Кто изобрел паровой двигатель: Паровая машина — это… Что такое Паровая машина?
Паровая машина — это… Что такое Паровая машина?
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. НюрнбергЗначение паровых машин
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 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 действия
Для привода паровой машины необходим паровой котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на 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.
Изобретение и развитие
Первое 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 Таки ад-Дином Мухаммедом ( англ.
). Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого на лопасти, закреплённые по ободу колеса. Подобную машину предложил в 1629 году 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 Херонимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Севери (см. ниже). Принцип действия и применение паровых машин было описано также в 1655 году англичанином Эдвардом Сомерсетом.
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 Таки ад-Дина и Севери; ему также приписывают изобретение множества важных устройств, например, предохранительного клапана.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. 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). 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.
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 машины
Гравюра 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». 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.
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.[1]
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. 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 помпа (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.
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.[1]
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.
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. Принцип двойного действия повышает скорость работы машины и улучшает плавность хода.
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 лёгким 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.
В 1832 году впервые в России на заводе была построена паровая машина с кривошипно-шатунным механизмом для военного парохода «Геркулес». Это была первая в мире удачная для пароходов паровая машина без балансира в 240 сил.[2] Англичане дважды, в 1822 и 1826 годах, делали попытку изготовить такие машины для своих пароходов, но они оказались неудачными и их пришлось заменить обычными балансирнами машинами. Лишь на пароходе «Горгон» («Gorgon»), спущенном на воду в 1837 году, они смогли установить машину прямого действия (без балансира), которая стала работать нормально.[3]
Парораспределение
Индикаторная диаграмма, показывающая четырёхфазный цикл поршневой паровой машины двойного действияВ большинстве возвратно-поступательных паровых машин пар изменяет направление движения в каждом такте рабочего цикла, поступая в цилиндр и выходя из него через один и тот же коллектор. Полный цикл двигателя занимает один полный оборот кривошипа и состоит из четырёх фаз — впуска, расширения (рабочая фаза), выпуска и сжатия. Эти фазы контролируются клапанами в «паровой коробке», смежной с цилиндром. Клапаны управляют потоком пара, последовательно соединяя коллекторы каждой стороны рабочего цилиндра с впускным и выпускным коллектором паровой машины. Клапаны приводятся в движение клапанным механизмом какого-либо типа. Простейший клапанный механизм даёт фиксированную продолжительность рабочих фаз и обычно не имеет возможности изменять направление вращения вала машины. Большинство клапанных механизмов более совершенны, имеют механизм реверса, а также позволяют регулировать мощность и крутящий момент машины путём изменения «отсечки пара», то есть изменяя соотношение фаз впуска и расширения. Так как обычно один и тот же скользящий клапан управляет и входным и выходным потоком пара, изменение этих фаз также симметрично влияет на соотношения фаз выпуска и сжатия. И здесь существует проблема, поскольку соотношение этих фаз в идеале не должно меняться: если фаза выпуска станет слишком короткой, то большая часть отработанного пара не успеет покинуть цилиндр, и создаст существенное противодавление на фазе сжатия. В 1840-х и 1850-х годах бы
История изобретения паровых машин
- Статья опубликована 26.06.2014 05:49
- Последняя правка произведена 20.08.2015 07:33
Определение
Паровая машина — двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.
Изобретение…
История изобретения паровых машин начинает свой отсчет еще с первого столетия нашей эры. Нам становится известно устройство, описанное Героном Александрийским, и приводимое в действие паром. Пар, выходящий из сопл по касательной, закреплённых на шаре, заставлял двигатель вращаться. Настоящая же паровая турбина была изобретена в средневековом Египте гораздо позднее. Ее изобретателем является арабский философ, астроном и инженер 16 века Таги-аль-Диноме. Вертел с лопастями начинал вращаться благодаря потокам пара, направленным на него. В 1629 г. подобное решение было предложено итальянским инженером Джованни Бранка. Главным минусом этих изобретений было то, что потоки пара были рассеивающимися, а это безусловно приводит к большим потерям энергии.
Дальнейшее развитие паровых машин, не могло происходить без подобающих условий. Необходимо было и экономическое благополучие и необходимость данных изобретений. Естественно этих условий не было и не могло быть до 16 века, в виду столь низкого уровня развития. В конце 17 века была создана пара экземпляров сих изобретений, но серьезно воспринята не была. Создателем первой является испанец Аянс де Бомонт. Эдвард Сомерсет — ученый из Англии в 1663 году опубликовал проект и установил приводимое в движение паром устройство для подъёма воды на стену Большой башни в замке Реглан. Но поскольку все новое трудно воспринимается человеком, то финансировать данный проект никто не решился. Создателем парового котла считается француз Дени Папен. В ходе проведения опытов по вытеснению воздуха из цилиндра, посредством взрыва пороха, он выяснил, что полный вакуум можно получить только с помощью кипящей воды. А чтобы цикл был автоматический, необходимо чтобы пар производился отдельно в котле. Папену приписывают изобретение лодки, которое приводилось в движение посредством реактивной силы в комбинации концепций Таги-аль-Дина и Севери; также его изобретением считается предохранительный клапан.
Все описанные устройства не были использованы и признаны практичными. Даже «пожарная установка», которую в 1698 году сконструировал Томас Севери, прослужила не долго. Из-за высокого давления создаваемого паром в емкостях с жидкостями, они часто взрывались. Поэтому его изобретение посчитали небезопасным. В свете всех этих неудач история изобретения паровых машин могла бы прерваться, но нет.
Превью — увеличение по клику.На картинках изображен паровой тягач Куньо. Как можно заметить, он был очень громоздким и неудобным в управлении.
Английским кузнец, Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Он представлял собой усовершенствованную модель парового двигателя Севери. Он получил свое применение в качестве откачки воды из шахт. В шахтном насосе коромысло было связано с тягой, которая спускалась в шахту к камере насоса. Возвратно-поступательные движения тяги передавались поршню насоса, подававшему воду вверх. Двигатель Ньюкомена был популярен и пользовался спросом. Именно с появлением данного двигателя принято связывать начало английской промышленной революции. В России первая вакуумная машина была спроектирована И.И.Ползуновым в 1763 году, а через год проект был воплощен в жизнь. Она приводила в действие воздуходувные меха на Барнаульских Колывано-Воскресенских заводах. Идея Оливера Эванса и Ричарда Тревитика, о использовании паров высокого давления, принесла значительные результаты. Р.Тревитик успешно построил промышленные однотактовые двигатели высокого давления, известные как «корнуэльские двигатели». Не смотря на увеличение эффективности, так же возросло количество случаев взрывов котлов, которые не выдерживали огромного давления. Поэтому принято было использовать предохранительный клапан, для выпуска излишнего давления.
Французский изобретатель Николас-Йозеф Куньо продемонстрировал в 1769 году первое действующее самоходное паровое транспортное средство: «fardier à vapeur» (паровая телега). Его изобретение можно посчитать первым автомобилем. Самоходный паровой трактор используемый в качестве мобильного источника механической энергии показал свою эффективность, он приводил в движение различные СХ машины. В 1788 году был построен, Джоном Фитчем пароход, который осуществлял регулярное сообщение по реке Делавер между Филадельфией и Берлингтоном. Он обладал вместимостью всего 30 человек, а передвигался со скоростью до 12 км/ч. 21 февраля 1804 года на металлургическом заводе Пенидаррен в Мертир-Тидвиле в Южном Уэльсе был продемонстрирован первый самоходный железнодорожный паровой поезд, который был построен Ричардом Тревитиком.
Паровой автомобиль в XXI Веке? Это более реально, чем когда-либо — 4КОЛЕСА
В представлении большинства людей века смартфонов автомобили на паровой тяге – это нечто архаическое, что вызывает улыбку. Паровые страницы истории автомобилестроения были очень яркими и без них трудно представить современный транспорт вообще. Как ни старались скептики от законотворчества, а также нефтяные лоббисты разных стран ограничить развитие автомобиля на пару, им это удавалось лишь на время. Ведь паровой автомобиль подобен Сфинксу. Идея автомобиля на пару (т. е. на двигателе наружного сгорания) актуальна и по сей день.
В представлении большинства людей века смартфонов автомобили на паровой тяге – это нечто архаическое, что вызывает улыбку.
Так в 1865 году в Англии ввели запрет на передвижение скоростных самоходных карет на паровом ходу. Им запрещалось передвигаться быстрее 3 км/ч по городу и не выпускать клубы пара, дабы не пугать лошадей, запряжённых в обычные экипажи. Самым серьёзным и ощутимым ударом по паровым грузовым автомобилям уже в 1933 году нанёс закон о налоге на тяжёлые транспортные средства. И только в 1934 году, когда были снижены пошлины на импорт нефтепродуктов, замаячила на горизонте победа бензиновых и дизельных двигателей над паровыми.
Так изысканно и хладнокровно издеваться над прогрессом могли себе позволить только в Англии.
В США, Франции, Италии среда изобретателей-энтузиастов буквально бурлила идеями, а паровой автомобиль приобретал новые очертания и характеристики. Хотя английские изобретали внесли весомый вклад в развитие парового автотранспорта, законы и предубеждения властей не позволяли им полноценно участвовать в схватке с ДВС. Но давайте обо всём по порядку.Доисторическая справка
История развития парового автомобиля неразрывно связана с историей возникновения и совершенствования паровой машины. Когда в I веке н. э. Герон из Александрии предложил свою идею заставить пар вращать металлический шар, к его идее отнеслись не более, чем к забаве. То ли другие идеи в большей степени волновали изобретателей, но первым, кто поставил паровой котёл на колёса был монах Фердинанд Вербст. В 1672 году. К его «игрушке» тоже отнеслись как к забаве. Но следующие сорок лет не прошли даром для истории парового двигателя.
Проект самодвижущегося экипажа Исаака Ньютона (1680), пожарный аппарат механика Томаса Севери (1698) и атмосферная установка Томаса Ньюкомена (1712) продемонстрировали огромный потенциал использования пара для совершения механической работы. Сначала паровые машины откачивали воду из шахт и поднимали грузы, но к середине 18 века на предприятиях Англии таких паровых установок уже было несколько сотен.
Принцип работы парового двигателя
Что же собой представляет паровой двигатель? Как может пар двигать колёса? Принцип паровой машины прост. Вода нагревается в закрытом резервуаре до состояния пара. Пар отводится по трубкам в закрытый цилиндр и выдавливает поршень. Через промежуточный шатун это поступательное движение передаётся на вал маховика.
Эта принципиальная схема работы парового котла на практике имела существенные недостатки.
