Historien om ångmaskinen och dess tillämpning

click fraud protection

uppfinningen av ångmaskiner var en vändpunkt i mänsklighetens historia.Någonstans i början av XVII-XVIII-talet började ersätta ineffektiva manuella arbete, vattenhjul och väderkvarnar på en helt nya och unika mekanismer - ångmaskiner.Det beror på att de har blivit möjliga tekniska och industriella revolutionen och hela utvecklingen av mänskligheten.

Men vem uppfann ångmaskinen?Till denna plikt till mänskligheten?Och när var det?Alla dessa frågor och försöka hitta svar.

Mer BC

historia ångmaskinen går tillbaka till den första århundradena före Kristus.Hero of Alexandria beskrev mekanism, som börjar arbeta först när den fungerade par.Anordningen är en ballong, som fixerades munstycke.Från munstycken tangentiellt ut ånga, varigenom motorn att rotera.Det var den första enheten som körs på ånga.

skaparen av ångmaskinen (eller snarare, turbinen) - Taqi al-Din (arabiska filosof, ingenjör och astronom).Hans uppfinning blev allmänt känt i Egypten, i XVI-talet.Mekanismen har arrangerats på följande sätt: ångflödet skickas direkt till mekanismen för bladen, och när röken hälls - bladen roterar.Något liknande i 1629 och erbjöd den italienska ingenjören Giovanni Branca.Den största nackdelen med dessa uppfinningar är för hög ångförbrukningen, vilket i sin tur kräver en enorm mängd energi och det var inte lämpligt.Utvecklingen har skjutits upp sedan dess vetenskapliga och tekniska kunskapen om mänskligheten var inte tillräckligt.Dessutom, behovet av sådana uppfinningar helt frånvarande.

Development

Till XVII-talet skapandet av ångmaskinen var omöjligt.Men så fort fästet nivå av mänsklig utveckling har skjutit i höjden, då det var de första fallen och uppfinning.Även om ingen på allvar vid den tidpunkten inte tog.Till exempel i 1663 den engelska forskare publicerade i pressen projektet för sin uppfinning, som han fann i Castle Raglan.Hans anordning används för att lyfta vatten till väggarna i tornen.Men som med alla nya och outforskade, var detta utkast antogs med tvivel och sponsorer för dess fortsatta utveckling var inte.

historia av ångmaskinen börjar med uppfinningen paroatmosfernoy maskinen.1681, en vetenskapsman från Frankrike Denis Papin uppfann en anordning som pumpar vatten från gruvorna.Som en drivande kraft för första gången använde pulvret, och sedan ersattes med ånga.Så det paroatmosfernaya maskin.Ett stort bidrag till att förbättra den som gjorts av forskare från England och Thomas Newcomen Thomas Savery.Ovärderlig hjälp har också självlärd ryska uppfinnaren Ivan reglagen.

misslyckat försök Papen

Paroatmosfernaya maskin, medan långt ifrån perfekt, har väckt särskild uppmärksamhet när det gäller varvsindustrin.D. Papin sina sista besparingar tillbringade för inköp av en liten båt, som ägnar sig åt installation av vattenlyftmaskiner paroatmosfernoy egen produktion.Verkningsmekanismen ligger i det faktum att, som faller från en höjd, börjar vattnet att snurra hjulet.

dess uppfinnare tester genomfördes 1707 på floden Fulda.Många människor samlades för att se mirakel: att röra sig längs floden fartyget utan segel och åror.Men under testerna var en olycka: motorn exploderade och dödade flera personer.Myndigheter arga på olyckliga uppfinnare och förbjudna honom från arbete och projekt.Fartyget beslagtogs och förstördes, och några år senare dog han och Papin.

Error

Ångaren Papen var nästa princip.Vid botten av cylindern var tvungen att hälla en liten mängd vatten.Själva cylinder ligger roaster som tjänade till att värma vätskan.När vattnet började koka, de resulterande ångan expanderar, är kolven höjs.På grund av utrymmet ovanför kolven genom en specialutrustad luftventil trycks ut.Efter att vattnet kokar och ånga började föll, var det nödvändigt att avlägsna eldstaden, att stänga ventilen för att avlägsna luft och medelst kallt vatten för att kyla cylinderväggen.Genom sådana åtgärder par, som var i cylindern, kondenserade, var det bildas under kolv vakuum och atmosfärstryck genom kraftkolven återgår till sin ursprungliga plats.Under sin nedåtgående rörelse och utföra nyttigt arbete.Men effektiviteten i ångmaskinen, Papin var negativ.Motorn Fartyget var mycket oekonomisk.Och viktigast av allt, det var för komplicerat och besvärligt att använda.Därför uppfinningen Papen hade ingen framtid från allra första början.

