo, bo kanal banke zabrisana. Mimogrede, "Charlotte" testiranje ljudi se je udeležilo, katerega je ves svet šteje avtor prve ladje.

Prva ladja na svetu

angleške ladjedelnice Robert Fulton Od mladosti, je sanjal ladje s parnim motorjem. In zdaj je njegove sanje postanejo izvedljiva. Po izumom parnih strojev je postala nov zagon v ladjedelništvu. Skupaj z Messenger Amerike R. Livingston, ki je prevzel finančno strani vprašanje, Fulton prevzel osnutek ladje s parnim motorjem. To je je zapleten izum, ki temelji na ideji vesla pogon. Glede na straneh ladje so bili pripravljeni v številnih lopatic, ki simulira različne zabave. V tem primeru, vesla in nato motijo ​​med seboj in si zlomil. Danes je mogoče enostavno reči, da bi lahko enak učinek dosegli, če vse tri ali štiri vesla. Toda z vidika znanosti in tehnologije v času, ko ni bilo mogoče videti. Zato je bilo graditelji veliko bolj zapleteno.

Leta 1803 je bila Fultonova izum predstavil po vsem svetu. Parnik je počasi in enakomerno na Seni, neverjetno možgane in domišljijo mnogih znanstvenikov in osebnosti v Parizu. Vendar pa je Napoleonova vlada zavrnila projekt, in moti graditelji so bili prisiljeni poiskati svojo srečo v Ameriki.

In v avgustu 1807 prva ladja na svetu, imenovan "Claremont", v katerem je bil vključen najmočnejši parni stroj (foto na sliki), je šel na Hudson Bay. Mnogi ljudje preprosto ne verjamejo v uspeh.

V prvi polet, "je Claremont" šlo brez tovora in brez potnikov. Nihče ni hotel iti na izlet na ladji požarno dihanje. Toda na poti nazaj, je bil prvi potnik - lokalni kmet, ki so plačali šest dolarjev za vstopnico. Je postal prvi v zgodovini potniškega ladjarja. Fulton je toliko premakne, da Hazarderski je vseživljenjsko brezplačno potovanje na vseh svojih izumov.