История создания паровых машин: works.doklad.ru — Учебные материалы
История создания паровой машины и ее применение. Паровой двигатель
Современный мир заставляет многих изобретателей снова возвращаться к идее применения паровой установки в средствах, предназначенных для перемещения. В машинах есть возможность использовать несколько вариантов силовых агрегатов, работающих на пару.
Поршневой мотор
Современные паровые двигатели можно распределить на несколько групп:
Конструктивно установка включает в себя:
- пусковое устройство;
- силовой блок двухцилиндровый;
- парогенератор в специальном контейнере, снабженный змеевиком.
Процесс происходит следующим образом. После включения зажигания начинает поступать питание от аккумуляторной электробатареи трех двигателей. От первого в работу приводится воздуходувка, прокачивающая воздушные массы по радиатору и передающая их по воздушным каналам в смесительное устройство с горелкой.
Одновременно с этим очередной электромотор активирует насос перекачки топлива, подающий конденсатные массы из бачка по змеевидному устройству подогревательного элемента в корпусную часть отделителя воды и подогреватель, находящийся в экономайзере, в паровой генератор.
До начала запуска пару нет возможности пройти к цилиндрам, так как путь ему перекрывают клапан дросселя или золотник, которые приводятся в управление кулисной механикой. Поворачивая ручки в сторону, необходимую для передвижения, и приоткрывая клапан, механик приводит в работу паровой механизм.
Отработанные пары по единому коллектору поступают на распределительный кран, в котором разделяются на пару неодинаковых долей. Меньшая по объему часть попадает в сопло смесительной горелки, перемешивается с воздушной массой, воспламеняется от свечи. Появившееся пламя начинает подогревать контейнер. После этого продукт сгорания переходит в водоотделитель, происходит конденсирование влаги, стекающей в специальный бак для воды. Оставшийся газ уходит наружу.
Паровая установка может напрямую соединяться с приводным устройством трансмиссии машины, и с началом ее работы машина приходит в движение. Но с целью повышения кпд специалисты рекомендуют использовать механику сцепления. Это удобно при буксировочных работах и разных проверочных действиях.
Аппарат отличается способностью работать практически без ограничений, возможны перегрузки, имеется большой диапазон регулировки мощностных показателей. Следует добавить, что во время любой остановки паровой двигатель перестает работать, чего нельзя сказать про мотор.
В конструкции нет необходимости устанавливать коробку переключения скоростей, страртерное устройство, фильтр для очистки воздуха, карбюратор, турбонаддув. Кроме этого, система зажигания в упрощенном варианте, свеча только одна.
В завершении можно добавить, что производство таких машин и их эксплуатация будут обходиться дешевле, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, так как топливо будет недорогим, материалы, применяемые в производстве – самыми дешевыми.
Изобретение паровых машин стало переломным моментом в истории человечества. Где-то на рубеже XVII-XVIII веков началась замена малоэффективного ручного труда, водяных колес и на совершенно новые и уникальные механизмы — паровые двигатели.
Именно благодаря им стали возможны техническая и промышленная революции, да и весь прогресс человечества.
Но кто изобрел паровую машину? Кому человечество этим обязано? И когда это было? На все эти вопросы и постараемся найти ответы.
Еще до нашей эры
История создания паровой машины начинается еще в первых столетиях до нашей эры. Герон Александрийский описал механизм, который начинал работать только тогда, когда на него воздействовал пар. Устройство представляло собой шар, на котором были закреплены сопла. Из сопел по касательной выходил пар, тем самым заставляя двигатель вращаться. Это было первое устройство, которое работало на пару.
Создатель паровой машины (а точнее, турбины) — Таги-аль-Диноме (арабский философ, инженер и астроном). Его изобретение стало широко известно в Египте в XVI веке. Механизм был устроен следующим образом: потоки пара направляли прямо на механизм с лопастями, и когда дым валил — лопасти вращались. Нечто подобное в 1629 году предлагал и итальянский инженер Джованни Бранка.
Главным недостатком всех этих изобретений был слишком большой расход пара, что в свою очередь требовало огромных затрат энергии и не было целесообразно. Разработки были приостановлены, так как тогдашних научных и технических знаний человечества было недостаточно. Кроме того, надобность в таких изобретениях напрочь отсутствовала.
Разработки
До XVII века создание паровой машины было невозможно. Но как только планка уровня развития человечества взлетела, тут же появились и первые экземпляры и изобретения. Хотя серьезно их никто на тот момент не воспринял. Так, например, в 1663 году английский ученый опубликовал в прессе проект своего изобретения, которое он установил в замке Реглан. Его устройство служило для того, чтобы поднимать воду на стены башен. Однако, как и все новое и неизведанное, данный проект был принят с сомнением, и спонсоров для его дальнейших разработок не нашлось.
История создания паровой машины начинается с изобретения пароатмосферной машины. В 1681 году ученый из Франции изобрел устройство, которое откачивало воду из шахт.
В качестве движущей силы в первое время применялся порох, а затем его заменили на водяной пар. Так появилась пароатмосферная машина. Огромный вклад в ее усовершенствование внесли ученые из Англии Томас Ньюкомен и Томас Северен. Неоценимую помощь также оказал русский изобретатель-самоучка Иван Ползунов.
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.
Ошибка
У парохода Папена был следующий принцип работы. На дно цилиндра необходимо было залить небольшое количество воды. Под самим цилиндром располагалась жаровня, которая служила для нагревания жидкости. Когда вода начинала кипеть, образующийся пар, расширяясь, поднимал поршень. Из пространства над поршнем через специально оборудованный клапан выталкивался воздух. После того как вода закипала и начинал валить пар, необходимо было убрать жаровню, закрыть клапан, чтобы удалить воздух, и при помощи прохладной воды охладить стенки цилиндра. Благодаря таким действиям пар, находившийся в цилиндре, конденсировался, под поршнем образовывалось разрежение, и благодаря силе атмосферного давления поршень вновь возвращался на свое первоначальное место. Во время его движения вниз и совершалась полезная работа. Однако КПД паровой машины Папена был отрицательным. Двигатель парохода был крайне неэкономичен. А главное, он был слишком сложным и неудобным в эксплуатации.
Поэтому изобретение Папена не имело будущего уже с самого начала.
Последователи
Однако история создания паровой машины на этом не закончилась. Следующим, уже гораздо более удачливым, чем Папен, оказался английский ученый Томас Ньюкомен. Он долго изучал работы своих предшественников, делая упор на слабые места. И взяв самое лучшее из их работ, создал в 1712 году свой аппарат. Новая паровая машина (фото представлено) была сконструирована следующим образом: использовались цилиндр, находившийся в вертикальном положении, а также поршень. Это Ньюкомен взял из работ Папена. Однако пар образовывался уже в другом котле. Вокруг поршня закреплялась цельная кожа, что значительно повышало герметичность внутри парового цилиндра. Данная машина также была пароатмосферной (вода поднималась из шахты при помощи атмосферного давления). Главными минусами изобретения были его громоздкость и неэкономичность: машина «съедала» огромное количество угля. Однако пользы она приносила значительно больше, чем изобретение Папена.
Поэтому ее почти пятьдесят лет применяли в подземельях и шахтах. Ее использовали для откачивания грунтовых вод, а также для осушки кораблей. пытался преобразовать свою машину так, чтобы была возможность применять ее для движения транспорта. Однако все его попытки не увенчались успехом.
Следующим ученым, заявившим о себе, стал Д. Хулл из Англии. В 1736 году он представил миру свое изобретение: пароатмосферную машину, у которой в качестве движителя были лопастные колеса. Его разработка оказал более удачной, чем у Папена. Сразу же было выпущено несколько таких суден. В основном они использовались для того, чтобы буксировать баржи, корабли и другие суда. Однако надежность пароатмосферной машины не вызывала доверия, и суда оборудовали парусами как основным движителем.
И хотя Хуллу повезло больше, чем Папену, его изобретения постепенно потеряли актуальность, и от них отказались. Все-таки у пароатмосферных машин того времени было множество специфических недостатков.
История создания паровой машины в России
Следующий прорыв случился в Российской Империи.
В 1766 году на металлургическом заводе в Барнауле была создана первая паровая машина, которая подавала в плавильные печи воздух при помощи специальных воздуходувных мехов. Создателем ее стал Иван Иванович Ползунов, которому за заслуги перед родиной даже дали офицерское звание. Изобретатель представил своему начальству чертежи и планы «огненной машины», способной приводить в действие воздуходувные мехи.
Однако судьба сыграла с Ползуновым злую шутку: через семь лет после того, как его проект был принят, а машина собрана, он заболел и умер от чахотки — всего за неделю до того, как начались испытания его двигателя. Однако его инструкций оказалось достаточно, чтобы завести двигатель.
Итак, 7 августа 1766 года паровая машина Ползунова была запущена и поставлена под нагрузку. Однако уже в ноябре того же года она сломалась. Причиной оказались слишком тонкие стенки котла, не предназначенного для нагрузки. Причем изобретатель в своих инструкциях писал, что этот котел можно использовать только во время испытаний.
Изготовление нового котла легко бы окупилось, ведь КПД паровой машины Ползунова был положительный. За 1023 часа работы с ее помощью выплавили серебра 14 с лишним пудов!
Но несмотря на это, никто ремонтировать механизм не стал. Паровая машина Ползунова пылилась более 15 лет на складе, пока мир промышленности не стоял на месте и развивался. А потом и вовсе была разобрана на запчасти. Видимо, в тот момент Россия еще не доросла до паровых двигателей.
Требования времени
Между тем жизнь на месте не стояла. И человечество постоянно задумывалось над тем, чтобы создать механизм, позволяющий не зависеть от капризной природы, а самим управлять судьбой. От паруса все хотели отказаться как можно быстрее. Поэтому вопрос о создании парового механизма постоянно висел в воздухе. В 1753 году в Париже был выдвинут конкурс среди мастеров, ученых и изобретателей. Академия наук объявила награду тому, кто сможет создать механизм, способный заменить силу ветра. Но несмотря на то что в конкурсе участвовали такие умы, как Л.
Эйлер, Д. Бернулли, Кантон де Лакруа и другие, дельного предложения не вынес никто.
Годы шли. И промышленная революция накрывала все больше и больше стран. Первенство и лидерство среди других держав доставалось неизменно Англии. К концу восемнадцатого века именно Великобритания стала создательницей крупной промышленности, благодаря чему завоевала титул всемирной монополистки в данной отрасли. Вопрос о механическом двигателе с каждым днем становился все более актуальным. И такой двигатель был создан.
Первая паровая машина в мире
1784 год стал для Англии и для всего мира переломным моментом в промышленной революции. И человеком, ответственным за это, стал английский механик Джеймс Уатт. Паровая машина, которую он создал, стала самым громким открытием века.
На протяжении нескольких лет изучал чертежи, строение и принципы работы пароатмосферных машин. И на основании всего этого он сделал вывод, что для эффективности работы двигателя необходимо сравнять температуры воды в цилиндре и пара, который попадает в механизм.
Главный минус пароатмосферных машин заключался в постоянной необходимости охлаждения цилиндра водой. Это было расходно и неудобно.
Новая паровая машина была сконструирована иным образом. Так, цилиндр заключался в специальную рубашку из пара. Таким образом Уатт добился его постоянного нагретого состояния. Изобретатель создал специальный сосуд, погруженный в холодную воду (конденсатор). К нему трубой присоединялся цилиндр. Когда пар отрабатывался в цилиндре, то через трубу попадал в конденсатор и там превращался обратно в воду. Работая над усовершенствованием своей машины, Уатт создал разрежение в конденсаторе. Таким образом, весь пар, попадавший из цилиндра, конденсировался в нем. Благодаря этому нововведению очень сильно увеличивался процесс расширения пара, что в свою очередь позволяло извлекать из того же количества пара намного больше энергии. Это был венец успеха.
Создатель паровой машины также изменил и принцип подачи воздуха. Теперь пар попадал сначала под поршень, тем самым поднимая его, а затем собирался над поршнем, опуская.
Таким образом, оба хода поршня в механизме стали рабочими, что ранее даже не представлялось возможным. А расход угля на одну лошадиную силу был в четыре раза меньше, чем, соответственно, у пароатмосферных машин, чего и добивался Джеймс Уатт. Паровая машина очень быстро завоевала сначала Великобританию, ну а затем и целый мир.
«Шарлотта Дандас»
После того как весь мир был поражен изобретением Джеймса Уатта, началось широкое применение паровых машин. Так, в 1802 году в Англии появился первый корабль на пару — катер «Шарлотта Дандас». Его создателем считается Уильям Саймингтон. Катер применялся в качестве буксировки барж по каналу. Роль движителя на судне играло гребное колесо, установленное на корме. Катер с первого раза успешно прошел испытания: отбуксировал две огромные баржи на 18 миль за шесть часов. При этом ему сильно мешал встречный ветер. Но он справился.
И все-таки его поставили на прикол, потому что опасались, что из-за сильных волн, которые создавались под гребным колесом, берега канала будут размыты.
Кстати, на испытаниях «Шарлотты» присутствовал человек, которого весь мир сегодня считает создателем первого парохода.
в мире
Английский судостроитель с юношеских лет мечтал о судне с паровым двигателем. И вот его мечта стала осуществима. Ведь изобретение паровых машин стало новым толчком в судостроительстве. Вместе с посланником из Америки Р. Ливингстоном, который взял на себя материальную сторону вопроса, Фултон занялся проектом корабля с паровой машиной. Это было сложное изобретение, основанное на идее весельного движителя. По бортам судна тянулись в ряд плицы, имитирующие множество весел. При этом плицы то и дело мешали друг другу и ломались. Сегодня можно с легкостью сказать, что тот же эффект мог быть достигнут всего при трех-четырех плицах. Но с позиции науки и техники того времени это увидеть было нереально. Поэтому судостроителям приходилось намного сложнее.
В 1803 году изобретение Фултона было представлено всему миру. Пароход медленно и ровно шел по Сене, поражая умы и воображение многих ученых и деятелей Парижа.
Однако правительство Наполеона отвергло проект, и раздосадованные судостроители вынуждены были искать счастья в Америке.
И вот в августе 1807 года первый в мире пароход под названием «Клермонт», в котором была задействована мощнейшая паровая машина (фото представлено), пошел по Гудзонскому заливу. Многие тогда просто не верили в успех.
В свой первый рейс «Клермонт» отправился без грузов и без пассажиров. Никто не хотел отправляться в путешествие на борту огнедышащего судна. Но уже на обратном пути появился первый пассажир — местный фермер, заплативший шесть долларов за билет. Он стал первым пассажиром в истории пароходства. Фултон был так сильно растроган, что предоставил смельчаку пожизненный бесплатный проезд на всех своих изобретениях.
Как работает паровой двигатель
Тепловые двигатели
Машины, производящие механическую работу в результате
обмена теплотой с окружающими телами, называются тепловыми двигателями. Во всех
типах таких двигателей непрерывное или периодически повторяющееся получение работы возможно только в том случае, когда совершающая
работу машина не только получает тепло от какого-то тела (нагревателя), но и
отдает часть тепла другому телу (охладителю).
На рисунке, выполненном неизвестным художником согласно указаниям Исаака Ньютона(1642-1727), показано устройство упрощенного экипажа, использующего для движения реактивную силу струи пара.
Паровые двигатели
В середине XVII века были сделаны первые попытки перехода к машинному производству, потребовавшие создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и пр.). Первым двигателем, в котором использовалось тепловая энергия химического топлива стала пароатмосферная машина, изготовленная по проектам французского физика Дени Папена и английского механика Томаса Севери. Эта машина была лишена возможности непосредственно служить механическим приводом, к ней «прилагалось в комплект» водяное мельничное колесо (по-современному говоря, водяная турбина), которое вращала вода, выжимаемая паром из котла паровой машины в резервуар водонапорной башни. Котел то подогревался паром, то охлаждался водой: машина действовала периодически.
Принцип работы парового двигателя
Настоящая паровая машина работает вот как: вода в
закрытом котле доводится до кипения.
Пар может выйти только через отверстие,
которое ведет в специальную трубу.
В этой трубе, которая называется цилиндром, находится подвижный поршень. Пар давит на поршень, и тот двигает шатун, который крутит маховик.
После того как пар выполнит эту работу, он выходит через клапан и попадает в систему трубок.
Мощные паровые машины, естественно, имеют чрезвычайно сложную конструкцию.
Принцип действия парового двигателя
Поршень образует в цилиндре паровой машины одну или две полости переменного объёма, в которых совершаются процессы сжатия и расширения.
Работа поршня 1 посредством штока 2, ползуна 3, шатуна
4 и кривошипа 5 передаётся главному валу 6, несущему маховик 7, который служит
для снижения неравномерности вращения вала. Эксцентрик, сидящий на главном
валу, с помощью эксцентриковой тяги приводит в движение золотник 8, управляющий
впуском пара в полости цилиндра. Пар из цилиндра выпускается в атмосферу или
поступает в конденсатор.
Классификация паровых двигателей
Паровые машины разделяются:
по назначению
стационарные
нестационарные (передвижные и транспортные)
по используемому пару
низкого давления (до 12 кг/см²)
среднего давления (до 60 кг/см²)
высокого давления (свыше 60 кг/см²)
по числу оборотов вала
тихоходные (до 50 об/мин, как на колёсных пароходах)
быстроходные
по давлению выпускаемого пара
на конденсационные (давление в конденсаторе 0,1-0,2 ата)
выхлопные (с давлением 1,1-1,2 ата)
теплофикационные с отбором пара на нагревательные цели
или для паровых турбин давлением от 1,2 ата до 60 ата в зависимости от
назначения отбора (отопление, регенерация, технологические процессы,
срабатывание высоких перепадов в предвключённых паровых турбинах).
По расположению цилиндров
горизонтальные
наклонные
вертикальные
по числу цилиндров
одноцилиндровые
многоцилиндровые
сдвоенные, строенные и т. д., в которых каждый цилиндр питается свежим паром
паровые машины многократного расширения, в которых пар последовательно расширяется в 2, 3, 4 цилиндрах возрастающего объёма, переходя из цилиндра в цилиндр через т. н. ресиверы (коллекторы).
По типу передаточного механизма паровые машины многократного расширения делятся на тандем-машины и компаунд-машины. Особую группу составляют прямоточные паровые машины, в которых выпуск пара из полости цилиндра осуществляется кромкой поршня.
Паровой двигатель
Это двигатель, приводимый в действие силой пара. Пар,
получаемый путем нагрева воды, используют для движения. В некоторых двигателях
сила пара заставляет двигаться поршни, расположенные в цилиндрах. Т.о.
создается возвратно-поступательное движение. Подсоединенный механизм обычно
преобразует его во вращательное движение.
В паровозах (локомотивах)
используются поршневые двигатели. В качестве двигателей используют также
паровые турбины, которые дают непосредственно вращательное движение, вращая ряд
колес с лопатками. Паровые турбины приводят в действие генераторы
электростанций и винты кораблей. В любом паровом двигателе происходит
превращение тепла, вырабатываемого при нагреве воды в паровом котле (бойлере) в
энергию движения. Тепло может подаваться от сжигания топлива в печи или от
атомного реактора.
Осмотр музейной экспозиции я пропущу и перейду сразу к машинному залу. Кому интересно, тот может найти полную версию поста у меня в жж. Машинный зал находится в этом здании:
29. Зайдя внутрь, у меня сперло дыхание от восторга — внутри зала была самая красивая паровая машина из всех, что мне доводилось видеть. Это был настоящий храм стимпанка — сакральное место для всех адептов эстетики паровой эры. Я был поражен увиденным и понял, что совершенно не зря заехал в этот городок и посетил этот музей.
30. Помимо огромной паровой машины, являющейся главным музейным объектом, тут также были представлены различные образцы паровых машин поменьше, а на многочисленных инфостендах рассказывалась история паровой техники. На этом снимке вы видите полностью функционирующую паровую машину, мощностью 12 л.с.
31. Рука для масштаба. Машина была создана в 1920 году.
32. Рядом с главным музейным экземпляром экспонируется компрессор 1940 года выпуска.
33. Этот компрессор в прошлом использовался в железнодорожных мастерских вокзала Вердау.
34. Ну а теперь рассмотрим детальней центральный экспонат музейной экспозиции — паровую 600-сильную машину 1899 года выпуска, которой и будет посвящена вторая половина этого поста.
35. Паровая машина является символом индустриальной революции, произошедшей в Европе в конце 18-го — начала 19-го века. Хотя первые образцы паровых машин создавались различными изобретателями еще в начале 18-го века, но все они были непригодны для промышленного использования так как обладали рядом недостатков.
Массовое применение паровых машин в индустрии стало возможным лишь после того, как шотландский изобретатель Джеймс Уатт усовершенствовал механизм паровой машины, сделав ее легкой в управлении, безопасной и в пять раз мощней существовавших до этого образцов.
36. Джеймс Уатт запатентовал свое изобретение в 1775 году и уже в 1880-х годах его паровые машины начинают проникать на предприятия, став катализатором индустриальной революции. Произошло это прежде всего потому, что Джеймсу Уатту удалось создать механизм преобразования поступательного движения паровой машины во вращательное. Все существовавшие до этого паровые машины могли производить лишь поступательные движения и использоваться только лишь в качестве насосов. А изобретение Уатта уже могло вращать колесо мельницы или привод фабричных станков.
37. В 1800 году фирма Уатта и его компаньона Болтона произвела 496 паровых машин из которых лишь 164 использовались в качестве насосов. А уже в 1810 году в Англии насчитывалось 5 тысяч паровых машин, и это число в ближайшие 15 лет утроилось.
В 1790 году между Филадельфией и Берлингтоном в США стала курсировать первая паровая лодка, перевозившая до тридцати пассажиров, а в 1804 году Ричард Тревинтик построил первый действующий паровой локомотив. Началась эра паровых машин, которая продлилась весь девятнадцатый век, а на железной дороге и первую половину двадцатого.
38. Это была краткая историческая справка, теперь вернемся к главному объекту музейной экспозиции. Паровая машина, которую вы видите на снимках, была произведена фирмой Zwikauer Maschinenfabrik AG в 1899 году и установлена в машинном зале прядильной фабрики «C.F.Schmelzer und Sohn». Паровая машина предназначалась для привода прядильных станков и в этой роли использовалась вплоть до 1941 года.
39. Шикарный шильдик. В то время индустриальная техника делалась с большим вниманием к эстетическому виду и стилю, была важна не только функциональность, но и красота, что отражено в каждой детали этой машины. В начале ХХ века некрасивую технику просто никто бы не купил.
40. Прядильная фабрика «C.F.Schmelzer und Sohn» была основана в 1820 году на месте теперешнего музея. Уже в 1841 году на фабрике была установлена первая паровая машина, мощностью 8 л.с. для привода прядильных машин, которая в 1899 году была заменена новой более мощной и современной.
41. Фабрика просуществовала до 1941 года, затем производство было остановлено в связи с началом войны. Все сорок два года машина использовалась по назначению, в качестве привода прядильных станков, а после окончания войны в 1945 — 1951 годы служила в качестве резервного источника электроэнергии, после чего была окончательно списана с баланса предприятия.
42. Как и многих ее собратьев, машину ждал бы распил, если бы не один фактор. Данная машина являлась первой паровой машиной Германии, которая получала пар по трубам от расположенной в отдалении котельной. Кроме того она обладала системой регулировки осей от фирмы PROELL. Благодаря этим факторам машина получила в 1959 году статус исторического памятника и стала музейной.
К сожалению, все фабричные корпуса и корпус котельной были снесены в 1992 году. Этот машинный зал — единственное, что осталось от бывшей прядильной фабрики.
43. Волшебная эстетика паровой эры!
44. Шильдик на корпусе системы регулировки осей от фирмы PROELL. Система регулировала отсечку — количество пара, которое впускается в цилиндр. Больше отсечка — больше экономичность, но меньше мощность.
45. Приборы.
46. По своей конструкции данная машина является паровой машиной многократного расширения (или как их еще называют компаунд-машиной). В машинах этого типа пар последовательно расширяется в нескольких цилиндрах возрастающего объёма, переходя из цилиндра в цилиндр, что позволяет значительно повысить коэфициент полезного действия двигателя. Эта машина имеет три цилиндра: в центре кадра находится цилиндр высокого давления — именно в него подавался свежий пар из котельной, затем после цикла расширения, пар перепускался в цилиндр среднего давления, что расположен справа от цилиндра высокого давления.
47. Совершив работу, пар из цилиндра среднего давления перемещался в цилиндр низкого давления, который вы видите на этом снимке, после чего, совершив последнее расширение, выпускался наружу по отдельной трубе. Таким образом достигалось наиболее полное использование энергии пара.
48. Стационарная мощность этой установки составляла 400-450 л.с., максимальная 600 л.с.
