Historien om dampmaskinen og dens anvendelse

opfindelsen af ​​dampmaskiner var et vendepunkt i menneskehedens historie.Et eller andet sted ved årsskiftet XVII-XVIII århundrede begyndte at erstatte ineffektive manuel arbejdskraft, vandhjul og vindmøller på en helt nye og unikke mekanismer - dampmaskiner.Det er fordi de er blevet mulig teknisk og industrielle revolution og hele fremskridt for menneskeheden.

Men hvem opfandt dampmaskinen?Til denne pligt til menneskeheden?Og da var det?Alle disse spørgsmål og forsøge at finde svar.

Mere BC

historie af dampmaskinen går tilbage til det første århundrede f.Kr..Heron beskrev den mekanisme, som kun begynder at arbejde, når det arbejdede par.Enheden er en ballon, der var fastsat i dysen.Fra dyserne tangentialt ud damp, hvorved motoren til at rotere.Det var den første enhed, der kører på damp.

skaberen af ​​dampmaskinen (eller rettere, turbinen) - Taqi al-Din (arabisk filosof, ingeniør og astronom).Hans opfindelse blev almindeligt kendt i Egypten, i det XVI århundrede.Mekanismen er blevet indrettet som følger: strømmen af ​​damp sendes direkte til den mekanisme af vinger, og når røgen hældte - knivene roterer.Noget lignende i 1629 og tilbød den italienske ingeniør Giovanni Branca.Den største ulempe ved disse opfindelser er for høj dampforbrug, hvilket igen krævede en enorm mængde energi, og det ikke var egnet.Udviklingen har været suspenderet siden den daværende videnskabelige og teknologiske viden menneskehedens var ikke nok.Endvidere behovet for sådanne opfindelser helt fraværende.

Development

Till XVII århundrede oprettelsen af ​​dampmaskinen var umuligt.Men så snart beslaget niveau af menneskelig udvikling er eksploderet, så var der de første forekomster og opfindelse.Selvom ingen alvorligt på det tidspunkt ikke tog.For eksempel, den engelske videnskabsmand i 1663 offentliggjort i pressen projektet i sin opfindelse, som han fandt i slottet Raglan.Sin enhed bruges til at løfte vand til væggene i tårnene.Men som med alle nye og uudforsket, blev dette udkast vedtaget med tvivl og sponsorer for dens videre udvikling ikke var.

historie af dampmaskinen begynder med opfindelsen paroatmosfernoy maskine.I 1681 en videnskabsmand fra Frankrig Denis Papin opfandt en enhed, der pumper vand fra minerne.Som en drivkraft for første gang anvendte pulveret, og så blev det erstattet af damp.Så der paroatmosfernaya maskine.En kæmpe bidrag til forbedring foretaget af forskere fra England og Thomas Newcomen Thomas Savery.Uvurderlig hjælp har også selvlærte russisk opfinder Ivan skydere.

mislykket forsøg Papen

Paroatmosfernaya maskine, mens langt fra perfekt, inden for skibsbygning har tiltrukket særlig opmærksomhed.D. Papin deres sidste besparelser brugt til køb af en lille båd, der beskæftiger sig med installation af vand-løft maskiner paroatmosfernoy egen produktion.Virkningsmekanismen ligger i det faktum, at der falder fra en højde, vandet begynder at dreje hjulet.

dens opfinder test udført i 1707 på floden Fulda.Mange mennesker samledes for at se miraklet: at bevæge sig langs floden skib uden sejl og årer., Under prøverne Men det var et uheld: motoren eksploderede og dræbte adskillige mennesker.Myndigheder vred på ulykkelige opfinder og forbudt ham fra enhver form for arbejde og projekter.Fartøjet blev konfiskeret og destrueret, og et par år senere døde han og Papin.

Fejl

Det damper Papen var den næste princip.I bunden af ​​cylinderen måtte hælde en lille mængde vand.Selv cylinder placeret risteren, der tjente til at opvarme væsken.Når vandet begyndte at koge, de resulterende damp udvider sig, er stemplet hæves.På grund af rummet over stemplet gennem en specielt udstyret luftventil skubbes ud.Efter at vandet koger og damp begyndte at fælde, var det nødvendigt at fjerne fyrfad, at lukke ventilen for at fjerne luften, og ved hjælp af koldt vand til at afkøle cylindervæggen.Gennem sådanne handlinger par, der var i cylinderen, kondenseret, blev det dannet under stemplet vakuum og atmosfærisk tryk gennem magt stempel vender tilbage til sin oprindelige plads.Under sin nedadgående bevægelse og udfører nyttigt arbejde.Men effektiviteten af ​​dampmaskinen, Papin var negativ.Motoren Skibet var meget uøkonomisk.Og vigtigst af alt, det var for kompliceret og besværligt at bruge.Derfor opfindelsen Papen havde nogen fremtid fra starten.