anhängare

Men historien om skapandet av ångmaskinen inte slut där.Därefter har vi en mycket mer framgångsrik än Papen, vände engelska forskaren Thomas Newcomen.Han har länge studerat verk av hans föregångare, med fokus på svagheter.Och han tog ut det bästa av sitt arbete, skapades 1712, dess personal.Den nya ångloket (bild visas) konstruerades på följande sätt: Använd cylindern i upprätt läge, och kolven.Det Newcomen tog från arbetet Papen.Emellertid paren bildade i en annan panna.Runt kolven var fast ett stycke hud, vilket ökar tätheten i ånga cylindern.Denna maskin var också paroatmosfernoy (vatten stiger ur gruvan med hjälp av lufttrycket).Den största nackdelen med uppfinningen har varit dess tungrodda och oekonomiskt: maskinen "åt" en stor mängd kol.Men de fördelar det förde mycket mer än uppfinningen av Papin.Därför är det används i nästan femtio år i grottor och gruvor.Den användes för att pumpa grundvatten, liksom för torkning fordon.Thomas Newcomen försökte konvertera sin bil så för att kunna tillämpa den för trafik.Men hans försök misslyckades.

annan forskare meddelade själv blev D. Hull från England.År 1736 presenterade han sin uppfinning för världen: paroatmosfernuyu bil, som hade varit som en pumphjul motor.Dess utveckling har haft mer framgång än den Papen.Omedelbart det släpptes några sådana fartyg.De är oftast används för att bogsera pråmar, fartyg och andra fartyg.Men tillförlitligheten av maskinen paroatmosfernoy inte trovärdiga, och fartyg utrustade med segel som den främsta drivkraften.

Även Hull var mer tur än Papen, hans uppfinning gradvis förlorat sin relevans, och de avvisades.Ändå vid den tiden paroatmosfernyh maskiner var många specifika brister.

historia ångmaskinen i Ryssland

nästa genombrott kom i det ryska imperiet.1766, vid en metallurgisk fabrik i Barnaul fastställdes den första ångmaskinen, som matades in i ugnar luften med speciella bälg.Skaparen blev Ivan Polzunov, som för sina tjänster till moder även med tanke på det frodigt av officer.Uppfinnaren presenterade sina överordnade ritningar och planer "eldig bil" kan driva bälgar.

Men ödet spelade ett grymt skämt med Polzunova: sju år efter det att förslaget antogs, och bilen monteras, blev han sjuk och dog av konsumtionen - bara en vecka innan testet startade sin motor.Men hans instruktioner var tillräckliga för att starta motorn.

Så den 7 augusti var 1766 Polzunova ångmaskin lanseras och placeras under belastning.Men i november samma år, hon bröt.Skälet var alltför tunna väggarna hos pann som inte är avsedd för lasten.Och uppfinnaren skrev i sina instruktioner att pannan endast kan användas under provningen.Produktionen av den nya pannan skulle ha lätt lönat sig, eftersom effektiviteten i ångmaskinen Polzunova var positiv.Över 1023 timmars drift med hjälp av smält silver mer än 14 pounds!

Men trots detta, ingen reparera mekanismen inte.Ångmaskin Polzunova mer än 15 år samlar damm i ett lager, medan världen industrin inte står stilla och utvecklas.Och sedan alla demonterades för delar.Tydligen, då Ryssland har ännu inte vuxit till ångmaskiner.

tidskraven

tiden var livet inte på plats.Mänskligheten är ständigt tänka ut sätt att skapa en mekanism som gör att inte vara beroende av nyckfulla naturen och ta kontroll öde.Från seglen skulle alla vilja ge så snart som möjligt.Därför är inrättandet av en permanent mekanism för ånga hängde i luften.1753 i Paris, blev han befordrad konkurrens mellan konstnärer, forskare och uppfinnare.Vetenskapsakademien har aviserat en belöning till den som kan skapa en mekanism som kan ersätta kraften i vinden.Men trots att tävlingen deltog sådana sinnen som Euler, Bernoulli, Canton de Lacroix och andra förnuftiga förslag inte har gjort en.

Åren gick.Och om den industriella revolutionen, fler och fler länder.Överlägsenhet och ledarskap bland andra makter konsekvent misshandlade Storbritannien.I slutet av sjuttonhundratalet, blev det skaparen av brittiska storindustrin och därmed vann titeln världens monopolist inom denna sektor.Frågan om motordrivna varje dag blir allt viktigare.Och denna motor skapades.

första ångmaskin i världen

1784 var för Storbritannien och världen vändpunkt i den industriella revolutionen.Och mannen är ansvarig för detta var den engelska ingenjören James Watt.Ångmaskinen, skapade blev han den mest högljudda upptäckten av århundradet.