Первая порция пара клубами вырывалась наружу, а остывший поршень под собственным весом опускался вниз для следующего такта. Эта принципиальная схема работы парового котла на практике имела существенные недостатки. Отсутствие системы регулирования давлением пара нередко приводила к взрыву котла. Для доведения котла до рабочего состояния требовалось немало времени и топлива. Постоянная дозаправка и гигантские размеры паровой установки лишь увеличивали перечень её недостатков.
Новую машину в 1765 году предложил Джеймс Уатт. Он направил выдавливаемый поршнем пар в дополнительную камеру для конденсации и избавил от необходимости постоянно подливать воду в котёл. Наконец, в 1784 году он разрешил задачу, как перераспределить движение пара таким образом, чтобы он толкал поршень в обоих направлениях. Благодаря созданному им золотнику, паровая машина могла работать без перерывов между тактами. Этот принцип теплового двигателя двойного действия и лёг в основу большинства паровой техники.
Над созданием паровых машин трудились много умных людей. Ведь это простой и дешёвый способ получения энергии практически из ничего.
Небольшой экскурс в историю автомобилей на паровой тяге
Однако, как ни грандиозны были успехи англичан в области паровых двигателей, первым, кто поставил паровую машина на колёса, был француз Николя Жозеф Кюньо.
Первый паровой автомобиль Кюньо
Его автомобиль появился на дорогах в 1765 году. Скорость передвижения коляски была рекордной — 9,5 км/ч. В нём изобретатель предусмотрел четыре места для пассажиров, которых можно было прокатить с ветерком на средней скорости 3,5 км/ч. Этого успеха изобретателю показалось недостаточно.
Необходимость остановки для заправки водой и разжигание нового костра через каждый километр пути не были существенным минусом, а лишь уровнем техники того времени.
Он решился на изобретение тягача для пушек. Так на свет появилась трёхколёсная повозка с массивным котлом впереди. Необходимость остановки для заправки водой и разжигание нового костра через каждый километр пути не были существенным минусом, а лишь уровнем техники того времени.
Следующая модель Кюньо образца 1770 года имела вес около полутора тонн. Новая телега могла транспортировать порядка двух тонн груза со скоростью 7 км/ч.
Маэстро Кюньо больше занимала идея создания парового двигателя высокого давления. Его даже не смущал тот факт, что котёл мог взорваться. Именно Кюньо придумал расположить топку под котлом и возить «костёр» с собой. Кроме того, его «телега» может по праву быть названа первым грузовиком. Отставка покровителя и череда революций не дали возможности мастеру развить модель до полноценной грузовой машины.
Ещё по теме: Легендарные американские грузовики: фото и видео
Самоучка Оливер Эванс и его амфибия
Идея создания паровых машин имела вселенские масштабы. В североамериканских штатах изобретатель Оливер Эванс создал около пятидесяти паровых установок на базе машины Уатта. Стараясь уменьшить габариты установки Джеймса Уатта, он конструировал паровые машины для мукомольных фабрик. Однако всемирную славу Оливер Эванс приобрёл за свой паровой автомобиль-амфибию. В 1789 году его первый автомобиль в США успешно прошёл сухопутное и водное испытания.
На свою амфибию, которую можно назвать прообразом вездеходов, Эванс установил машину с давлением пара в десять атмосфер!
Девятиметровый автомобиль-лодка имел вес около 15 тонн. Паровая машина приводила в движение задние колёса и гребной винт. Кстати говоря, Оливер Эванс тоже был сторонником создания парового двигателя высокого давления. На свою амфибию, которую можно назвать прообразом вездеходов, Эванс установил машину с давлением пара в десять атмосфер!
Если бы у изобретателей 18-19 веков были под рукой технологии 21 века, вы представляете, сколько техники они бы придумали!? И какой техники!
XX век и 204 км/ч на паровом автомобиле Стэнли
Да! 18 век дал мощный толчок к развитию парового транспорта. Многочисленные и разнообразные конструкции самоходных паровых повозок стали всё чаще разбавлять гужевой транспорт на дорогах Европы и Америки. К началу XX века автомобили на паровой тяге существенно распространились и стали привычным символом своего времени. Как и фотография.
18 век дал мощный толчок к развитию парового транспорта
Именно свою фотографическую компанию продали братья Стэнли, когда в 1897 году решили всерьёз заняться производством паровых авто в США. Они создавали хорошо продаваемые паромобили. Но этого им было недостаточно для удовлетворения своих амбициозных планов. Ведь они были всего лишь одни из многих таких же автопроизводителей. Так было до тех пор, пока они не сконструировали свою «ракету».
Именно свою фотографическую компанию продали братья Стэнли, когда в 1897 году решили всерьёз заняться производством паровых авто в США.
Конечно, автомобили Стэнли имели славу надёжного автомобиля. Паровой агрегат располагался сзади, а бойлер разогревался при помощи факелов бензина или керосина. Маховик парового двухцилиндрового мотора двойного действия вращение на заднюю ось посредством цепной передачи. Случаев взрывов котла у Стэнли Стимер не было. Но им нужен был фурор.
Конечно, автомобили Стэнли имели славу надёжного автомобиля.
Своей «ракетой» они произвели фурор на весь мир. 205,4 км/ч в 1906 году! Так быстро ещё не ездил никто! Авто с ДВС побил этот рекорд только 5 лет спустя. Фанерная паровая «Ракета» Стэнли определила форму гоночных авто на многие годы вперёд. Но после 1917 года Стенли Стимер всё тяжелее переживал конкуренцию дешёвого Форд Т и ушёл в отставку.
Уникальные паромобили братьев Добл
Этому знаменитому семейству удалось оказывать достойное сопротивление бензиновым моторам аж до начала 30-х годов XX века. Они не собирали машины для рекордов. Братья поистине любили свои паромобили. Иначе, чем ещё объяснить изобретённые ими сотовый радиатор и кнопку зажигания? Их модели не были похожи на малые паровозы.
Братья Абнер и Джон сделали революцию в паровом транспорте.
Братья Абнер и Джон сделали революцию в паровом транспорте. Чтобы сдвинуться с места, его машину не требовалось разогревать 10–20 минут. Кнопка зажигания нагнетала керосин из карбюратора в камеру сгорания. Он попадал туда после розжига запальной свечой. Вода нагревалась за считанные секунды, а через минуту-полторы пар создавал необходимое давление и можно было ехать.
Отработанный пар направлялся в радиатор для конденсации и подготовки к последующим циклам. Поэтому для плавного пробега на 2000 км автомобилям Доблов требовалось всего девяносто литров воды в системе и несколько литров керосина. Такой экономичности не мог предложить никто! Возможно, именно на автосалоне в Детройте в 1917 году Стэнли познакомились с моделью братьев Добл и начали сворачивать своё производство.
Модель Е стала самым роскошным автомобилем второй половины 20-х и самой последней версией паромобиля Доблов. Кожаный салон, полированные элементы из дерева и кости слона радовали состоятельных владельцев внутри автомобиля. В таком салоне можно было наслаждаться пробегом на скорости до 160 км/ч. Всего 25 секунд отделяли момент зажигание от момента старта. Ещё 10 секунд требовалось, чтобы автомобиль массой в 1,2 т разогнался до 120 км/ч!
Все эти скоростные качества были заложены в четырёхцилиндровом моторе. Два поршня выталкивались паром под высоким давлением в 140 атмосфер, а два других отправляли остывший пар низкого давления в сотовый конденсатор-радиатор. Но в первой половине 30-х годов и эти красавцы братьев Добл перестали выпускаться.
Паровые грузовые машины
Однако не стоит забывать, что паровая тяга бурно развивалась и на грузовом транспорте. Это в городах паровые автомобили вызывали аллергию у снобов. А ведь грузы должны доставляться в любую погоду и не только по городу. А междугородние автобусы и военная техника? Там легковыми малолитражками не отделаешься.
Грузовой транспорт имеет одно значительное преимущество перед легковым – это его габариты.
Грузовой транспорт имеет одно значительное преимущество перед легковым – это его габариты. Именно они позволяют разместить мощные силовые установки в любом месте автомобиля. Причём она только увеличит грузоподъёмность и проходимость. А как будет выглядеть грузовик – на это не всегда обращали внимание.
Ещё по теме: Забытый раритет
Среди паровых грузовых машин хочется выделить английский Сэнтинэл и советский НАМИ. Конечно, были и многие другие, например, Фоден, Фаулер, Йоркшир. Но именно Сэнтинэл и НАМИ оказались самыми живучими и выпускались до конца 50-х годов прошлого века. Они могли работать на любом твёрдом топливе – угле, дровах, торфе. «Всеядность» этих грузовиков на пару ставило их вне влияния цен на нефтепродукты, а также позволяло использовать их в труднодоступных местах.
Трудяга Сэнтинэл с английским акцентом
Эти два грузовика отличаются не только страной производителя. Принципы расположения парогенераторов тоже были разные. Для Сэнтинэлов характерны верхнее и нижнее расположение паровых машин относительно котла. При верхнем расположении парогенератор подавал горячий пар непосредственно в камеру двигателя, который был связан с мостами системой карданных валов. При нижнем расположении парового двигателя, т. е. на шасси, котёл разогревал воду и подавал пар в двигатель по трубкам, что гарантировало потери температуры.
Для Сэнтинэлов характерны верхнее и нижнее расположение паровых машин относительно котла.
Наличие цепной передачи от маховика паровой машины на карданы было типичным для обоих типах. Это позволило конструкторам унифицировать выпуск Сэнтинэлов в зависимости от заказчика. Для жарких стран, таких как Индия, выпускали паровые грузовики с нижним, разделённым расположением котла и двигателя. Для стран с холодными зимами – с верхним, совмещённым типом.
Для жарких стран, таких как Индия, выпускали паровые грузовики с нижним, разделённым расположением котла и двигателя.
На этих грузовиках применяли множество проверенных технологий. Золотники и клапаны распределения пара, двигатели простого и двойного действия, с высоким или низким давлением, с или без КПП. Однако, это не продлили жизнь английским паровым грузовикам. Хоть они и выпускались до конца 50-х годов XX века и даже состояли на воинской службе до и во время 2-й мировой войны, они всё же были громоздкими и чем-то напоминали паровозы. А так как в их кардинальной модернизации не было заинтересованных особ, то их участь была предрешена.
Хоть они и выпускались до конца 50-х годов XX века и даже состояли на воинской службе до и во время 2-й мировой войны, они всё же были громоздкими и чем-то напоминали паровозы.
Кому что, а нам – НАМИ
Чтобы поднять разрушенную войной экономику советского союза, нужно было найти способ не тратить ресурсы нефти, хотя бы в труднодоступных местах – на севере страны и в Сибири. Советским инженерам была предоставлена возможность изучить конструкцию Сэнтинэла с верхним расположением четырёхцилиндровой паровой машины прямого действия и разработать свой «ответ Чемберлену».
