La storia del motore a vapore e la sua applicazione

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invenzione di macchine a vapore è stato un punto di svolta nella storia del genere umano.Da qualche parte, a cavallo dei secoli XVII-XVIII cominciò sostituendo inefficienti del lavoro manuale, ruote idrauliche e mulini a vento su una completamente nuovo e unico meccanismi - motori a vapore.E 'perché sono diventata possibile rivoluzione tecnica e industriale e l'intero progresso dell'umanità.

Ma chi ha inventato il motore a vapore?Per questo dovere verso l'umanità?E quando è stato?Tutte queste domande e cercare di trovare le risposte.

Più aC

storia del motore a vapore risale al primo secolo aC.Erone di Alessandria ha descritto il meccanismo, che inizia a lavorare solo quando stava lavorando coppie.Il dispositivo è un palloncino, che sono stati fissati ugello.Da ugelli tangenzialmente su vapore, causando così la rotazione del motore.E 'stato il primo dispositivo che funziona col vapore.

creatore del motore a vapore (o meglio, la turbina) - Taqi al-Din (filosofo arabo, ingegnere e astronomo).La sua invenzione è diventato noto in Egitto, nel XVI secolo.Il meccanismo è stato organizzato come segue: il flusso di vapore viene inviato direttamente al meccanismo di lame, e quando il fumo versato - le lame ruotare.Qualcosa di simile nel 1629 e ha offerto l'ingegnere italiano Giovanni Branca.Il principale svantaggio di queste invenzioni è troppo elevato consumo di vapore, che a sua volta richiede una grande quantità di energia e non era opportuno.Gli sviluppi sono stati sospesi da allora le conoscenze scientifiche e tecnologiche del genere umano non è stato sufficiente.Inoltre, la necessità di tali invenzioni completamente assenti.

Sviluppo

Fino Seicento la creazione della macchina a vapore era impossibile.Ma non appena il livello staffa di sviluppo umano è salito alle stelle, poi ci sono state le prime istanze e invenzione.Anche se nessuno seriamente al momento non ha preso.Ad esempio, nel 1663 lo scienziato inglese pubblicato sulla stampa il progetto per la sua invenzione, che ha trovato nella Raglan Castle.Il suo dispositivo è utilizzato per sollevare l'acqua alle pareti delle torri.Tuttavia, come per tutti i nuovi e inesplorati, questo progetto è stato adottato con il dubbio, e sponsor per il suo ulteriore sviluppo non è stato.

storia del motore a vapore inizia con l'invenzione macchina paroatmosfernoy.Nel 1681 uno scienziato dalla Francia Denis Papin ha inventato un dispositivo che pompa l'acqua dalle miniere.Come forza motrice per la prima volta utilizzata la polvere, e poi è stato sostituito da vapore.Quindi ci paroatmosfernaya macchina.Un enorme contributo al suo miglioramento fatta dagli scienziati inglesi e Thomas Newcomen Thomas Savery.Preziosa collaborazione ha anche inventore russo Ivan cursori autodidatti.

fallito tentativo macchina Papen

Paroatmosfernaya, mentre ben lungi dall'essere perfetto, ha attirato particolare attenzione nel settore della costruzione navale.D. Papin loro ultimi risparmi spesi per l'acquisto di una piccola barca, che impegnata nella installazione di macchine di sollevamento acqua paroatmosfernoy propria produzione.Il meccanismo d'azione consiste nel fatto che, caduta dall'alto, l'acqua comincia a girare la ruota.

sue prove inventore condotte nel 1707 sul fiume Fulda.Molte persone si sono riunite per vedere il miracolo: per spostarsi lungo il fiume nave senza vele e remi.Tuttavia, durante le prove è stato un incidente: il motore è esploso uccidendo diverse persone.Autorità arrabbiato con inventore sfortunato e lo vietato qualsiasi lavoro e progetti.La nave è stata confiscata e distrutta, e pochi anni dopo la sua morte e Papin.

Errore

Il piroscafo Papen era il principio prossimo.Nella parte inferiore del cilindro dovuto versare una piccola quantità di acqua.Da soli cilindri trova torrefazione che serviva per riscaldare il liquido.Quando l'acqua inizia a bollire, le risultanti espande vapore, il pistone viene sollevato.A causa dello spazio sopra del pistone attraverso una valvola di sfiato appositamente attrezzato viene spinto fuori.Dopo che l'acqua bolle e vapore cominciò a colpo, è stato necessario rimuovere il braciere, per chiudere la valvola per eliminare l'aria, e per mezzo di acqua fredda per raffreddare la parete del cilindro.Attraverso tali azioni le coppie, che era nel cilindro, condensati, si è formata sotto vuoto del pistone e la pressione atmosferica attraverso il potere pistone torna al suo posto originario.Durante il suo movimento verso il basso ed eseguire lavoro utile.Tuttavia, l'efficienza del motore a vapore, Papin era negativo.La motonave era estremamente antieconomico.E, soprattutto, era troppo complicato e scomodo da usare.Pertanto, l'invenzione Papen aveva alcun futuro fin dall'inizio.

