Historien om dampmaskinen og dens anvendelse

oppfinnelsen av dampmaskiner var et vendepunkt i menneskehetens historie.Et sted på begynnelsen av XVII-XVIII århundre begynte det å erstatte ineffektive manuell arbeidskraft, vannhjul og vindmøller på en helt ny og unik mekanismer - dampmaskiner.Det er fordi de har blitt mulig teknikk og industriell revolusjon, og hele utviklingen av menneskeheten.

Men som oppfant dampmaskinen?Til denne plikten til menneskeheten?Og når var det?Alle disse spørsmålene og prøve å finne svarene.

Mer BC

historie av dampmaskinen går tilbake til det første århundre f.Kr..Hero of Alexandria beskrev mekanisme, som begynner å jobbe bare når det var i arbeid par.Anordningen er en ballong, som ble fiksert dyse.Fra dysene tangensielt ut damp, og dermed forårsaker at motoren til å rotere.Det var den første enheten som kjører på damp.

skaperen av dampmaskinen (eller rettere sagt, turbinen) - Taqi al-Din (Arab filosof, ingeniør og astronom).Hans oppfinnelse ble allment kjent i Egypt, i det XVI århundre.Mekanismen har blitt arrangert som følger: strømmen av damp sendes direkte til mekanismen av knivene, og når røyken strømmet - knivene roterer.Noe lignende i 1629 og tilbød den italienske ingeniøren Giovanni Branca.Den største ulempen med disse oppfinnelsene er for høyt dampforbruk, som i sin tur nødvendig for en stor mengde energi, og det var ikke hensiktsmessig.Utviklingen har vært suspendert siden da vitenskapelig og teknologisk kunnskap om menneskeheten ikke var nok.Videre er behovet for slike oppfinnelser helt fraværende.

Development

Till XVII århundre opprettelsen av dampmaskinen var umulig.Men så snart braketten nivå av menneskelig utvikling har eksplodert, så var det de første forekomster og oppfinnelse.Selv om ingen alvorlig på den tiden ikke ta.For eksempel, i 1 663 den engelske forskeren publisert i pressen prosjektet for sin oppfinnelse, som han fant i Castle Raglan.Hans anordningen benyttes til å løfte vann til veggene i tårnene.Men som med alle nye og uutforsket, ble dette utkastet vedtatt med tvil, og sponsorer for sin videre utvikling var det ikke.

historie av dampmaskinen begynner med oppfinnelsen paroatmosfernoy maskinen.I 1681 en forsker fra Frankrike Denis Papin oppfunnet en enhet som pumper vann fra gruvene.Som en pådriver for første gang brukte pulver, og deretter det ble erstattet av damp.Så det paroatmosfernaya maskin.Et stort bidrag til forbedring gjort av forskere fra England og Thomas Newcomen Thomas Savery.Uvurderlig hjelp har også selvlært russiske oppfinneren Ivan glidere.

mislykket forsøk Papen

Paroatmosfernaya maskin, mens langt fra perfekt, har vakt oppmerksomhet innen skipsbygging.D. Papin sine siste sparepenger brukt til kjøp av en liten båt, som er engasjert i installasjon av vann-løfte maskiner paroatmosfernoy egen produksjon.Virkningsmekanismen ligger i det faktum at, som faller fra en høyde, begynner vannet å spinne hjulet.

sin oppfinner tester utført i 1707 på elven Fulda.Mange mennesker samlet seg for å se mirakel: å bevege seg langs elva skip uten seil og årer.Imidlertid, under testene var det en ulykke: motoren eksploderte og drepte flere personer.Myndighetene sinte på uheldige oppfinner og utestengt ham fra alt arbeid og prosjekter.Fartøyet ble konfiskert og ødelagt, og noen år senere døde han og Papin.

Feil

The dampbåt Papen var neste prinsippet.Ved bunnen av sylinderen var å helle en liten mengde vann.Av seg selv sylinder ligger roaster som tjente til å varme væsken.Når vannet begynte å koke, de resulterende damp ekspanderer, blir stempelet hevet.På grunn av rommet over stempelet gjennom en spesielt utstyrt luftventilen er skjøvet ut.Etter at vannet koker og damp begynte å falt, var det nødvendig å fjerne det brennkoppen, for å lukke ventilen for å fjerne luft, og ved hjelp av kaldt vann for å avkjøle sylinderveggen.Gjennom slike handlinger par, som var i sylinderen, kondensert, ble det dannet under stempelet vakuum og atmosfærisk trykk gjennom strøm stempelet går tilbake til sin opprinnelige plass.Under sin nedadgående bevegelse og å utføre nyttig arbeid.Men effektiviteten til dampmaskinen, Papin var negativ.Motoren skipet var svært uøkonomisk.Og viktigst av alt, det var for komplisert og upraktisk å bruke.Derfor oppfinnelsen Papen hadde ingen fremtid helt fra begynnelsen.