В 30-х годах российские институты и конструкторские бюро предпринимали неоднократные попытки создания альтернативного грузовика для лесной промышленности.
В 30-х годах российские институты и конструкторские бюро предпринимали неоднократные попытки создания альтернативного грузовика для лесной промышленности. Но каждый раз дело останавливалось на стадии испытаний. Используя собственный опыт и возможность изучения трофейных паромобилей, инженерам удалось убедить руководство страны в необходимости такого грузовика-паровика. Тем более что бензин стоил в 24 раза дороже угля. А со стоимостью дров в тайге вообще можно не упоминать.
Группа конструкторов под руководством Ю. Шебалина максимально упростили парового агрегата в целом. Они совместили четырёхцилиндровый двигатель и котёл в один агрегат и расположили его между кузовом и кабиной. Поставили эту установку на шасси серийного ЯАЗ (МАЗ)-200. Работа пара и его конденсация были совмещены в замкнутом цикле. Подача дровяных чушек из бункера осуществлялась автоматически.
Так появился на свет, вернее на лесном бездорожье, НАМИ-012. Очевидно, принцип бункерной подачи твёрдого топлива и расположение паровой машины на грузовом автомобиле был заимствован из практики газогенераторных установок.
Судьба хозяина лесов – НАМИ-012
Характеристики парового отечественного бортового грузовика и лесовоза НАМИ-012 были такие
• Грузоподъёмность – 6 тонн
• Скорость – 45 км/ч
• Дальность пробега без дозаправки топлива – 80 км, если была возможность обновить запас воды, то 150 км
• Крутящий момент на малых оборотах – 240 кгм, что превышало почти в 5 раз показатели базового ЯАЗ-200
• Котёл с естественной циркуляцией создавал давление в 25 атмосфер и доводил пар до температуры 420°С
• Пополнять запасы воды возможно было непосредственно из водоёма через эжекторы
• Цельнометаллическая кабина не имела капот и была выдвинута вперёд
• Скорость регулировалась объёмом пара в двигателе при помощи рычага подачи/отсечки. С его помощью цилиндры наполнялись на 25/40/75%.
• Одна задняя передача и три педаль управления.
Серьёзными недостатками парового грузовика были расход 400 кг дров на 100 км пути и необходимость в мороз избавляться от воды в котле.
Серьёзными недостатками парового грузовика были расход 400 кг дров на 100 км пути и необходимость в мороз избавляться от воды в котле. Но основным минусом, который присутствовал у первого образца, была плохая проходимость в незагруженном состоянии. Тогда получалось, что передняя ось была перегружена кабиной и паровым агрегатом, по сравнению с задней. С этой задачей справились, установив модернизированную паросильную установку на полноприводный ЯАЗ-214. Теперь и мощность лесовоза НАМИ-018 была доведена до 125 лошадиных сил.
Но, не успев распространиться по стране, парогенераторные грузовики были все утилизированы во второй половине 50-х годов прошлого века.
Но, не успев распространиться по стране, парогенераторные грузовики были все утилизированы во второй половине 50-х годов прошлого века. Впрочем, вместе с газогенераторными. Потому что стоимость переделки автомобилей, экономический эффект и удобство эксплуатации были трудоёмки и сомнительны, по сравнению с бензиновыми и дизельными грузовиками. Тем более что к этому времени в Советском Союзе уже налаживалась добыча нефти.
Скоростной и доступный современный паровой автомобиль
Не стоит думать, что идея автомобиля на паровой тяге забыта навсегда. Сейчас проявляется значительный рост интереса к двигателям, альтернативным ДВС на бензине и дизтопливе. Мировые запасы нефти не безграничны. Да, и стоимость нефтепродуктов постоянно увеличивается. Конструкторы так старались усовершенствовать ДВС, что их идеи почти достигли своего лимита.
Электромобили, авто на водороде, газогенераторные и паромобили вновь стали актуальными темами. Здравствуй, забытый 19 век!
Сейчас проявляется значительный рост интереса к двигателям, альтернативным ДВС на бензине и дизтопливе.
Британский инженер (опять Англия!) продемонстрировал новые возможности парового двигателя. Он создал свой Inspuration не только для демонстрации актуальности автомобилей паровой тяге. Его детище сделано для рекордов. 274 км/ч – такова скорость, которую разгоняют двенадцать котлов, установленных на 7,6 метровый болиде. Всего 40 литров воды достаточно, чтобы сжиженный газ буквально за миг довёл температуру пара до 400°С. Подумать только, истории понадобилось 103 года, чтобы побить рекорд скорости автомобиля на паровой тяге, установленный «Ракетой»!
В современном парогенераторе можно использовать уголь в виде порошка или другое дешёвое топливо, например, мазут, сжиженный газ. Именно поэтому паровые автомобили всегда были и будут популярны.
Но чтобы настало экологически чистое будущее, опять необходимо преодолевать сопротивление нефтяных лоббистов.
История изобретения. Паровоз — Хвастунишка
Мысль о применении пара для нужд транспорта возникла еще в XVII в. Вначале пытались приспособить паровые двигатели к обыкновенным повозкам или телегам. Паровые повозки были рассчитаны на движение по прямой дороге без рельсов.
В 1763 г. французский инженер Коньо построил первую паровую повозку. Эта машина работала всего 12-15 минут. В 1769 г. (или в 1770) Коньо построил более совершенную повозку, но, когда ее пустили по улицам Парижа, оказалось, что ею невозможно управлять.
Паровая повозка Коньо
В 1787 г. американец Эванс изобрел еще одну паровую повозку, однако столь несовершенную, что она не могла применяться на практике.
В конце 80-х годов XVIII в. Уильям Мёрдок, ученик и помощник Джемса Уатта, создал паровую повозку с двигателем конструкции своего учителя. Он построил ряд интересных моделей паровых повозок, но сделать практически пригодную транспортную машину ему также не удалось.
Уильям Мёрдок. Портрет работы Джона Грэма Гилберта
Вообще до конца XVIII в. попытки использовать силу пара для целей передвижения не увенчались успехом. И дело было не только в том, что в то время технически было нельзя решить эту проблему. Внедрению пара на транспорт очень мешало косное, предвзятое отношение большей части едва вышедшего из недр феодализма общества к самой идее искусственно увеличить скорость передвижения человека.
С точки зрения церковной морали это казалось «греховным». Изобретатели пытались внести некоторые «улучшения» и «исправления» в «божественный промысел», который определил человеку ходить на двух ногах или в крайнем случае прибегать к услугам лошадей. Всякий другой способ передвижения рассматривался церковниками как «нечестивая попытка улучшить творение творца». Люди, занимавшиеся таким предосудительным делом, объявлялись пособниками дьявола. Если учесть, что церковь пользовалась огромным влиянием в Англии и до известной степени формировала общественное мнение, то станет ясно, что техникам и механикам, посягавшим вместе с «врагом рода человеческого» на «божественное установление», приходилось очень тяжело в «благочестивом» английском обществе конца XVIII в.Уильям Мёрдок претерпел немало гонений от своих сограждан. Он построил небольшую трехколесную тележку и однажды ночью испытывал ее на одной из малопроезжих дорог близ города.
Когда вода в котле паровой машины закипела, тележка неожиданно для изобретателя одна понеслась по дороге, причем развила такую скорость, что изобретатель был не в состоянии ее догнать. В это время по улице проходил местный священник. Увидев несущийся навстречу ему светящийся и свистящий предмет, священник вообразил, что видит перед собой самого дьявола. Он поднял крик, на который сбежался народ. Подошедший изобретатель пытался разъяснить тайну своего «черта», но никто его не слушал. Тележку немедленно разломали, а создатель ее едва спасся бегством от разъяренной толпы. С этих пор за Мёрдоком прочно укрепилась репутация человека, знающегося с нечистой силой. Всякий богобоязненный невежда считал своим долгом из всех сил вредить Мердоку. Не раз сограждане ломали его модели машин, мешали проводить опыты, восстанавливали против него друзей, отпугивали от изобретателя почти всех знакомых. Подобная же судьба постигла и других изобретателей.
Однако развивающееся капиталистическое производство настойчиво требовало реконструкции транспортных средств. В начале XIX в. во многих странах велись работы над усовершенствованием так называемой паровой телеги, иначе говоря, над созданием парового автомобиля.
Интересные опыты провел чешский механик Иосиф Божек (1782-1832). В 1815 г. Он построил паровую тележку, которая была с успехом испытана. Но попытки повторить в 1817 г. опыты с более мощной машиной не дали удовлетворительных результатов. Следует отметить, что вообще проблема создания парового автомобиля так и не была решена. Автомобиль был создан только на базе двигателя внутреннего сгорания.
Многие изобретатели в эту эпоху пытались построить локомотив, двигающийся по рельсам. Особенно большое значение для создания железнодорожного транспорта имели работы шотландского инженера и механика Ричарда Тревитика (1771 — 1833), который первым пришел к идее применения паровых локомотивов на специально устроенных рельсовых путях.
Портрет Ричарда Тревитика
В 1803 г. Тревитик сконструировал паровоз для рельсового пути, а в феврале 1804 г. провел первое его испытание.
Это важное событие в истории транспортной техники описывалось в одной английской газете: «Позавчера состоялось долго ожидавшееся испытание новоизобретенной паровой машины мистера Тревитика… Испытание превзошло, к всеобщему изумлению, все, что ожидали от него наиболее ярые сторонники. В данном случае… машина была употреблена для перевозки до 10 тонн полосового железа на расстояние свыше 9 миль; необходимо при этом отметить, что тяжесть груза быстро возросла с 10 до 15 тонн благодаря не менее 70 человекам, взобравшимся на повозки. Подталкиваемые непобедимым любопытством, они жаждали прокатиться, пользуясь первым успехом талантов изобретателя… Машина совершила свое путешествие без пополнения котла водой и свободно передвигалась со скоростью 5 миль в час…»
Паровоз Тревитика
Впоследствии Тревитику удалось добиться еще большей скорости, причем паровоз тащил целый поезд из пяти вагонеток, общим весом около 25 т. Паровоз Тревитика был первым рельсовым паровозом в мире. Он имел один горизонтально расположенный паровой цилиндр. Движение поршня передавалось ведущим колесом паровоза при помощи шатуна, кривошипа и системы зубчатых колес. Чтобы облегчить прохождение шатуна через мертвые точки, Тревитик применил маховое колесо. Весил паровоз 6 т. Его котел имел цилиндрическую форму и обратную жаровую трубу, причем топка была устроена в передней части паровоза.