49. Гаечный коюч для ремонта и обслуживания машины впечатляет размерами. Под ним канаты, при помощи которых вращательное движения передавалось с маховика машины на трансмиссию, соединенную с прядильными станками.
50. Безупречная эстетика Belle Époque в каждом винтике.
51. На этом снимке можно детально рассмотреть устройство машины. Расширяющийся в цилиндре пар передавал энергию на поршень, который в свою очередь осуществлял поступательное движение, передавая его на кривошипно-ползунный механизм, в котором оно трансформировалось во вращательное и передавалось на маховик и дальше на трансмиссию.
52. В прошлом с паровой машиной также был соединен генератор электрического тока, который тоже сохранился в прекрасном оригинальном состоянии.
53. В прошлом генератор находился на этом месте.
54. Механизм для передачи крутящего момента с маховика на генератор.
55. Сейчас на месте генератора установлен электродвигатель, при помощи которого несколько дней в году паровую машину приводят в движение на потеху публике. В музее каждый год проводятся «Дни пара» — мероприятие, объединяющее любителей и моделистов паровых машин. В эти дни паровая машина тоже приводится в движение.
56. Оригинальный генератор постоянного тока стоит теперь в сторонке. В прошлом он использовался для выработки электричества для освещения фабрики.
57. Произведен фирмой «Elektrotechnische & Maschinenfabrik Ernst Walther» в Вердау в 1899 году, если верить инфотабличке, но на оригинальном шильдике стоит год 1901.
58. Так как я был единственным посетителем музея в тот день, никто не мешал мне наслаждаться эстетикой этого места один-на-один c машиной.
К тому же отсутствие людей способстовало получению хороших фотографий.
59. Теперь пару слов о трансмиссии. Как видно на этом снимке, поверхность маховика обладает 12 канавками для канатов, при помощи которых вращательное движение маховика передавалось дальше на элементы трансмиссии.
60. Трансмиссия, состоящая из колес различного диаметра, соединенных валами, распределяла вращательное движение на несколько этажей фабричного корпуса, на которых распологались прядильные станки, работающие от энергии, переданной при помощи трансмиссии от паровой машины.
61. Маховик с канавками для канатов крупным планом.
62. Тут хорошо видны элементы трансмиссии, при помощи которых крутящий момент передавался на вал, проходящий под землей и передающий вращательное движение в прилегающий к машинному залу корпус фабрики, в котором располагались станки.
63. К сожалению, фабричное здание не сохранилось и за дверью, что вела в соседний корпус, теперь лишь пустота.
64. Отдельно стоит отметить щит управления электрооборудованием, который сам по себе является произведением искусства.
65. Мраморная доска в красивой деревянной рамке с расположенной на ней рядами рычажков и предохранителей, роскошный фонарь, стильные приборы — Belle Époque во всей красе.
66. Два огромных предохранителя, расположенные между фонарем и приборами впечатляют.
67. Предохранители, рычажки, регуляторы — все оборудование эстетически привлекательно. Видно, что при создании этого щита о внешнем виде заботились далеко не в последнюю очередь.
68. Под каждым рычажком и предохранителем расположена «пуговка» с надписью, что этот рычажок включает/выключает.
69. Великолепие техники периода «прекрасной эпохи «.
70. В завершении рассказа вернемся к машине и насладимся восхитительной гармонией и эстетикой ее деталей.
71. Вентили управления отдельными узлами машины.
72. Капельные масленки, предназначенные для смазки движущихся узлов и агрегатов машины.
73. Этот прибор называется пресс-масленка. От движущейся части машины приводятся в движение червяки, перемещающие поршень масленки, а он нагнетает масло к трущимся поверхностям. После того, как поршень дойдет до мертвой точки, его вращением ручки поднимают назад и цикл повторяется.
74. До чего же красиво! Чистый восторг!
75. Цилиндры машины с колонками впускных клапанов.
76. Еще масленки.
77. Эстетика стимпанка в классическом виде.
78. Распределительный вал машины, регулирующий подачу пара в цилиндры.
79.
80.
81. Все это очень очень красиво! Я получил огромный заряд вдохновения и радостных эмоций во время посещения этого машинного зала.
82. Если вас вдруг судьба занесет в регион Цвикау, посетите обязательно этот музей, не пожалеете. Сайт музея и его координаты: 50°43″58″N 12°22″25″E
Начал свою экспансию еще в начале 19-го века. И уже в то время строились не только большие агрегаты для промышленных целей, но также и декоративные.
В большинстве своем их покупателями были богатые вельможи, которые хотели позабавить себя и своих детишек. После того как паровые агрегаты плотно вошли в жизнь социума, декоративные двигатели начали применяться в университетах и школах в качестве образовательных образцов.
Паровые двигатели современности
В начале 20-го века актуальность паровых машин начала падать. Одной из немногих компаний, которые продолжили выпуск декоративных мини-двигателей, стала британская фирма Mamod, которая позволяет приобрести образец подобной техники даже сегодня. Но стоимость таких паровых двигателей легко переваливает за две сотни фунтов стерлингов, что не так и мало для безделушки на пару вечеров. Тем более для тех, кто любит собирать всяческие механизмы самостоятельно, гораздо интереснее создать простой паровой двигатель своими руками.
Очень простое. Огонь нагревает котел с водой. Под действием температуры вода превращается в пар, который толкает поршень. Пока в емкости есть вода, соединенный с поршнем маховик будет вращаться.
Это стандартная схема строения парового двигателя. Но можно собрать модель и совершенно другой комплектации.
Что же, перейдем от теоретической части к более увлекательным вещам. Если вам интересно делать что-то своими руками, и вас удивляют столь экзотичные машины, то эта статья именно для вас, в ней мы с радостью расскажем о различных способах того, как собрать двигатель своими руками паровой. При этом сам процесс создания механизма дарит радость не меньшую, чем его запуск.
Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками
Итак, начнем. Соберем самый простой паровой двигатель своими руками. Чертежи, сложные инструменты и особые знания при этом не нужны.
Для начала берем из-под любого напитка. Отрезаем от нее нижнюю треть. Так как в результате получим острые края, то их необходимо загнуть внутрь плоскогубцами. Делаем это осторожно, чтобы не порезаться. Так как большинство алюминиевых банок имеют вогнутое дно, то необходимо его выровнять. Достаточно плотно прижать его пальцем к какой-нибудь твердой поверхности.
На расстоянии 1,5 см от верхнего края полученного «стакана» необходимо сделать два отверстия друг напротив друга. Желательно для этого использовать дырокол, так как необходимо, чтобы они получились в диаметре не менее 3 мм. На дно банки кладем декоративную свечку. Теперь берем обычную столовую фольгу, мнем ее, после чего оборачиваем со всех сторон нашу мини-горелку.
Мини-сопла
Далее нужно взять кусок медной трубки длиной 15-20 см. Важно, чтобы внутри она была полой, так как это будет наш главный механизм приведения конструкции в движение. Центральную часть трубки оборачивают вокруг карандаша 2 или 3 раза, так, чтобы получилась небольшая спираль.
Теперь необходимо разместить этот элемент так, чтобы изогнутое место размещалось непосредственно над фитилем свечки. Для этого придаем трубке формы буквы «М». При этом выводим участки, которые опускаются вниз, через проделанные отверстия в банке. Таким образом, медная трубка жестко фиксируется над фитилем, а ее края являются своеобразными соплами.
Для того чтобы конструкция могла вращаться, необходимо отогнуть противоположные концы «М-элемента» на 90 градусов в разные стороны. Конструкция парового двигателя готова.
Запуск двигателя
Банку размещают в емкости с водой. При этом необходимо, чтобы края трубки находились под ее поверхностью. Если сопла недостаточно длинные, то можно добавить на дно банки небольшой грузик. Но будьте осторожны — не потопите весь двигатель.
Теперь необходимо заполнить трубку водой. Для этого можно опустить один край в воду, а вторым втягивать воздух как через трубочку. Опускаем банку на воду. Поджигаем фитиль свечки. Через некоторое время вода в спирали превратится в пар, который под давлением будет вылетать из противоположных концов сопел. Банка начнет вращаться в емкости достаточно быстро. Вот такой у нас получился двигатель своими руками паровой. Как видите, все просто.
Модель парового двигателя для взрослых
Теперь усложним задачу. Соберем более серьезный двигатель своими руками паровой.
Для начала необходимо взять банку из-под краски. При этом следует убедиться, что она абсолютно чистая. На стенке на 2-3 см от дна вырезаем прямоугольник с размерами 15 х 5 см. Длинная сторона размещается параллельно дну банки. Из металлической сетки вырезаем кусок площадью 12 х 24 см. С обоих концов длинной стороны отмеряем 6 см. Отгибаем эти участки под углом 90 градусов. У нас получается маленький «столик-платформа» площадью 12 х 12 см с ногами по 6 см. Устанавливаем полученную конструкцию на дно банки.
По периметру крышки необходимо сделать несколько отверстий и разместить их в форме полукруга вдоль одной половины крышки. Желательно, чтобы отверстия имели диаметр около 1 см. Это необходимо для того, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию внутреннего пространства. Паровой двигатель не сможет хорошо работать, если к источнику огня не будет попадать достаточное количество воздуха.
Основной элемент
Из медной трубки делаем спираль. Необходимо взять около 6 метров мягкой медной трубки диаметром 1/4-дюйма (0,64 см).
От одного конца отмеряем 30 см. Начиная с этой точки, необходимо сделать пять витков спирали диаметром 12 см каждая. Остальную часть трубы изгибают в 15 колец диаметром по 8 см. Таким образом, на другом конце должно остаться 20 см свободной трубки.
Оба вывода пропускают через вентиляционные отверстия в крышке банки. Если окажется, что длины прямого участка недостаточно для этого, то можно разогнуть один виток спирали. На установленную заранее платформу кладут уголь. При этом спираль должна размещаться как раз над этой площадкой. Уголь аккуратно раскладывают между ее витками. Теперь банку можно закрыть. В итоге мы получили топку, которая приведет в действие двигатель. Своими руками паровой двигатель почти сделан. Осталось немного.
Емкость для воды
Теперь необходимо взять еще одну банку из-под краски, но уже меньшего размера. В центре ее крышки сверлят отверстие диаметром в 1 см. Сбоку банки проделывают еще два отверстия — одно почти у дна, второе — выше, у самой крышки.
Берут два корка, в центре которых проделывают отверстие с диаметров медной трубки. В один корок вставляют 25 см пластиковой трубы, в другой — 10 см, так, чтобы их край едва выглядывал из пробок. В нижнее отверстие малой банки вставляют корок с длинной трубкой, в верхнее — более короткую трубку. Меньшую банку размещаем на большой банке краски так, чтобы отверстие на дне было на противоположной стороне от вентиляционных проходов большой банки.
Результат
В итоге должна получиться следующая конструкция. В малую банку заливается вода, которая через отверстие в дне вытекает в медную трубку. Под спиралью разжигается огонь, который нагревает медную емкость. Горячий пар поднимается по трубке вверх.
Для того чтобы механизм получился завершенным, необходимо присоединить к верхнему концу медной трубки поршень и маховик. В итоге тепловая энергия горения будет преобразовываться в механические силы вращения колеса. Существует огромное количество различных схем для создания такого двигателя внешнего сгорания, но во всех них всегда задействованы два элемента — огонь и вода.
Кроме такой конструкции, можно собрать паровой но это материал для совершенно отдельной статьи.
Парова́я маши́на — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу. Горизонтальная стационарная двухцилиндровая паровая машина для привода заводских трансмиссий. Конец XIX в. Экспонат Музея Индустриальной Культуры. Нюрнберг Значение паровых машинПаровые машины использовались как приводной двигатель в насосных станциях, локомотивах, на паровых судах, тягачах, паровых автомобилях и других транспортных средствах. Паровые машины способствовали широкому распространению коммерческого использования машин на предприятиях и явились энергетической основой промышленной революции XVIII века. Поздние паровые машины были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, паровыми турбинами и электромоторами, КПД которых выше. Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии. Примерно 86% электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин. Принцип действияДля привода паровой машины необходим паровой котёл
. Изобретение и развитиеПервое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии. Пар, выходящий по касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться. Реальная паровая турбина была изобретена намного позже, в средневековом Египте, арабским философом, астрономом и инженером XVI века Таги-аль-Диноме. Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого на лопасти, закреплённые по ободу колеса. Подобную машину предложил в 1629 г. итальянский инженер Джованни Бранка для вращения цилиндрического анкерного устройства, которое поочерёдно поднимало и отпускало пару пестов в ступах. Паровой поток в этих ранних паровых турбинах был не концентрированным, и большая часть его энергии рассеивалась во всех направлениях, что приводило к значительным потерям энергии. Однако дальнейшее развитие парового двигателя требовало экономических условий, в которых разработчики двигателей могли бы воспользоваться их результатами. Таких условий не было ни в античную эпоху, ни в средневековье, ни в эпоху Возрождения. Только в конце 17-го столетия паровые двигатели были созданы как единичные курьёзы. Первая машина была создана испанским изобретателем Йеронимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Севери (см. ниже). Принцип действия и применение паровых машин было описано также в 1655 г. англичанином Эдвардом Сомерсетом. В 1663 г. он опубликовал проект и установил приводимое в движение паром устройство для подъёма воды на стену Большой башни в замке Реглан (углубления в стене, где двигатель был установлен, были ещё заметны в 19-ом столетии). Однако никто не был готов рисковать деньгами для этой новой революционной концепции, и паровая машина осталась неразработанной. Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени Папена было создание вакуума в закрытом цилиндре. Ни одно из описанных устройств фактически не было применено как средство решения полезных задач. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году. На своё устройство Севери в 1698 году получил патент. Это был поршневой паровой насос, и, очевидно, не слишком эффективный, так как тепло пара каждый раз терялось во время охлаждения контейнера, и довольно опасный в эксплуатации, так как вследствие высокого давления пара ёмкости и трубопроводы двигателя иногда взрывались. Так как это устройство можно было использовать как для вращения колёс водяной мельницы, так и для откачки воды из шахт изобретатель назвал его «другом рудокопа». Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара. Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты. Паровые машины с возвратно-поступательным движением Двигатели с возвратно-поступательным движением используют энергию пара для перемещения поршня в герметичной камере или цилиндре. Возвратно-поступательное действие поршня может быть механически преобразовано в линейное движение поршневых насосов или во вращательное движение для привода вращающихся частей станков или колёс транспортных средств. Вакуумные машиныГравюра двигателя Ньюкомена. Это изображение скопировано с рисунка в работе Дезаглирса «курс экспериментальной философии», 1744, которая является изменённой копией гравюры Генри Битона, датированной 1717 годом. Вероятно, изображён второй двигатель [хой]Ньюкомена, установленный приблизительно в 1714 в угольной шахте Гриф в Уоркшире. Ранние паровые машины назывались вначале «огневыми машинами», а также «атмосферными» или «конденсирующими» двигателями Уатта. Они работали на вакуумном принципе и поэтому известны также как «вакуумные двигатели». Поршень связан цепью с концом большого коромысла, вращающегося вокруг своей середины. Насос под нагрузкой связан цепью с противоположным концом коромысла, которое под действием насоса возвращает поршень к верхней части цилиндра силой гравитации. Так происходит обратный ход. Давление пара низкое и не может противодействовать движению поршня. Постоянное охлаждение и повторное нагревание рабочего цилиндра машины было очень расточительным и неэффективным, тем не менее, эти паровые машины позволяли откачивать воду с большей глубины, чем это было возможно до их появления. версия паровой машины, созданная Уаттом В паровой машине Ньюкомена смазка поршня осуществлялась небольшим количеством налитой на него сверху воды, в машине Уатта это стало невозможным, поскольку в верхней части цилиндра теперь находился пар, пришлось перейти на смазку смесью тавота и нефти. Такая же смазка использовалась в сальнике штока цилиндра. Вакуумные паровые машины, несмотря на очевидные ограничение их эффективности, были относительно безопасны, использовали пар низкого давления, что вполне соответствовало общему невысокому уровню котельных технологий XVIII века. Мощность машины ограничивалась низким давлением пара, размерами цилиндра, скоростью сгорания топлива и испарения воды в котле, а также размерами конденсатора. Максимальный теоретический КПД был ограничен относительно малой разницей температур по обе стороны поршня; это делало вакуумные машины, предназначенные для промышленного использования, слишком большими и дорогими. Приблизительно в 1811 году Ричарду Тревитнику потребовалось усовершенствовать машину Уатта, для того чтобы приспособить её к новым котлам Корниша. Давление пара над поршнем достигло 275 кПа (2,8 атмосферы), и именно оно давало основную мощность для совершения рабочего хода; кроме того, был существенно усовершенствован конденсатор. Такие машины получили название машин Корниша, и строились вплоть до 1890-х годов. Множество старых машин Уатта было реконструировано до этого уровня. Некоторые машины Корниша имели весьма большой размер. Паровые машины высокого давления В паровых машинах пар поступает из котла в рабочую камеру цилиндра, где расширяется, оказывая давление на поршень и совершая полезную работу. После этого расширенный пар может выпускаться в атмосферу или поступать в конденсатор. Важное отличие машин высокого давления от вакуумных состоит в том, что давление отработанного пара превышает атмосферное или равно ему, то есть вакуум не создаётся. Отработанный пар обычно имел давление выше атмосферного и часто выбрасывался в дымовую трубу, что позволяло увеличить тягу котла. Важность увеличения давления пара состоит в том, что при этом он приобретает более высокую температуру. Таким образом, паровая машина высокого давления работает при большей разнице температур чем та, которую можно достичь в вакуумных машинах. После того, как машины высокого давления заменили вакуумные, они стали основой для дальнейшего развития и совершенствования всех возвратно-поступательных паровых машин. Однако то давление, которое считалось в 1800 году высоким (275-345 кПа), сейчас рассматривается как очень низкое — давление в современных паровых котлах в десятки раз выше. Дополнительное преимущество машин высокого давления состоит в том, что они намного меньше при заданном уровне мощности, и соответственно, существенно менее дорогие. Кроме того, такая паровая машина может быть достаточно лёгкой и компактной, чтобы использоваться на транспортных средствах. Возникший в результате паровой транспорт (паровозы, пароходы) революционизировал коммерческие и пассажирские перевозки, военную стратегию, и вообще затронул практически каждый аспект общественной жизни. Схема горизонтальной одноцилиндровой паровой машины высокого давления, двойного действия. Отбор мощности осуществляется приводным ремнем: 1 — Поршень2 — Шток поршня 3 — Ползун 4 — Шатун 5 — Коленчатый вал 6 — Эксцентрик для привода клапана 7 — Маховик 8 — Золотник 9 — Центробежный регулятор. Паровые машины двойного действия Следующим важным шагом в развитии паровых машин высокого давления стало появление машин двойного действия. В машинах одиночного действия поршень перемещался в одну сторону силой расширяющегося пара, но обратно он возвращался или под действием гравитации, или за счёт момента инерции вращающегося маховика, соединённого с паровой машиной. В паровых машинах двойного действия свежий пар поочередно подается в обе стороны рабочего цилиндра, в то время как отработанный пар с другой стороны цилиндра выходит в атмосферу или в конденсатор. Это потребовало создания достаточно сложного механизма парораспределения. Поршень такой паровой машины соединён со скользящим штоком, выходящим из цилиндра. К этому штоку крепится качающийся шатун, приводящий в движение кривошип маховика. Система парораспределения приводится в действие другим кривошипным механизмом. Механизм парораспределения может иметь функцию реверса для того, чтобы можно было менять направление вращения маховика машины. Паровая машина двойного действия примерно вдвое мощнее обычной паровой машины, и кроме того, может работать с намного более легким маховиком. Это уменьшает вес и стоимость машин. Большинство возвратно-поступательных паровых машин использует именно этот принцип работы, что хорошо видно на примере паровозов. Когда такая машина имеет два или более цилиндров, кривошипы устанавливаются со сдвигом в 90 градусов для того, чтобы гарантировать возможность запуска машины при любом положении поршней в цилиндрах. Некоторые колёсные пароходы имели одноцилиндровую паровую машину двойного действия, и на них приходилось следить, чтобы колесо не останавливалось в мёртвой точке, то есть в таком положении, при котором запуск машины невозможен. |
Из сопел по касательной выходил пар, тем самым заставляя двигатель вращаться. Это было первое устройство, которое работало на пару.
Хотя серьезно их никто на тот момент не воспринял. Так, например, в 1663 году английский ученый опубликовал в прессе проект своего изобретения, которое он установил в замке Реглан. Его устройство служило для того, чтобы поднимать воду на стены башен. Однако, как и все новое и неизведанное, данный проект был принят с сомнением, и спонсоров для его дальнейших разработок не нашлось.
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.
После того как вода закипала и начинал валить пар, необходимо было убрать жаровню, закрыть клапан, чтобы удалить воздух, и при помощи прохладной воды охладить стенки цилиндра. Благодаря таким действиям пар, находившийся в цилиндре, конденсировался, под поршнем образовывалось разрежение, и благодаря силе атмосферного давления поршень вновь возвращался на свое первоначальное место. Во время его движения вниз и совершалась полезная работа. Однако КПД паровой машины Папена был отрицательным. Двигатель парохода был крайне неэкономичен. А главное, он был слишком сложным и неудобным в эксплуатации. Поэтому изобретение Папена не имело будущего уже с самого начала.
Это Ньюкомен взял из работ Папена. Однако пар образовывался уже в другом котле. Вокруг поршня закреплялась цельная кожа, что значительно повышало герметичность внутри парового цилиндра. Данная машина также была пароатмосферной (вода поднималась из шахты при помощи атмосферного давления). Главными минусами изобретения были его громоздкость и неэкономичность: машина «съедала» огромное количество угля. Однако пользы она приносила значительно больше, чем изобретение Папена. Поэтому ее почти пятьдесят лет применяли в подземельях и шахтах. Ее использовали для откачивания грунтовых вод, а также для осушки кораблей. Томас Ньюкомен пытался преобразовать свою машину так, чтобы была возможность применять ее для движения транспорта. Однако все его попытки не увенчались успехом.
Сразу же было выпущено несколько таких суден. В основном они использовались для того, чтобы буксировать баржи, корабли и другие суда. Однако надежность пароатмосферной машины не вызывала доверия, и суда оборудовали парусами как основным движителем.
От паруса все хотели отказаться как можно быстрее. Поэтому вопрос о создании парового механизма постоянно висел в воздухе. В 1753 году в Париже был выдвинут конкурс среди мастеров, ученых и изобретателей. Академия наук объявила награду тому, кто сможет создать механизм, способный заменить силу ветра. Но несмотря на то что в конкурсе участвовали такие умы, как Л. Эйлер, Д. Бернулли, Кантон де Лакруа и другие, дельного предложения не вынес никто.
Паровая машина, которую он создал, стала самым громким открытием века.
Благодаря этому нововведению очень сильно увеличивался процесс расширения пара, что в свою очередь позволяло извлекать из того же количества пара намного больше энергии. Это был венец успеха.
Роль движителя на судне играло гребное колесо, установленное на корме. Катер с первого раза успешно прошел испытания: отбуксировал две огромные баржи на 18 миль за шесть часов. При этом ему сильно мешал встречный ветер. Но он справился.
При этом плицы то и дело мешали друг другу и ломались. Сегодня можно с легкостью сказать, что тот же эффект мог быть достигнут всего при трех-четырех плицах. Но с позиции науки и техники того времени это увидеть было нереально. Поэтому судостроителям приходилось намного сложнее.
Он стал первым пассажиром в истории пароходства. Фултон был так сильно растроган, что предоставил смельчаку пожизненный бесплатный проезд на всех своих изобретениях.
В 1663 году уже англичанин Эдвард Сомерсет (Edward Somerset), маркиз Уорчестерский, написал брошюру, в которой рассказал о машине, могущей поднимать воду наверх. Тогда же Сомерсет получил патент («привилегию») на описанную машину.
Как видим, все мысли изобретателей Нового времени вращались вокруг выкачивания воды из шахт и копей, что, надо отметить, проистекало из насущной задачи. Поэтому неудивительно, что следующие три изобретателя, о которых пойдет речь ниже, также были в первую очередь озабочены созданием паровой машины для откачки воды.
Ближе к самому завершению XVII века два человека в Европе результативнее других работали над укрощением пара — Дени Папен (Denis Papin) и Томас Сэйвери (Thomas Savery). 
Опытный образец под названием «Огненный мотор» (Fire engine) в 1699 году был выставлен напоказ в Королевском Научном обществе в Лондоне.
Машина Сэйвери функционировала таким образом: герметичный резервуар наполнялся паром, а после внешнюю поверхность резервуара охлаждали холодной водой, из-за чего пар конденсировался, создавая в резервуаре частичный вакуум. Затем вода со дна со дна шахты через заборную трубу засасывалась в резервуар и, после впуска новой порции пара, выталкивалась наружу через выпускную трубу.