følgere

Men historien om etableringen av dampmaskinen slutter ikke der.Deretter har vi et mye mer vellykket enn Papen, snudde den engelske forskeren Thomas Newcomen.Han har lenge studert arbeidene til sine forgjengere, med fokus på svakheter.Og han tok det beste ut av sitt arbeid, opprettet i 1712, sine ansatte.Den nye dampmaskinen (bildet vist) ble konstruert som følger: Bruk sylinderen i oppreist stilling, og stempelet.Det Newcomen tok fra jobb Papen.Men parene dannet i en annen kjele.Rundt stempelet ble løst i ett stykke hud, noe som øker stramheten i dampsylinderen.Denne maskinen var også paroatmosfernoy (vann stiger ut av gruven med hjelp av atmosfærisk trykk).Den største ulempen med den foreliggende oppfinnelse har vært dens tungvint og uøkonomisk: maskinen "ate" en stor mengde kull.Men fordelene det brakte mye mer enn oppfinnelsen av Papin.Derfor er det brukt for nesten femti år i huler og gruver.Den ble brukt for å pumpe grunnvannet, såvel som for tørking av kjøretøyer.Thomas Newcomen forsøkt å konvertere bilen hans slik som å være i stand til å bruke den for trafikk.Men hans forsøk var mislykket.

En annen forsker annonserte selv ble D. Hull fra England.I 1736 presenterte han sin oppfinnelse til verden: paroatmosfernuyu bil, som hadde vært som en motor løpehjul.Dens utvikling har hatt mer suksess enn for Papen.Umiddelbart ble det gitt ut et par slike skip.De er mest brukt til å slepe lektere, båter og andre fartøyer.Men påliteligheten av maskinen paroatmosfernoy ikke troverdige, og skip utstyrt med seil som hoveddriveren.

Selv Hull var heldigere enn Papen, hans oppfinnelse er gradvis tapt relevans, og de ble avvist.Likevel, på den tiden paroatmosfernyh maskiner var mange spesifikke mangler.

historie dampmaskinen i Russland

neste gjennombruddet kom i det russiske imperiet.I 1766, på en metallurgisk anlegg i Barnaul det etablerte den første dampmaskinen, som ble matet inn ovner luft med spesielle belg.Skaper det ble Ivan Polzunov, som for hans tjenester til moderlandet selv gitt rang av offiser.Oppfinneren presenterte sine overordnede tegninger og planer "heftig bil" stand til å drive belgen.

Men spilte skjebnen en grusom spøk med Polzunova: sju år etter sitt utkast ble vedtatt, og bilen er montert, ble han syk og døde av forbruk - bare en uke før testen startet motoren.Men hans instruksjoner var tilstrekkelig til å starte motoren.

Så, 7. august ble 1 766 Polzunova dampmaskin lansert og plassert under belastning.Men i november samme år, hun brøt sammen.Årsaken var for tynne vegger av kjelen som ikke er beregnet for lasten.Og oppfinneren skrev i sine instruksjoner som kjelen bare kan brukes i løpet av testen.Produksjonen av den nye kjelen ville ha lett betalt av, fordi effektiviteten av dampmaskinen Polzunova var positive.Over 1023 driftstimer med hjelp av smeltet sølv mer enn 14 pounds!

Men til tross for dette, ingen å reparere mekanismen ikke.Dampmaskin Polzunova mer enn 15 år å samle støv i en lagerbygning, mens verden industrien ikke står stille og utvikles.Og så alt ble demontert for deler.Angivelig, på den tiden Russland har ennå ikke vokst til damp motorer.

tidskrav

mellomtiden, livet var ikke på plass.Menneskeheten er stadig tenker på måter å lage en mekanisme som gjør det mulig å ikke være avhengig av den lunefulle naturen, og ta kontroll skjebne.Fra seilene vil alle gjerne gi så snart som mulig.Derfor, etablering av en permanent mekanisme av damp henger i luften.I 1753 i Paris, ble han forfremmet konkurranse blant kunstnere, forskere og oppfinnere.The Academy of Sciences har annonsert en belønning til den som kan opprette en mekanisme som kan erstatte kraften i vinden.Men til tross for at konkurransen ble fulgt av slike tanker som Euler, Bernoulli, Canton de Lacroix og annen fornuftig forslag ikke har gjort en.