Большим затруднением при опытах с первым паровозом явилось то, что путь, состоявший из хрупких чугунных рельсов, был не приспособлен для передвижения столь тяжелого локомотива. Поэтому происходили частые задержки из-за ломки рельсов. В конце концов этот паровоз был снят с рельсов и использован как стационарная машина.
Через три года упорной работы над усовершенствованием паровоза и рельсового пути Тревитик построил первую в мире опытную кольцевую дорогу в Лондоне. Строя ее, изобретатель ставил своей целью популяризировать свое изобретение, для того чтобы добиться финансовой поддержки.
Паровоз Тревитика и кольцевая дорога-аттракцион для его демонстрации
Современные Тревитику газеты так описывали эту железную дорогу: «Наиболее удивительная машина, которая когда-либо была изобретена, представляет собой паровую машину на четырех колесах, устроенную таким образом, что она свободно и без всякой посторонней помощи будет мчаться галопом по кругу со скоростью 15-20 миль в час. Она весит 8 тонн и на ближайших скачках в Ныо-Маркете будет состязаться с тремя лошадьми в беге в течение 24 часов, дав старт одновременно с ними…»
Несколько позже Тревитик открыл для всеобщего пользования небольшую кольцевую железную дорогу вблизи одного из лондонских скверов. Всякий мог осмотреть и паровоз и прицепленные к нему вагончики. Кольцевая дорога работала несколько недель, затем лопнули рельсы, и паровоз опрокинулся. Тревитик, затративший на постройку дороги все свои средства, был не в состоянии починить путь и поставить паровоз на рельсы. В конце концов Тревитик был вынужден прекратить работу по созданию новых локомотивов.
Однако над созданием новых паровозов продолжали работать другие изобретатели. За период с 1803 по 1814 г. появилось много весьма разнообразных моделей рельсовых паровозов. В области паровозостроения в этот период в Англии работали изобретатели Бленкинсон, Меррей, братья Чемпей, Брентон, Хедли и др.
В 1814 г. сконструировал и испытал свой первый паровоз Джордж Стефенсон (1781-1848), который в основном и решил проблему создания парового железнодорожного транспорта.
Стефенсон вышел из рабочей среды. Его отец и дед работали наугольных шахтах близ Ныокастла — центра английской угольной промышленности. Молодые годы Стефенсон провел, работая в угольных копях. Самоучкой, с большим упорством он изучал механику, физику и многие другие науки. Параллельно с учением он работал над изобретением различных машин и механизмов.
Свой первый паровоз Стефенсон назвал «Блюхер», в честь победителя Наполеона при Ватерлоо. «Блюхер» повторял в своей конструкции многие черты паровозов предыдущих изобретателей.
Паровоз «Блюхер», 1814 год
Первый паровоз Стефенсона был очень тяжел, медленно двигался, работал малопроизводительно, но непрерывно (в других паровозах происходили постоянные остановки работы). В дальнейшем Стефенсон продолжал работу над совершенствованием конструкции своего паровоза.
Паровоз Стефенсона, построенный для Геттонских копей в 1822 году и работавший до 1903 года.
До 1825 г. он построил около 16 различных паровозов, упорно добиваясь наиболее приемлемой конструкции. Много внимания Стефенсон уделял совершенствованию рельсового пути.
До 1825 г. паровозы использовались главным образом на маленьких частных дорогах, обычно обслуживающих нужды рудников или фабричных предприятий. Появление более совершенных конструкций паровозов стимулировало строительство новых железнодорожных линий. В 1818 г. была построена железнодорожная линия протяженностью 61 км между городами Стоктоном и Дарлингтом, предназначенная для перевозки угля. В 1825 г. Стоктон-Дарлингтонская линия была открыта для публики. На современников это произвело колоссальное впечатление.
«Сцена, имевшая место утром 27 сентября 1825 г., не поддается никакому описанию, — писал впоследствии один из директоров этой дороги. — Многие, принимавшие участие в этом историческом событии, всю ночь не смыкали глаз и были на ногах. Всеобщая бодрость и веселость, счастливые лица многих, изумление и испуг на лицах других разнообразили картину.
В назначенный час процессия тронулась. Во главе поезда следовал паровоз, управляемый строителем его — Стефенсоном; за паровозом следовали 6 вагонов с углем и мукой; вслед за ними — вагон с директорами и владельцами дороги; затем 20 угольных вагонов, приспособленных для пассажиров и наполненных ими, и, наконец, 6 вагонов, нагруженных углем… По обеим сторонам пути стояла большая толпа народа; многие бежали за поездом; другие верхом на лошадях следовали за ним по сторонам пути. Последний имел небольшой уклон к Дарлингтону, и в этом месте Стефенсон решил испытать скорость поезда… Он увеличил скорость хода до 15 миль в час. Когда поезд прибыл в Дарлингтон, оказалось, что в вагонах было 450 пассажиров и что вес поезда был 90 тонн».
Новая железная дорога быстро показала преимущества нового вида транспорта перед старыми способами передвижения. Популярность железнодорожного транспорта в Англии росла. Многочисленные изобретатели работали над созданием и совершенствованием новых видов локомотивов. В 1829 г. был объявлен конкурс на создание лучшего паровоза. Стефенсон представил на конкурс свой новый паровоз — знаменитую «Ракету». «Ракета» имела машину мощностью в 13 л. с. На конкурсе производились испытания всех типов локомотивов. «Бой паровозов», как называли этот конкурс, закончился победой «Ракеты», которая свободно тянула поезд весом в 17 т со скоростью до 21 км в час. Скорость паровоза с одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами составила 38 км в час.
Схема паровоза Д. Стефенсона «Ракета»
«Ракета» была наиболее совершенным локомотивом того времени. Изобретатель приспособил к паровозу только что появившийся тогда трубчатый котел, который дал возможность значительно увеличить скорость локомотива. «Ракета» была построена с учетом всех достижений паровозостроения своего времени. Она явилась как бы итогом начального периода развития паровоза.
В 1830 г. в Англии для пассажирского движения была открыта железная дорога между Ливерпулем и Манчестером протяженностью в 45 км. В этом же году в США была построена первая железнодорожная линия Чарльстон — Огеста длиною в 64; км. В 1832 г. была построена первая железная дорога во Франции, в 1835 г.- в Бельгии и Германии, а в 1837 г.- в России и Австрии.
Первый паровоз в России был построен на Нижне-Тагильском заводе на Урале в августе 1834 г. замечательными русскими механиками, крепостными Ефимом Алексеевичем Черепановым (1774-1842) и его сыном Мироном Ефимовичем Черепановым (1803-1849).
Е. Ф. Черепанов
М. Е. Черепанов
Паровоз Черепановых возил состав весом в 3,3 т со скоростью от 13 до 16 км в час. Для увеличения парообразования Черепановы установили на паровозе дымогарный котел с большим количеством трубок, чем в паровозе Стефенсона, а также применили специальный механизм обратного хода. Вслед за первым паровозом Черепановы в 1835 г. построили второй, более мощный паровоз. «Горный журнал» в июле 1835 г. писал, что второй паровоз Черепановых «может возить за собой до 1000 пудов груза».
Модель первого паровоза Е. А. и М. Е. Черепановых
Однако замечательные машины Черепановых не были использованы для развития железнодорожного транспорта в нашей стране. Судьба их была подобна судьбе паровой машины Ползунова.
К сожалению, первая паровая машина России оказалась ненадежной. Она часто ломалась. В сумме, она проработала чуть более 42 суток.
Макет паровой машины Ползунова
В 1834 г., т. е. как раз в то время, когда Черепановы строили свои паровозы, в Россию приехал австрийский профессор Герстнер. Герстнер сумел добиться от царя привилегии на строительство железной дороги между Петербургом и Царским Селом протяженностью в 27 км. Эта железная дорога была открыта в 1837 г. Несмотря на отечественный опыт паровозостроения, царское правительство предпочитало выписывать паровозы из Англии, отказавшись от использования локомотивов, созданных Черепановыми.
В 1851 г. в России была сооружена двухколейная Петербургско-Московская железная дорога.
К середине XIX в. темпы сооружения железных дорог общего пользования с паровой тягой все более и более возрастают. С 1840 по 1870 г., т. е. за 30 лет, протяженность железных дорог во всем мире увеличилась в 14 раз.
Явившись результатом промышленной революции, железные дороги стимулировали рост важнейших отраслей производства. Возникла новая отрасль машиностроения — транспортное машиностроение. Под воздействием все увеличивающегося спроса железных дорог стали быстро развиваться металлургическая и угольная промышленность.
Источник
Движимые паром. История паровых машин / Аналитика
Век паровых машин был недолог. Но оказывается, еще древние греки знали, как «приручить» пар и даже использовать его в военных действиях. Наши близкие предки потратили немало сил и времени на освоение «пара», а в последнее время эта тема даже получила второе дыхание
Поставить пар на службу человечеству люди смогли лишь в самом конце XVII века. Но еще в начале нашей эры древнегреческий математик и механик Герон Александрийский наглядно показал, что с паром можно и нужно дружить. Наглядным подтверждением тому стал Героновский эолипил, фактически, первая паровая турбина — шар, который вращался силой струй водяного пара.Эолипил Герона.
К великому сожалению, многие удивительные изобретения древних греков на долгие столетия были прочно забыты. Лишь к XVII столетию относится описание чего-то, похожего на паровую машину. Француз Соломон де Ко (Salomon de Caus), бывший одно время строителем и инженером у Фридриха V Пфальцского, в своем сочинении от 1615 года описал полый железный шар с двумя трубками: принимающей и выводящей жидкость. Если наполнить шар водой и подогреть, то по второй трубке вода начнет подниматься наверх, повинуясь воздействию паров. 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).«Огненная» машина Сэйвери.
Англичанин Сэйвери 2 июля 1698 года получил патент на машину для откачки воды из шахт. В патенте говорилось: «Жалуется привилегия Томасу Сэйвери за проведенное им одним испытания нового изобретения для подъема воды, вращения любых видов мельниц путем сил огня, что будет очень важно для осушения шахт, снабжения городов водой и вращения всех видов мельниц». 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 днаКто изобрёл первую паровую машину ?
История паровых двигателей своими истоками уходит в 1 век н.э., когда Герон Александрийский впервые описал эолипил. Более, чем 1500 лет спустя, в 1551 году османский ученый Такиюддин аш-шами описал примитивные турбины, приводимые в движение паром, а в 1629 году подобное открытие сделал Джованни Бранка. Эти устройства представляли собой паровые вертела для жарки или небольшие передаточные механизмы. В основном, такие конструкции использовали изобретатели для демонстрации мощи пара, и доказательства того, что ее не стоит недооценивать.