Стоит отметить, что изобретение Сэйвери походило на машину Сомерсета, и многие полагают, что Сэйвери напрямую отталкивался от последней.
К сожалению, у «огненной» машины Сэйвери нашлись недостатки. Самый главный из них — невозможность поднимать воду с глубины более 15 метров, хотя в то время уже существовали шахты, чья глубина превышала 100 метров. Кроме того, машина потребляла очень много топлива, что не было оправдано даже близостью большого количества угля на шахте.
Француз Дени Папен, медик по образованию, в 1675 году переехал в Лондон.
Папен сделал несколько открытий, которые навечно вписали его имя в историю. Для начала Папен изобретает скороварку — «Папенов котел». Бывший медик смог установить зависимость между давлением и температурой кипения воды. Герметичный котел с предохранительным клапаном благодаря повышенному давлению внутри доводил воду до кипения гораздо позже, поэтому температура обработки продуктов повышалась и последние готовились в разы быстрее.
В 1674 году Папен создал пороховой двигатель: в цилиндре воспламенялся порох, отчего поршень внутри цилиндра перемещался. Одна «партия» газов выпускалась из цилиндра через специальный клапан, а другая — охлаждалась. В цилиндре образовывался вакуум (пусть и слабенький), и атмосферное давление опускало поршень вниз. В 1698 году Папен изобретает паровую машину с применением воды, которая нагревалась внутри вертикального цилиндра — образовавшийся пар двигал поршень вверх. Затем цилиндр охлаждали водой, пар конденсировался и возникал вакуум. Все то же атмосферное давление заставляло поршень опускаться.
Несмотря на прогрессивность своей машины (наличие поршня), Папен не смог извлечь из нее каких-либо значимых дивидендов, поскольку Сэйвери запатентовал паровой насос, а других способов применения для паровых машин на тот момент не наблюдалось (хотя в патенте Сэйвери и указывалась возможность «вращения мельниц»). В 1714 году, в столице Британской империи, Папен скончался в нужде и одиночестве.
Гораздо более удачливым оказался другой англичанин — Томас Ньюкомен (Thomas Newcomen), родившийся в 1663 году. Ньюкомен внимательно ознакомился с работами и Сэйвери, и Папена, отчего смог понять слабые места прежних машин, одновременно взяв от них самое лучшее. В 1712 году вместе со стекольщиком и водопроводчиком Джоном Калли (John Calley) он строит свою первую паровую машину. В ней использовался вертикальный цилиндр с поршнем, как у машины Папена. Однако пар образовывался в отдельном паровом котле, что было схоже с принципом действия «огненной» машины Сэйвери. Герметичность внутри парового цилиндра была повышена за счет кожи, которая закреплялась вокруг поршня.
Машина Ньюкомена тоже являлась пароатмосферной, т.е. подъем воды из шахты осуществлялся при воздействии атмосферного давления. Она была довольно громоздкой и «поедала» много угля. Тем не менее, практической пользы машина Ньюкомена приносила несравненно больше, отчего ее почти полстолетия применяли в шахтах. В Англии, например, она позволила вновь открыть заброшенные шахты, которые затопило грунтовыми водами.
И еще один яркий пример эффективности машины Ньюкомена — в 1722 году в Кронштадте в сухом доке воду из корабля откачали в течение двух недель, в то время как с устаревшей системой откачки с помощью ветряных мельниц на это ушел бы год.
Несмотря на все это, Томас Ньюкомен не получил патент на свою паровую машину из-за патента Сэйвери.
Возможность применения паровой машины Ньюкомена с целью приведения в движение транспортного средства конструкторами рассматривалась, в частности, для привода гребного колеса на судне. Однако попытки успехом не увенчались.
Изобрести компактную, но мощную паровую машину довелось Джеймсу Уатту (James Watt).
В 1763 году Уатту, механику университета Глазго, дали задание починить паровую машину Ньюкомена. В процессе ремонта Уатт приходит к следующей идее — цилиндр паровой машины нужно держать постоянно нагретым, что резко сократит расход топлива. Оставалось лишь понять, как в таком случае конденсировать пар. Осенило Уатта, когда он совершал вечерний моцион возле прачечных. При виде облаков пара, стремящихся выбраться из-под крышек котлов, изобретатель вдруг осознал, что пар является газом, и он должен перемещаться в цилиндр с пониженным давлением. Уатт решительно берется за дело. Он применяет водяной насос и металлические трубки, из которых насос станет откачивать воду и пар, создавая в последних пониженное давление, а оно, из трубок, начнет передаваться в рабочий цилиндр паровой машины.
Для рабочего хода Уатт применяет давление пара, отказываясь тем самым от атмосферного давления, что стало большим шагом вперед. Для этой цели, чтобы пар не проходил между цилиндром и поршнем, пеньковой веревкой, пропитанной маслом, обматывали поршень вдоль специальных бороздок.
Такой способ позволял добиться достаточно высокой герметичности внутри парового цилиндра.
В 1769 году Уатт получил патент на «создание парового двигателя, в котором температура двигателя всегда будет равна температуре пара, несмотря на то, что пар будет охлаждаться до температуры ниже ста градусов».
В 1772 году Джеймс Уатт свел знакомство с промышленником Мэтью Болтоном (Mathew Bolton). Этот богатый господин выкупил и возвратил Уатту все его патенты, которые незадачливый изобретатель вынужден был заложить за долги. При поддержке Болтона работа Уатта ускорилась. Уже в 1773-м Уатт испытывает свою паровую машину; она выполняла все ту же функцию парового насоса, но угля требовала гораздо меньше.
Видя очевидные преимущества машины Уатта, Болтон открывает совместную с изобретателем компанию по производству паровых машин, и в 1774 году в Англии начинается их выпуск. Реализация паровых машин шла настолько хорошо, что Болтон захотел построить новый прокатный цех, для чего попросил Уатта создать специальную паровую машину — для привода прокатных станков.
Уатт блестяще справился с задачей, и в 1781 году запатентовал паровую машину «для осуществления движения вокруг оси с целью приведения в действие других машин». Таким образом, на свет появилась первая паровая машина не для поднятия воды со дна шахт, а для приведения в движение машин.
Новая машина Уатта обладала рядом усовершенствований. Например, регулятором для равномерного вращения главного вала паровой машины, а также планетарным механизмом для создания кругового движения. Последний Уатт изобретает потому, что применить кривошипно-шатунный механизм ему не позволяет действующий патент. Но в 1784 году Уатту все же удалось добиться разрешения на использование в паровой машине кривошипно-шатунного механизма.
Таким образом, созданная Уаттом первая в мире универсальная паровая машина стала приводить в движение промышленные станки, возвещая о приходе эры паровых машин. Очень скоро пар станет двигать пароходы и поезда, благодаря чему жизнь человека в корне изменится.
Огромные заслуги Джеймса Уатта не прошли незамеченными для потомков — в 1819 году приказом английского парламента в Вестминстерском аббатстве великому изобретателю поставили мраморный памятник.
Считается, что первый пароход построил американец Роберт Фултон (Robert Fulton) в 1807 году — его корабль с гребным колесом назывался «Клермонт». Поначалу Фултон пытался с помощью пара приводить в движение весла, но затем обратился к более удачной идее колеса. Первое плавание на «Клермонте» Фултон совершил один, поскольку жители окрестностей наотрез отказались сесть в «дьявольски» дымящую посудину. Зато на обратном пути к Фултону все-таки подсел один смелый человек, за что и получил от изобретателя право на пожизненный бесплатный проезд на «Клермонте».
Затем рейсы судна Фултона стали обыденностью — «Клермонт» перевозил людей по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани, развивая скоростью около 5 узлов (9 км/ч).
Первый винтовой пароход построил в 1838 году англичанин Френсис Смит (Francis Smith). Использование гребных винтов вместо гребных колес позволило значительно улучшить ходовые качества пароходов. На пароходах постепенно исчезают вспомогательные паруса (вспомним, что в 1819 году американский пароход «Саванна» пересек Атлантический океан по большей части с помощью парусов), а к началу ХХ века в историю уходят и сами парусные корабли.
Первый паровоз построил британец Ричард Тревитик (Richard Trevithick). Это была повозка с паровым двигателем, двигающаяся по рельсам со скоростью 7 км/ч и перевозившая состав весом 7 тонн. В 1804 году для испытания паровоза Тревитика в Лондоне построили небольшую рельсовую дорогу.
В наше время и пароходы, и паровозы уже давно стали исторической диковинкой, которую, правда, можно встретить в самых разных странах. Так, в Норвегии на озере Мьёс до сих пор функционирует самый старый колесный пароход в мире — «Скибладнер», построенный еще в 1856 году. В свою очередь, паровозы активно эксплуатируются в странах третьего мира, а это значит, что пар по-прежнему верой и правдой служит человечеству. 
Эстетически машина выглядела не слишком красиво — котел, словно горшок на ухвате, размещался впереди транспорта.
«Телега» Кюньо развивала скорость около 2-4 км/ч и могла перевозить до 3 тонн груза. Эксплуатировать ее было сложно — для поддержки давления пара, которое быстро падало, приходилось каждые четверть часа останавливаться и зажигать топку.
В конце концов, в очередной испытательной поездке Кюньо и кочегар (между прочим, кочегар по-французски звучит как «шоффер», откуда и произошло затем слово «шофер») потерпели аварию на крутом повороте, отчего котел взорвался, наведя шуму на весь Париж. Кюньо построил новую «телегу», но в массы она не пошла. В 1794 году ее сдали в музей.
Значительный вклад в развитие паровых автомашин внес еще один француз — Леон Эммануэль Серполле (Leon Serpollet). В 1875 году он создал небольшую, но мощную автомашину на пару. Леон решил, что воде лучше нагреваться не в котле, а в разогретых трубках, где она превращается в пар очень быстро. Первой работающей машиной Серполле стал двухместный трехколесный экипаж из дерева.
Поначалу полиция запрещала французу ездить даже по ночам, но в 1888 году все же сдалась и выдала официальную бумагу с разрешением на поездки.
На этом Серполле не остановился. Вместо угля он начинает использовать жидкое топливо, которое подавалось на две горелки. В 1900 году он открывает фирму совместно с американцем Фрэнком Гарднером (Frank Gardner) — Gardner- Serpollet. В 1902 году Серполле создал гоночный паровой автомобиль и установил на нем в Ницце мировой рекорд скорости на суше — 120,77 км/ч. Неудивительно, что на тот момент паровые автомобили вполне удачно конкурировали с бензиновыми и электрическими собратьями. Особенно процветали первые в США, где, например, в 1900 году выпустили 1690 паровых, 1585 электрических и всего 936 бензиновых автомобилей. Паровые авто использовались в США вплоть до 30-х годов ХХ века.
В первой половине XIX века также строились паровые тракторы, в частности, с гусеничным ходом. Однако коэффициент полезного действия паровых двигателей равнялся лишь 5%.
По этой причине в начале ХХ века паровые двигатели на автомашинах были заменены двигателями внутреннего сгорания. С их помощью автомобили стали более экономичными, легкими и скоростными.
Нельзя не упомянуть и о других, менее удачных применениях пара в конце ХIХ — начале ХХ веков. Широкое распространение пароходов, паровозов и паровых автомашин подтолкнуло изобретателей к мысли, что пар можно использовать в авиации и в армии. Увы, пар в этих областях пригодится не смог. Хотя уже к середине ХIХ века насчитывалось несколько попыток создания аэропланов с паровым двигателем. Англичанин Уильям Хенсон (William Henson) построил аппарат «Эриел Стим Кэрридж», обладавший паровым двигателем мощностью 25-30 л.с., который приводил в действие воздушные винты диаметром 3,05 м. Чтобы уменьшить вес машины, обычный котел был заменен системой сосудов конической формы с использованием воздушного конденсатора.
В 1844-1847 годах Хенсон безуспешно испытывал свои аэропланы. Все они закончились неудачно.
Но уже в 1848 году Джон Стрингфеллоу (John Stringfellow) все-таки построил аэроплан, который оторвался от земли, хотя и не надолго.
Апофеозом «паромании» в авиастроении стал аэроплан Хайрема Стивенса Максима (Hayrem Stivens Maxim), который обладал паровой машиной мощностью в 360 л.с., а размерами мог сравниться с двухэтажным домом. Неудивительно, что аэроплан Максима рухнул в одночасье, как и все мечты человека покорить воздух с помощью пара.
Хотя, отметим, что в 1896 году американец Сэмюэл Пирпонт Ленгли (Samuel Pierpont Langley) все-таки построил аэроплан с паровым двигателем, который без пилота пролетел примерно километр, пока не израсходовал топливо. Свое творение Ленгли назвал «аэродромом» (в переводе с древнегреческого — «бегущий в воздухе»). Однако к началу ХХ века всем было понятно, что громоздкие паровые двигатели не годятся для воздухоплавания, тем более, что к этому времени на аэропланах отлично себя зарекомендовали бензиновые двигатели — 17 декабря 1903 года в небе появился знаменитый самолет братьев Райт, снабженный бензиновым двигателем.
Не лучше обстояли дела с паром в армии. А ведь еще сам Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) описал пушку, выстреливающую снарядами силой только огня и воды. Великий флорентиец предположил, что длинный медный ствол с ядром, положенный в печь одним концом, сможет выбросить снаряд, если в отсек за ядром впрыснуть немного воды, когда труба сильно разогреется. Леонардо полагал, что вода при такой высокой температуре испарится очень быстро и, став аналогом пороха, вытолкнет ядро на огромной скорости.
Стоит отметить, что идея паровой пушки приписывается Архимеду. В рукописях древних упоминается о том, что во время осады Сиракуз в 212 году до нашей эры римские корабли обстреляли из пушек. Но ведь пороха тогда в Европе не было! И Леонардо да Винчи предположил наличие у Архимеда, чьи устройства обороняли Сиракузы, паровых пушек. Проверить эту идею да Винчи решил греческий инженер Иоанис Саккас (Ionis Sakkas). Он построил деревянную пушку, к тыльной части которой закреплялся котел, нагреваемый до 400°С.
Как и предлагал Леонардо да Винчи, в специальный клапан подавалась вода, которая, испаряясь мгновенно, врывалась паром в дуло, отчего бетонное ядро в опытах Саккаса улетало на расстояние 30-40 м.
Проверить «быль» о пушках Архимеда брались также студенты университета MIT и участники телесериала «Разрушители легенд», правда, без успеха, подобного достижению Саккаса.
В XIX веке к пару вновь вернулись, но создать реально боеспособное оружие (пушку либо пулемет) не удалось. В 1826-1829 годах российский инженер-полковник корпуса путей сообщения А. Карелин изготовил медную 7-линейную (17,5 мм) опытную паровую пушку. Стрельба велась шаровыми пулями при помощи водяного пара, скорострельность достигала 50 выстрелов в минуту. Но испытания, проведенные в 1829-м, не впечатлили «приемную комиссию», которая сочла пушку излишне сложной для использования в полевых условиях. В завершение данной статьи нельзя не упомянуть о стимпанке (англ. «steampunk», от «steam» — «пар» и «punk» — «протест»). Это направление научной фантастики описывает эпоху пара времен Викторианской Англии (вторая половина XIX века) и раннего капитализма (начало ХХ века).
Соответственно описываются городские пейзажи, персонажи, общественные настроения и т.д. Сам термин появился в 1987 году. Популярность жанр стимпанк приобрел после появления романа «Разностная машина» Уильяма Гибсона и Брюса Стерлинга (1990). Предтечами стимпанка можно назвать Жюля Верна и Григория Адамова. В последние годы появилось много кинофильмов в стиле стимпанк, самые известные из них — «Дикий, Дикий Запад» (1999), «Машина времени» (2002), «Лига выдающихся джентльменов» (2003) и «Ван Хельсинг» (2004).
К стимпанку хронологически примыкает дизельпанк — жанр, описывающий технологический мир 20-50-х годов XX века, весьма близкий, надо отметить, к техномиру начала ХХ века.
Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины
, движение которых передаётся другим механическим частям. Одно из преимуществ двигателей внешнего сгорания в том, что из-за отделения котла от паровой машины можно использовать практически любой вид топлива — от кизяка
до урана.
В середине 1670-ых в Париже он в сотрудничестве с голландским физиком Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нём. Видя неполноту вакуума, создаваемого при этом, Папен после приезда в Англию в 1680 г. создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив. Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Поэтому Папен считается изобретателем парового котла, проложив таким образом путь к паровому двигателю Ньюкомена. Однако конструкцию действующей паровой машины он не предложил. Папен также проектировал лодку, приводимую в движение колесом с реактивной силой в комбинации концепций Таги-аль-Дина и Севери; ему также приписывают изобретение множества важных устройств, например, предохранительного клапана.
В шахтном насосе коромысло было связано с тягой, которая спускалась в шахту к камере насоса. Возвратно-поступательные движения тяги передавались поршню насоса, который подавал воду наверх. Именно двигатель Ньюкомена стал первым паровым двигателем, получившим широкое практическое применение, с которым принято связывать начало промышленной революции в Англии. Первая в России двухцилиндровая вакуумная паровая машина была спроектирована механиком И. И. Ползуновым в 1763 году и построена в 1764 году для приведения в действие воздуходувных мехов на Барнаульских Колывано-Воскресенских заводах. Дальнейшим повышением эффективности было применение пара высокого давления (американец Оливер Эванс и англичанин Ричард Тревитик). Р.Тревитик успешно построил промышленные однотактовые двигатели высокого давления, известные как «корнуэльские двигатели». Они работали с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, или 345 кПа (3,405 атмосферы). Однако с увеличением давления возникала и большая опасность взрывов в машинах и котлах, что приводило вначале к многочисленным авариям.
С этой точки зрения наиболее важным элементом машины высокого давления был предохранительный клапан, который выпускал лишнее давление. Надёжная и безопасная эксплуатация началась только с накоплением опыта и стандартизацией процедур сооружения, эксплуатации и обслуживания оборудования. Французский изобретатель Николас-Йозеф Куньо в 1769 году продемонстрировал первое действующее самоходное паровое транспортное средство: «fardier à vapeur» (паровую телегу). Возможно, его изобретение можно считать первым автомобилем. Самоходный паровой трактор оказался очень полезным в качестве мобильного источника механической энергии, приводившего в движение другие сельскохозяйственные машины: молотилки, прессы и др. В 1788 году пароход, построенный Джоном Фитчем, уже осуществлял регулярное сообщение по реке Делавер между Филадельфией (штат Пенсильвания) и Берлингтоном (штат Нью-Йорк). Он поднимал на борт 30 пассажиров и шёл со скоростью 7-8 миль в час. 21 февраля 1804 года на металлургическом заводе Пенидаррен в Мертир-Тидвиле в Южном Уэльсе демонстрировался первый самоходный железнодорожный паровой локомотив, построенный Ричардом Тревитиком.
Такие машины работали для привода поршневых насосов, во всяком случае, нет никаких свидетельств о том, что они использовались в иных целях. При работе паровой машины вакуумного типа в начале такта пар низкого давления впускается в рабочую камеру или цилиндр. Впускной клапан после этого закрывается, и пар охлаждается, конденсируясь. В двигателе Ньюкомена охлаждающая вода распыляется непосредственно в цилиндр, и конденсат сбегает в сборник конденсата. Таким образом создаётся вакуум в цилиндре. Атмосферное давление в верхней части цилиндра давит на поршень, и вызывает его перемещение вниз, то есть рабочий ход.
В 1774 году появилась версия паровой машины, созданная Уаттом в сотрудничестве с Мэттью Боултоном, основным нововведением которой стало вынесение процесса конденсации в специальную отдельную камеру (конденсатор). Эта камера помещалась в ванну с холодной водой, и соединялась с цилиндром трубкой, перекрывающейся клапаном. К конденсационной камере была присоединена специальная небольшая вакуумная помп (прообраз конденсатного насоса), приводимая в движение коромыслом и служащая для удаления конденсата из конденсатора. Образовавшаяся горячая вода подавалась специальным насосом (прообразом питательного насоса) обратно в котёл. Ещё одним радикальным нововведением стало закрытие верхнего конца рабочего цилиндра, в верхней части которого теперь находился пар низкого давления. Этот же пар присутствовал в двойной рубашке цилиндра, поддерживая его постоянную температуру. Во время движения поршня вверх этот пар по специальным трубкам передавался в нижнюю часть цилиндра, для того, чтобы подвергнуться конденсации во время следующего такта.
Машина, по сути, перестала быть «атмосферной», и её мощность теперь зависела от разницы давлений между паром низкого давления и тем вакуумом, который удавалось получить.
Принцип двойного действия повышает скорость работы машины и улучшает плавность хода.
После конденсации пара в цилиндре образовывался вакуум. Освобожденный от крепления поршень под действием атмосферного давления устремлялся в вакуум. Именно это падение поршня предполагалось использовать как рабочий ход.
Ремонтировать машину не стали. И замечательное творение русского изобретателя-одиночки было забыто.
с.;
Линии электропередач им не нужны, а топливо — древесина и дешёвые сорта угля всегда под рукой.
Он состоит из соединённого со штоком ползуна, шатуна и кривошипа, который, в свою очередь, соединён с коленчатым валом. Переключение золотника обеспечивается с помощью рычага обратной связи, соединённого одним концом с золотником, а другим концом – с эксцентриком коленчатого вала. Таким образом создаётся разность давлений пара в правой и левой частях цилиндра, которая приводит поршень в движение. Выпускать отработанный пар в атмосферу невыгодно, т. к. он содержит ещё много тепловой энергии. Для повышения экономичности паровой машины применил конденсатор – охлаждаемый водой сосуд, в котором отработанный пар конденсировался (превращался в воду). При этом давление в конденсаторе падало ниже атмосферного. Это значительно увеличивало разность давлений, действующих на поршень в цилиндре. Вода из конденсатора направлялась обратно в . Это позволяло создать замкнутую систему «котёл – паровая машина», в которой химическая органического топлива превращалась сначала в тепловую энергию водяного пара, а затем в механическую энергию вращения вала паровой машины.
м. со времен так наз. второй машины Уатта (1784 г.), непрерывно совершенствуясь, нашла самое широкое применение… … Технический железнодорожный словарь
Пар, поступая в цилиндр паровой машины, перемещает поршень. Проект паровой машины непрерывного действия разработан И. И. Ползуновым (1763). Как… … Энциклопедический словарь
— первичный поршневой двигатель, в к ром потенц. энергия сжатого водяного пара превращается в механич. работу (см. рис.). Вплоть до кон. 19 в. П. м. была практически единств. распространённым двигателем в пром сти и на транспорте. Развитие П. м.… … Большой энциклопедический политехнический словарьПаровая машина. История изобретения паровой машины
Паровая машинаИстория изобретения паровой машины
Паровая
машина
это-
Паровая машина — тепловой
двигатель внешнего сгорания,
преобразующий энергию пара в
механическую работу
возвратно- поступательного
движения поршня, а затем во
вращательное движение вала. В
более широком смысле паровая
машина — любой двигатель
внешнего сгорания, который
преобразовывает энергию пара
в механическую работу
Принцип действия
Для привода паровой машины необходим паровой
котёл.
Расширяющийся пар давит на поршень илина лопатки паровой турбины, движение которых
передаётся другим механически. Одно из
преимуществ двигателей внешнего сгорания в
том, что из-за отделения котла от паровой машины
можно использовать практически любой вид
топлива — от кизяка до урана
1–цилиндр 2–поршень 3–шток; 4–ползун 5-станина 6 – маховик
Изобретатель
паровой машины
Один из первых изобретателей
парового двигателя — русский
механик Иван Ползунов построил
свою машину почти целиком из
дерева. Двести лет назад это совсем
не казалось удивительным. Железо
тогда было очень дорого. Его
применяли только там, где уж никак
нельзя обойтись иначе. В машине
Ползунова из железа сделали только
котел, в котором кипела вода, и еще
два цилиндра, в которые пар из
котла впускался по очереди.
Значение
паровых машин
Значение паровых машин. l
Паровые машины
использовались как
приводной двигатель в
насосных станциях,
локомотивах, на паровых
судах, тягачах, паровых
автомобилях и других
транспортных средствах.
Паровые машины
способствовали широкому
распространению
коммерческого использования
машин на предприятиях и
явились энергетической
основой промышленной
Паровые
машины с
возвратнопоступательны
м движением
Двигатели с возвратнопоступательным движением
используют энергию пара
для перемещения поршня в
герметичной камере или
цилиндре. Возвратнопоступательное действие
поршня может быть
механически преобразовано
в линейное движение
поршневых насосов или во
вращательное движение
для привода вращающихся
частей станков или колёс
транспортных средств.
Преимущество
паровых
машин
состоит в том, что при этом он
приобретает более высокую
температуру. Таким образом, паровая
машина высокого давления работает
при большей разнице температур чем
та, которую можно достичь в
вакуумных машинах. После того, как
машины высокого давления заменили
вакуумные, они стали основой для
дальнейшего развития и
совершенствования всех возвратнопоступательных паровых машин.