tilhængere

Men historien om skabelsen af ​​dampmaskinen ikke ende der.Dernæst har vi en langt mere vellykket end Papen, vendte den engelske videnskabsmand Thomas Newcomen.Han har længe studeret værker af hans forgængere, med fokus på svagheder.Og han tog det bedste ud af deres arbejde, skabt i 1712, dets personale.Den nye dampmaskine (foto vist) blev konstrueret som følger: Brug cylinderen i opretstående stilling, og stemplet.Det Newcomen tog fra arbejde Papen.Men par dannet i en anden kedel.Omkring stemplet blev fastsat i et stykke hud, hvilket øger tætheden i dampcylinder.Denne maskine var også paroatmosfernoy (vand stiger ud af minen ved hjælp af atmosfærisk tryk).Den største ulempe ved opfindelsen har været dens besværlige og uøkonomisk: maskinen "spiste" en enorm mængde af kul., De fordele, det bragte dog meget mere end opfindelsen af ​​Papin.Derfor er det brugt til næsten halvtreds år i huler og miner.Det blev brugt til pumpning af grundvand, samt til tørring af køretøjer.Thomas Newcomen forsøgt at konvertere sin bil, så de er i stand til at anvende det til trafik.Men hans forsøg var forgæves.

anden videnskabsmand annoncerede selv blev D. Hull fra England.I 1736 præsenterede han sin opfindelse til verden: paroatmosfernuyu bil, som havde været som en motor løbehjul.Dens udvikling har haft mere succes end Papen.Umiddelbart det blev udgivet et par sådanne skibe.De er for det meste bruges til at trække pramme, skibe og andre fartøjer.Men pålideligheden af ​​maskinen paroatmosfernoy ikke troværdige, og skibe er udstyret med sejl som den vigtigste drivkraft.

Selvom Hull var heldigere end Papen, hans opfindelse gradvist mistet relevans, og de blev afvist.Stadig, dengang paroatmosfernyh maskiner var mange specifikke mangler.

historie af dampmaskinen i Rusland

næste gennembrud kom i det russiske imperium.I 1766, på et metalværker i Barnaul det etablerede den første dampmaskine, der blev ført ind ovne luft med særlige bælge.Skaber det blev Ivan Polzunov, der for hans tjenester til fædrelandet selv givet rang af officer.Opfinderen præsenterede sine overordnede tegninger og planer "fyrig bil" i stand til kraftoverførsel bælge.

Men skæbnen spillet en grusom spøg med Polzunova: syv år efter sit udkast blev vedtaget, og bilen er samlet, han blev syg og døde af forbruget - blot en uge før prøven startede sin motor.Men hans instruktioner var tilstrækkelige til at starte motoren.

Så 7 August, 1766 Polzunova dampmaskine blev lanceret og placeret under belastning.Men i november samme år, hun brød sammen.Årsagen var for tynde vægge af kedlen, der ikke er beregnet til belastningen.Og opfinderen skrev i hans instruktioner, at kedlen kun kan anvendes under testen.Produktionen af ​​den nye kedel ville let have betalt ud, fordi effektiviteten af ​​dampmaskinen Polzunova var positiv.Over 1023 timer drift ved hjælp af smeltes sølv mere end 14 pounds!

Men på trods af dette, at ingen reparere mekanismen ikke.Dampmaskine Polzunova mere end 15 år samler støv på et lager, mens verden branchen ikke står stille og udvikles.Og så alt blev demonteret for dele.Tilsyneladende, dengang Rusland har endnu ikke vokset til dampmaskiner.

tid krav

mellemtiden livet ikke var på plads.Menneskeheden er konstant tænker på måder at skabe en mekanisme, der gør det muligt ikke at afhænge af den lunefulde natur, og tage kontrol skæbne.Fra sejlene ville alle gerne give så hurtigt som muligt.Derfor er etablering af en permanent mekanisme af damp hang i luften.I 1753 i Paris, blev han forfremmet konkurrence blandt kunstnere, forskere og opfindere.Academy of Sciences har annonceret en belønning til alle, der kan skabe en mekanisme, der kan erstatte magt vinden.Men trods det faktum, at konkurrencen blev overværet af sådanne sind som Euler, Bernoulli, Canton de Lacroix og andre fornuftige forslag ikke er lavet en.

År bestået.Og om den industrielle revolution, flere og flere lande.Overlegenhed og lederskab blandt andre magter konsekvent voldsramte Storbritannien.Ved slutningen af ​​det attende århundrede, blev det skaberen af ​​britiske storindustri, og dermed vandt titlen som verdens monopolist i denne sektor.Spørgsmålet om mekanisk drevet hver dag bliver mere og mere vigtigt.Og denne motor blev oprettet.

første dampmaskine i verden

1784 var for Storbritannien og resten af ​​verden vendepunkt i den industrielle revolution.Og manden der er ansvarlig for dette var den engelske ingeniør James Watt.Dampmaskinen, skabte han blev den højest opdagelsen af ​​århundredet.