В 1700-х годах рудокопы столкнулись с серьезным испытанием — необходимостью выкачки воды из глубоких шахт. На помощь пришла та самая мощь пара. С помощью энергии пара удалось выкачать воду из шахт. Это применение раскрыло потенциальную силу пара и привело к изобретению парового двигателя. Паровые электростанции появились позже. Главный принцип, на котором работают паровые двигатели, заключается в “конденсации водяного пара для создания частичного вакуума”.
Томас Севери и первые промышленные двигатели
Томас Севери первым изобрел паровой насос в 1698 году, он предназначался для выкачки воды. Это изобретение часто называют «огненным двигателем» или двигателем для “подъема воды огнем”. Паровой насос, запатентованный Севери, работал путем кипячения воды до ее полного преобразования в пар. Затем каждая капелька пара подымалась в бак, а в емкости, где изначально была вода, образовывался вакуум. Этот вакуум использовался для выкачки воды с глубинных шахт. Но решение оказалось временным, так как энергии пара хватало только для выкачки воды с глубины в несколько метров. Еще одним недостатком этой конструкции было использование давления пара для выведения воды, всасываемой в бак. Давление было слишком высоким для котлов, что вызвало ряд сильных взрывов.
Машины низкого давления
Высокое потребление угля, свойственное паровым машинам Ньюкомена, сократилось благодаря инновациям Джеймса Ватта. Цилиндр машины низкого давления был оснащен термозащитой, отдельным конденсатором и водоотливным механизмом для конденсированной воды. Таким образом, потребление угля в машинах низкого давления было снижено более, чем на 50%.
Иван Ползунов и первая двухцилиндровая паровая машина
Первым в России паровую машину изобрел Иван Ползунов. Его двухцилиндровая паровая машина была более мощной, чем английские двигатели без наддува. Они достигали мощности 24 кВт. Модель двухцилиндровой паровой машины Ползунова выставлена в музее Барнаула.
Паровая машина Томаса Ньюкомена
В 1712 году Томас Ньюкомен изобрел очень удачную с практической точки зрения паровую машину. Его модель состояла из пистона или цилиндра, который приводил в движение огромную деревянную колоду для запуска водяного насоса. Обратный ход в машине действовал за счет гравитации, которая толкала вниз конец колоды со стороны насоса. Машина Ньюкомена активно использовалась на протяжении 50 лет. Затем ее признали неэффективной, поскольку для активного функционирования требовалось очень много энергии. Нужно было подогревать цилиндр, так как он постоянно остывал, в результате чего сжигалось очень много топлива.
Усовершенствования Джеймса Ватта
Джеймс Ватт совершил настоящую революцию в истории развития паровых машин, внедрив в исходную конструкцию отдельный конденсатор. Он ввел это новшество в 1765 году. Но только спустя 11 лет удалось достичь конструкции, которую можно было бы применять в промышленных масштабах. Самая большая проблема в реализации задумки Ватта состояла в технологии создания огромного пистона для сохранения нужного количества вакуума. Но вскоре технология достигла большого прогресса, и как только патент получил достаточное финансирование, паровая машина Ватта начала активно использоваться на железных дорогах и кораблях. В США более 60 000 автомобилей работали на паровых двигателях с 1897 по 1927 годы.
Машины высокого давления
В 1800 году Ричард Тревитик изобрел паровые машины высокого давления. По сравнению со всеми ранее изобретенными конструкциями паровых машин этот вариант был наиболее мощным. Но по-настоящему успешной стала конструкция, предложенная Оливером Эвансом. В ее основе лежала идея приведения двигателя в движения паром, а не конденсирование пара для создания вакуума. Эванс изобрел первую паровую машину без конденсации, работающую под высоким давлением, в 1805 году. Машина была стационарной и развивала 30 оборотов в минуту. Эта машина первоначально использовалась для приведения в движение пилы. Такие машины поддерживались огромными резервуарами с водой, которая грелась источником тепла, помещенного непосредственно под резервуаром, что позволяло эффективно вырабатывать нужное количество пара.
Вскоре эти паровые машины получили широкое применение в моторных лодках и на железных дорогах, в 1802 и 1829 годах соответственно. Почти полвека спустя появились первые паровые автомобили. Чарлз Алджернон Парсонс в 1880 году изобрел первую паровую турбину. К началу 20 века, паровые двигатели широко использовались в автомобиле- и кораблестроении.
Корнуэльские паровые двигатели
Ричард Треветик попытался усовершенствовать паровой насос, изобретенный Ваттом. Он был видоизменен для использования в корнуэльских котлах, изобретенных Треветиком. Эффективность корнуэльской паровой машины была значительно улучшена Уильямом Симсом, Артуром Вульфом и Сэмюэлем Грузом. Обновленные корнуэльские паровые машины состояли из изолированных труб, двигателя и котлов для повышенной эффективности.
Вконтакте
Одноклассники
Мой мир
История парового двигателя
История парового двигателя [Главная страница истории Steam] [Карта сайта истории Steam] [Домашняя страница вводного учебника по химической инженерии] [Дополнительные материалы к учебнику]Краткая история парового двигателя
Резюме Карла Лиры
Одной из самых значительных промышленных проблем 1700-х годов было удаление воды из шахт. Пар использовался для откачки воды из шахт. Теперь это может показаться, что имеет мало общего с современной паровой электроэнергией растения.Однако один из основополагающих принципов, используемых при разработке паровая энергия — это принцип, по которому конденсация водяного пара может создавать вакуум. В этой краткой истории рассказывается, как конденсация использовалась для создания вакуума. для работы первых паровых насосов, и как Джеймс Ватт изобрел отдельный конденсатор. Хотя циклические процессы, представленные в этой истории, не используются в современных паровых турбинах с непрерывным потоком в современных системах используются отдельные конденсаторы работает при давлении ниже атмосферного, применяя описанные здесь принципы.Кроме того, рассказы об изобретателях и их изобретениях дают представление о процесс технологических открытий.
Демонстрация вакуума
Один из важнейших принципов, применяемых при работе паровой энергии. это создание вакуума путем конденсации. Эта ссылка представляет собой простую иллюстрацию используя бутылку безалкогольного напитка и кипящую воду. Демо демонстрирует, как конденсация внутри резервуара создается вакуум. В насосе Savery, описанном ниже, используется метод очень похоже на продемонстрированный метод.Вакуум Демо.
Спасательный насос
Раньше одним из распространенных способов удаления воды было использование серии ковшей на шкивной системе, управляемой лошадьми. Это было медленно и дорого так как животные нуждались в корме, ветеринарии и жилье. Использование пар для перекачивания воды был запатентован Томасом Савери в 1698 году, и, по его словам, предоставил «двигатель для подъема воды с помощью огня». Насос Савери работал нагревая воду до ее испарения, заполняя резервуар паром, а затем создавая вакуум, изолировав резервуар от источника пара и конденсируя пар.Вакуум использовался для забора воды из шахт. Однако вакуум мог набирайте воду только с небольшой глубины. Еще одним недостатком помпы была использование давления пара для удаления воды, втянутой в резервуар. В принципе, давление можно использовать для выталкивания воды из бака вверх. 80 футов, но взрывы котлов не были редкостью, так как конструкция герметичного котлы были не очень продвинутыми. По этой ссылке вы найдете подробную информацию о работе Savery. Описание насоса..
Атмосферный двигатель Newcomen
Томас Ньюкомен (1663-1729), кузнец, в течение 10 лет экспериментировал, чтобы разработать первый по-настоящему успешный паровой двигатель, приводящий в действие насос для удаления воды из мины. Его возможности продавать двигатель мешал широкий патент Савери. Он был вынужден основать фирму с Savery, несмотря на улучшение показателей. его двигателя, существенные механические отличия, устранение потребность в давлении пара и использование вакуума совсем другим способом.А Схема двигателя Ньюкомена показана на рисунке 1. Двигатель называется «атмосферный» двигатель, потому что максимальное давление пара около атмосферное давление.
Рис. 1. Иллюстрация атмосферного двигателя Ньюкомена для перекачивания воды.
Принцип работы. Паровая машина состоит из паровой поршень / цилиндр, который перемещает большую деревянную балку для привода водяного насоса. Двигатель не использует давление пара для подъема парового поршня ! Скорее, система устроена так, что балка тяжелее со стороны основного насоса, и сила тяжести тянет вниз основную насосную часть балки.Вес добавляется к со стороны основного насоса, если необходимо. Насосы на Рисунке 1 вытесняют воду по восходящей ход поршня насоса соответствует насосам, используемым в оборудовании в то время, и обсуждение следует за этой конструкцией. Чтобы нарисовать вода в основной насос в правой части диаграммы, рассмотрим цикл это начинается с того, что луч направлен вниз. Цилиндр под паром поршень сначала заполняется паром атмосферного давления, а затем распыляется вода в цилиндр для конденсации пара.Разница давлений между атмосферой и в результате вакуум выталкивает пар поршень вниз, потянув поршень основного насоса вверх, поднимая воду над поршнем основного насоса и заполняя нижнюю камеру основного насоса водой. В нижней части хода парового поршня открывается клапан для восстановления паровой цилиндр до атмосферного давления, и луч направо опускается вниз под действием силы тяжести, позволяя главному поршню упасть. Когда основной поршень падает, вода из-под поршня проходит в камеру над поршнем, как поясняется ниже.Пар атмосферного давления поступает в паровой цилиндр. на этом этапе, позволяя повторить процесс.
Двигатель Newcomen был лучшей технологией за 60 лет! Некоторые двигатели Newcomen использовались намного дольше, хотя и значительно уступали ваттным двигатели, которые последовали. Подробнее о работе и фото самого старого существующий механизм Ньюкомена, см. Ньюкомен Описание двигателя.