Однако то давление, которое
считалось в 1800 году высоким
(275—345 кПа), сейчас
рассматривается как очень низкое —
Применение
паровых
машин
Стационарные
(паровые лебёдки,
промышленные двигатели)
Транспортные
(пароход, паровой
автомобиль, паровоз)
История изобретения паровых машин
Подготовила :
Ученица 8 В класса
Кужко маргарита
Презентация на тему:«История изобретения паровых машин»
История
изобретения паровых
машин
Первым
механическим двигателем, нашедшим практическое
применение, была паровая машина. Вначале
она предназначалась для
Идея парового
двигателя была отчасти подсказана
его изобретателям конструкцией
поршневого водяного насоса, который
был известен еще во времена античности.
Принцип его работы был очень
прост: при подъеме поршня вверх
вода засасывалась в цилиндр через
клапан в его дне. Боковой клапан,
соединявший цилиндр с
Паровая
машина
Дэни Папена.
Первая удачная
паровая машина с поршнем была
построена французом Дени Папеном,
чье имя чаще ассоциируется с изобретением
автоклава, который имеется сегодня практически
в каждом доме в виде кастрюли-скороварки.
В 1674 году Папен построил пороховой двигатель,
принцип действия которого основывался
на воспламенении в цилиндре пороха и
перемещении поршня внутри цилиндра под
воздействием пороховых газов.
Когда избыток
газов выходил из цилиндра через специальный
клапан, а оставшийся газ охлаждался, в
цилиндре создавался частичный вакуум,
и поршень возвращался в исходное положение
под действием атмосферного давления.
. В новой машине
вместо пороха использовалась
вода. Воду подавали в вертикальный
цилиндр и нагревали. Пар,
Томас
Ньюкомен и его паровая
машина.
паровая машина была
установлена на угольной шахте в
Стаффордшире в 1712 году. Как и в
машине Папена, поршень перемещался в
вертикальном цилиндре, но в целом машина
Ньюкомена была значительно более совершенной.
Чтобы ликвидировать зазор между цилиндром
и поршнем, Ньюкомен закрепил на торце
последнего гибкий кожаный диск и налил
на него немного воды.
Пар из котла поступал
в основание цилиндра и поднимал поршень
вверх. Но при впрыскивании в цилиндр холодной
воды, пар конденсировался, в цилиндре
образовывался вакуум, и под воздействием
атмосферного давления поршень опускался
вниз. Этот обратный ход удалял воду из
цилиндра и посредством цепи, соединенной
с коромыслом, двигавшимся наподобие качелей,
поднимал вверх шток насоса. Когда поршень
находился в нижней точке своего хода,
в цилиндр снова поступал пар, и с помощью
противовеса, закрепленного на штоке насоса
или на коромысле, поршень поднимался
в исходное положение. После этого цикл
повторялся.
Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет. В 1740 году машина с цилиндром длиной 2,74 м и диаметром 76 см за один день выполняла работу, которую бригады из 25 человек и 10 лошадей, работая посменно, раньше выполняли за неделю.
Первый автомобиль,
так называемая малая телега Кюньо,
с собственным именем «Фардье», развивал
на дороге скорость 4,5 км/ч, но только в
течение 12 мин, поскольку на большее не
хватало ни воды, ни пара.
Необходимо было
наполнить котел водой и вновь разжечь
под ним костер, так как у первого автомобиля
отсутствовала даже топка. Несмотря на
свои недостатки, телега так понравилась
министру, что он приказал тотчас же приступить
к постройке улучшенного и увеличенного
экземпляра, который можно было бы изготовлять
в больших количествах для использования
в войсках для транспортировки пушек.
В 1865 г., когда железные
дороги покрыли своей сетью основную
часть территории Англии, их владельцы
совместно с владельцами
Так, в Англии на
несколько десятилетий был 
Однако паровозы, приводимые
в движение тем же паровым двигателем,
беспрепятственно и с выгодой
для их владельцев продолжали катить
по рельсам. Принятый закон был смягчен
лишь в 1878 г. и полностью отменен
в 1896 г., когда по дорогам Европы ездили
десятки сотен автомобилей с
бензиновыми двигателями.
Появление паровых
двигателей повлекло за собой дальнейшее
развитие велосипедов и возникновение
мотоциклов. Считается, что первый мотоцикл
был создан в 1868 г. французом Эрне
Мишо. Он имел маленький паровой
двигатель, очень большое переднее
колесо и очень маленькое заднее.
Паровой мотор работал 
Первым наиболее
реальным проектом стал «быстрокат» Казимира
Янкевича, датированный 1830 г. Однако он
так и не был построен, несмотря на то,
что по заверениям автора был способен
развивать скорость до 30 км/ч.
Список
ресурсов:
1.Большая Советская инцеклопедия т.19,1975
г
2Энцеклопедический словарь юного техника
1980 г
3сети интернета
История паровых машин, Первый паровой насос.
История паровых машин
Многие считают, что история паровых машин началась лишь в конце 17 века в Англии. Но это не совсем верно.
Еще в первом веке до нашей эры, одним из великих ученых древней Греции, Героном Александрийским был написан трактат «Пневматика». В нем описывались машины использовавшие энергию тепла. Наиболее интересными для нас, были две тепловые машины.
Эолипил — шар «Эола», вращался вокруг своей оси под действием выходящего из него пара. Фактически это был прообраз будущих паровых турбин.
Еще одним замечательным устройством Герона Александрийского был привод дверей храма, открывающихся под действием огня зажженного на алтаре. При детальном разборе в этой сложной системе механизмов мы можем увидеть первый паровой насос.
Все тепловые машины созданные Героном Александрийским использовались лишь в качестве игрушек. Они не были востребованы в свое время.
Настоящая история паровых машин начинается лишь в 17 веке. Одним из первых, кто создал действующий прообраз паровой машины, был Дени Папен. Паровая машина Папена, была фактически лишь набросками, моделью. Он так и не сумел создать настоящую паровую машину, которая могла бы использоваться на производстве. Но его труды не были забыты на тысячелетия как труды Герона. Все его идеи нашли применение в следующем поколении паровых машин.
Если точно установить, кто первым в истории техники создал паровую машину очень сложно, то вот кто первым запатентовал и применил на практике свою паровую машину известно достоверно.
В 1698 году, Англичанин Томас Севери, зарегистрировал первый патент на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня…». Как видите описание патента очень расплывчато. В действительности, им был создан первый паровой насос. Единственное что он мог делать, поднимать воду. При этом КПД насоса был крайне низким, потребление угля было просто огромно. Поэтому основное применение насос получил на угольных шахтах. Им откачивали грунтовые воды.
В 1712 году, мир увидел паровую машину Томаса Ньюкомена. Паровая машина Ньюкомена вобрала в себя лучшие идеи из паровой машины Папена и парового насоса Севери. В ней для совершения движения применялся паровой цилиндр с поршнем как в паровой машине Папена. При этом пар получали отдельно, в паровом котле, как в паровом насосе Севери.
Несмотря на серьезный прорыв в создании паровых машин, свое основное распространение машина Ньюкомена получила только как привод для водяных насосов. Главные недостатки, паровой машины Ньюкомена заключались в ее огромных размерах и большом потреблении угля.
Попытки применить ее для привода пароходов не увенчались успехом.
Более 50 лет паровая машина Ньюкомена оставалась неизменной. В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена. В процессе работы с машиной Ньюкомена, Уатт приходит к мысли, что неплохо бы ее усовершенствовать.
Во-первых, Уатт решает, что паровой цилиндр надо держать постоянно горячим. Так можно будет сократить расход угля. Для этого он создает конденсатор для охлаждения пара. Следующее, что он делает, изменяет принцип работы парового цилиндра. Если в паровой машине Ньюкомена рабочий ход машина свершала под действием атмосферного давления, то в паровой машине Уатта, поршень свершал рабочий ход под действием давления пара. Благодаря этому можно было увеличить давление в цилиндре и уменьшить размер паровой машины.
В 1773 году, Уатт, строит свою первую действующую паровую машину. А в 1774 году, совместно с промышленником Метью Болтоном, Уатт открывает компанию по производству паровых машин.
Дела шли успешно и Болтон, просит Уатта создать паровую машину для своего нового листопрокатного завода.
В 1884 году, Уатт создает первую универсальную паровую машину. Ее основное назначение – привод промышленных станков. С этого момента, паровая машина перестает быть привязана к угольным шахтам. Ее начинают применять на заводах, устанавливать на пароходы, создавать поезда.
Именно паровая машина Уатта совершила технологический прорыв в технике. Она открыла новую эпоху в истории техники – эпоху паровых машин.
Многие называют Джеймса Уатта, первым создателем паровой машины. Но мы ведь с вами знаем, какова была истинная история паровой машины.
Первый паровой насос
Паровая машина
Первый паровой насос
В 17 веке в Англии началась промышленная революция. На производстве стали применять первые станки, производительность труда сильно росла. Потребность в железе увеличивалась. Увеличивающийся спрос на железо, Англия смогла покрыть с помощью новых методов производства.
Вместо древесного угля, получаемого из древесины, начали применять каменный уголь, количество которого было значительно больше.
Шахтеры быстро вырабатывали верхние пласты угля и уходили все глубже и глубже в землю. К концу 17 века глубина шахт уже достигала 200 метров. Перед владельцами шахт все острее вставала проблема по откачке воды. Для подъема воды в это время использовались лошади. Численность лошадей на некоторых шахтах достигала 500 голов. Вопрос о внедрении новых способов для откачки воды созрел. Подробнее…
Паровая машина Томаса Ньюкомена
Паровая машина
Паровая машина Томаса Ньюкомена
Томас Ньюкомен – родился в 1663 году в Англии. Он был хорошо знаком с трудами Папена и Севери по созданю паровых машин.
Работая кузнецом на шахтах в Вест Кантри, Ньюкомен хорошо понимал все проблемы возникающие с откачкой воды из шахт. В 1712 году он объединяет свои усилия со стекольщиком Джоном Калли.
Совместно они строят свою первую паровую машину.
Паровая машина Ньюкомена вобрала в себя лучшие идеи из паровой машины Папена и парового насоса Севери. В ней, как и в паровой машине Папена, был использован вертикальный цилиндр с поршнем. Пар же, создавался отдельно, в паровом котле. Это уже было заимствование идеи у парового насоса Севери. Подробнее…
Паровая машина Ползунова
Паровая машина
Паровая машина Ползунова
Ползунов Иван Иванович — родился в 1729 году в Екатеринбурге в семье солдата.
Окончив Словесную школу, Ползунов переходит в Арифметическую школу. В 1742 году, не успев окончить Арифметическую школу, Ползунова за особые успехи в учебе переводят в ученики к механику на Екатеринбургский завод. Там он занимается изучением и постройкой заводских и рудничных механизмов.
В 1747 году, Ползунова переводят на Барнаульский сереброплавильный завод. Там он занимается учетом руды, угля, флюсов, следит за качеством получаемого метала.
В 1750 году Ползунов получает свой первый, горнозаводской чин и отправляется на обучение горному мастерству и металлоплавильному делу на Колывановский завод. В 1759 году он получает свой первый офицерский чин. Подробнее…
Паровая машина Джеймса Уатта
Паровая машина
Паровая машина Джеймса Уатта
Более 50 лет паровая машина Ньюкомена оставалась неизменной. Несмотря на большое распространение, она имела ряд существенных недостатков. Она была очень громоздка, потребляла огромное количество угля, не подходила для чего либо, кроме перекачки воды. Потребление угля отдельными машинами доходило до такого уровня, что с подвозом угля иногда с трудом справлялось 50 лошадей.
В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена. Достаточно быстро Уатт приходит к мысли, что гораздо правильнее будет держать цилиндр паровой машины постоянно нагретым.
Это по его мнению должно сократить расход топлива. Но тогда оставалось непонятно, как конденсировать пар, ведь для конденсации пара в паровую машину Ньюкомена впрыскивали воду. Подробнее…
Паровая машина Джеймса Уатта (часть 2)
Паровая машина
Паровая машина Джеймса Уатта
В 1772 г. Джеймс Уатт знакомится с промышленником Мэтью Болтоном. Это была очень важная встреча в его жизни. Болтон не только давал деньги на все исследования Уатта, но и выкупил, и вернул все патенты, которые Уатт был вынужден заложить за долги.
В 1773 году Уатт проводит испытания своей полномасштабной паровой машины. Это был все тот же паровой насос, с которого еще в 1698 году начали свой путь паровые машины. Но усовершенствования были на лицо. Потребление угля уже было значительно меньше.
Болтону понравилась машина Уатта, и он предлагает ему создать совместную компанию для производства паровых машин. В 1774 году они начинают выпуск паровых машин.
Подробнее…
От костра к паровой машине
От первобытного огня до паровой машины огромная дистанция. История человечества по утверждению археологов, насчитывает около трех миллионов лет. И на этом пути человеку не менее 500 000 лет сопутствует огонь.
Фото: история-вещей.рф
Человек поначалу не умел добывать огонь — он лишь пользовался тем диким огнем, который встречался в природе. Загорится от молнии лес — вот тебе и огонь. Прольется лавой оживший вулкан — пользуйся. Долгий и опасный был путь первобытного человека к цивилизации, с трудом давались ему открытия. Первобытные люди боялись огня, но понемногу они стали избавляться от этой зависимости, и одним из первых шагов в этом направлении стало само великое открытие. Первобытные люди грелись у костра, готовили на нём пищу.
С тех далёких времён и до наших дней огонь днём и ночью служит человеку. Без огня люди никогда бы не смогли быстро ездить по земле, путешествовать по рекам и морям.
В топках паровозов и пароходов сжигали уголь. Огонь нагревал воду, пар приводил в действие паровые машины.
Естественные науки своими корнями уходят в глубь веков. Первые контуры современных наук сложились в Древней Греции. Разделение труда в недрах рабовладельческого общества, возникшая демократическая форма правления способствовали познанию окружающего мира, зарождению основ наук. История создания паровой машины уходит вглубь веков. Еще в первом веке до нашей эры, одним из великих ученых древней Греции, Героном Александрийским был написан трактат «Пневматика». В нем описывались машины использовавшие энергию тепла. Им была изобретена реактивная паровая действующая машина (Эолипил), но практического применения еще не нашла.
Появлению паровой машины, которое в дальнейшем получило практическое применение, предшествовали опыты Дени Папена, врача из Франции. Несмотря на полученное медицинское образование, Дени Папен всю свою жизнь посвятил физике. Его первое серьезное изобретение — «Папенов котел» — скороварка.
Опыты, проведенные им при создании скороварки, не прошли даром. Несмотря на не совершенство машины Папена, имела большое значение для дальнейшего развития паровых машин.
В 1712 году Томас Ньюкомен построил свою паровую машину, которая впитала в себя все идеи Папена и другого изобретателя Севери. Машина Ньюкомена уже могла работать непрерывно, но получилась очень громоздкой и требовала большого количества угля. Несмотря на все свои недостатки, машина была значительно совершеннее всех ее предшественников. Ее в течение 50 лет применяли на различных шахтах для откачки воды. Для того что бы понять насколько сильным прорывом было использование паровой машины для откачки воды, можно посмотреть следующий пример. В 1722 году, в Кронштадте в сухой док на ремонт был поставлен корабль. Паровая машина Ньюкомена выполнила работу по откачке воды за две недели. Традиционная же схема откачки с использованием ветряных мельниц потребовал бы целый год. Как видите разница впечатляющая.
В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена.
Достаточно быстро Уатт приходит к мысли, что машину можно усовершенствовать и в 1769 году Уатт получает свой первый патент. Уатт открыл путь к компактным паровым машинам, которые в скором времени изменят облик всего мира.
В России первую паровую машину изобрел и построил Ползунов Иван Иванович на Урале в 1766 году. На свет появился паровой двигатель. Пар привел в движение машины, совершившие промышленную революцию. Появились первые поезда и пароходы.
С тех пор жизнь людей очень изменилась. К середине XIX столетия всю промышленность «двигал пар». Теперь все, от тканей до пушек, производили с помощью паровых машин. Эпоха паровых машин закончилась в 50-х годах 20 века. Она длилась больше 150 лет. Сегодня промышленность работает на электричестве. Но огромные изменения, происшедшие за последние два века, были начаты Джеймсом Уаттом и его паровым двигателем. Инженер, чьим именем была названа единица измерения мощности (ватт), считается одним из наиболее влиятельных людей в истории.
Паровоз является одним из уникальных технических изобретений, созданных человеком, роль паровоза в истории трудно переоценить. Благодаря паровозам появился железнодорожный транспорт, и именно паровозы выполняли основной объём перевозок в XIX и первой половине XX веков, сыграв колоссальную роль в подъёме экономики целого ряда стран. Паровозы постоянно улучшались и развивались, существует множество конструкций паровозов, но с середины 20 века паровоз уступил более совершенным локомотивам – тепловозам и электровозам, которые значительно превосходят по экономичности.
Многие сотни лет деревянные корабли под белыми парусами бороздили просторы морей. На них отважные мореходы обогнули Землю, проникли в арктические и антарктические ледяные моря, исследовали побережья всех материков, открыли в океане почти все острова. Однако в разных странах стали появляться смешные сооружения с дымной, стучащей, то и дело ломающейся паровой машиной и неуклюжими гребными колесами. Это были пароходы – представители первого парового транспорта, появившегося на земле, а потом и на воде.
Никто и не думал тогда, что они станут соперничать с парусными кораблями.
Никто и не думал тогда, что они станут соперничать с парусными кораблями. Пожалуй, первым пароходом, спущенным на воду, о котором широко известно в истории, был маленький пароходик (иначе его и не назовешь) «Пироскаф», построенный во Франции в 1783 году. Его паровая машина была настолько слабая, что даже при максимально развитой скорости он был способен лишь обогнать неторопливо идущего по берегу пешехода. Только в 1807 году упорный американский изобретатель Роберт Фултон после многочисленных попыток и испытаний, построил первый в мире колесный пароход «Клермонт», который начал курсировать по реке Гудзон из Нью-Йорка в Олбэни со скоростью 5 узлов (около 9 км/час). После этого очень скоро паруса были вытеснены паровой машиной, т.к. при всех своих недостатках пароходы обладали важным достоинством: скорость их движения не зависела от направления и силы ветра.
Первый пароход, построенный в России, назывался «Елизавета» (длина 18 м, мощность 4 л.с.). Испытания парохода прошли в сентябре 1815 г.
в бассейне у Таврического дворца в Петербурге. В газете того времени появилось следующее описание этого события: «Судно сие полтора часа ходило по разным направлениям в круглом, напротив дворца, бассейне, которого диаметр не превосходит сорока сажен. Удобное движение столь большого судна в таком малом пространстве воды представляло приятное зрелище и показывало, сколь оно удобно в управлении. Новость сего явления, местоположение и прекрасная того дня погода привлекли туда необыкновенное множество зрителей». В ноябре пароход отправился первым рейсом в Кронштадт. Паровое судно показало скорость до девяти километров в час и благополучно завершило переход за три часа и двадцать минут. Это удивило петербуржцев, так как военный «пассажбот» на веслах проходил то же расстояние за целые сутки. Пароходство развивалось очень быстро.
К 1850 году по русским рекам и морям плавало уже сто сорок пароходов. Первые пароходы на Каме появились в 1839 г. С 1846 г. началось их регулярное движение, что оказало огромное влияние на жизнь местного населения и деятельность прикамских заводов, поскольку они получили удобное сообщение с другими промышленными и торговыми центрами.
Для Камского судоходства нужен был флот. Учитывая спрос на речные суда, Воткинский завод открыл судостроительную верфь.
По уровню оснащенности техникой Воткинский завод считался передовым на Урале. Академик В.П. Безобразов, посетивший Камские заводы в 1867 году, записал: «… техника на Воткинском заводе доведена до европейского совершенства… он имеет большое значение вследствие своих заводских сооружений и совершенства технических производств, ставящих его в этом отношении бесспорно на первое место между всеми казенными заводами Урала». Первый железный пароход «Астрабад» был построен на Воткинском заводе для Астраханского порта и спущен на воду весной 1848г. Закладка судов производилась летом или осенью, а в течение зимы заканчивалась клепка их корпусов и возведение надпалубных построек.
С наступлением весеннего половодья реку перегораживали временной перемычкой, вода выше нее подымалась, и пароходы всплывали, а затем, по большой воде Вотки и Сивы, бурлаки из рабочих на расчалках (канатах) приводили их в Каму.
Для этого требовалось много народу. Поэтому на время сплава пароходов заводские работы частично приостанавливали. В первые десятилетия существования верфи судов на ней изготовлялось немного. С 1846 по 1886 год их сделали всего около ста. Но с 1886 года в связи с общим подъемом промышленного производства в стране судостроение значительно расширяется, и в начале этого столетия на заводе ежегодно изготовлялось в среднем восемь-десять, а между 1913-1918 гг. шестнадцать-семнадцать самоходных и несамоходных судов. Здесь строили пароходы пассажирские, буксирные, морские шхуны, баркасы, баржи, плашкоуты, шаланды, дебаркадеры, плавучие подъемные краны и землечерпательницы. Чтобы избежать дорогостоящего сплава пароходов по рекам Вотке и Сиве в Каму. В начале 20в. был построен в районе пристани Галево судостроительный завод. Но просуществовал он всего три года и был закрыт, так как, с одной стороны, место для него выбрали неудачно, а с другой – перенести все производство из Воткинска на Каму оказалось невозможно.
Сила пара оказалась настолько велика, что могла не только приводить в движение могучие локомотивы, да и отдала толчок целой промышленной революции. Паровые машины навечно стали настоящими двигателями прогресса, позволившими неоднократно увеличит добычу нужных ископаемых, выплавку металлов, создание различной промышленной и сельскохозяйственной продукции, объемы и скорости сухопутных и водных грузовых и пассажирских перевозок. Масштабные перемены, вызванные широким распространением паровозов, были настолько огромны, что можно сказать без преувеличения — они изменили облик мира. До изобретения железных дорог важнейшие промышленные города лежали у морского побережья или на судоходных реках. Главным транспортным средством служили парусные суда. Внутри страны перевозка грузов происходила гужевым транспортом, причем во всех странах дороги находились в очень скверном состоянии. При отсутствии дорог не могла развиваться промышленность. Многие территории, имевшие полезные ископаемые, были обречены на бездеятельность.
Переход к паровому транспорту привел к значительному увеличению скорости передвижения и грузооборота, и что цена перевозки заметно снизилась. Самые отдаленные местности оказались вскоре связаны железными дорогами с промышленными центрами, портами и источниками сырья, вовлечены в общий ритм экономической жизни. Расстояние перестало быть препятствием, и промышленность получила мощный стимул к своему развитию. Не замечать влияния науки и техники на любые сферы жизни — большая ошибка.
Валериан Чупин
Источник информации: Чайковские.Новости
Чайковский педофил отправится в тюрьму на 13 лет
По версии следствия, 53-летний мужчина в один июньский день 2021 года, находясь на автобусной остановке в микрорайоне «Уральская», увидел 8-летнюю девочку и, пользуясь ее беспомощностью, совершил в отношении ребенка действия сексуального характера.
Пт 10 декабря 2021, 10:00
Комментариев: 2
Межгороду задали стандарты
В 2021 году Министерство транспорта Прикамья и подведомственное ему ГКУ «Организатор пассажирских перевозок Пермского края» провели техническую часть региональной транспортной реформы — для рейсов, курсирующих между городами, аналогично рейсам, работающим в Перми, заданы определенные стандарты.
Пт 03 декабря 2021, 11:44
Комментариев: 4
От развратных действий пострадали несовершеннолетние
Чайковскими следователями закончено расследование уголовного дела в отношении 36-летнего местного жителя, обвиняемого в совершении развратных действий без применения насилия в отношении двух несовершеннолетних. Собранных следователями доказательств вины оказалось достаточно для вынесения судом обвинительного приговора.
Пт 03 декабря 2021, 17:15
Комментариев: 1
В Играх ГТО принимают участие чайковские спортсмены
Четыре чайковских спортсмена по итогам отборочного тура вошли в сборную команду Пермского края и стали участниками Всероссийского этапа Фестиваля чемпионов ВФСК ГТО «Игры ГТО».
Пт 10 декабря 2021, 17:06
Комментариев: 0
ЛЕНТА НОВОСТЕЙ
Топ-7 продуктов, повышающих работоспособностьВы когда-нибудь чувствовали себя вялыми, уставшими во время работы или даже отдыха? Скорее всего, Вашему организму не хватает энергетической подпитки. Ср 27 августа 2014, 14:42 Комментариев: 1 |
Получить необходимую энергию можно из продуктов питания. Каких именно, читайте далее.История паровозов и современного железнодорожного транспорта
История современной железнодорожной индустрии началась с появления первых паровых двигателей, которые впервые позволили человечеству транспортировать товары и
люди использовали быстрый, надежный и дешевый способ, который положил начало новой эпохе в жизни промышленной революции, человеческой экспансии и глобальной экономики. С начальным
Большое развитие железных дорог и конструкции локомотивов, бесчисленное количество изобретателей сосредоточили свою карьеру на улучшении поездов и создании возможностей для товаров и людей.