Årene gikk.Og legging den industrielle revolusjon, flere og flere land.Overlegenhet og lederskap blant andre makter konsekvent ramponert Britain.Ved slutten av det attende århundre, ble det skaperen av britiske storindustrien, og dermed vant tittelen verdens monopolist i denne sektoren.Spørsmålet om maskindrevet hver dag blir mer og mer viktig.Og denne motoren ble opprettet.

første dampmaskinen i verden

1784 var for Storbritannia og verden vendepunkt i den industrielle revolusjon.Og mannen som er ansvarlig for dette var den engelske ingeniøren James Watt.Dampmaskinen, han skapte ble høyest oppdagelsen av århundret.

James Watt i flere år studert tegningene, struktur og prinsipper paroatmosfernyh maskiner.Og på grunnlag av alt dette, konkluderte han at virkningsgraden av motoren er nødvendig for å utjevne temperaturen i vannet i sylinderen, og et par som kommer inn i utstyret.Den største ulempen paroatmosfernyh maskiner er den konstante behovet for kjøling i sylinderen med vann.Det var ubehagelig og forbruksvarer.

ny dampmaskin ble bygget ellers.Således sylinderen var til en spesiell skjorte av damp.Så Wyatt gjorde sin permanent varm tilstand.Oppfinneren har skapt et spesialfartøy, befinner seg i kaldt vann (kondensator).For ham bli med sylinderrøret.Når dampen blir fulgt i sylinderen gjennom røret, og falt ned i kondensatoren omdannet derfra tilbake til vann.Mens han jobbet med å forbedre bilen sin, Watt skapt et vakuum i kondensatoren.Således all dampen passerer fra sylinderen, kondenseres deri.Takket være denne innovasjon øker utvidelsesprosessen damp, som igjen gjør det mulig å hente ut samme mengde damp er mye mer energi.Det var kronen på suksess.

skaperen av dampmaskinen er også endret, og prinsippet om lufttilførselen.Nå paret fikk et første stempel, og dermed løfte den, og deretter gå over stempelet slippe.Således, både slag i mekanismen for stålarbeidere som tidligere ikke synes mulig.En kullforbruk per hestekraft var fire ganger mindre enn henholdsvis i paroatmosfernyh maskin, og deretter søkt James Watt.Dampmaskin svært raskt vant den første britiske godt, og deretter hele verden.

«Charlotte Dundas»

Når verden ble truffet av oppfinnelsen av James Watt, begynte utbredt bruk av dampmaskiner.Så, i 1802 dukket han i England det første skipet et par - båt "Charlotte Dundas".Dens skapere tror William Symington.Båten ble brukt som et slep lekter på kanalen.Rollen til propellen på skipet spilles et skovlhjul som er montert på akterenden.Båten er første gang testet: to store lektere slept 18 miles i seks timer.Samtidig det sterkt forstyrret motvind.Men han gjorde det.

Likevel ble den plassert på spøk, fordi de var redd for at på grunn av de sterke bølger, som ble opprettet under fartshjul, vil bredden av kanalen bli uskarpt.Forresten, i forsøkene, "Charlotte" ble fulgt av den mann som hele verden regnes som skaperen av det første skipet.

første steamboat i verden

Norsk skipsbygger Robert Fulton med sin ungdom drømte om en kar med en dampmaskin.Og nå sin drøm har blitt mulig.Etter oppfinnelsen av dampmaskiner har blitt en ny giv for verftene.Sammen med utsending fra Amerika R. Livingston, som overtok den økonomiske siden av saken, tok Fulton opp utkastet av skipet med en dampmaskin.Det ble en komplisert Oppfinnelsen er basert på ideen åren fremdrift.Ifølge skipssidene ble trukket i en serie av årer, simulere en rekke morsomme.Dette Plics og deretter forstyrre hverandre og bryte.Dag, kan en enkelt si at den samme virkning kan oppnås dersom alle de tre eller fire årer.Men fra standpunktet av vitenskap og teknologi på den tiden var det umulig å se.Derfor skipsbyggere hadde mer komplisert.

I 1803 har Fultons oppfinnelsen blitt presentert over hele verden.Skipet sakte og jevnt på Seinen var, treffer hodet og fantasien til mange forskere og Paris.Imidlertid avviste regjeringen prosjektet med Napoleon, ble irritert og skipsbyggere tvunget til å søke lykken i Amerika.

Og i august 1807 verdens første skip som het "Claremont", som var involvert i den mektigste dampmaskinen (bildet vist), gikk på Hudson Bay.Mange mennesker rett og slett ikke tro på suksess.

på sin jomfrutur "Claremont" gikk uten last, og ingen passasjerer.Ingen ønsket å gå på en tur om bord på skipet ildsprutende.Men på vei tilbake var det den første passasjeren - en lokal bonde som betalte seks dollar for en billett.Han ble den første i historien til passasjer rederi.Fulton ble så mye flyttet som ga Braves en levetid gratis reise på alle sine oppfinnelser.