Ваттный атмосферный паровой двигатель
Рисунок 2.Иллюстрация атмосферного двигателя Ватта для перекачивания воды. Главный насос не показан. (По гравюре Стюарта, 1824 г., С. 114.). | Двигатели Newcomen были крайне неэффективны. Пользователи узнали, как требовалось много энергии. Паровой цилиндр многократно нагревали и охлаждали, что тратит энергию на повторный нагрев стали, а также вызывает большие тепловые стрессы. Джеймс Ватт (1736-1819) совершил прорыв, используя отдельный конденсатор.Ватт открыл отдельный конденсатор в 1765 году. (См. Эксперимент Ватта.) Прошло 11 лет, прежде чем видел устройство на практике! Самое большое препятствие для реализации двигателя Ватта была технология изготовления большого поршня / цилиндра с достаточно узкими допусками, чтобы запечатать умеренный вакуум. Технология улучшилась примерно в то же время, когда Ватт обнаружил финансовые поддержка, в которой он нуждался, благодаря партнерству с Мэтью Бултоном. Принцип работы. Двигатель Ватта, как и двигатель Ньюкомена, работающий по принципу разницы давлений, создаваемой вакуумом с одной стороны поршня, чтобы нажать паровой поршень вниз. Однако паровой цилиндр Ватта вообще оставался горячим. раз. Клапаны пропускали пар в отдельный конденсатор. Затем с помощью воздушного насоса откачивали конденсат вместе с любыми газами. (См. Рисунок 2.) Для подробностей работы и фото пары двигателей Ватт используется для перекачивания воды, см. Ватт Описание двигателя. |
Поршень двустороннего действия и роторный двигатель
Рис. 3. Иллюстрация двигателя двойного действия Boulton-Watt. (Адаптировано с гравюры Стюарта, 1824 г., стр. 128). | Watt и Boulton успешно применили свой двигатель для откачки воды из колодцы. Бултон был дальновидным промышленником и воспользовался о возможности применять двигатель в других отраслях.Перемещение паровой двигатель в помещении, устройство стало полезным для работы мельниц и текстильные фабрики и др. Двигатель, изображенный слева, является примером двигателя позднего 1700-е гг. Обратите внимание на цепь, которая раньше соединяла поршень с балкой. двигатели заменены на механизм параллельного движения. Ватт сказал его сын, что он гордился этим изобретением даже больше, чем он был сам двигатель. Механизм позволял поршню действовать в идеально выровненное движение вверх / вниз, пока луч пересекает дугу.Механизм Также появилась возможность переносить работу восходящим ходом! Steam — это наконец-то делает работу, толкая вверх! Используемые для этого котлы Устройством также служат котлы атмосферного давления. Цилиндровое пространство над поршень соединен с вакуумом конденсатора, чтобы позволить пар, чтобы подтолкнуть поршень. Двигатель слева также содержит еще одно необходимое улучшение. для управления механизмами с постоянной скоростью — подключен регулятор скорости к дроссельной заслонке. Подробнее о двигателе двойного действия, механизме параллельного движения, регулятор скорости, а также солнечная и планетарная шестерни (без изображения на рисунке 3), включая фотографии, см. Двойное действие Описание двигателя. |
Биография Джеймса Ватта и история двигателя
История Джеймса Ватта и разработки двигателя чрезвычайно интересна. Воспользуйтесь этой ссылкой, чтобы найти биографию Ватта.История помогает понять, как двигатель стал больше, чем водяной насос и как Вышеупомянутые события относятся к человеку и времени.
важных дат в развитии Steam Двигатель
Краткая библиография книг и ресурсов для Изучение паровых двигателей и Джеймса Ватта
Карта сайта
Чтобы перейти в каталог сайта, щелкните здесь.
Спасибо за проявленный интерес!
Обновлено 21.05.13, Авторские права
2001-2013, Карл Т.Лира, [email protected]
Все права защищены.
Подготовлено как дополнение к вводному
Химическая инженерия Термодинамика.
Кто изобрел паровой двигатель? Изобретения и изобретатели для детей ***
Факты об изобретении парового двигателя: Дата изобретения: 1769 *** Имя изобретателя: Джеймс Ватт *** Срок службы изобретателя: 1736 — 1819 *** Гражданство изобретателя: шотландец *** Исторический период: Промышленная революция (1700-1860) *** Страна происхождения: Шотландия *** Факты об изобретателе, Джеймсе Ватте и изобретении ***
Определение: Паровой двигатель — это определяется как двигатель внешнего сгорания, приводимый в движение паром, в котором тепло используется для подъема пара, допускаемого действием клапанного механизма, который либо вращает турбину, либо заставляет поршень двигаться вверх и вниз в цилиндре.
Факт 1: Кто изобрел паровой двигатель? Паровой двигатель был изобретен Джеймс Ватт в 1769 году в эпоху изобретений промышленной революции (1700 — 1860 г.), что явилось важным дополнением к достижениям, достигнутым в период промышленного революция.
Факт 2: Кто изобрел паровой двигатель? До изобретения Паровой двигатель Джеймса Ватта в 1769 году, были и другие изобретения, связанные с паром, с заметными достижениями, сделанными Томасом Савери, Томасом Ньюкоменом, Мэтью Уэсборо и Николаус Отто.
Факт 3: Кто изобрел паровой двигатель? В 1698 году Томас Савери объединил сила пара с давлением атмосферы, чтобы запатентовать первую сырую нефть коммерчески используемый паровой атмосферный двигатель, но в его конструкции были проблемы и другие улучшили его идею с годами.
Факт 4: Кто изобрел паровой двигатель? Насос Томаса Савери 1698 г. просто использовал вакуум, чтобы поднять воду, создал свой вакуум внутри цилиндра и использовал его, чтобы вытащить поршень.Однако в 1712 году Томас Ньюкомен создал свой вакуум внутри цилиндра и использовал его для опускания поршня. Его устройство было называемый двигателем Ньюкомена, который впервые был использован для слива залитого угольная шахта в Типтоне, Южный Стаффордшир.
Факт 5: Кто изобрел паровой двигатель? В 1780 году инженер из Бристоля позвонил Мэтью Уэсборо построил «Пикард-двигатель» для Джеймса Пикарда, добавив кривошип, шток и маховик к автоматическому атмосферному двигателю Thomas Newcomers.
Факт 6: Кто изобрел паровой двигатель? В 1783 году шотландец Джеймс Ватт 1736 — 1819 изобрел паровую машину двойного действия, в которой пар действовал на каждую стороне поршня, а не только с одной стороны, что позволяет двигатель для привода машин во многих отраслях обрабатывающей промышленности.
Факт 7: Кто изобрел паровой двигатель? В 1784 году Джеймс Ватт запатентовал свой паровоз с отдельным конденсатором, соединенным с цилиндром посредством клапан, позволяющий конденсатору охладить отработанный пар, в то время как главный цилиндр было жарко.
Факт 8: Кто изобрел паровой двигатель? К 1790 году пар Джеймса Уатта Двигатель стал основной конструкцией всех современных паровых машин.
Факт 9: Кто изобрел паровой двигатель? Изобретатель парового двигателя, Джеймс Ватт, родился 19 января 1736 года в Гриноке на западе центральной части Шотландии и умер 25 августа 1819 года.
Факт 10: Кто изобрел паровой двигатель? Ранние годы Джеймса Ватта прошли в Гриноке на западе центральной части Шотландии, где он вырос в семье. Джеймс Ватт получил образование в средней школе Гринока
Факт 11: Кто изобрел паровой двигатель? После образования его первая работа была инженер и математический приборостроитель, делающий циркули и квадранты.
Факт 12: Кто изобрел паровой двигатель? Джеймс Ватт изучал Ньюкомен паровой двигатель и обнаружил, что он тратит впустую энергию.Он продолжил разработку усовершенствованная машина, в которой пар конденсировался в отдельном отсеке механизм.
Факт 13: Кто изобрел паровой двигатель? В 1764 году Джеймс Ватт женился на своем двоюродная сестра Маргарет Миллер и пара родили шестерых детей. Маргарет Миллер Ватт умер девять лет спустя в 1773 году.
Факт 14: Кто изобрел паровой двигатель? В 1769 году Джеймс Ватт запатентовал свой изобретение паровой машины, с отдельной камерой конденсации, как «Новый Изобретен способ уменьшения расхода пара и топлива в пожарных машинах ».
Факт 15: Кто изобрел паровой двигатель? Изобретение парового двигателя был крупным достижением прогресса промышленной революции. В 1774 г. Джеймс Ватт начал бизнес в Бирмингеме с Мэтью Бултоном по производству его улучшенный паровой двигатель. В марте 1776 года Bentley Mining Company начала используя новейшее оборудование — паровой двигатель Boulton-Watt для перекачки вода из шахт.
Факт 16: Кто изобрел паровой двигатель? Изобретение парового двигателя Джеймса Уатта видел несколько модификаций и улучшений, а в 1781 году переделал ответную движение двигателя во вращательное движение и запатентованные шестерни «Солнце и Планета» и двигатель двойного действия.Доработки, сделанные Джеймсом Ваттом, увеличили двигатель эффективность примерно в пять раз, экономия 75% затрат на уголь запустить двигатели.
Факт 17: Кто изобрел паровой двигатель? В 1785 году был избран Джеймс Ватт. член Лондонского королевского общества.
Факт 18: Кто изобрел паровой двигатель? В 1790 году Джеймс Ватт изобрел манометр практически завершил паровой двигатель Уатта.
Факт 19: Кто изобрел паровой двигатель? Его изобретение пара Ватта Двигатель имел большой успех и был продан различным отраслям и компаниям. в том числе мукомольные, хлопковые, чугунные и бумажные.Его пар двигатель также использовался в реках, каналах, ликеро-водочных заводах и гидротехнических сооружениях. Джон Фитч изобрел пароход в 1791 году, совершив революцию в реке путешествовать по Америке.
Факт 20: Кто изобрел паровой двигатель? Джеймс Ватт стал чрезвычайно богатый человек, купил поместье в Долдовлоде в Рэдноршире и ушел на пенсию. бизнес
Факт 21: Кто изобрел паровой двигатель? Джеймс Ватт умер 25 августа, 1819 г. в своем доме «Хитфилд» в Хэндсворте, Стаффордшир.Чутье на изобретения были запущены в семье. Потомок Джеймса Ватта по имени Роберт В 1939 году компания Watson-Watt изобрела радар — важнейшее средство оборона во время 2 Мировой войны
Наследие Джеймса Ватта: Его наследие было его изобретением двигателя Watt, который стал важным дополнением к быстрому развитию Промышленная революция из-за ее включения во многие отрасли и фундаментальные изменения в методах работы и принципах. Двигатели высокого давления позже были объединены в отдельные блоки, которые были компактными и достаточно легкими, чтобы их можно было используется на пароходах и железнодорожных локомотивах.Никлаус Отто изобрел Двигатель внутреннего сгорания в 1876 году когда керосин, дизельное топливо и бензин использовались вместо угля, благодаря чему изобретение автомобилей возможно.
Краткая информация и файл фактов: Страна происхождения: Шотландия *** Имя изобретателя: Джеймс Ватт *** Национальность изобретателя: шотландец *** Дата изобретения: 1769 *** *** Срок службы изобретателя: 1736 — 1819 *** Эпоха изобретений: Промышленная революция (1700 — 1860) *** Изобретатель и изобретение ***
Промышленная революция | Рост производства | Изобретение парового двигателя | Производство чугуна
Промышленная революция началась в Англии в середине 18 века. век и распространили на остальную Европу и Соединенные Штаты в начале 19 века.Эта эра года изменила образ жизни и работы людей. Новых машин было изобретено , и большая часть из населения переехала из сельской местности в городских районов.