перевозится намного безопаснее и быстрее, чем когда-либо прежде, достигнув нынешних времен, когда дизельные двигатели, электропоезда и высокоскоростной сверхскоростной поезд на магнитной подвеске
охватывают всю землю.
Но все эти поезда должны были стартовать с одной точки, и этой точкой были паровые машины.
Паровые двигатели были представлены публике в 1770-х годах, но их шотландский изобретатель Джеймс Ватт получил патент и не позволил никому получить никаких
коммерческая выгода от его разработок. Когда в 1800-х годах истек срок действия его патента, во всем мире открылись шлюзы для инноваций, и многие изобретатели бросились на
возможность создать собственное видение автоматизированного тепловоза с приводом от пара.Ричард Тревитик был первым, кто воспользовался этим шансом и продемонстрировал
миру его новаторский дизайн паровых двигателей высокого давления, который позволил ему создать гораздо больше мощности от локомотива того же веса и размера.
чем до. Несмотря на то, что никто не верил, что пар может обеспечить мощность, достаточную для промышленного использования, ему удалось продемонстрировать свой дизайн владельцу шахты.
тянущий вес 10 тонн на его 10-мильном маршруте.
Несмотря на то, что его первоначальный проект поезда не увенчался успехом, он продолжал вводить новшества, управляя
даже для публичной демонстрации его локомотива «Поймай меня, кто сможет», который был установлен на импровизированном железнодорожном полотне посреди лондонской площади Торрингтон.
Гораздо большему успеху сегодня способствовал английский изобретатель Мэтью Мюррей, который в 1804 году создал первый движущийся паровоз и более известный двухцилиндровый.
Паровоз Саламанки, который публично использовался в 1812 году. Однако он не был изобретателем, который спроектировал паровоз, который использовался на первом публичном
железнодорожная система. Эта честь досталась Джорджу Стивенсону, известному английскому инженеру, который в 1825 году создал «Локомотив» для Стоктон-энд-Дарлингтонской железной дороги в г.
северо-восток Англии.Всего четыре года спустя он присоединился к Rainhill Trials, конкурсу на создание лучшего и простого в использовании паровоза для перевозки грузов.
пассажиры. С еще четырьмя участниками в качестве его соперников, Стивенсон сумел победить, используя «Ракету», достигнув невероятной скорости 45 км / ч, пока
перевозит 30 пассажиров. Он и его конструктор трубчатого наддувного котла получили приз за 1-е место, и вскоре начали появляться их локомотивы.
по всей Англии.
С годами паровые поезда претерпели значительные изменения.Они были оснащены ловушками для коров для лучшего прохождения поворотов (и защиты от блуждания животные на железнодорожных путях), пассажирские участки стали популярными и построены как для коротких, так и для дальних путешествий со всей необходимой роскошью. Двигатели получены обновили до четырех цилиндров, зубчатых колес для промышленного использования, и между 1930-ми и 1950-ми годами они медленно перешли на новые виды источников энергии — дизельные и электрические двигатели.
Сегодня паровозы в основном используются в музеях как окна в прошлое, но иногда сохранившиеся и действующие модели используются в качестве туристических достопримечательностей.
позволяя каждому почувствовать на себе, как началась железнодорожная отрасль.
: определение, изобретение и история — видео и стенограмма урока
Изобретение и ранняя история
Изобретение и усовершенствование паровых двигателей сыграло центральную роль в развитии промышленной революции в конце 1700-х — начале 1800-х годов в Англии, Европе и Северной Америке. Промышленная революция была периодом стремительных инноваций в промышленности, транспорте и технологиях, которые в значительной степени подпитывались углем и паром.Многие успехи, достигнутые во время промышленной революции, были достигнуты благодаря паровой машине. Но как впервые появились паровые машины?
Самые ранние версии паровых машин использовались для откачки воды из угольных шахт в Англии. Насос, приводимый в действие паровой машиной, находился наверху шахты и сжигал доступный уголь для выработки энергии, необходимой для удаления воды из глубины шахты.
Томас Ньюкомен изобрел первый успешный двигатель в 1712 году в Англии, что значительно увеличило добычу полезных ископаемых.Однако двигатель Ньюкомена был неэффективен и мог использоваться только вблизи угольных шахт, где угля было много и он был достаточно дешевым для работы двигателя. Вскоре стало понятно, что для более широкого использования паровых двигателей их необходимо улучшать.
Следующее крупное достижение в паровых двигателях произошло в 1765 году, когда Джеймс Ватт представил усовершенствованный паровой двигатель, который был более мощным и более эффективным, чем предыдущие двигатели, используемые для перекачивания. Самым важным нововведением Ватта было то, что в его двигателе для привода колеса использовался поршень, а не насос.Такая конструкция открыла дверь для промышленной революции, поскольку теперь паровые двигатели можно было использовать в самых разных сферах. К началу 1800-х годов паровые двигатели были усовершенствованы другими изобретателями, и они были достаточно маленькими и достаточно эффективными, чтобы приводить в движение поезда, лодки и целые фабрики.
Паровые двигатели и транспорт
Говоря о промышленной революции, вероятно, нет лучшего символа промышленного и технического прогресса, чем паровой поезд.Первые паровые поезда были довольно медленными и неэффективными и использовались только для перевозки угля и железа между шахтами и заводами. Первый из этих паровозов появился в Уэльсе только в 1804 году. Однако к 1825 году в Англии была открыта первая железнодорожная линия общего пользования, и вскоре по ней стали перевозиться как промышленные грузы, так и пассажиры. Вскоре после этого железнодорожные сети распространились и соединили большинство крупных промышленных и населенных центров Англии и Северо-Западной Европы.Поезда оказали огромное влияние на улучшение промышленного производства и ускорение промышленной революции, поскольку поезда могли перевозить большие и тяжелые грузы на большие расстояния с минимальными затратами.
По мере того, как паровые машины становились более эффективными, их можно было размещать на кораблях.
Самой большой проблемой при использовании энергии пара на море было ограниченное количество угля, которое можно было взять на борт в качестве топлива. Были предприняты попытки создания многих ранних версий паровых кораблей, некоторые даже использовали первые двигатели Ньюкомена в конце 1700-х годов.Однако только в первом десятилетии девятнадцатого века паровые корабли стали реальным предприятием. Однако к середине 1800-х годов пароходы были в изобилии в реках и гаванях Соединенных Штатов, Англии и Европы. Одним из величайших преимуществ пароходов было то, что они могли плыть туда, куда не могли плыть корабли, а именно далеко вверх по рекам и против ветра на море. Пароходы стали ключевым компонентом как торговли, так и войны в девятнадцатом веке.
Паровые двигатели и завод
Паровые двигатели сыграли важную роль в управлении заводами в период промышленной революции.Паровая машина использовалась для питания множества машин, что позволяло массовое производство потребительских материалов.
До промышленной революции люди производили изделия вручную в своих домах или в мастерских. С появлением паровой машины производство товаров народного потребления можно было механизировать и значительно повысить эффективность. Однако из-за того, что паровые машины были настолько большими и дорогими в использовании и обслуживании, работу пришлось перенести из дома в центральное здание или на завод.
Промышленная революция сначала сосредоточилась на текстильном производстве в Англии. Паровые двигатели приводили в действие гигантские ткацкие станки и прядильщики, которые производили во много раз больше ткани, чем отдельные ткачи могли когда-либо сделать. К середине 1800-х годов Англия стала ведущим в мире производителем хлопчатобумажных тканей, а такие города, как Манчестер, превратились в ведущие промышленные центры.
Краткое содержание урока
В течение 1700-х и начала 1800-х годов многие версии паровой машины были представлены в Англии, Европе и США.Первая жизнеспособная паровая машина была представлена в 1712 году и использовалась для откачки воды из шахт.
Паровые двигатели в основном использовали уголь в качестве источника топлива и могли генерировать гораздо больше энергии, чем люди или животные. Поскольку паровые двигатели становились все более и более эффективными, они использовались для питания поездов и кораблей. К началу 1800-х годов паровые машины запустили промышленную революцию, работая и как источник заводской энергии, и как движущая сила транспорта.
Раннее распространение паровой машины в Великобритании, 1700–1800: переоценка
Приложение 1: Статистика Морана I
Статистика Морана I, по сути, является коэффициентом корреляции, который оценивает степень пространственной автокорреляции пространственной переменной.Предположим, что переменная x определена для числовых значений n . Мы можем построить матрицу W (матрицу пространственной смежности), которая указывает, имеют ли два округа общие границы или нет. Матрица симметрична и каждый элемент w ij равно 1, когда местоположения i и j являются общей границей, и 0 в противном случае.
Элементы на главной диагонали матрицы примыкания равны 0.{2}}}}} $$
где \ (z_ {i} = x_ {i} — \ bar {x} \) (отклонение x и от среднего). Более высокие значения I указывают на более сильную степень (положительной) пространственной автокорреляции. Клифф и Орд (1981, стр. 42–46) иллюстрируют, как вычислить интервалы значимости для I Морана при двух разных гипотезах: первая состоит в том, что наблюдения x нормально распределены (предположение нормальности), тогда как вторая (рандомизированная) предполагает, что реализации x были извлечены из одного из возможных n ! перестановки значений n переменной x по местоположениям n .
Приложение 2: Оценка скорости диффузии
Таблица 5 Оценки диффузионных кривыхПриложение 3: Источники и построение данных
Количество паровых машин («атмосферных» и паровых двигателей Boulton & Watt), установленных в период 1775–1800:
Данные взяты из обновленной версии списка Канефски и Роби (1980).
Цена угля, гр.1800:
Данные взяты из фон Тунзельмана (1978, с. 148). Информация о ценах на уголь в 41 округе:
.Корнуолл, Девон, Уилтшир, Гемпшир, Беркшир, Суррей, Мидлсекс (Лондон), Кент, Кембридж, Нортгемптон, Оксфорд, Лестер, Уорик, Вустер, Глостер, Монмут, Гламорган, Шропшир, Стаффорд, Англси, Кернарвон, Денби, Чешский, Дерби, Ноттингем, Ланкашир, Восточный райдинг, Западный райдинг, Северный райдинг, Дарем, Нортумберленд, Камберленд, Эр, Ренфрю, Ланарк, Стерлинг, Аргайл, Клакманнан, Мидлотиан, Файф, Ангус.
Угольный манекен, ок. 1800:
Переменная различает страны с «дешевым» и «дорогим» углем. Округа с ценами на уголь выше 16 с. за тонну считаются имеющими «высокую» цену на уголь. Округа были назначены на основе прейскуранта фон Тунзельмана (1978, стр. 148), а также карт и обсуждений Флинна (1984), фон Тунзельмана (1986) и Тернбулла (1987).
Страны с низкими ценами на уголь:
Чешир, Камберленд, Дерби, Дарем, Ланкашир, Лестер, Монмут, Нортумберленд, Ноттингем, Шропшир, Стаффорд, Уорик, Вустер, Западный райдинг, Восточный райдинг, Кармартен, Денби, Флинт, Гламорган, Пембрук, Ангус, Эр, Бервик.Клакманнан, Данбартон, Восточный Лотиан, Файф, Кинросс, Ланарк, Мидлотиан, Ренфрю, Стерлинг, Западный Лотиан.
Страны с высокими ценами на уголь:
Бедфорд, Беркшир, Букингем, Кембридж, Корнуолл, Девон, Дорсет, Эссекс, Глостер, Хэмпшир, Херефорд, Хертфорд, Хантингдон, Кент, Линкольн, Мидлсекс (Лондон), Норфолк, Нортгемптон, Оксфорд, Ратленд, Сомерсет, Саффолк, Суррей, Сассекс, Уэстморленд, Уилтшир, Норт-Райдинг, Англси, Брекнок, Кэрнарвон, Кардиган, Мерионет, Монтгомери, Рэднор, Абердин, Аргайл, Банф, Кейтнесс, Дамфрис, Инвернесс, Кинкардин, Киркудбрайт, Морей, Нэрн, Россиблс, Пиблс , Роксбург, Селкирк, Сазерленд, Уигтаун.
Патенты на паровую технику, 1700–1800:
Патенты на пар взяты из сокращений спецификаций, относящихся к паровому двигателю , Лондон, 1871 г. Для того, чтобы найти заявленное место жительства патентообладателей, эти патенты были сопоставлены с патентами, содержащимися в B. Woodcroft, Titles of Patents of Изобретение в хронологическом порядке , Лондон, 1854 г.
Добыча угля в 1800:
Данные (в тысячах тонн) взяты из Flinn (1984), стр.26–27.
Население в 1801 году:
Данные по округам Англии взяты из Wrigley (2006). Валлийские и Шотландские округа взяты из Сравнительного отчета о населении нескольких округов Великобритании за 1801 и 1811 годы (Лондон, Палата общин, 1812 г.).
Гидравлические колеса, c.1800:
Данные взяты из Kanefsky (1979), стр.
215–216. Данные построены на основе современных карт (т.е. они, вероятно, занижают реальные цифры). Подробнее см. Kanefsky (1979).
Доменные печи, г. 1800:
Данные взяты из Скривенора (1854 г.). Первоисточником является исследование правительства после предложения налога на уголь. Данные относятся к 1796 году. Обсуждение этого источника см. В Evans (1993).
Хлопковые фабрики, ок.1800:
Данные взяты из Chapman (1970, стр. 257–266). Цифры Чепмена основаны на страховых записях, и они в основном относятся к 1795 году. Для Ланкашира мы оценили цифру в 204 завода, что основано на предположении, что в округе было 50% крупных заводов (типов B и C) и 50 % мельниц типа А (т.е. малых). Это соответствует соображениям, содержащимся в статье Чепмена.
Шерстяные фабрики, ок. 1800:
Данные взяты из Chapman (1970, стр.
257–266). Цифры Чепмена основаны на страховых записях, и они в основном относятся к 1795 году. Для Ланкашира мы оценили цифру в 204 завода, что основано на предположении, что в округе было 50% крупных заводов (типов B и C) и 50 % мельниц типа А (т.е. малых). Это соответствует соображениям, содержащимся в статье Чепмена.
Промышленный манекен, c. 1800:
Эта фиктивная переменная указывает округа, где во второй половине восемнадцатого века занятость в обрабатывающей промышленности росла наиболее быстро (Wrigley 2006, p.19). Мы также рассматривали «Лондонскую группу» (Лондон и Мидлсекс, Суррей и Кент), которую компания Wrigley рассматривала как отдельную группу, как принадлежащую к этой промышленной группе (Таблица 6).
Таблица 6 Описательная статистикаИстория развития парового двигателя
A паровая машина — тепловая машина, использующая
теплового
энергия пара, преобразующая его в механическую работу.
Стим
двигатели использовались в насосах, локомотивных поездах и пароходах,
и были необходимы для промышленной революции.Они по-прежнему используются для производства электроэнергии с использованием пара.
турбина.
А паровой машине нужен котел для кипячения воды для производства пара под давлением. Любой источник тепла может можно использовать, но наиболее распространенным является дровяной или угольный огонь. Все, что можно сжечь можно использовать в качестве топлива для огня: бумага, мусор, отработанное масло в картере, измельченный кукурузные початки, навоз, природный газ, бензин, крепкий спирт, сухая трава, сено, сухой сорняки и т. д. Пар расширяется и наталкивается на поршень или турбину, движение которых делает работу, чтобы повернуть колеса.
Изобретение
было изобретено первое паровое устройство aeolipile Герона Александрийского, грек, в 1-й века нашей эры, но использовались только как игрушки.
Денис
Папен, французский физик, построил действующую модель паровой машины после наблюдений
пар выходит из его скороварки примерно
1679.
Сэр Сэмюэл
В тот же период Морланд разработал идею парового двигателя. Рано
промышленные паровые машины были разработаны Томасом Савери (1698 г.), Томасом Ньюкоменом (1712 г.) и Джеймсом Ваттом.
(1769), каждый добавляя
новые доработки.В 1807 году Роберт Фултон использовал пар
двигатель для первого коммерчески успешного парохода.
Ранний двигатели работали за счет вакуума конденсационного пара, тогда как более поздние типы (например, паровозы) использовались мощность расширяющегося пара.
Использование и развитие
А диаграмма парового двигателя Кэмерона из словаря 1876 г. Первые промышленные применения вакуумных двигателей были в перекачивании воды.
из глубоких шахт.Двигатель Ньюкомена работал, впуская пар в рабочую среду.
камеру, закрыв клапан, а затем впустив струю холодной воды. Вода
пар конденсируется в гораздо меньший объем воды, создавая в камере вакуум.
Атмосферное давление, действующее на противоположную сторону поршня, толкает поршень.
наверх камеры.
В насосах шахтного вала поршень был соединен с
рабочий стержень, опускавший вал в камеру насоса. Колебания
рабочий шток передается на поршень насоса, который перемещает воду через
обратные клапаны до верхней части вала.
первым значительным улучшением стало создание отдельной камеры конденсации с клапан между рабочей камерой и камерой конденсации. Это улучшение был обнаружен в Бирмингеме, Англия, Джеймсом Ваттом. который был членом Лунного общества. Его открытие и его развитие повысило эффективность двигателя. Следующее улучшение Произошла замена клапанов с ручным управлением на клапаны с приводом от двигателя. сам.
Такой ранний
вакуумные или конденсационные двигатели сильно ограничены в своей эффективности, но
относительно безопасен, так как пар находится под очень низким давлением и разрушением конструкции
двигателя произойдет в результате внутреннего коллапса, а не внешнего взрыва.Их
мощность ограничена давлением окружающего воздуха, смещение рабочего
камеры, скорости сгорания и испарения, а также емкости конденсатора.
В
максимальная теоретическая эффективность ограничена относительно низкой температурой кипения
воды при давлении, близком к атмосферному (100 по Цельсию, 212 по Фаренгейту).
Дальнейшее повышение эффективности произошло за счет использования сжатого пара, который
использовали гораздо большее давление, но что более важно (с термодинамической точки зрения)
работает при более высоком перепаде температур.Но с этим дополнительным давлением пришло
большая опасность и множество бедствий из-за взрыва котлов и оборудования. Большинство
важной доработкой на этом этапе стал предохранительный клапан, срабатывающий
избыточное давление. Надежная и безопасная работа возможна только при наличии большого опыта
и кодификация процедур строительства, эксплуатации и технического обслуживания.
Техника
Котлы
Ричарда Тревитика Двигатель № 14, построенный Hazeldine and Co., Бриджнорт, около 1804 года, и изображенный на нем. после спасения около 1885 г .; из журнала Scientific American Приложение, т.
XIX, № 470, 3 января 1885 г. Сейчас экспонируется в Национальном музее.
науки и промышленности (Музей науки), Лондон.Котлы бывают двух типов:
- Пожарная
конструкция трубы типична для ранних морских установок для лодок и
корабли и котлы паровозов. В жаротрубном котле горячие газы
от топки (камеры сгорания)
проходят через трубки, соединяющие перфорированные концевые пластины. Затем газы попадают
коптильня
или дымовой ящик и перейти к дымовой трубе.Котел может быть вертикальным
или горизонтально. В качестве примера вертикального котла этого типа рассмотрим котел
в небольшом речном судне, использованном в фильме
Африканская королева.
Этот тип также используется в некоторых котлах, которые обеспечивают паром для нагрева паром
здание и также использовался в паровой лопате. Локомотивы
и ранние корабли использовали горизонтальную ориентацию, а ранние корабли обычно требовали
высокая дымовая труба, обеспечивающая тягу, без вентилятора, обеспечивающего принудительную тягу. В паровозе тяга обычно увеличивается при запуске путем направления
отвод пара через дымовую трубу, обеспечивающую частичный вакуум.
В паровозе тяга обычно увеличивается при запуске путем направления
отвод пара через дымовую трубу, обеспечивающую частичный вакуум.- В водяной трубе В бойлере вода нагревается в нескольких трубах, через которые проходят горячие газы. Трубки соединены в верхней части с камерой паросборника. Существенное преимущество этот тип заключается в том, что вероятность катастрофического отказа меньше, так как нет в котле большое количество воды и отсутствуют крупные механические элементы при условии отказа.Могут быть дополнительные трубки над коллектором в верхнем часть выхлопных газов горячего газа — это устройство, называемое пароперегревателем, обеспечивает дополнительную температура (и, следовательно, давление) и увеличивает тепловой КПД всего механизм. Пароперегреватели также использовались в некоторых более поздних версиях пара. локомотив.
Есть
также есть еще одно разделение между котлами: естественное притяжение, которое почти
все они, и наддувные, или наддувные котлы.
Эта технология, эквивалентная
к наддуву для двигателя внутреннего сгорания, был разработан немцами
и приобретен ВМС США для использования на некоторых фрегатах, построенных после Второй мировой войны.
Мировая война. В нем используется вентилятор для увеличения скорости горения; котел должен
должны быть сконструированы так, чтобы доставлять дополнительное тепло воде. Двигатель, использующий такой вид
котла имеет наибольшее ускорение с места из всех судовых силовых установок.
Двигатели
Высокие паровые двигатели под давлением бывают разных типов, но большинство из них либо поршневые, поршневые или турбинные устройства.
поршневой
двустороннего действия
после
развитие технологии сжатого пара, следующим крупным достижением было
использование поршней двустороннего действия с попеременным впуском пара под давлением
с каждой стороны, в то время как другая сторона выбрасывается в атмосферу или в конденсатор.
В настоящее время в большинстве поршневых двигателей используется эта технология.
Власть снимается
скользящая штанга, закрытая от выхода пара. Этот стержень, в свою очередь, приводит в движение (через
подшипник скольжения крейцкопфа) a
шатун подключен
в кривошип, чтобы преобразовать
возвратно-поступательное движение во вращательное движение.Дополнительный кривошип или эксцентрик
используется для привода клапанного механизма, обычно через реверсивный механизм, чтобы обеспечить реверс
вращательного движения.
Когда используется пара поршней двустороннего действия, фазировка их кривошипа смещена на 90 градусов угла; это называется квартал . Это гарантирует, что двигатель будет всегда работают, независимо от того, в каком положении находится рукоятка.
Некоторые
паромы использовали только одинарный поршень двустороннего действия, ведущие гребные колеса.
с каждой стороны путем соединения с верхним коромыслом.При выключении таких
двигателю было важно, чтобы поршень находился вдали от крайнего диапазона
его движение так, чтобы его можно было легко возобновить.
Несколько расширение
Модель двигателя тройного расширенияДругой тип использует несколько (обычно три) цилиндра одностороннего действия с прогрессивным увеличение диаметра и хода (а значит, и объема).
Высокая пар под давлением из котла используется для привода первого и наименьшего диаметра поршень вниз.При движении вверх частично расширенный пар нагнетается в второй цилиндр, который начинает движение вниз. Это обеспечивает дальнейшее расширение выхлопа относительно высокого давления из первой камеры. Так же, из промежуточной камеры выходит в последнюю камеру, которая, в свою очередь, истощает к конденсатору.
изображение справа показывает модель такого двигателя. Пар проходит через двигатель слева направо. Клапанная коробка для каждого из первых двух цилиндров находится слева от соответствующего цилиндра, а третий — от правильно.
Одна модификация
двигателя тройного расширения заключается в использовании двух поршней меньшего размера, которые в сумме равны площади
третьего поршня на замену.
В результате получается более сбалансированная единица
всего четыре поршня, расположенных V-образно.
разработка этого типа двигателя была важна для его использования на пароходах, для конденсатор, забрав немного энергии, вернет пар обратно воду для повторного использования в бойлере. Наземные паровые машины могут выхлопнуть много пара и пополнить его из башни пресной воды, но в море этого не было возможный.Этот вид двигателей преобладал в торговом флоте до и во время Второй мировой войны. Это даже было использовался на военных кораблях до HMS Dreadnought 1905 г.
Uniflow
Другой
Тип поршневой паровой машины — «прямоточный» тип . В нем клапаны
(которые действуют аналогично тем, которые используются в двигателях внутреннего сгорания) работают
кулачками. Впускные клапаны открываются для впуска пара при достижении минимального объема расширения.
достиг вершины штриха.В течение периода кривошипного цикла пар
впускной тарельчатый клапан закрывается, что позволяет продолжить расширение
пар во время хода вниз.
В нижней части хода поршень будет
открыть выпускные отверстия сбоку цилиндрической камеры. Эти порты подключены
коллектором и трубопроводом к конденсатору, снижая давление в камере
ниже атмосферы. Продолжительное вращение кривошипа приводит в движение поршень.