James Watt under flera år studerat ritningarna, struktur och principer paroatmosfernyh maskiner.Och på grundval av allt detta drog han slutsatsen att effektiviteten för motorn är nödvändig för att utjämna temperaturen hos vattnet i cylindern, och ett par som får i växel.Den största nackdelen paroatmosfernyh maskiner är det ständiga behovet av kylning av cylinder med vatten.Det var obehagligt och förbrukningsartiklar.

nya ångmaskinen byggdes annat.Således cylindern var att en särskild skjorta av ånga.Så Wyatt gjorde sin permanenta varmt tillstånd.Uppfinnaren har skapat en särskild fartyg, nedsänkt i kallt vatten (kondensator).För honom gå med i cylinderröret.När ånga följs i cylindern genom röret, och föll i kondensatorn det konverteras tillbaka till vatten.Under arbetet med att förbättra sin bil, Watt skapade ett vakuum i kondensorn.Således är alla ångan passerar från cylindern, kondenseras däri.Tack vare denna innovation kraftigt ökar utvidgningsprocessånga, vilket i sin tur gör det möjligt att utvinna samma mängd ånga är mycket mer energi.Det var kronan av framgång.

skaparen av ångmaskinen är också förändrats och principen om lufttillförseln.Nu paret fick en första kolv, därigenom lyfta den, och sedan gå över kolv släppa.Både den slaglängd i mekanismen för stålarbetare som tidigare inte verkade möjlig.En kolförbrukningen per hästkraft var fyra gånger mindre än, respektive i paroatmosfernyh maskin, och sedan sökte James Watt.Ångmaskin vann mycket snabbt den första brittiska väl, och sedan hela världen.

«Charlotte Dundas»

När världen drabbades av uppfinningen av James Watt, började utbredd användning av ångmaskiner.Så, 1802 han dök upp i England det första fartyget ett par - båt "Charlotte Dundas".Dess skapare tror William Symington.Båten användes som drag pråm på kanalen.Rollen för propellern på fartyget spelade ett skovelhjul monterat på aktern.Båten är första gången framgångsrikt testats: två stora pråmar bogseras 18 miles i sex timmar.Samtidigt det starkt störde motvind.Men han gjorde det.

Ändå placerades det på skämt, eftersom de var rädda för att på grund av de starka vågor, som skapades under skovelhjul, kommer bankerna i kanalen bli suddig.Förresten, i försöken, "Charlotte" deltog den man som hela världen anses vara skaparen av det första fartyget.

först ångbåt i världen

engelska skeppsbyggare Robert Fulton med sin ungdom drömde om ett fartyg med en ångmaskin.Och nu hans dröm har blivit möjlig.Efter uppfinningen av ångmaskiner har blivit en ny drivkraft för varven.Tillsammans med sändebud från Amerika R. Livingston, som tog över den ekonomiska sidan av frågan, tog Fulton upp utkastet av fartyget med en ångmaskin.Det var en komplicerad uppfinning är baserad på idén åra framdrivning.Enligt fartygets sidor drogs i en serie paddlar, simulera en mängd roliga.Denna Plics och sedan störa varandra och gå sönder.Idag kan en lätt säga att samma effekt skulle kunna uppnås om samtliga tre eller fyra paddlar.Men med utgångspunkt från naturvetenskap och teknik på den tiden var det omöjligt att se.Därför skeppsbyggare hade mer komplicerat.

1803, har Fulton uppfinning presenterats runt om i världen.Fartyget långsamt och jämnt på Seine var slå sinnen och fantasi hos många forskare och Paris.Avslog emellertid regeringen projektet för Napoleon, irriterad och skeppsbyggare var tvungna att söka sin lycka i Amerika.

Och i augusti 1807 världens första skepp som heter "Claremont", som var inblandad i den mest kraftfulla ångmaskinen (bild visas), gick på Hudson Bay.Många människor helt enkelt inte tror på framgång.

på sin jungfruresa "Claremont" gick utan last och inga passagerare.Ingen ville åka på en resa ombord på fartyget eldsprutande.Men på vägen tillbaka var det första passagerar - en lokal bonde som betalas sex dollar för en biljett.Han blev den första i historien om passagerarrederiet.Fulton var så mycket rörd som gav indiankrigarna en livstid fria resor på alla sina uppfinningar.