seguaci

Tuttavia, la storia della creazione della macchina a vapore non finirono lì.Quindi, abbiamo una molto più successo di Papen, girato lo scienziato inglese Thomas Newcomen.Ha studiato a lungo le opere dei suoi predecessori, concentrandosi sulle debolezze.Poi prese il meglio del loro lavoro, creato nel 1712, il suo personale.Il nuovo motore a vapore (foto indicata) è stato costruito come segue: utilizzare il cilindro in posizione verticale, e il pistone.Si Newcomen voluti dal lavoro Papen.Tuttavia coppie formate in un'altra caldaia.Intorno il pistone è stato fissato un pezzo di pelle, che aumenta la tenuta nel cilindro del vapore.Questa macchina è stata anche paroatmosfernoy (acqua che si alza dalla miniera con l'aiuto della pressione atmosferica).Lo svantaggio principale dell'invenzione sono stati sua ingombrante e antieconomico: la macchina "ate" una quantità enorme di carbone.Tuttavia, i benefici che ha portato molto di più che l'invenzione di Papin.Pertanto, è utilizzato per quasi 50 anni nelle grotte e miniere.E 'stato utilizzato per il pompaggio sotterranee, nonché per i veicoli di essiccazione.Thomas Newcomen ha tentato di convertire la sua auto in modo da essere in grado di applicarla al traffico.Tuttavia, i suoi tentativi non hanno avuto successo.

Un altro scienziato ha annunciato lui stesso è diventato D. Hull dall'Inghilterra.Nel 1736 ha presentato la sua invenzione al mondo: auto paroatmosfernuyu, che era stato come un motore giranti.Il suo sviluppo ha avuto più successo di quello di Papen.Immediatamente è stato rilasciato un paio di tali navi.Sono per lo più utilizzati per trainare le chiatte, navi e altre imbarcazioni.Tuttavia, l'affidabilità della paroatmosfernoy macchina non credibili, e navi dotate di vele come il driver principale.

Sebbene Hull era più fortunato di Papen, la sua invenzione è progressivamente perso importanza, e sono stati respinti.Eppure, in quel momento le macchine paroatmosfernyh sono state molte carenze specifiche.

storia del motore a vapore in Russia

prossimo svolta è arrivata nel dell'Impero Russo.Nel 1766, in un impianto metallurgico a Barnaul ha stabilito il primo motore a vapore, che è stato alimentato in aria forni con soffietto speciali.Creatore divenne Ivan Polzunov, che per i suoi servizi alla madrepatria anche dato il grado di ufficiale.L'inventore ha presentato dei suoi superiori, nonché i piani "auto infuocato" in grado di alimentare soffietto.

Tuttavia, il destino ha giocato uno scherzo crudele con Polzunova: sette anni dopo il suo progetto è stato adottato, e la vettura è assemblata, si ammalò e morì di consumo - appena una settimana prima della prova ha iniziato il suo motore.Ma le sue istruzioni erano sufficienti per avviare il motore.

Così, 7 agosto 1766 motore a vapore Polzunova è stato lanciato e messo sotto carico.Tuttavia, nel novembre dello stesso anno, ha rotto verso il basso.Il motivo era pareti troppo sottili della caldaia che non è destinato al carico.E l'inventore ha scritto nelle sue istruzioni che la caldaia può essere utilizzato solo durante il test.La produzione della nuova caldaia sarebbe facilmente pagato, perché l'efficienza del motore Polzunova vapore era positivo.Oltre 1023 ore di funzionamento con l'aiuto di argento fuso più di 14 chili!

Ma nonostante questo, nessuno a riparare il meccanismo non ha fatto.Motore a vapore Polzunova più di 15 anni a prendere polvere in un magazzino, mentre l'industria mondo non è ancora in piedi e sviluppato.E poi tutto è stato smantellato per le parti.A quanto pare, in quel momento la Russia non è ancora cresciuta a vapore motori.Requisiti di tempo

Nel frattempo, la vita non era a posto.L'umanità è costantemente pensare a modi per creare un meccanismo che consente di non dipendere dalla natura capricciosa, e prendere il destino di controllo.Dalle vele tutti vorremmo dare il più presto possibile.Pertanto, l'istituzione di un meccanismo permanente di vapore aleggiava nell'aria.Nel 1753 a Parigi, è stato promosso competizione tra artisti, scienziati e inventori.L'Accademia delle Scienze ha annunciato una ricompensa a chiunque possa creare un meccanismo che può sostituire la potenza del vento.Ma nonostante il fatto che il concorso ha visto la partecipazione da parte di tali menti come Eulero, di Bernoulli, Canton de Lacroix e altra proposta sensata, non ha fatto uno.

anni passati.E la posa della rivoluzione industriale, sempre più paesi.Superiorità e la leadership tra le altre potenze sempre malconcio Gran Bretagna.Entro la fine del XVIII secolo, divenne il creatore del Regno Unito grande industria, quindi ha vinto il titolo di monopolista mondiale in questo settore.La questione del motorizzato ogni giorno diventa sempre più importante.E questo motore è stato creato.

primo motore a vapore al mondo

1784 è stato per la Gran Bretagna e il punto di svolta nel mondo della rivoluzione industriale.E l'uomo responsabile di questo è stato l'ingegnere inglese James Watt.Il motore a vapore, ha creato divenne la scoperta più forte del secolo.