вверх. Двигатели этого типа всегда имеют несколько цилиндров, расположенных рядно.
и может быть одинарного или двойного действия.Особым преимуществом этого типа является то, что
клапаны могут управляться действием нескольких распределительных валов, а также путем изменения
относительная фаза этих распределительных валов, количество впускаемого пара может быть увеличено
для высокого крутящего момента на низкой скорости и может быть уменьшен на крейсерской скорости для экономии
работы, а путем изменения абсолютной фазы направление вращения двигателя
могут быть изменены. Однопоточная конструкция также поддерживает постоянный температурный градиент.
через цилиндр, избегая прохождения горячего и холодного пара через один конец
цилиндра.
(Концепция однопоточного двигателя также используется в двухтактных дизельных двигателях с наддувом.
используется для морских, локомотивных и стационарных применений. Такие дизели не
требуется функция экономайзера и используйте более простой скользящий распределительный вал для реверсирования.)
Турбина Тип
Турбины паровые
для приложений с большой мощностью будет использоваться ряд вращающихся дисков, содержащих пропеллероподобные
лезвия по их внешнему краю. Эти движущиеся «роторные» диски чередуются со стационарными. «статор» лопаточные кольца, прикрепленные к корпусу турбины, которые служат для перенаправления
поток пара для следующего этапа.Благодаря высокой скорости работы такие турбины
обычно подключаются к редуктору, чтобы управлять другим механизмом, таким как
гребной винт корабля. Паровые турбины более долговечны, работают плавнее и требуют
гораздо меньше обслуживания, чем поршневые двигатели. Ограниченное количество паровозов
были изготовлены по турбинной технологии.
В то время как эти двигатели имели типичный
тяг, соединяющих ведущие колеса, у них не было ни тяг, ни цилиндров, ни
звенья клапана или реверсивный механизм, которые большинству наблюдателей кажутся странно неполными.(Этот локомотив был смоделирован Лайонелом, но оказался непопулярным из-за
простому внешнему виду модельеры предпочли сложность и волнующее движение.
из более традиционных типов).
Поворотный тип
Квазитурбина — недавняя концепция роторного парового двигателя, с механической концепцией, также применимой как двигатель внутреннего сгорания.
Пар моторные автомобили
В 1923 Stanley Steam Car Николя-Джозеф Кугно
продемонстрировал первый функциональный самоходный паровоз, свой «паровоз»,
в 1769 г.Пожалуй, это был первый
автомобиль. Хотя не в целом
Успешный в качестве транспортного средства самоходный паровой тягач очень хорошо зарекомендовал себя.
полезен в качестве автономного мобильного источника питания для привода другой сельскохозяйственной техники, такой как молотилки для зерна или сено
пресс-подборщики.
Steam автомобили с двигателями продолжали конкурировать с другими двигательными системами в первые десятилетия 20 века. Однако пар двигатели менее популярны для автомобилей, которые, как правило, работают от внутреннего сгорания. двигатели, потому что для пара требуется не менее тридцати секунд (в паровом котле) или около того, чтобы развить давление.
Вкл. 21 февраля 1804 года в Пен-и-Даррене металлургический завод в Уэльсе, первая самоходная железнодорожный паровой двигатель или паровоз, построенный Ричардом Тревитиком был продемонстрирован.
Преимущества
Сила паровой машины для современных целей заключается в ее способности преобразовывать
тепло практически от любого источника превращается в механическую работу. В отличие от внутреннего сгорания
двигатель, паровой двигатель не особо заботится об источнике тепла.В частности,
без использования паровой машины ядерная энергия не могла
использовать для полезной работы, потому что ядерный реактор не
непосредственно генерируют либо механическую работу, либо электрическую энергию — сам реактор
просто нагревает воду.
Это паровой двигатель, который преобразует тепловую энергию в
полезная работа. Пар также может производиться без сжигания топлива за счет солнечной энергии.
концентраторы. Построена демонстрационная электростанция с использованием центрального отопления.
коллекторная башня и большое количество солнечных зеркал слежения (называемых гелиостатами).
Похожий преимущества заключаются в другом типе двигателя внешнего сгорания, двигателе Стирлинга, который предлагает эффективную мощность в компактном двигателе, но с которым трудно работать в широком диапазоне условий эксплуатации, легко решаемые проблемы современным гибридным автомобилем.
Steam
локомотивы особенно выгодны на больших высотах, поскольку они не особенно
отрицательно сказывается пониженное атмосферное давление.Это было случайно обнаружено
когда паровые машины работали на больших высотах в горах Южной Америки
были заменены дизель-электрическими двигателями эквивалентной мощности на уровне моря. Они были
быстро заменены гораздо более мощными локомотивами, способными производить достаточно
мощность на большой высоте.
В
Новые реечные паровозы в Швейцарии (Brienz Rothhorn) и Австрии (Schafberg Bahn)
оказались очень успешными. Они были разработаны на основе дизайна швейцарских
Локомотивно-машиностроительный завод (SLM), но со всеми возможными улучшениями на сегодняшний день
такие как роликовые подшипники, теплоизоляция, сжигание дизельного топлива, улучшенная внутренняя обтекаемость,
управление одним человеком и так далее.Это привело к снижению расхода топлива на 60%.
на пассажира и значительно снижает затраты на техническое обслуживание и погрузочно-разгрузочные работы. Экономика
сейчас аналогичны или лучше, чем у большинства современных дизельных или электрических систем.
Также паровоз с такой же скоростью и мощностью на 50 процентов легче, чем
электрический или дизельный поезд, поэтому, особенно на зубчатых железных дорогах, значительно
снижение износа гусеницы. А также новая паровая машина для паровой весла.
корабль на Женевском озере, «Монтрё» был спроектирован и построен, являясь мировым
первая корабельная паровая машина с электронным дистанционным управлением.
Паровая группа
SLM в 2000 году создал 100-процентную компанию под названием DLM для разработки современных паровых двигателей.
и паровозы.
КПД
Ясно, никакой двигатель на чистом тепле не может быть более эффективным, чем цикл Карно, где КПД зависит от разницы температур. Следовательно, паровые машины в идеале должны работать при максимально возможной температуре пара и выпускать отходящее тепло при минимально возможной температуре.
В
На практике паровой двигатель, выбрасывающий пар в атмосферу, будет иметь КПД
(включая котел) 5%, но с добавлением конденсатора
КПД значительно повышается до 25% или выше.Электростанция с выхлопом
повторный нагрев и т. д. позволит достичь эффективности 30%. Комбинированный цикл, в котором
горючий материал сначала используется для привода газовой турбины, может производить 60%
эффективность, и когенерация, в которой
остаточный пар, используемый для отопления, может обеспечить КПД до 90%; избиение
Цикл Карно с удобным запасом хода.
Один источником неэффективности является то, что конденсатор вызывает потери из-за того, что он несколько более горячий. чем во внешнем мире, хотя это можно уменьшить за счет конденсации пара в теплообменнике и используя рекуперированное тепло, например, для предварительного нагрева воздуха, используемого в горелке двигатель внешнего сгорания.
работа только части двигателя не зависит от пара; любой находящийся под давлением можно использовать газ. Сжатый воздух иногда используется для проверки или демонстрации небольших модели «паровых» машин.
См. также
Внешний ссылки
История пара — ARI Armaturen GmbH & Co. KG
На самом деле, очень немногие отрасли машиностроения не используют пар.Места, где не используется пар, это машиностроение, кузницы…может ли кто-нибудь придумать что-нибудь другое ??
Итак, давайте сначала разберемся со Steam. Что это? Как мы его используем? И почему он лучше других жидкостей для передачи тепла?
Что такое Steam?
Вода существует в трех формах.
Как твердое тело, когда мы называем его льдом; как жидкость, когда мы называем это водой, или как газ, когда мы называем это паром. Мы сосредоточимся в основном на жидкой и газовой фазах, а также на переходе от одной фазы к другой.Пар — это невидимый газ, образующийся за счет добавления тепловой энергии к воде в бойлере.Необходимо добавить достаточно энергии, чтобы поднять температуру воды до кипения. Затем дополнительная энергия — без дальнейшего повышения температуры — превращает воду в пар. Эта дополнительная энергия, которая требуется для превращения кипящей воды в пар, называется теплотой парообразования или скрытой теплотой. Это тепло не теряется, а сохраняется в паре, чтобы его можно было высвободить для нагрева воздуха, приготовления помидоров, прессования трусов или сушки рулона бумаги. Количество разное для каждой комбинации давления / температуры, как показано в таблицах пара.
В чем разница между водой и паром?
Конденсация пара — экзотермический процесс.• С паром можно достичь более высоких температур.
• Пар поглощает много энергии. Пар при 100 ° C намного горячее, чем вода при 100 ° C. Это связано с тем, что пар имеет более высокую энергоемкость на единицу массы.
Пар — очень эффективный и легко контролируемый теплоноситель. Чаще всего он используется для передачи контролируемой энергии от центрального пункта (котла) к любому количеству мест на заводе, где он используется для нагрева воздуха, воды или технологических процессов.Он и транспортирует энергию, и дает энергию.
Пар в действии — как используется тепло пара?
Тепло переходит от более высокого температурного уровня к более низкому температурному уровню в процессе, известном как теплопередача. Начиная с камеры сгорания котла, тепло течет по трубам котла к воде. Когда более высокое давление в котле выталкивает пар наружу, он нагревает трубы распределительной системы. Тепло проходит от пара через стенки труб в более прохладный окружающий воздух.Эта теплопередача превращает часть пара обратно в воду (конденсируется).
Вот почему распределительные линии обычно изолируются, чтобы свести к минимуму эту ненужную и нежелательную теплопередачу.Когда пар достигает производственных участков, таких как сосуды с рубашкой и теплообменники в системе, дело обстоит иначе. Здесь желательна передача тепла от пара. Тепло поступает в воздух в воздухонагревателе, в воду в водонагревателе или на пищу в кухонном чайнике. Этой теплопередаче ничто не должно мешать.
Почему мы используем пар?
Пар является одним из наиболее широко используемых способов передачи (транспортировки) тепловой энергии по многим причинам.экономичен потому что сырье — вода. Вода доступна бесплатно и относительно недорого. Он не токсичен и экологически безопасен.
Это эффективный , так как пар может удерживать в пять или шесть раз больше потенциальной энергии, чем эквивалентная масса воды. Таким образом, в газообразной форме это безопасный и эффективный энергоноситель.
Пар — отличный носитель потенциальной тепловой энергии.
Если мы поджимаем пар, он может выдерживать более высокие температуры. (Взгляните на таблицы пара) При более высоких температурах содержится больше тепловой энергии, поэтому его потенциал для работы больше.
Мы обнаружили, что очень легко создать давление пара . Таким образом, в большинстве котлов пар генерируется при высоком давлении, что приводит к высокой температуре пара.
Паровая технология настолько усовершенствована, что конструкции котлов и производственные процессы используют почти всю энергию, переносимую паром.Фактически, котлы теперь используют жмых (шелуху сахарного тростника) и другие сельскохозяйственные отходы в качестве топлива, что делает паровой котел естественным выбором по экологическим причинам. В процессе используются даже «тепловые потери» в продувке и конденсате.
Пар легко распределять Котлы вырабатывают пар под давлением, и пар течет естественным образом в ответ на падение давления в трубопроводе.
Пар под давлением имеет высокое теплосодержание, , поэтому для распределения пара под высоким давлением требуется трубопровод с малым внутренним диаметром.
Затем при необходимости давление снижается в месте использования. Следовательно, если используется пар, установка выполняется легко и дешево. Его легче поддерживать. Поэтому предпочтительнее переносить тепло на большие расстояния.
Пар легко контролировать Как было показано ранее, существует прямая зависимость между давлением и температурой насыщенного пара, поэтому легко понять, почему управлять паром очень просто. Количество энергии, вводимой в процесс, легко контролировать, просто контролируя давление насыщенного пара.
Современные средства управления точны и очень быстро реагируют на изменения давления или температуры. Мы используем клапаны регулирования давления (PRV) и регулирующие клапаны для контроля давления. Кроме того, мы используем двухходовые клапаны для пара, тогда как для жидкостных систем необходимы трехходовые клапаны. Это также снижает стоимость.
Heat Передаточные свойства пара очень высокие. Пар равномерно окружает нагреваемый продукт или может впрыскиваться непосредственно в нагреваемый продукт.
Он может заполнить любое пространство с постоянной температурой и будет поставлять тепло путем конденсации при постоянной температуре.Поэтому необходимая площадь теплопередачи относительно мала; в результате получается компактная, простая в установке и физически небольшая установка.
Управлять современной паровой установкой легко . Все пытаются снизить затраты и повысить энергоэффективность паровых операций. Сейчас, более чем когда-либо, промышленные потребители энергии стремятся максимально повысить энергоэффективность и минимизировать производственные затраты и накладные расходы. Ваши удельные производственные затраты могут означать разницу между выживанием и неудачей на рынке.Некоторые заводы даже подключают свои паровые системы к современным сетевым контрольно-измерительным приборам и системам управления, чтобы обеспечить централизованное управление. По желанию пользователя компоненты паровой системы также могут работать независимо (автономно).
Паровоз, промышленная революция и уголь — Уголь
Древние коренные жители превращают уголь, найденный в пластах в предгорьях и горных районах, в чучела.
На большинстве чучел изображены бизоны, обычно коровы, с высунутыми языками, что указывает либо на бег, либо на рождение ребенка.Все образцы были повреждены вспашкой, но по-прежнему являются замечательными и точными анатомическими репродукциями бизонов.
Источник: Королевский музей Альберты
Присутствие угля в Альберте впервые было обнаружено европейским исследователем.
В записи Питера Фидлера от 12 февраля 1793 года «Дневник путешествия по земле от Букингемского дома до Скалистых гор в 1792 и 3 годах» Фидлер описывает свое открытие угля.
Источник: Архив компании Гудзонова залива, Архив Манитобы, E.3-2 fo.30
Первая промышленная угольная шахта начинает работу недалеко от современного Летбриджа, Альберта.
Шахта Николаса Шерана, 1881 год
Источник: Glenbow Archives, NA-1948-2
Первый крупномасштабный промышленный рудник начинает добычу в Альберте.
Вход в штольню № 1 Галта в 1885 году возле современного Летбриджа; Сэр Александр Галт основывает шахту для разработки богатых месторождений угля в регионе. В том же году Галт основывает Северо-Западную угольную и навигационную компанию для поставок угля на Канадскую тихоокеанскую железную дорогу.
Источник: Архивы Гленбоу, NA-3188-43
Начало добычи угля в районе перевала Кроуснест в провинции Альберта.
Вид на международную угольную и коксохимическую компанию в Коулмане на перевале Кроуснест, ок. 1912 год, через одиннадцать лет после начала производства; регион дает большие объемы промышленного энергетического угля.
Источник: Изображение любезно предоставлено Peel’s Prairie Provinces, цифровой инициативой Библиотек Университета Альберты, PC003325
Угольные шахты открыты к юго-западу от Эдсона, Альберта.
Станция Mountain Park, Маунтин-Парк, Альберта, ок. 1920-1923; мелкомасштабная добыча началась в Угольном отделении около 1909 года, но после 1910 года прибытие железной дороги открыло регион для крупномасштабной добычи полезных ископаемых. Маунтин-Парк, похоже, был первым крупным сообществом, которое выросло, и к началу 1920-х годов его население составляло около 330 человек.
Источник: Провинциальные архивы Альберты, CL26
Начало добычи на первой крупной коммерческой шахте в Драмхеллер.
Лошади тянут под землей деревянные вагонетки с углем на шахте Ньюкасла в 1914 году, через три года после открытия Ньюкасла в Драмхеллер.
Источник: Провинциальные архивы Альберты, A6152
Самая смертоносная катастрофа на угольной шахте в Альберте произошла в Хиллкресте, Альберта.
Первоначальный взрыв газа вызывает более крупный взрыв угольной пыли, в результате чего погибло 189 горняков.Первоначальная оценка погибших, опубликованная в газете Edmonton Capital от 19 июня 1914 года, была позже пересмотрена.
Источник: Изображение любезно предоставлено Peel’s Prairie Provinces, цифровой инициативой Библиотек Университета Альберты, Ar00113
Стоимость жизни повышается на 65% с начала Первой мировой войны в 1914 году, что способствовало волнениям среди рабочих угольной промышленности и усилению активности профсоюзов.
забастовщиков из «Единого большого союза» (OBU) в Драмхеллер, Альберта, в 1919 году; профсоюз создается после того, как рабочие вышли из союза Объединенной ассоциации горняков. Майнеры обращаются к OBU из-за углубляющегося экономического кризиса.
Источник: Архивы Гленбоу, NA-2513-1
Провинция разделена на тридцать два угледобывающих района, поскольку промышленность широко расширяется.
Рудник Ньюкасл в горнодобывающем районе Драмхеллер после десяти лет расширения, 1921 г .; Драмхеллер — один из тридцати двух округов, созданных для облегчения отслеживания быстрорастущих событий отрасли, проверок и требований к инфраструктуре.
Источник: Провинциальные архивы Альберты, A6081
Вторая мировая война начинает возрождать экономику и угольную промышленность Альберты, которые пришли в упадок во время Великой депрессии.
Вид на быстро развивающуюся компанию International Coal and Coke Company Ltd. в Коулмане, ок. 1945; Повышенный спрос на энергетический уголь в годы войны привел к увеличению производства в отрасли.
Источник: Архивы Гленбоу, NC-54-2930
Открытие крупного месторождения нефти в Ледуке, Альберта, предвещает снижение добычи угля в провинции.
22 февраля 1947 г. в номере журнала The Western Examiner объявляется об открытии Imperial Leduc No.1 нефтяная скважина как рождение нового нефтяного месторождения Альберты. В течение десятилетия после открытия 1947 года многие шахты закрываются, а большинство угольных городов значительно приходит в упадок.
Источник: Архивы Гленбоу, NA-789-80
В Альберте возле озера Вабамун начинается крупномасштабная добыча полезных ископаемых на поверхности большой тепловой электростанции.
Тяжелый грузовик, перевозящий уголь на открытой горной выработке Вабамун возле электростанции ТрансАлта, демонстрирует передовую механизацию, которая стимулировала модернизацию угольной промышленности Альберты в 1960-х годах.
Источник: Провинциальные архивы Альберты, gr1989.0516.1088 # 1
Закрывается последняя шахта в долине реки Эдмонтон.
Шахта Уайтмуд Крик в долине реки Эдмонтон в 1968 году; эта операция — последняя из угольных шахт Эдмонтона, закрытая в 1970 году. В настоящее время шахта по-прежнему использует лошадей для перевозки угля к месту ее открытия.
Источник: Архивы города Эдмонтон, EA-20-4998
Шахты Drumheller Valley и Canmore закрываются после десятилетий эксплуатации.
Рудник Атлас в Драмхеллер прекращает производство в 1979 году и официально закрывается в 1984 году. Это большое сооружение является последним деревянным стаканом, сохранившимся в Канаде. Шахта является провинциальным историческим ресурсом, национальным историческим памятником Канады и одной из главных достопримечательностей региона.
Источник: Предоставлено Сью Сабровски и Королевским музеем палеонтологии Тиррелла
Добыча около Форестбурга прекращается по прошествии более семидесяти лет.
Списанная лопата для вскрышных работ Marion 360 на руднике «Дипломат» недалеко от Форестбурга, Альберта; интерпретируемый сайт — это провинциальный исторический ресурс и единственный в Канаде музей открытой добычи угля. Для крупномасштабных открытых горных работ, проводимых недалеко от Форестбурга, требуется массивное оборудование, такое как Marion 360.
Источник: Diplomat Mine Interpretive Site
Угольная электростанция Вабамун выведена из эксплуатации и снесена после почти пятидесяти лет эксплуатации.
Электростанция Вабамун на завершающей стадии перед разрушением; он начал вырабатывать электроэнергию в 1962 году путем сжигания угля, добытого на крупномасштабных наземных операциях возле озера Вабамун.
О планируемом закрытии завода говорится в статье Edmonton Journal от 2 апреля 2010 г.
Источник: Edmonton Journal
Dreams of Steam
Dreams of SteamМечты о Steam: История Steam Мощность
15 ноября 1996 г. — 23 февраля 1997 г.
Музей
Выставка «Американское наследие» отдает дань уважения эпохе пара на этой выставке «Мечты о мире».
Steam: История Steam Power.Эпоха пара прочно запечатлелась в
Исторические воспоминания Америки через ее романтическую связь с железнодорожным транспортом,
народные песни, путешествия с Марком Твеном по Миссисипи и личный опыт поколений
Американцы.
Около 2000 лет назад греческий математик Герой
экспериментировал с паровой силой, создав элементарный роторный паровой двигатель. А
вращая шар, приводимый в движение струями пара, он считал устройство игрушкой. Более 1600 лет спустя два
Британские изобретатели начали превращать силу пара в практические устройства — Томас
Савери в 1698 году и Томас Ньюкомен в 1705 году.
Джеймс Ватт еще больше улучшил
свои изобретения, запатентовав несколько дизайнов, которые принесли ему титул отца
современной паровой машины.
Применение паровой энергии росло в 1700-х годах, когда паровые машины начали находить применение для питания стационарных машин, таких как насосы и мельниц, и со временем его использование расширилось на транспортные средства, такие как тракторы, корабли, поезда, автомобили и сельскохозяйственное / промышленное оборудование. Эпоха пара длилась почти 200 лет. лет, пока на двигатель внутреннего сгорания и электричество не ушло над.Несмотря на это, эффективные паровые турбины до сих пор используются на подводных лодках. торпедная двигательная установка, для выработки электроэнергии предприятиями электроэнергетики и для военно-морских силовых установок.
Exhibit Companion
Классификация двигателей
В общем, двигатель — это
устройство, преобразующее энергию в полезную механическую энергию.
Срок
«двигатель» обычно относится к тепловым двигателям — двигателям, которые преобразуют тепловую энергию в
механическая энергия. Тепловые двигатели обычно потребляют топливо для производства
нагревать.
Тепловые двигатели делятся на два категории — внутреннее горение (горение) и внешнее горение. А обычный бензиновый двигатель — двигатель внутреннего сгорания; бензин сгорел внутри цилиндров с образованием горячих газов, расширение которых перемещает поршни. Паровые двигатели — это двигатели внешнего сгорания; топливо сгорает снаружи сам двигатель, производящий высокотемпературный пар под высоким давлением, который приводит в движение поршни или вращающуюся турбину.
Когда пар образуется из воды, требуется около 1600
раз больше объема воды, из которой он образован.Сила, создаваемая
это расширение является источником энергии для всех паровых двигателей. В замкнутом пространстве,
например, цилиндр, сила проявляется как давление, которое заставляет поршень
назад и вперед в цилиндре, поскольку пар входит с разных концов
цилиндр.
Пар направляется к соответствующему концу цилиндра с помощью клапанов.
приводится в действие движением поршня. В настоящем паровом двигателе работа выполняется
давление пара, а не за счет конденсации. Расширение из жидкости
к газу создает давление, которое толкает поршни внутрь
цилиндры паровой машины.
К концу девятнадцатого века появилось много различных моделей паровых двигателей было изобретено столько, что к 1908 году даже традиционные Оксфорд рассматривал механику как подходящий предмет для студентов. Было чему поучиться, поскольку паровые машины были повсюду.
Разнообразные модели паровых машин можно разделить на
три основных типа: стационарный (заводской), локомотивный (поезда, вагоны) и морской
(корабли. Каждый из этих трех основных типов далее классифицируется по оси
поршневой вал или цилиндр турбины (вертикальный, наклонный или горизонтальный) с помощью
тип клапанной передачи («Д», поршневой, тарельчатый или поворотный), а также по количеству
цилиндры (или ступени турбины), используемые для расширения пара (одинарное, двойное, тройное или четырехкратное расширение).
Двигатели стационарные выпускались с вертикальным, горизонтальным или наклонные цилиндры. Железнодорожные локомотивы обычно имели горизонтальные цилиндры, хотя было выпущено несколько специализированных типов с вертикальными или наклонными цилиндры. Суда стартовали с горизонтальными цилиндрами, ведущими гребные колеса, но быстро перешли на вертикальные цилиндры и поршни, приводящие в движение винтовые пропеллеры через коленчатый вал.
Ранние двигатели использовали золотниковый клапан в форме буквы «D», но в качестве навыков обработки были улучшены, они были заменены тарельчатыми, поршневыми или поворотными клапанами. Почти все локомотивы, построенные после 1930 года, использовали поршневые клапаны. Самый большой стационарный двигатели использовали поворотные клапаны, которые были значительно улучшены за счет добавления Редуктор Corliss «drop-off».
Поскольку для пара требовалось примерно в 1600 раз больше места, чем
воды, из которой он образовался, давление в одноцилиндровом двигателе на уровне
время открытия выпускного клапана могло быть довольно большим.