Рост отраслей (обрабатывающих производств)
До промышленной революции люди работали дома на фермах или в небольших мастерских . Изготовление ткани было сделано целиком вручную. Хлопок был пряден с по нитью или пряжей на прялке .
В 1700-х годах люди начали покупать все больше и больше товаров , поэтому торговцы текстилем начали искать более быстрые и дешевые способы производства одежды. Первая прядильная машина появилась в начале 18 века, а к 1780 году прядение производилось в основном на новых фабриках , где рабочих собрали .
Паровоз
Новые машины , представленные во время промышленной революции, нуждались во все большей и большей мощности для работы.До 18-го века век Англия получала большую часть своей энергии от водяных колес , которые управлялись потоком рек.
В 1760-х годах шотландский инженер Джеймс Ватт изобрел паровой двигатель . Он мог управлять заводскими станками и работал на угле , который был основным сырьем для Великобритании .
Производство чугуна
Промышленная революция не могла бы привести к развитию без угля и железа.Уголь был нужен для работы паровых машин и производства железа. В начале 18 века производители железа нашли способ извлекать чистое железо из железной руды . Они использовали кокс , который был на чище на , чем уголь, и горел горячее, чтобы расплавить руду .
В результате производство чугуна увеличилось на , и к началу 1800-х годов было произведено достаточно железа, чтобы производить товаров , которые были нужны людям, например, рамы машины , водопроводные трубы , рельсы и т. Д.
Угольные шахты Англии процветали во время промышленной революции. Шахтеры выкопали глубже в землю, чтобы найти как можно больше угля, и в 19 веке Англия стала крупнейшей в мире страной-производителем угля. Большая часть из них поступила из Midlands , около Шеффилда, Бирмингема и Ковентри. Поскольку при сжигании угля образовывалось много дыма и затемнялось небо, эта область также называлась Черной страной.
Транспорт
Массовое производство из товаров в течение 18 и 19 веков потребовало новых способов транспортировки.Новые дороги и система из каналов доставляли продукцию, произведенную на заводах , на рынки по всей Великобритании. Уголь, который нуждался на заводах в больших количествах , также транспортировался по каналам .
Джордж Стефенсон построил паровой двигатель типа , который мог двигаться по рельсам . В 1830 году была открыта железная дорога из Ливерпуля в Манчестер, и в последующие двадцать лет железная дорога связала все крупных городов Великобритании.
К 1850-м годам паровых кораблей заменили парусных судов и стали основным средством перевозки товаров и людей через океаны. Этот увеличил мировую торговлю , потому что корабли больше не зависели от хороших и сильных ветров, чтобы достиг своих пунктов назначения .
Как изменились жизнь и работа во время промышленной революции
Фабрики , возникшие во время промышленной революции, коренным образом изменили образ жизни и работы людей. Урбанизация заставила семьи переехать в города в поисках работы. В результате этих городских территорий становилось все более и более перенаселенными . Они часто были грязными и нездоровыми местами для жизни из-за загрязнения , исходящего от заводов и металлургических заводов .
Заводская работа создала проблем для рабочих . Впервые в истории большому количеству людей пришлось работать вместе в одном месте.Машины заставили рабочих работать быстро и без особого отдыха.
Рабочий день начался и закончился в определенных раз. Многие фабричные люди работали до 16 часов в день за очень маленьких денег, потому что владельцев фабрик хотели сохранить производство на низком уровне. Иногда целыми семьями ходили работать на фабрики : в то время как мужчин было , работающих на металлургических заводах , женщины и дети находили работу на новых текстильных фабриках .Однако условий труда были плохими, многие рабочие заболели и умерли. В то время не существовало профсоюза , который мог бы защитить их.
Хотя рабочих из низшего и среднего класса вели тяжелую и беспокойную жизнь , горожане среднего и высшего класса улучшили свой образ жизни . Они получили на больше власти и денег.
Промышленная революция также привела к увеличению на населения Великобритании на , потому что у людей было лучшее жилье и лучшее медицинское обслуживание в городах и, , таким образом, , жили дольше.
Завод во времена промышленной революции
Распространение промышленной революции
Промышленная революция началась в Великобритании по ряду причин . Во-первых, в стране было сырьевых товаров, , из них , железная руда, и уголь. Другие материалы, такие как хлопок , поступили из зарубежных колоний. К концу 18 века страна стала крупнейшей колониальной державой мира .Затем колонии стали большими рынками для промышленных товаров , производимых Великобританией.
В начале 1800-х годов Промышленная революция распространилась на европейский материк и через Атлантику в Соединенные Штаты. К 1850 году Бельгия, Франция и Германия стали ведущими индустриальными странами континента.
Япония была одной из первых азиатских стран, которая начала производить товаров на фабриках , а индустриализация России началась в начале 1900-х годов.Китай и Индия стали индустриальными державами только после Второй мировой войны, в основном , потому что обе страны были оккупированы иностранными державами .
Текст и рабочие листы в формате PDF для загрузки
Онлайн-упражнения
Связанные темы
слов
- хотя = а
- область = область
- позвонить по телефону = нужно
- канал = длинный проход, который вырыт в земле и заполнен водой для лодок, идущих по
- век = сто лет
- определенный = специальный
- гражданин = человек, который живет в стране и имеет там права
- ткань = материал, из которого пошита одежда
- кокс = материал, который производится из угля и сжигается для получения тепла
- колониальная держава = страна, имевшая множество колоний по всему миру
- стоит = сколько вы должны заплатить за что-то
- хлопок = растение с белыми волосками на семенах; для пошива одежды
- создать = сделать
- зависимый = то, что вам очень нужно
- пункт назначения = место, куда что-то или кто-то собирается
- разработка = рост
- выкопать = сделать яму и достать что-нибудь из земли
- нанять = получить работу
- инженер = тот, кто проектирует дороги, мосты или машины
- полностью = полностью, полностью
- эра = период времени в истории
- экстракт = извлечь, выкопать
- завод = здание, в котором вы производите товары с помощью машин
- поток = как двигалась река
- force = заставить кого-то что-то сделать
- иностранная держава = другая страна
- рамка = структура
- усиление = получение, получение
- собрать = собрать
- товаров = продукция, произведенная машинами
- улучшить = улучшить
- увеличить = увеличить
- введите = здесь: использовать что-либо в первый раз
- изобрести = сделать или создать что-то новое
- чугунопрокат = завод по производству чугуна
- железная руда = камни, из которых вы получаете железо
- рабочие = рабочие
- в основном = в основном
- ведущий = очень важный, номер один
- образ жизни = ваш образ жизни
- ссылка = соединение с
- мало = не очень
- материк = континентальная часть Европы, а не острова
- основной = важный
- производство = производить или производить товары
- массовое производство = производить товары в больших количествах
- медицинское обслуживание = иметь врачей и больницы в месте
- расплавить = сделать что-то очень горячим и превратить его в жидкость
- Midlands = средняя часть Великобритании
- шахтер = тот, кто работает под землей и добывает уголь из земли
- оккупируют = контролируются армией другой страны
- переполнено = если где-то живет слишком много людей
- за границей = чужая страна за океаном
- владелец = человек, которому что-то принадлежит
- загрязнение = производить воздух, воду и т. Д.очень грязно
- население = люди, проживающие в стране
- мощность = запустить
- первичный = главный, самый важный
- защищать = защищать, охранять
- чистый = ни с чем не смешанный
- количество = количество чего-то
- рельс = металлические рельсы на земле, по которым движутся поезда
- сырье = материалы, такие как уголь, нефть, хлопок, которые используются для производства промышленных товаров
- достичь = добраться до
- причина = причина, почему что-то сделано
- заменить = заменить, обмен
- прядильная машина = машина, с помощью которой люди превращали хлопок в нитки
- spin — прядение = для превращения хлопка в нить путем скручивания ее
- спред = перейти на
- паровой двигатель = машина, вырабатывающая энергию путем сжигания угля и производства горячей воды
- с паровым двигателем = работает от парового двигателя
- нить = длинная тонкая нить хлопка, используемая для изготовления ткани
- таким образом = поэтому
- торговля = покупка и продажа товаров
- хлопотно = сложно и полно проблем
- профсоюз = организация, созданная рабочими для защиты своих прав
- городской = все, что имеет отношение к городу или город как
- урбанизация = городской район с множеством домов и множеством людей
- водопровод = круглые трубы с водой
- водяное колесо = большое колесо, которое вращается водой и используется для работы машин
- условия труда = ситуация, в которой люди должны были работать
- мастерская = комната или здание, где инструменты и машины используются для изготовления и ремонта вещей
- пряжа = толстая нить из хлопка или шерсти
Кто изобрел первую машину?
Сегодня автомобили стали неотъемлемой частью жизни человека.Ежедневно ими пользуются миллионы людей по всему миру. По оценкам, в 2010 году было 1 000 000 000 (1 миллиард) автомобилей, тогда как в 1986 году их было всего 500 миллионов. Цифры постоянно растут. Максимальное количество автомобилей сегодня находится в Индии и Китае.
С появлением технологий люди стали производить разные типы автомобилей для различных целей. Мало кто из типов автомобилей, доступных сегодня, — это седан, седан, хэтчбек, универсал, минивэн и многоцелевой автомобиль. Сегодня почти все автомобили работают на трех основных видах топлива — электричестве, бензине и дизельном топливе.
Давайте вернемся в прошлое и посмотрим, как появились эти автомобили. Как они превратились из автомобилей с паровым двигателем в 1769 году в автомобили без водителя, над которыми экспериментируют сегодня.
Хронология
Год: 1672
В этом году была создана первая паровая машина, но она не могла перевозить людей и транспорт. Он был разработан Фердинандом Вербистом для тогдашнего китайского императора.
Год: 1769
История автомобилей начинается с 1769 года, когда была представлена первая паровая машина.Это было первое изобретение, которое могло переносить людей из одного места в другое.
Николя-Жозеф Кугно продемонстрировал первый артиллерийский тягач с паровым двигателем. Однако это было на экспериментальной основе. Но это был первый автомобильный мобиль, который действительно мог перевозить людей и передвигаться. Его конструкции не хватало практичности, и поэтому она не развивалась.
Год: 1784
Уильям Мердок построил функциональную и практичную модель паровой тележки. Это было в Редруте — городке и гражданском приходе в Корнуолле, Англия, Соединенное Королевство.
Год: 1801
Ричард Тревитик начал водить полноразмерный паровой автомобиль по улицам Кемборна — городка и гражданского прихода в Корнуолле, Англия, Великобритания. Это был первый случай, когда автоматизированный автомобиль проезжал по дорогам Англии.
Год: 1815
Йозеф Бозек, профессор Пражского политехнического института, спроектировал и построил первую паровую машину, работающую на масле.