James Watt per diversi anni ha studiato i disegni, la struttura ei principi di macchine paroatmosfernyh.E sulla base di tutto questo, ha concluso che l'efficienza del motore è necessaria per equalizzare la temperatura dell'acqua nel cilindro, ed una coppia che ottiene in marcia.Lo svantaggio principale paroatmosfernyh macchine è la costante necessità di raffreddamento del cilindro con acqua.Era scomodo e materiali di consumo.

nuovo motore a vapore è stato costruito altrimenti.Così, il cilindro è stato quello di una camicia speciale di vapore.Così Wyatt ha fatto il suo stato caldo permanente.L'inventore ha creato una nave speciale, immerso in acqua fredda (condensatore).A lui entrare nel tubo del cilindro.Quando il vapore viene seguita nel cilindro attraverso il tubo, e cadde nel condensatore lì convertito di nuovo in acqua.Lavorando per migliorare la macchina Watt creato un vuoto nel condensatore.Così, tutto il vapore, passa dal cilindro, essa condensato.Grazie a questa innovazione aumenta notevolmente il vapore processo di allargamento, che a sua volta permette di estrarre la stessa quantità di vapore è molto più energia.Era la corona di successo.

creatore della macchina a vapore è anche cambiato e il principio della fornitura dell'aria.Ora la coppia ha un primo pistone, sollevando in tal modo, e quindi andare oltre la caduta del pistone.Così, sia la corsa nel meccanismo dei lavoratori dell'industria siderurgica, che in precedenza non sembrava possibile.Un consumo di carbone per cavallo era quattro volte inferiore, rispettivamente, in macchina paroatmosfernyh, e poi ha cercato James Watt.Motore a vapore ha vinto molto in fretta la prima nel Regno Unito bene, e poi tutto il mondo.

«Charlotte Dundas»

Una volta che il mondo è stato colpito con l'invenzione di James Watt, ha iniziato l'uso diffuso di macchine a vapore.Così, nel 1802 è comparso in Inghilterra la prima nave una coppia - barca "Charlotte Dundas".I suoi creatori credono William Symington.L'imbarcazione è stata usata come una chiatta di traino sul canale.Il ruolo dell'elica sulla nave giocato una ruota a pale montato sulla poppa.La barca è la prima volta testato con successo: due enormi chiatte rimorchiate 18 miglia in sei ore.Allo stesso tempo fortemente interferiva con il vento contrario.Ma lo ha fatto.

Ancora, è stata immessa sul scherzo, perché avevano paura che a causa delle forti onde, che sono stati creati sotto la ruota a pale, sarà offuscata rive del canale.Tra l'altro, nelle prove, "Charlotte", hanno preso parte l'uomo che tutto il mondo è considerato il creatore della prima nave.

primo battello a vapore al mondo costruttore

inglese Robert Fulton con la sua gioventù sognava di una nave con un motore a vapore.E ora il suo sogno è diventato fattibile.Dopo l'invenzione della macchina a vapore è diventato un nuovo impulso per i cantieri navali.Insieme con l'inviato dall'America R. Livingston, che ha assunto il lato finanziario della questione, Fulton ha assunto il progetto della nave con un motore a vapore.E 'stata un'invenzione complicato è basato sul propulsore idea remo.Secondo lati della nave sono stati elaborati in una serie di palette, simulando una varietà di divertimento.Questo plics e quindi interferire con l'altro e rompere.Oggi, si può facilmente dire che lo stesso effetto potrebbe essere raggiunto se tutte tre o quattro pale.Ma dal punto di vista della scienza e della tecnologia nel momento in cui era impossibile vedere.Pertanto, i costruttori navali avevano più complicato.

Nel 1803, l'invenzione di Fulton è stato presentato in tutto il mondo.La nave lentamente e in modo uniforme sulla Senna era, colpendo le menti e l'immaginazione di molti scienziati e Parigi.Tuttavia, il governo ha respinto il progetto di Napoleone, infastiditi e costruttori sono stati costretti a cercare fortuna in America.

E in agosto 1807 prima nave al mondo denominato "Claremont", che è stato coinvolto nella più potente motore a vapore (foto indicata), continuò a Baia di Hudson.Molte persone semplicemente non credono nel successo.

il suo viaggio inaugurale "Claremont" andato senza carico e senza passeggeri.Nessuno voleva fare un viaggio a bordo della nave sputafuoco.Ma sulla via del ritorno ci fu la prima del passeggero - un agricoltore locale che ha pagato sei dollari per un biglietto.È diventato il primo nella storia della compagnia di navigazione passeggeri.Fulton fu talmente commosso che ha dato i Braves un viaggio senza vita su tutti i loro invenzioni.