Чтобы получить
эффективности, многие двигатели были построены с несколькими цилиндрами, что позволило
выхлоп из предыдущего цилиндра снова расширяется в большем вторичном цилиндре,
третичный или четвертичный цилиндр, снова приводящий в движение поршень.На кораблях и
фабрики, двигатели двойного и тройного расширения были обычным явлением, так как их дополнительные
размер и вес были компенсированы повышенной эффективностью и меньшим расходом топлива. Железные дороги пробовали двойное расширение
локомотивы, но быстро обнаружили, что меньший вес и размер были более значимыми
преимущества, чем экономия топлива.
Пар и безопасность
Безопасность — или отсутствие
Безопасность — пар был важной частью его истории. Котлы, которые
содержащие пар, были склонны к взрыву.Это произошло по разным причинам:
необнаруженная коррозия или образование наростов на нагретых поверхностях, неуклюжий ремонт или
неспособность удерживать воду на требуемом уровне, в результате чего плиты топки
перегрев.
Еще в 1803 году было изобретено предохранительное устройство — свинцовая заглушка. В
пробка была спроектирована так, чтобы расплавиться в случае перегрева топки топки и высвободить
пар до того, как будет нанесен более серьезный ущерб. Однако широкого распространения это устройство не получило.
После взрыва 1854 года в Англии, унесшего жизни десяти человек, Котел Страховая и пароэнергетическая компания была создана.Однако только в 1882 г. законодательство введено в Великобритании. В Соединенных Штатах не было государственного регулирования в все.
После вступления в силу законодательства о безопасности в Англии количество
число жизней, погибших в Англии в результате аварий с котлами, упало с 35 в 1883 году до 24 в 1900 году.
и 14 в 1905 году. За сопоставимый период времени в Соединенных Штатах, 383
люди погибли в результате аварии котла. Проблема безопасности с паровыми двигателями
был в конечном итоге сокращен введением новых форм власти, в том числе
паровая турбина.
Однако аварии на котлах остаются фактом жизни даже сегодня, и
продолжают приводить к гибели людей.
Другой опасностью, связанной с паровозами, были пожары, вызванные угли из дымовых труб. Поскольку британские поезда использовали кокс (побочный продукт уголь, который горит без образования большого количества летающих углей) в качестве топлива, их строителям не нужно было беспокоиться о поездах, воспламеняющих пассажиров, тренеры и окрестности. Однако американские железные дороги приняли самое дешевое (на то время) местное топливо, дрова, и пришлось иметь дело с угли и живые искры, вылетающие из дымовых труб поездов.
Во время одного инцидента в 1832 году был установлен железнодорожный вагон Новой Англии.
в огне от искры локомотива, горящей бумажными деньгами на сумму 60 000 долларов. Один сердитый
пассажир возразил, что ни один человек, путешествующий поездом в США
Заявляет, «не был раздражен, и его тело или одежда сгорел ». Проблема искры была настолько очевидной, что было выдано более 1000 патентов.
выпускались для дымовых труб и искрогасителей в девятнадцатом веке. Два
Противоречивые условия не позволили разработать практический замысел.An
для хорошего пропаривания была необходима беспрепятственная тяга: эффективный искрогаситель
обязательно препятствовал сквозняку. Очевидно, был необходим компромисс.
Ответ лежал в стопке капота: это был самый распространенный тип дымовая труба дровяного двигателя. Обычно идентифицируется по характерной воронке форме, он назван в честь проволочного экрана в форме капота или сетки, изогнутой над его вершина. Внешний кожух в форме воронки диаметром более 5 футов вверху, бункер для хранения золы.Стопка капота, изобретенная в 1831 году, стала одним целым. отличительных черт мачты американского паровоза XIX века. К началу 1890-х годов стек капота и другие подобные были заброшены для внутри конструкции дымовых коробов.
История паровых двигателей: обзор
Герой был не единственным древним
знаком с концепцией мощности пара.
Рекорды простого двигателя горячего воздуха,
предназначены для открывания и закрывания дверей храмов, среди записей из Древнего Египта, датируемых
280 Б.С.
Во Франции существовала церковь, в которой был установлен орган, надутый ветром. воздух, выходящий из сосуда, в котором он был сжат » подогретая вода ». Дата — 1125 г. н.э.
г. В 1543 г. (всего несколько лет после первого путешествия Колумба в западное полушарие), испанский военно-морской офицер Бласко де Гарай попытался переместить гребное судно, приводимое в движение паром. двигатель. Де Гараю, вероятно, следует заслужить признание за то, что он был первым, кто ценим использование пара в морских двигателях.
Эдвард Сомерсет, второй маркиз Вустерский, Англия,
ему приписывают то, что он был первым действующим создателем паровой машины. В 1663 году он
изобрел аппарат для подъема воды с помощью пара, и его фактически использовали
для этой цели в Воксхолле, недалеко от Лондона. В 1698 году капитан Томас Савери
(1650-1715), тоже из Англии, стал первым человеком, который произвел и продал
работоспособный паровой насос для подъема воды.
Это было грубо, полагаясь на руку
управляемая паровая и водяная арматура. Поскольку максимальная высота всасывания насоса
было всего 25 футов, необходимо было разместить приемник и топку.
метро.
Энергия пара и промышленная революция
Между 1780 и 1830 годами, менее чем за три
поколений, индустриальный мир безвозвратно изменился. Мир стал местом
где люди использовали огромное количество энергии до такой степени, что
предшествующий аграрный век. Определяющая черта промышленной революции
был резкий рост производства на душу населения, что стало возможным благодаря более
эффективные производственные процессы на новых паровых заводах.
Неумолимая сила пара,
расширение котлов привело к промышленной революции. Он заменил
утомляемая мышечная сила людей и животных и позволяла людям делать
вещи, которые одна только мускульная сила не могла сделать. До 1700-х годов большинство
фабрики полагались на энергию ветра или воды. Изобретение, вдохновленное паровой силой, в
много областей; корабли, железные дороги, мельницы и шахты, и это лишь некоторые из них.
Steam стал таким
широко используется то, что период промышленной революции также называют «эпохой»
Steam ».Хотя паровые машины достигли пика своей полезности, их
наследие остается, потому что они впервые внесли в человеческое общество фантастические и плодотворные
понятие использования тепла для создания механического движения. Это идея, более чем
любой другой, который сформировал всю нашу техническую цивилизацию. Пока это
сложно указать точное время и место начала промышленной революции,
к 1760 году все научные и технологические разработки были на месте, чтобы
сделать промышленную революцию неизбежной.
Промышленная революция началась в Англии, и на ее
Корень был углем, которого в Англии было в изобилии. Вуд был основным
топливо, но леса сжигались быстрее, чем их можно было заменить. Как
В результате люди обратились к углю, но добывать уголь было непросто. Часто находили
глубоко под землей, часто под водой. Пар стал источником энергии для
откачать воду и поднять на поверхность топливо, сгоревшее в двигателях.
Промышленная революция оказала серьезное социальное воздействие: она изменила аграрный сектор. общества в индустриальные общества.Население мигрировало из ферм в города как города стали местами возможностей и личностного развития способами это было невозможно в замкнутом, статичном сельском обществе. Тем не мение, промышленная работа часто была более утомительной, вредной и опасной, чем работа в сельское хозяйство или домашняя промышленность. Женщины и дети эксплуатировались до введения в двадцатом веке законов о труде. В навыки многих рабочих устарели, и почти все рабочие стали зависят от рыночных сил, находящихся далеко вне их контроля.Машины казались стать их хозяевами. В конце концов, рабочие нашли силы благодаря общему опыта, развития профсоюзов и политических организаций для исправления худшие эксцессы и защищают свои интересы.
В конечном итоге промышленная революция принесла пользу большинству стран,
обеспечение выхода из ловушки бедности; цикл низкого дохода, низкий
потребление, низкий спрос и низкое производство.
В некоторых регионах мира
процесс можно наблюдать и по сей день. Несмотря на сопротивление полевых командиров,
монахи и автократы были вытеснены квалифицированными профессионалами и торговцами,
процесс индустриализации дает новый крупный средний класс, наделенный
высокая степень грамотности, экономическая мощь, политическое влияние и капитал — и
готовы одобрить количественные измерения и эксперименты.
Вопрос для размышления: есть ли параллели между роль пара в промышленной революции и роль компьютера в конец двадцатого века?
Поршневой двигатель Денниса Папина
Деннис Папин
(1647-1712?) Франции, выдающийся врач и ученый, произведенный в
1690 г. первая паровая машина с поршнем и первая поршневая машина, в которой
конденсация использовалась для создания вакуума.
Ему также приписывают
изобретение предохранительного клапана, который оказался более долговечным, чем конструкция его двигателя,
который использовал внешнее давление воздуха для перемещения поршня, а не высокое давление
Стим.
Его двигатель был больше похож на скороварку. к счастью
для французской кухни он не обращался к этому приложению.
Двигатель Томаса Ньюкомена
В 1712 году кузнец из Дартмута Томас Ньюкомен (1663-1729) Англия создала машину, которая, без сомнения, была настоящей паровой машиной. Называется атмосферный двигатель, он имел поршень, который приводился в действие давлением атмосферы, частичный вакуум, ранее образовавшийся внутри цилиндр.Двигатели Ньюкомена позволили открыть новые угольные шахты, которые иначе были бы неработоспособны. Двигатель Ньюкомена, по-видимому, является первой разработкой использовать поворотный рычаг «шагающей балки» для передачи мощности на привод устройство.
Более быстрый двигатель Джона Смитона
Джон Смитон, выдающийся английский инженер (он
термин «инженер-строитель»), придумал, как увеличить скорость поршня, улучшив
эффективность. В 1773 году его двигатели заменили две ветряные мельницы в сухом доке на
верфи Петра Великого в Констадте. (Кронштадт?) Сухой док мог
вместить до десяти кораблей, и не полностью осушен
ветряные мельницы, опустошившие причал за год.
Джеймс Ватт: Критические улучшения
Джеймс Ватт (1736-1819), известный как отец паровой машины, был родился в Шотландии, но большую часть своей работы выполнял в Англии. (Возможно, он Модель шотландского инженера, из которой был нарисован Скотти из Star Trek). модель двигателя Ньюкомена, он задумал отделить конденсатор от цилиндр, что привело к значительному повышению эффективности.Его 1769 патент также распространяется на другие улучшения, такие как паровая рубашка, масло смазка и изоляция цилиндра для поддержания высокие температуры, необходимые для максимальной эффективности.
Локомотив Ричарда Тревитика
Когда Англия превратилась из страны, которая полагалась на торговлю и сельское хозяйство
для своего существования в то, что основано на производстве товаров,
ей нужен был способ быстрой доставки материалов и продуктов.
Ричард Тревитик
(1771-1833), британский горный инженер, понял, что лучший способ запрячь
мощью существующих паровых машин был локомотив. В 1801 году он построил
первый в мире практичный паровоз, паровоз для перевозки
пассажиры на дороге Корнуолла.
Два года спустя он построил локомотив, который мог перевозить вагоны с
до 15 тонн чугуна. Одноцилиндровый тепловоз с горизонтальным котлом,
горизонтальный поршень и четыре ведущих колеса, он проехал девять миль за четыре часа
на гладких металлических рельсах.Его успех доказал, что достаточная тяга может быть
получается без использования шестерен и зубчатой или зубчатой гусеницы.
Что не менее важно, локомотив Trevithick выпустил свой пар в
дымовая труба или дымоход топки двигателя. Этот метод выхлопа обеспечил
принудительная тяга для топки, создавая более горячий огонь, и применялась на всех
последующие паровозы. Тревитик также модифицировал двигатель Ватта,
превратив его в относительно небольшую конструкцию высокого давления, значительно
уменьшенный вес.
Чтобы показать свой улучшенный локомотив мирским жителям Лондона, в 1808 г. Тревитик установил круговую дорожку внутри ограды, взимая плату за вход. по пять шиллингов за душу населения. Хотя эта сумма была вдвое меньше средней. еженедельной зарплаты, люди бросились наблюдать за работой машины. В «немногие, кто не был робким» ехали за пыхтящим паровозом, пока рельс не сломался, выкатить двигатель из-под рельсов. Перед этой катастрофой Тревитик тщетно предлагал гоняться на своем двигателе с любой скаковой лошадью в течение непрерывных 24 часов, чтобы увидеть, какая мог преодолеть большее расстояние.
Наследие Питера Купера
Питер Купер (1791-1883) был нью-йоркским бизнесменом, который
оставил замечательное наследие как предприниматель, изобретатель и филантроп. В
сын офицера Революционной войны, он поступил в ученики к мастеру карет, когда
было 17 лет. После нескольких успешных лет он оставил эту профессию и основал
ряд предприятий, включая станки для резки ткани, металлургический завод, производство клея
фабрика и завод по производству изингласа.
Он не только изобрел американский
первый паровоз, а также стиральная машина, двигатель сжатого воздуха для
паромы, устройство с водным приводом для передвижения лодок по каналам и многие другие
практические приспособления.Его металлургический завод выпустил первую железную конструкцию.
лучей, и его непоколебимая поддержка Атлантического кабеля Сайруса Филда помогли сделать
это предприятие возможно. Он также какое-то время занимал пост президента
Американская телеграфная компания.
Хотя у него был всего один год формального образования, Купер был сильным сторонник системы бесплатного государственного образования. В 1859 году он основал Cooper Union. предлагать бесплатные курсы в колледже по естествознанию, инженерии и искусству. Классы по-прежнему открыт для любого ученика, который может пройти тесты на интеллект и способности.Он резюмировал свои собственные достижения, отметив, что «я пытался вспомнить что цель жизни — делать добро ».
К 1829 году Купер сконструировал и испытал свой миниатюрный рельсовый локомотив,
Большой палец Тома.
Он был построен из мушкетных стволов для котельных труб, но
управлял 13-мильным участком трассы B&O между Балтимором и Элликоттом.
Миллса, преуспев в достижении поставленной Купером цели.
демонстрация потенциала паровоза руководителям железных дорог.Три года спустя рельсы B&O протянулись на 137 миль к северу и западу.
самая протяженная железнодорожная ветка в мире.
Гиганты пара
Три человека и их ранний вклад заслуживают особого внимания признание, поскольку они заложили основу для того, что было после.
Двигатель Томаса Ньюкомена
Томас Ньюкомен (1663-1729) из Англии, считается изобретателем
первая настоящая паровая машина. Железный мастер по роду занятий, у него был интимный
знание повседневных проблем с перекачкой на оловянных рудниках.Он провел в
как минимум двенадцать лет экспериментов, прежде чем он построил полномасштабный паровой двигатель.
Названный атмосферным двигателем, на самом деле это был насос.
Двигатель состоял из
латунный цилиндр, открытый воздуху. Пар подавался под поршень из
отдельный котел и конденсировался струей холодной воды, которая была нагнетаема внутрь
цилиндр. Под поршнем образуется вакуум, позволяющий опускать его
давлением атмосферы, действующей сверху, производя мощность
Инсульт. Шток поршня был соединен цепью с одним концом деревянной балки,
повернулся, как качели.Другой конец балки приводил в действие поршень
водяной насос в шахте. Двигатель был способен производить около восьми или
десять ходов в минуту, то есть автоматически регулируется собственной арматурой.
Двигатель Ньюкомена зависел от веса насосных штанг
подтянуть паровой поршень вверх по цилиндру. Он не использовал расширение
пара в его двигателе. Пар использовался только для создания вакуума в
цилиндр, оставив работу при атмосферном давлении.Первое
зарегистрированный двигатель Ньюкомена был построен в 1712 году для осушения шахты (угольной шахты) на
Типтон, Англия. Примерно в 1755 году двигатель был экспортирован в Северную Америку.
оставалась практически неизменной до изобретений Джеймса Ватта и улучшений в
1769. К 1790 году двигатель Ньюкомена был почти полностью заменен на двигатель Watt.
двигатель.
Несмотря на весь свой успех, Ньюкомен умер в 1729 году, практически неизвестный за пределами небольшой круг инженеров. Однако мерилом его важности является то, что Ведущее британское общество по изучению истории инженерии и Technology, Общество Ньюкомена, было названо в его честь, когда оно было основано в 1921 году.
Двигатель Денниса Папина
Первый поршневой двигатель был разработан в 1690 году французами.
врач и изобретатель Деннис Папен (1647-1712?)
для перекачки воды. Фактическая работа машины была
осуществляется воздухом, а не давлением пара. Он состоял из одного цилиндра, который
также служил котельной. На дно контейнера налили небольшое количество воды.
цилиндр и нагревали до образования пара. Давление этого пара увеличивало
поршень вставлялся в цилиндр, а после его подъема источник тепла
снят с нижней части баллона.
По мере охлаждения цилиндра пар
конденсировалось и давление воздуха в верхней части поршня заставляло поршень
вниз. Папен утверждал, что его изобретение будет иметь явное преимущество перед водой.
сила. Однако ему было трудно найти финансовую поддержку, и его карьера
закончился бедностью и безвестностью. Папен не достиг практических успехов ни в одном из
своими изобретениями он проложил путь для своего
более успешных последователей.
Улучшения Джеймса Ватта
Шотландец Джеймс Ватт (1736-1819), хотя
он не изобрел паровой двигатель, его почитают как отца современного пара
двигатель, так как его улучшенные паровые машины приводили в действие фабрики, фабрики и
насосы как в Европе, так и в Америке к концу восемнадцатого века.
Ватт работал мастером математических инструментов с 19 лет, и вскоре
заинтересовался усовершенствованием паровой машины. Он сделал паровой двигатель
практическая машина, получив свой первый патент в 1769 году. Первым достижением Ватта было
в изоляции паропроводящих труб от потери тепла.
и в защите котла
снаряды от быстрой потери тепла. Эта экономия тепла была основным открытием, которое
так много сделал для того, чтобы Ватт занял выдающееся положение в качестве инженера-паровщика. Ватт
увидели, что абсолютно необходимо, чтобы баллон был горячим, насколько это возможно.
возможно, чтобы предотвратить чрезмерную потерю пара, и что вся конденсация должна отводиться
поместить в сосуд отдельно от баллона.Это привело к его развитию
конденсатор, расположенный снаружи двигателя, что значительно повысило экономичность двигателя и
эффективность. Отдельный конденсатор был самым большим улучшением из когда-либо сделанных.
к паровому двигателю. Ватт определил свойства пара, особенно
отношение его плотности к его температуре и давлению. Его раздельное уплотнение
камера предотвратила огромные потери пара в цилиндре и увеличила
условия вакуума. Затем Ватт добился эффективности, просто накрыв верхнюю часть
цилиндр и с использованием пара низкого давления, а не атмосферного давления, чтобы
опустите поршень, когда под ним образуется разрежение.
К 1781-82 гг. Ватт сделал свой двигатель двухстороннего действия, как давно хотел сделать. Применяя пар поочередно ниже и выше поршня, чтобы произвести рабочий ход в обоих направлениях, он создал двигатель, более подходящий для обеспечения вращения движение. Три года спустя он запатентовал «параллельное движение», изобретение чем он гордился больше всего, — удерживать жесткий поршневой шток в вертикальном движении, в то время как прикреплен к концу колеблющейся балки. Вращательный двигатели пользовались большим спросом.
В 1781 году компания Consolidated Mines of Cornwall заменила семь двигателей Newcomen. с пятью Ваттами. Выполнив ту же работу, они израсходовали всего 6 100 тонн угля в год на 19 000 тонн двигателей Ньюкомена.
Ватт не имел себе равных в изобретательском диапазоне и научном мастерстве. Не
наименьшим из его нововведений была концепция лошадиных сил.
Сравнение мощности пара и лошадиных сил было сделано ранее
инженеров, но Ватт был одним из первых, кто использовал определенное число: один
Мощность была измерена как 33 лошадиных силы.
000 фут-фунтов работы в минуту. В течение нескольких лет его продукцию часто называли четырнадцатью лошадьми.
двигатели, двадцатилетние двигатели и так далее.
Центробежный или флайбольный регулятор,
который он изобрел в 1788 году, и который автоматически контролировал скорость
двигатель, сегодня вызывает особый интерес. Это устройство было предвестником двадцатого века.
автоматизация.
Джеймс Ватт был также известным инженером-строителем, несколько обзоров маршрутов каналов. В 1767 году он изобрел приспособление, приспособившее телескопы для измерения расстояний.Ватт умер в 1819 г. Англия, где он проделал большую часть своей работы. Электрический блок, ватт, был назван в его честь.
Железные дороги
Единственный фактор, позволивший создать успешную железнодорожную сеть
возможно было развитие паровой энергии в восемнадцатом веке
Индустриальная революция. И все же «концепция железной дороги» была намного старше, чем
Сама промышленная революция.
Еще в начале шестнадцатого
века, например, немецкие угольщики обнаружили, что
перемещать тяжелые грузы с углем, если колеса тележки двигались по ровным путям.Решение
должен был положить деревянные доски на неровную землю и толкать тележки по ним.
треки. Вскоре было обнаружено, что рельсы уменьшают трение и обеспечивают лучшую
управление движущимся транспортным средством. Отсюда это было простое расширение
концепция использования лошадей или других животных для передвижения машин по рельсам.
Ранние железные дороги в Европе и Америке
Первобытная железная дорога враждебно относилась к рабочие, опасавшиеся потерять работу в случае замены лошадей на паровозах.
Угольная промышленность на северо-востоке Англии была более проницательной. В 1812 г. на Миддлтонской шахтной железной дороге начали использовать первые в мире коммерческий паровоз, разработанный Мэтью Мюрреем, для перевозки угля на шахтах.
С самого начала английские дизайнеры создавали свои
локомотивы на гладкой тележке жесткой рамы, проходившей вне колес и
доминировал в дизайне.
Американские дизайнеры, обладающие изобретательским мастерством,
должно быть пришло с пограничной подготовки, вставьте раму внутрь колес, где она
было почти невидимым.Отсутствие рамы, напоминающей тележку, позволило сэкономить вес и
материал, давая гибкую машину, которая была намного лучше приспособлена к
неопределенности раннего железнодорожного полотна и ограниченных ремонтных мощностей.
Одна из первых поездок по железной дороге в г. Соединенные Штаты были пробегом 1831 года между Олбани и Скенектади, Нью-Йорк. Йорк. За его дровяным локомотивом, ДеВитт Клинтон, стоял платформа для воды и дерева: за ней была дилижанс-секция для пассажиры. Первоначальный рывок поезда сбил с толку большинство гонщиков. сиденья и искры из дымовой трубы Клинтона подожгли зонтики, которые они подняли как щиты.Впоследствии было внесено много механических улучшений, как в Англии и США.
Один пассажир описал поездку на локомотиве 1830 года следующим образом:
«Вдали мы летим на крыльях ветра со скоростью пятнадцати-двадцати живых
миль в час, разбрасывая искры и пламя с обеих сторон, прошли
три ручья с соленой водой, прыжок, шаг и прыжок и достигли конца
линия .
.. прежде, чем кто-либо из нас успеет определить, разумно ли было бояться «.
Примерно до 1940 г. паровые машины обеспечивали движущую силу большинства локомотивов, используемых на U.С. железные дороги. Впоследствии паровоз во многом устарел. в в начале 80-х годов на железных дорогах США работало 12 паровозов, из них 10 используется на узкоколейных туристических маршрутах в Колорадо.
Большой палец Тома: влиятельный локомотив
Tom Thumb был самым известным паровозом в ранней американской железной дороге. история. Он был построен Питером Купером в 1829 году, чтобы продемонстрировать сомневающимся железную дорогу. руководителей, что паровая сила будет эффективнее, чем упряжка лошадей они использовали.
Быстрый рост населения вызвал огромный спрос на более быстрые
способы перевозки грузов и пассажиров. Каналы были популярны, но они тоже
долго строить и были ограничены несколькими географическими областями. Вагоны, запряженные
лошади по рельсам могли идти куда угодно и казались хорошим
решение.
Проблема заключалась в ограниченности самих лошадей — потребовалось такое их было много, и они могли двигаться только на определенное количество миль в час. В Англии, разработчики железной дороги уже решили проблему, изобретя паровой двигатель. локомотив для перемещения груженых вагонов.Но английские паровозы, такие успешные на ровных прямых английских трассах были слишком тяжелыми и жесткими для холмов и кривые американских треков.
В этой удручающей ситуации оказался настоящий пионер американского предприятие, Питер Купер. Торговец из Нью-Йорка, он понял механиков, исходя из своего опыта работы вагоностроителем и владельцем чугунолитейного завода. Когда в 1827 г. была организована железная дорога Балтимора и Огайо, он добился больших успехов. инвестиции в землю Балтимора.
Железная дорога Балтимора и Огайо, первая в стране,
регулярное сообщение, было запущено, чтобы соединить Балтимор с рекой Огайо, 379
миль отсюда.К 1829 году в эксплуатации находилось только 13 миль пути, и Купер был
беспокоится о своих инвестициях.