Год: 1838
Уолтер Хэнкок был основателем и оператором лондонских паровых автобусов.Он первым построил четырехместный паровой фаэтон — спортивную открытую карету.
Год: 1873
Многие люди считают, что Амеди Болле построил первую настоящую машину во Франции. Его машина представляла собой самоходный паровоз, который мог перевезти множество людей с одного места на другое.
Первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине, который используется до сих пор, был впервые представлен Николаусом Отто — немецким изобретателем. Хотя эта технология была запатентована в 1861 году Альфонсом Бо де Роша, Отто был первым человеком, который сделал ее функциональной и работающей в реальной жизни.
Открытие электродвигателя было впервые сделано Аньосом Джедликом, изобретателем электродвигателя.
Год: начало 1990-х годов
Это был период, когда появились ретро-автомобили с полностью закрытыми капотами. Самыми известными автомобилями этой эпохи являются Austin 7, Lancia Lambda, Bugatti Type 35, Hanomag 2/10 PS, Ford Model A и Cadillac V-16.
Автомобили сегодняшнего дня намного более совершенные и импровизированные.Это стало возможным в основном за счет модернизации технологий и оборудования.
Кто изобрел паровой двигатель?
Кто изобрел паровой двигатель: Джеймс Ватт (1736-1819) был изобретателем парового двигателя в 1769 году. Это изобретение сделало возможным создание и расширение железных дорог и революцию в транспорте.
Кто изобрел паровой двигатель?Если вклад других гениев был решающим для введения новых концепций, которые в своем практическом применении изменили ход истории, то идея этого шотландского инженера и изобретателя была прямой и непосредственной причиной целой революции: промышленной революции. XVIII и XIX веков.
Кто изобрел паровой двигатель?
Его паровая машина, запатентованная в 1769 году, сыграла важную роль в перемещении основных устройств и механизмов в зарождающейся отрасли — насосов и двигателей на всех типах заводов — и была основой паровоза и, следовательно, железной дороги, без которого в мире, который мы знаем сегодня, никогда бы не существовало.
Хотя чистый Ватт не «изобрел» такую машину, предшественники которой столь же далеки, как эолипил Герона Александрийского, в первом столетии он был создателем первой совершенной изобретательности этого типа, имевшей множество полезных Приложения.
Он был основан на машине, разработанной в 1712 году кузнецом Томасом Ньюкоменом, который с тех пор использовал для откачки воды на угольных и оловянных рудниках Корнуолла. Ватт усовершенствовал его, интегрировав в оборудование отдельный конденсатор, который позволил избежать потери энергии и увеличил мощность, а также роторный двигатель, который расширил его возможности использования.
Джеймс Ватт изучал машиностроение в Лондоне, после чего поселился в Глазго и на протяжении многих лет посвятил себя продаже математических инструментов (правил, команд, компасов…), которые он сам разработал и изготовил.
Его дружба с Джозефом Блэком, представителем концепции скрытого тепла, привела его к контакту с машинами Ньюкомена, и вскоре он осознал, сколько энергии было потрачено впустую.
Джеймс Ватт (1736-1819)Ватт потратил годы, пытаясь решить эту проблему, и в 1766 году ему удалось создать модель конденсатора отдельно от цилиндра; следовательно, в 1768 году он создал свою паровую машину, успех которой сделал его богатым бизнесменом и позволил ему в 1785 году вступить в престижное Королевское общество.
Паровой двигатель открыл путь
Через несколько лет после смерти Ньютона Англия сделала первые шаги к промышленной революции, величайшим экономическим и социальным изменениям со времен неолитической революции.
Его столпами были либерализм и право собственности на землю, промышленные средства и производимые товары. Это право собственности было распространено на изобретателей, которые могли запатентовать новые машины, способствовавшие развитию индустриализма.
Среди этих достижений выделялся паровой двигатель, изобретенный Джеймсом Ваттом в 1769 году, устройство, которое приводило в движение железную дорогу и дало крылья впечатляющим технологическим, экономическим и социальным изменениям, которые сформировали мир, который мы знаем сегодня.
Ватт сконструировал свою машину, работая мастером по ремонту приборов на физическом факультете Эдинбургского университета. Позже он разработал шарнирно-сочлененную руку, которая могла выполнять вращательные движения, что объявило появление машин, способных перемещать все виды механизмов. Вместе со своим капиталистическим партнером Мэтью Бултоном Ватт в течение полувека сохранял монополию на строительство всех видов паровых артефактов.
Его изобретение позволило добывать уголь и ткацкие станки, а также способствовало постройке локомотивов и пароходов, новых средств, которые произвели революцию в транспортных системах девятнадцатого века.
Вам также может понравиться
PPT — Джеймс Ватт изобрел паровой двигатель. PowerPoint. Презентация, скачать бесплатно
Джеймс Ватт изобрел паровой двигатель. Даже близко нет. Не рассказывай мне сказку — расскажи, почему это так важно.
Джеймс Ватт создал улучшенную паровую машину в 1765 году Да. . Так?? Тем не менее N
Улучшенный паровой двигатель Джеймса Ватта помог начать промышленную революцию Простой, но демонстрирует причинно-следственную связь — A
Улучшенный паровой двигатель Джеймса Ватта освободил промышленное производство от органических источников энергии и позволил разработать концентрированное урбанизированное производство. Анализ данных — черт возьми! M
Паровой двигатель Ватта долгое время считался катализатором , катализатором начала промышленной революции.Однако такой анализ не учитывает сопутствующие воздействия на индустриализацию, такие как интенсификация сельского хозяйства. Рассматривает доказательства с точки зрения историка, демонстрирует глубокое понимание темы и объясняет причинно-следственные связи — E
Key Idea Шокированные белые поселенцы Нельсона потребовали возмездия, но были глубоко разочарованы этим. В начале 1844 года новый губернатор Роберт Фитцрой (преемник губернатора Уильяма Хобсона) посетил поселения в проливе Кука и вынес решение, несмотря на все противоречивые заявления, опубликованные после этого события.Он поддержал сторону маори в битве и сказал, что вина за нападение на Вайрау лежит на самих поселенцах Нельсона, поскольку данная земля принадлежит Нгати Тоа. Более того, он даже упрекнул европейцев за их поведение и предупредил их, что «ни акр, ни дюйм земли, принадлежащей туземцам, не должны быть затронуты без их согласия». Он осудил убийство сдавшихся людей, а также потребовал отставки магистрата, выдавшего ордер на арест, однако он уже был мертв.Это решение было очень непопулярным в Нельсоне, но, оглядываясь назад, история перешла на сторону маори, как и Фитцрой. В то время многие в Новой Зеландии и Англии называли губернатора «трусливым», и его решение в конечном итоге привело к тому, что Фитцроя отозвали обратно в Англию. Однако в наши дни его действия рассматриваются как разумные, прагматичные и правильные в данных обстоятельствах, потому что альтернатива — открытая война с Нгати-Тоа — вероятно, значительно ухудшила бы ситуацию для новых поселенцев Новой Зеландии.Фитцрой знал, что маловероятно, что британское правительство отправит солдат для ведения войны с маори, а численность поселенцев составляла 900: 1. В конечном итоге власти обвинили это событие в системных неудачах в отношении приобретения земли. Анализ доказательств с точки зрения историков, с доказательствами.
Должен охватывать причины, ход и последствия • Идеи могут показать причину следствия или могут быть о том, почему важны конкретные факты • Нацельтесь на 8-10 ключевых идей • Подробные подтверждающие доказательства • Могут анализировать перспективы события или различные интерпретации • Описание без анализа = N
A Ideas • Помимо финансовой стороны вещей, было множество других причин, по которым многие Пакехау были против идеи урегулирования договора для Нгаитаху • Гитлер напал на Францию только чтобы действительно прикрыть его спину; его главными целями было расширение своей империи на востоке.• Неспособность привлечь и уничтожить истребительное командование в воздухе означало, что Германии пришлось изменить свою тактику.
M Идеи • Вторжение в Ирак под руководством США началось в марте 2003 года, хотя подготовка была проведена заранее • Но главной проблемой Creforce была растущая нехватка поставок. • Такие лишения наряду с гиперинфляцией и глобальной экономической депрессией создали основу для подъема нацистской партии
E Идеи и комментарии • Шаг Уолша гарантировал бы ожесточенную и обширную войну между воинствующими Профсоюзами и FOL — возможно, это был суицидальный шаг.• Сказать, что спор был забастовкой, означало бы быть на стороне работодателей, поскольку забастовка возлагает вину за конфликт на профсоюзы и наоборот.
Идеи E • Марши и беспорядки между Рабочими Уотерфронт и работодателями невольно изолировали Профсоюз от широкой публики — и с использованием страха и пристрастной политики правительству было легко использовать эту точку зрения. • Хотя достоверность этой информации сомнительна, поскольку Хагер цитирует свой источник как конфиденциального «государственного чиновника Новой Зеландии», эта история была более или менее подтверждена Кларком в статье 2008 года в New Zealand Herald
Подробные доказательства Поселение Нельсона было основано Новой Зеландией Компанией, детищем Эдварда Гиббона Уэйкфилда, и недостатки этой Компании в конечном итоге привели к Вайрау.Поселение Нельсон, расположенное на вершине Южного острова, планировалось в Англии, чтобы состоять из 221 100 акров земли, пригодной для сельского хозяйства. Несмотря на многочисленные предупреждения о недостаточном качестве земли в верхней части Южного острова, урегулирование, которое должна была осуществить новозеландская компания (основанная Эдвардом Г. Уэйкфилдом и братьями Уильямом Х. Уэйкфилдом и Артуром Уэйкфилдом для заселения Новой Зеландии), продолжалось. Когда компания поняла, что им не хватает около 70 000 акров, геодезисты были отправлены на равнины Вайрау в Мальборо.Они считают, что владели землей после покупки документа у вдовы китобойного капитана Джона Бленкинсоппа, который, в свою очередь, якобы купил землю у Нгати Тоа. Фактически, в письме к Новой Зеландии компании в Англии, написанном Эдвардом Уэйкфилдом в марте 1843 года, говорилось: «Я скорее ожидаю некоторых трудностей с туземцами»!
Значение для жителей Новой Зеландии • Как участие людей повлияло на их место в обществе в целом. • Различный опыт одной группы и других новозеландцев.• Степень участия общественности в событии или движении. • Насколько сильно это событие повлияло на жизнь людей. • Количество пострадавших • Продолжительность воздействия • Степень, в которой событие стало частью общественного сознания / общей памяти / национальной идентичности • Как событие / место / движение повлияло на другие сообщества в Новой Зеландии. • Как событие повлияло на отношения Новой Зеландии с другими странами. • Как это событие проливает свет на вопросы или проблемы, которые волнуют нас сегодня.