James Watt i flere år studeret tegningerne, strukturen og principperne for paroatmosfernyh maskiner.Og på grundlag af alt dette, konkluderede han, at det er nødvendigt at motorens effektivitet til at udligne temperaturen af ​​vandet i cylinderen, og et par, der får i gear.Den største ulempe paroatmosfernyh maskiner er det konstante behov for afkøling af cylinderen med vand.Det var ubehageligt og forbrugsstoffer.

ny dampmaskine blev bygget på anden måde.Således cylinderen var en særlig skjorte af damp.Så Wyatt fik sin permanente varm tilstand.Opfinderen har oprettet en særlig beholder, nedsænket i koldt vand (kondensator).For ham slutte sig til cylinderen rør.Når damp bliver fulgt i cylinderen gennem røret, og faldt i kondensatoren der konverteres tilbage til vand.Mens du arbejder på at forbedre deres bil, Watt skabte et vakuum i kondensatoren.Således er alle dampen passerer fra cylinderen, kondenseres deri.Takket være denne nyskabelse øger udvidelsesprocessen damp, som på sin side gør det muligt at udtrække den samme mængde damp er meget mere energi.Det var kronen af ​​succes.

skaberen af ​​dampmaskinen er også ændret og princippet om luftforsyningen.Nu parret fik en første stempel, hvorved løfte det, og derefter går over stemplet slipper.Således kan både slagtilfælde i mekanismen for stålarbejdere, der tidligere ikke synes mulig.En kulforbrug per hestekræfter var fire gange mindre end henholdsvis i paroatmosfernyh maskine, og derefter søgte James Watt.Dampmaskine meget hurtigt vandt den første britiske godt, og så er hele verden.

«Charlotte Dundas»

Når verden blev ramt af opfindelsen af ​​James Watt, begyndte udbredt brug af dampmaskiner.Så i 1802 optrådte han i England det første skib et par - båd "Charlotte Dundas".Dens skabere tror William Symington.Båden blev brugt som en blår pram på kanalen.Rollen af ​​propellen på skibet spillede en skovlhjul monteret på agterstavnen.Båden er første gang med succes afprøvet: to store pramme trukket 18 miles i seks timer.Samtidig det stærkt blandede med modvind.Men han gjorde det.

Alligevel blev det placeret på vittighed, fordi de var bange for, at på grund af de stærke bølger, som blev oprettet under skovlhjulet, vil bredden af ​​kanalen blive sløret.Af den måde, i forsøgene, "Charlotte" blev overværet af den mand, som hele verden betragtes som skaberen af ​​det første skib.

først steamboat i verden

engelsk skibsbygger Robert Fulton med sin ungdom drømte om et fartøj med en dampmaskine.Og nu er hans drøm er blevet muligt.Efter opfindelsen af ​​dampmaskiner er blevet et nyt afsæt for skibsværfterne.Sammen med udsending fra Amerika R. Livingston, som overtog den finansielle side af problemet, Fulton tog udkastet af skibet med en dampmaskine.Det blev en kompliceret opfindelse er baseret på ideen åre fremdrift.Ifølge skibets sider blev trukket i en serie af padler, simulerer en række sjove.Dette Plics og derefter interferere med hinanden og gå i stykker.I dag kan man nemt sige, at den samme virkning kan opnås, hvis alle tre eller fire padler.Men ud fra videnskab og teknologi på det tidspunkt, det var umuligt at se.Derfor skibsbyggere havde mere kompliceret.

I 1803 har Fultons opfindelse blevet præsenteret rundt omkring i verden.Skibet langsomt og jævnt på Seinen var, at ramme sind og fantasi mange videnskabsmænd og Paris.Imidlertid afviste regeringen projektet med Napoleon, irriteret og skibsbyggere blev tvunget til at søge lykken i Amerika.

Og i august 1807 verdens første skib med navnet "Claremont", som var involveret i den mest magtfulde dampmaskinen (foto vist), gik på Hudson Bay.Mange mennesker simpelthen ikke tror på succes.

på sin jomfrurejse "Claremont" gik uden last og ingen passagerer.Ingen ønskede at gå på en tur om bord på skibet brand-vejrtrækning.Men på vej tilbage var der den første passager - en lokal landmand, der betalte seks dollars for en billet.Han blev den første i historien om passager- rederi.Fulton var så meget bevæget, der gav Braves en levetid gratis rejse på alle deres opfindelser.