Убежденный, что мощность пара была ответом на
железнодорожных проблем, он призвал сопротивляющихся директоров попробовать. Когда они
колебались, он заверил их: «Я считаю, что смогу собрать локомотив
сам.»
Купер начал с небольшой паровой машины, которую он принес из Нью-Йорка. Цилиндр представлял собой цилиндр / 4×14 1/2 дюймов. Добавил он вертикальный котел диаметром 20 дюймов и высотой около 5 футов, и он использовал два старые мушкетные стволы для труб.Чтобы нагреть уголь сильнее и получить достаточно пара, он прикрепил воздуходувку к барабану. Он был прикреплен шнуром к колесу железной дороги. тележка. Конечный результат был таким крошечным, что Купер назвал его Tom Thumb.
Потребовалось несколько месяцев
возиться, чтобы заставить вещи работать правильно. На одном раннем пробном запуске немного
Локомотив мчался на конной повозке по соседнему рельсовому пути. он выигрывал
когда соскользнул шнур с барабана воздуходувки, и на насмешки
из водителей конной повозки улетучился пар двигателя.
Конечно лошадь
выиграл гонку.
Наконец Купер был готовы продемонстрировать свое изобретение, и в субботу, 28 августа 1830 г., толпа собрались в депо на Пратт-стрит в Балтиморе, чтобы проводить их. Тома Ихумба В экипаже под открытым небом находились две дюжины высокопоставленных гостей, а сам Купер двигатель. В тринадцати милях до конца линии у Эллисон-Миллс, локомотив поднял поезд со средней скоростью 18 футов на милю и около крутые повороты. На это ушло час 15 минут.На обратном пути с Еще четыре пассажира, поезд преодолел 13 миль за 61 минуту, в том числе четырехминутная остановка в среднем депо, чтобы набрать воду. После полудня демонстрация была триумфом. Экспериментальная модель Купера доказала, что для железные дороги, паровая энергия была лучшим вариантом. Итак, Little Tom Thumb выиграл гонку после все!
Локомотивы Соревнования
Только в 1829 г.
локомотив, разработанный в Англии для использования в обычных коммерческих железнодорожных перевозках.
как пассажиров, так и грузов.В том году Джордж Стефенсон вошел в свой
локомотив Ракета в соревновании с другими локомотивами на приз 500
фунты, предлагаемые Ливерпульско-Манчестерской железной дорогой. Стивенсона
локомотив наилучшим образом отвечал всем требованиям, предъявляемым железной дорогой к практическому применению.
операция. Ракета массой более семи тонн трижды тянула груз.
собственной массой со скоростью 12,5 миль в час и буксировал пассажирский автобус, наполненный
пассажиры на скорости 24 миль в час. Этот спектакль стимулировал создание других
локомотивы и расширение железнодорожных линий.Это был первый
прорыв из длительного периода проб и ошибок изобретение для создания
раз и навсегда потенциальную эффективность паровоза.
Вызов огромного материка, который бесконечно манил
на западе американцы с особым рвением относились к железным дорогам. Как Ракета была
разрабатывались в Англии, мы дерзко начинали строить Балтимор и
Полоса отчуждения в Огайо, которая будет охватывать не менее 300 миль от Балтимора через
пустыня Аллегейни до Уилинга, Западная Вирджиния.
Первые американские железные дороги приводились в движение лошадьми. B & O арендовал лошадей в дилижансах, и лошади не требовались тянуть автомобили (называемые фургонами) на расстояние более шести или семи миль. Работа сделана лошадиные силы стоили огромной суммы в 33 доллара в день, и эта сумма вызвала у руководства предусмотреть полную замену лошадей паровой тягой.
Вскоре мечта осуществилась. В 1830 году Tom Thumb стал историческим
поездка на Миллс Эллиотта за пределами Балтимора, в среднем пять с половиной
миль в час.В следующем году часовщик Финеас Дэвис построил
York, двигатель, который значительно превосходил Tom Thumb, и выиграл первый
приз в размере 4000 долларов в конкурсе B&O на лучший паровой двигатель. Йорк
преодолел самые крутые повороты на максимальной требуемой скорости пятнадцать миль в час и получил
разгон до тридцати пяти миль в час на прямых участках. Далее Йорк
можно было оперировать за 16 долларов в день, что составляет менее половины стоимости эквивалентной конной
двигательная установка.
После успешного использования пара B&O, Rail сети индустриальных обществ быстро расширялись, связывая воедино отрасли и сообщества мира.Расширились и локомотивы. Дальние потомки маленького Пальца Тома превратились в гигантских сочлененных монстры рельсов, внешний вид и звуки которых никогда не будут забыты любой, кто их испытал.
Наиболее распространенная классификация локомотивов основана на
количество и расположение колес, которыми оснащен двигатель. Этот
классификация дает количество ведущих колес, а также количество колес на
прицепной грузовик. Таким образом, локомотив 2-4-0 — это двухколесный локомотив.
грузовик, четыре ведущих колеса и без прицепного грузовика.Типичный локомотив
1800-х и 1870-х годов был 4-4-0 весом около 30 тонн. До Второй мировой войны
локомотивы включали сочлененные 2-8-8-4 типов, способные перевозить 15 тыс. тн.
нагрузка на ровную поверхность. После войны пар быстро вытеснил Дизель.
мощность благодаря более экономичным эксплуатационным расходам.
Паровые автомобили и пароход Stanley
The Stanley Steamer, один из самых известных паровых автомобилей, был построен и изготовлен однояйцевыми близнецами, Фрэнсисом Эдгаром и Фриланом Оскаром. Стэнли родился в большой семье на ферме в Кингфилде, штат Мэн.Осенью В 1896 году братья Стэнли начали делать паровые безлошадные повозки для своих собственное использование. Многие предлагали купить его еще до того, как машина была доработана. После продажи первой модели они приступили к созданию еще двух. Эти две машины также продавались до доработки весной 1897 года. В течение того года и в 1898 году они построили и продали около 18 безлошадных экипажей. Через В июле 1899 года было построено и продано 200 автомобилей, благодаря чему братья Стэнли первые люди в мире, которые начали производить автомобили в промышленных объемах.
Весной 1899 года Стэнли продали компанию и их
права на производство для Locomotive Company of America, но весной 1901 г.
Стэнли выкупили свои права на производство и сформировали Stanley Motor.
Транспортная компания.
Автомобиль состоял из 32 подвижных частей, включая переднюю и заднюю. колеса и рулевой механизм. Сначала основным топливом был керосин, но бензин. в конечном итоге был использован в их котле с дымовыми трубами. Управление пароходом Stanley Steamer осуществлялось двумя пальцами одной руки. рука.У него не было трансмиссии, но был двухцилиндровый двигатель. расположен под полом, и только одна шестерня входит в центр его коленчатый вал, который прямо крутил задние колеса.
Отличительной особенностью автомобиля стал округлый капот. Это
работал плавно, почти невозможно было заглохнуть и быстро разгонялся.
Это действительно была раскатная печь — этакая самоходная печь. Его недостатки
включены несколько минут, необходимых для приготовления на пару. ограниченный
количество миль, которые можно было преодолеть на одном бойлере, наполненном водой, быстрое
коррозия котла и трудности с горелкой.
Фред Мариотт, возглавлявший отдел технического обслуживания фабрики Стэнли, вошедший в историю в 1906 году, когда он установил мировой рекорд скорости 127,66 миль в час в Стэнли Ракета в Ормонд-Бич, Флорида. Рекорд, который относится к автомобилям с меньшим чем 30 лошадиных сил, стоит до сих пор. Любовь братьев Стэнли к гонкам закончился в следующем году, когда Stanley Steamer, неофициально неофициально миль в час, попал в аварию, в результате которой была разрушена машина.В 1907 г. Stanley Steamer стал первым автомобилем, который двигался быстрее поезда. Этот автомобиль разгонялся до 150 миль в час.
В 1908 году, Стэнли братья произвели и продали (примерно за 2500 долларов) «Джентльменский 30 лошадиных сил». Speedy Roadster », способный развивать скорость до 60 миль в час и более 50 километров в час. миль на одном баке с водой. Эти спортивные гоночные автомобили были 13 футов в длину, и большинство из них были сбиты с толку своими энтузиастами-операторами.
В 1908 году было продано около 4000 пароходов Stanley, но
продажи паровых автомобилей снизились, так как автомобили с бензиновым двигателем становились все более популярными.
популярный.В 1917 году братья ушли на пенсию, и компания продолжила свое существование под новым руководством.
до банкротства в 1924 году. Паровозы, как и ранние электромобили,
не могли конкурировать с автомобилями, работающими на бензине внутреннего сгорания
двигатели. Люди боялись управлять транспортным средством с открытым пламенем и горячим
Стим. Зимой, когда машина стояла, образовывались огромные облака белого пара.
работала, а вода, используемая для производства пара, имела тенденцию к замерзанию автомобиля, была
не используется. Вдобавок понадобилось около пятнадцати минут, чтобы набраться пара, и
частые остановки были необходимы, чтобы восполнить потерю воды из-за
кипячение.
Пар на воде
Более 70 процентов поверхности Земли — это вода, и эта вода
часто было большим препятствием для путешествия. Бескрайние расстояния морей и
океаны были проблемой для цивилизаций, привязанных к суше. Ранние корабли использовали
мышцы, ветер и потоки для движения, что в конечном итоге приводит к очень эффективному
и практичный дизайн.
Но на самом деле именно сила пара стала причиной того, что
мир меньше.
Пенсильванский Роберт Фултон (1765-1815), художник, оружейник и инженер, чаще всего ассоциируется с с изобретением парохода.Он начал экспериментировать с веслом катались на лодках еще мальчиком в 1779 году. Он отправился в Европу изучать живопись, но вскоре обратились к инженерным проектам. В 1800 году Фултон попытался продать французские правительственная подводная лодка, чтобы топить британские корабли. В 1803 году он произвел модель бортовое судно, а вскоре и рабочее судно, которое было первым успешно продемонстрирована на реке Сена в Париже, Франция. Тем не мение, В то время Европа не проявляла интереса к изобретениям Фултона, и он вернулся в Соединенные Штаты, чтобы продолжаю свои эксперименты.
В 1807 году Фултон использовал 20-сильный двигатель типа Джеймса Ватта.
двигатель, приводящий в движение коленчатый вал гребного колеса в его теперь знаменитом пароходе,
Клермон. На этой лодке совершались прогулочные прогулки по реке Гудзон между Нью-Йорком.
и Олбани. Это был плоскодонный. 100-тонный корабль с корпусом, способным нести
как пассажиров, так и грузов. Современник назвал ее «чудовищем, движущимся по
воды, бросая вызов ветру и приливу, и дыша пламенем и дымом ». Горящий сосновый лес
для топлива вместо угля корабль двигался быстрее, чем любой пароход прежде,
достигая скорости пяти миль в час.Клермон преодолел 130 миль на своем
первый рейс. За три месяца он заработал 1000 долларов при первоначальной стоимости в 20 000 долларов.
Первым пароходом, совершившим морское путешествие, был «Феникс» полковника Джона Стивенса, который в 1809 г.
паром из Хобокена в Филадельфию, и очень скоро люди по обе стороны
Атлантики мечтали пересечь ее на парах. Американцы выиграли
гонки, когда в 1819 году пароход Саванна из Грузии прибыл в Санкт-Петербург.
через порты Великобритании и Северной Европы.Это была трудная поездка: все
уголь на борту был израсходован до того, как «Саванна» достигла Ирландии, а
Обратный путь в США осуществлялся в одиночку.
Британский корабль «Сириус» в 1838 г. стало первым судном, совершившим трансатлантический плавание полностью на пару. «Сириус» также был одним из первых пароходов. должен быть оснащен поверхностным конденсатором, позволяющим использовать пресную воду и повторно используется в котлах вместо соленой воды.
Еще в 1811 году на реке Огайо появился первый пароход. запущен.Последующее открытие западные границы были бы невозможны без пароходов, маленьких, легких, быстрых и недорого. К 1830 году около 230 пароходов перебивали реки Америки. До пара, 120 дней были потрачены на то, чтобы курсировать на плоскодонках из Нового Орлеана в Сент-Луис, путешествие 1300 миль. К 1826 году пароходы сократили время перехода до девять с половиной дней. К 1834 году количество пароходов, прибывающих в Новый Орлеан ежегодно, составляло 2300, что указывает на торговля этого порта.
Расцвет жизни на реке Миссисипи, 2350 миль
долго, пришли с пароходом, но реки дальше на запад также преобразовались
когда прибыл пароход.
Так, вдоль далекой реки Колорадо большой
количество гребных пароходов — самая дешевая и эффективная форма
транспорта на Западе более пятидесяти лет после
Калифорнийская золотая лихорадка 1849 года.
Женщины и паровозы
Начало войны в Европе в
1914 год заложил основу для новых отношений между женщинами и американцами.
железные дороги. После нападений на американских граждан в 1917 году страна объявила войну.
против Германии и ее союзников.Война потребовала мобилизации миллионов
Американские мужчины, создавая серьезную нехватку рабочей силы, необходимой для того, чтобы справиться с тяжелым трудом.
увеличение военного движения. Железные дороги были вынуждены набирать сотрудников на
крупномасштабные впервые в их истории. Главная
процент рабочих мест для женщин составляли канцелярские и уборщицы. Тем не мение,
нередки случаи, когда женщины обслуживали огромные паровозы, выполняли
все от ремонта до заправки. К концу войны в 1918 году железные дороги
наняли 101 785 женщин по 99 различным профессиям.
Когда разразилась Вторая мировая война, многие женщины все еще работали после предыдущей войны были готовы уйти в отставку, но остались обучать следующую группу входящие железнодорожники. К концу войны на призыв снова ответили 200 000 женщин.
Большинство статей или книги, написанные об истории женского труда, обычно указывают на две мировые войны как период, когда железные дороги впервые наняли женщин на «мужские работы». Однако недавние исследования выявили информацию о том, что паровые железные дороги, поскольку еще в 1900 году нанимали женщин машинистами паровых молотов, пожарными и инженерами, Багажники, тормозники, разнорабочие и кондукторы, хотя и в небольшом количестве.
Справочник экспонатов
Паровой велосипед:
Паровой велосипед мощностью в одну л.с.
был доступен в виде комплекта до середины 1950-х годов. При правильной сборке он мог достигать
скорость 25 миль в час. Паровой котел, преобразующий воду в пар.
мгновенно, снабжается энергией, не создавая угрозы безопасности большой находящейся под давлением
паровой сосуд.
Двигатель Corliss:
Названный в честь своего изобретателя, Двигатель Корлисса считался настолько эффективным, что Корлисс позволял своим клиентам платить ему, используя экономию топлива, полученную от использования его дизайн.
Подъемный двигатель
| Эта модель подъемного двигателя часто изображает тип паровой машины. используется шахтерами для перемещения людей и оборудования между поверхностью и землей уровни. Двигатели этого типа могли также использоваться в промышленных условиях. управлять лифтами. Модель имеет высоту 22 дюйма, ширину 9 дюймов и ширину 15 дюймов. дюймов в длину. | |
Большой стационарный паровой двигатель Overtype
Создан по образцу типичного одноцилиндрового парового двигателя, который использовался для питания
все оборудование на небольшом заводе в начале 20 века. Типичный
применение будет на текстильной фабрике для работы больших ткацких станков и других
оборудование.Модель приводится в действие небольшим электродвигателем, соединенным с большим маховиком через ременная передача с двойным редуктором. |
Паровой трактор Шоумена:
| Создан по образцу большого парового трактора, который использовался на окружной ярмарке в 1920-х годах. Эта машина будет использоваться для буксировки вагонов для перевозки оборудования, для питания машин, а также для подачи электроэнергии для освещения ярмарки и питания аттракционов.Также известный как дорожный локомотив, он будет иметь дифференциал для работы на дорогах с твердым покрытием. Модель длиной 19 дюймов составляет примерно 1/13 от полного размера. Купол полностью освещен, а
Модель приводится в действие небольшим электродвигателем, спрятанным в угольном бункере. Рабочий
Установлен дифференциал, а также заводной барабан для работы с краном. СМИ: в основном детали конструктора Meccano, произведенные в Ливерпуле, Англия, со времен Второй мировой войны до 1970-е годы. Meccano был английским аналогом American Erector Set.Эти двое модели были построены из большой коллекции деталей, полученных за многие годы, а не из из единого конструктора. |
Насос с шагающим рычагом:
Возвратно-поступательное движение подвижной балки, используемой для передачи энергии от пара двигатель к питаемому устройству напоминал людям движение шагающих ног, отсюда и название. Прогулочные балки использовались на паромах, следовавших в Сан-Франциско. Залив Франциско в 1950-х годах, и сегодня его можно увидеть на часто столкнулись с нефтяными насосами, разбросанными по американскому ландшафту, хотя они приводятся в движение Дизельные двигатели.
Модель паровозов:
Разнообразие моделей
на выставке, некоторые достаточно большие, чтобы действительно ездить.
Некоторые из них были
используется как реквизит в постановках местных театров. Модели
включают:
«Смоки» 4-4-0
Обозначение 4-4-0 относится к колесная формула: 4 колеса на ведущем грузовике, 4 водителя и без ведомого грузовик. 4-4-0 широко использовались в 19 веке. В оформление типично для периода Гражданской войны.Обратите внимание на нарисованную горную сцену сбоку от фары. Двигатели того периода часто приписывались конкретный инженер, который очень гордился внешним видом и обслуживанием его механический конь и добавил сусальное золото, индивидуальные свистки и другие декоративные Предметы.
Том Палец 2-2-0
Tom Thumb был первым локомотивом американской постройки, который использовался в общественных коммерческих целях.
услуга. Он был спроектирован и построен Питером Купером в 1829 году.
знаменитые скачки против лошадей, организованные, чтобы убедить новую железную дорогу B&O
купить локомотив.Лошадь победила, хотя Том Палец вел, пока
приводной ремень начал проскальзывать.
Локомотив был разобран и переработан на
частей в 1834 году, но действующая копия в натуральную величину выставлена в Балтиморе.
Консолидация 2-8-0
The Consolidation был одним из самых популярных типов локомотивов в использовать на рубеже веков. Этот локомотив смоделирован по образцу одного в использовался Денверской железной дорогой и Южным парком в 1880-х годах. Оригинал был на самом деле локомотив узкой колеи, работающий по рельсам, находящимся на расстоянии всего 3 фута друг от друга, но эта модель соответствует стандартным габаритным размерам.Он также отображает более современные клапанная передача, используемая после 1910 года. Эта рабочая модель имеет длину 75 дюймов, 16 дюймов в высоту и около 15 дюймов в ширину.
Шай локомотив:
Паровоз Шай,
спроектированный лесорубом Эпраимом Шаем в 1880 году, часто использовался на узкоколейке.
лесозаготовительные железные дороги с небольшими размерами, вращающимися грузовыми автомобилями и высоким передаточным числом.
Передаточное отношение сделало его идеальным для перевозки бревен по крутым склонам и крутым поворотам.
от места распиловки до лесопилки. Мощность передавалась через коленчатые валы на
пара тележек с независимым приводом.Построено более 2700 шайев,
но осталось менее 100. Локомотивы этого типа все еще используются, но сейчас
служат для перевозки туристов, а не бревен.
Железнодорожники часто описывают его характерное быстрое пыхтение и пыхтение.
как «Шесть лет и звучать как шестьдесят».
Понравилась выставка? Ваше онлайн-пожертвование поможет нам поддерживать эту выставку и создавать другие. Спасибо за поддержку!
Библиография
Веб-сайтов
Государственный музей железных дорог Калифорнии (Сакраменто)
Государственный музей железной дороги Калифорнии, входящий в состав Департамента парков и парков Калифорнии.
Рекреация существует для сохранения истории и артефактов железнодорожной отрасли.Этот сайт служит знакомством с музеем и многими его постоянными экспонатами.
Engineeringdegree.net
Это хорошая коллекция ссылок о развитии паровой энергетики.
Железнодорожный музей Балтимора и Огайо В железнодорожном музее B&O находится одна из старейших и наиболее обширных железных дорог. коллекции в мире. Его реестр подвижного состава, исторических зданий и Ассортимент мелких артефактов делает его Меккой железной дороги. Из произведений искусства и серебро для масленок и торговых инструментов — коллекция охватывает все аспекты отрасли вплетены в фольклор и культуру Америки.
История поездов
Полностью посвящен поездам с 1800 по 1950-е гг.
История паровой энергетики
Здесь есть несколько очень интересных экспонатов — коллекция прекрасно выполненных
электрические масштабные модели и реальные паровые машины всех типов.
Книги
На паровозе, А
Альбом для рисования, Хуч Скарри, Прентис Холл.
Нью-Йорк, 1987
Удивительные лодки, Юниоры-очевидцы-2л. Альфред Кнопф.
Нью-Йорк
Колониальные мастера
и начало американской промышленности,
написано и проиллюстрировано Эдвином
Тунис.Издательская компания «Мир».
Кливленд и Нью-Йорк,
1965 г.
Ранние американские паровозы, Первая семерка
Десятилетия — 1830-1900 гг.
Рид Кинерт, Superior Publishing Co., Сиэтл,
1962 г.
Восемнадцатый Cenhuy Inventlons, K.T. Роуленд, Дэвид и
Чарльз,
Newton Abbot, Barnes and Noble Books, Нью-Йорк, 1974.
Путеводитель по паровозам Северной Америки — История и развитие
Steam Power с 1900 года.
Джордж Друри, Kalmbach Books, WI., 1993.
История технологий,
Промышленная революция, 1750-1850,
Под редакцией Чарльза Сингера, Э.Дж.
Холмярд, К. Холл, Тревор И. Уильямс,
Vol. IV, Оксфорд в отеле Clarendon
Press, Лондон, 1958.
How Things Work, Стив Паркер, Random House, Нью-Йорк
Йорк, 1991
(для детей)
Промышленная революция: идеи, которые
Изменил мир
Филип Уилкинсон и Майкл Поллард.
Иллюстрировано Робертом
Ingpen. Chelsea
House Publishers, Нью-Йорк и Флдадефла,
1995 г.
Машины,
Библиотека наук о жизни. Роберт О’Брлен и редакторы
жизни, Time Incorporated,
Нью-Йорк, 1964 год.
Маршалл Кавендиш
Иллюстрированное руководство по паровозам,
Кристофер Чант, иллюстрировано
Джон Бэтчелор, Маршалл Кавендиш.
Нью-Йорк. Лондон. Торонто, Сидней.
1989 (для детей)
Сила пара: иллюстрированная история
The World’s Steam Age,
Аса Бриггс, Издательство Чикагского университета,
1982 г.,
Корабли Пара, Ламонт Бьюкенен, Макгроу-Хилл, 1956 г.
Стационарный паровоз, Джордж Уоткинс, Дэвид и
Чарльз,
Newton Abbot, W. J. Holman Limited, 1968.
Дней на пароходе,
Фред Эрвинг Дейтон, иллюстрированный Джоном Уолкоттом
Адамс, Frederick Stokes Co.,
Нью-Йорк, 1925 год.
Паровоз, его форма и функции Туплин В.А.,
Скрибнер.
Нью-Йорк, 1974.
История парохода Стэнли,
Джордж Вудбери, Нортон и Компания, Нью-Йорк, 1950.
Техника и
Цивилизация, Луи Мамфорд, Книга Предвестников,
Harcourt.Brace и World.
Inc., New York and Burlingame, 1934,
1962.
The Technolgy of Man. А
Визуальная история, Карло Чиполла и Дерек
Birdsall., Holt. Райнхарт и
Уинстон, Нью-Йорк, 1980 год.
Вот как это работает — Коллекция
Машины, Роберт Гарднер.
Иллюстрировано Джеффри Брауном, Doubleday и
Компания, Город-сад.
Нью-Йорк, 1980.
Поезда вокруг света, Octopus Books, Лондон, 1972
Наши особые благодарности
Музей многим обязан лиц для этой выставки.Мы особо ценим и благодарим:
Дик Бартелл, Билл Баумбах, Джим Бове, Ширли Берман, Энн Чеймберлен, Глен Кристофферсон, Джон Грант, Дон Кепфер, Фрэнк Ливермор, Пегги Моррис, Эндрю Моррисон, Пол Ниберг, Дэйв Петерсону, Монро Почтальон и Эвелин Уайт за предоставление артефактов и материалы, представленные на этой выставке.
Спасибо также Art Adams, Sue Beaver, Roger Broussal, Dick
Кларк, Эрни Факсон, Чарльз Гиллис, Ральф Иглер, Уэйланд Ли, Джен Ленингер,
Беверли Нельсон, Теодора Нельсон, Чарли Пак, Билл Веренд, Мириам Веренд,
Роберт Верстед, Энн Райт и Гордон Райт
за планирование, установку и поддержку этой выставки.