A historia da máquina de vapor ea súa aplicación

A invención de máquinas de vapor foi un punto de inflexión na historia da humanidade. Nalgún lugar na virada do séculos XVII-XVIII comezou substituíndo ineficientes traballo manual, rodas de auga e muíños de vento nunha completamente novos e únicos mecanismos - motores a vapor. É grazas a eles tornouse posíbel revolución técnica e industrial, e todo o progreso da humanidade.

Pero quen inventou a máquina de vapor? Para a humanidade é obrigada a? E cando foi iso? Todas estas preguntas e tentamos atopar respostas.

Antes de nosa era

A historia da máquina de vapor remonta aos primeiros séculos aC. Geron Aleksandriysky descrito un mecanismo que comezou a traballar só cando isto afectou parellas. O dispositivo é de un globo, que foron fixadas bocal. Desde picos tanxencialmente fóra vapor, facendo así que a rotación do motor. El foi o primeiro dispositivo que funciona con vapor.

O creador da máquina de vapor (ou mellor, unha turbina) - Taqi al-Din (filósofo árabe, enxeñeiro e astrónomo). A súa invención converteuse amplamente coñecido en Exipto no século XVI. O mecanismo foi dispostos como segue: o fluxo de vapor é dirixido directamente ao mecanismo con palletas, e cando o fume billowed - láminas rodan. Algo semellante en 1629 e ofreceu o enxeñeiro italiano Dzhovanni Branka. A principal desvantaxe destas invencións era moi alto consumo de vapor, que á súa vez esixiu unha enorme cantidade de enerxía e non era apropiado. Desenvolvementos están suspendidas desde o coñecemento, a continuación, científico e tecnolóxico da humanidade non era suficiente. Ademais, a necesidade de tales invencións completamente ausentes.

proxecto

a creación da máquina de vapor non foi posible ata o século XVII. Pero así que o nivel de franxa de desenvolvemento humano despegou, logo houbo as primeiras instancias e invención. Aínda seriamente tiñan naquela época eu non tardou. Por exemplo, en 1663 o científico inglés publicado na prensa proxectar a súa invención, que estableceu no castelo Raglan. Dispositivo utilízase para levantar as torres de auga nas paredes. Con todo, como con todos os novos e descoñecidos, este proxecto foi recibido con dúbidas, e patrocinadores para o seu futuro desenvolvemento non era.

A historia da máquina de vapor comeza coa máquina invención paroatmosfernoy. En 1681, un científico do francés Denis Papin inventou un dispositivo que bombea auga das minas. Como unha forza motriz para a primeira vez usada a po, e logo foi substituído por vapor. Polo tanto, hai paroatmosfernaya máquina. Unha enorme contribución á mellora feita polos científicos de Inglaterra Tomas Nyukomen e Thomas Savery. inestimable axuda ten tamén autodidacta inventor ruso Ivan Polzunov.

A tentativa fracasada Papen

máquina Paroatmosfernaya, aínda lonxe de ser perfecto, atraeu atención particular no ámbito da construción naval. D. Papin súas últimas economías de gastos coa compra dun pequeno barco, que contratou na instalación de máquinas de levantamento de auga paroatmosfernoy propia produción. O mecanismo de acción reside no feito de que, caer dunha altura, a auga comeza a xirar a roda.

Súas probas inventor realizado en 1707 en Río Fulda. Moitas persoas se reuniron para ver o milagre: Colla o barco río sen velas e remos. Con todo, durante a proba houbo un accidente: o motor explotou e matou varias persoas. As autoridades están irritados co inventor infeliz e prohibiuse o de calquera traballo e proxectos. O navío foi confiscado e destruído, e el mesmo Papen morreu algúns anos máis tarde.

erro

O vapor Papen foi o seguinte principio. Na parte inferior do cilindro que era necesario para derramar unha pequena cantidade de auga. Por si só situado torrador cilindro que serviu para quentar o líquido. Cando a auga comezou a ferver, o vapor está formada, que se prolonga, levantada pistón. Desde o espazo por enriba do pistón por medio dunha válvula de flotabilidade especialmente equipado. Despois de que a auga comezou a ferver e vapor caeu, foi necesario para eliminar o braseiro, para pechar a chave para eliminar o aire, e por medio de auga fría para arrefriar a parede do cilindro. A través de tales pares de acción, que estaba no interior do cilindro, condensados, foi formado baixo o baleiro de pistón ea presión atmosférica, debido á forza do émbolo retorna ao seu lugar orixinal. Durante o seu movemento cara abaixo e realizar un traballo útil. Con todo, a eficiencia do motor a vapor Papin foi negativa. motor do barco foi moi antieconómica. E o máis importante, que era moi complicado e inconvenientes de usar. Polo tanto, a invención non Papen futuro desde o principio.

seguidores

Con todo, a historia da máquina de vapor non remata aí. Logo temos unha moito máis éxito do que Papen, virou o científico inglés Tomas Nyukomen. Ten moito tempo estudou os traballos dos seus antecesores, concentrándose nos puntos débiles. E tomou o mellor das súas obras, creadas en 1712 o seu persoal. A nova máquina de vapor (foto mostrada) foi construído como segue: utilizado cilindro está nunha posición vertical, eo pistón. El Newcomen tirou de traballo Papen. Con todo, os pares formada nunha pota diferente. Arredor do émbolo fixouse pel integral, que aumentou significativamente presione no interior do cilindro de vapor. Esta máquina tamén ten paroatmosfernoy (auga levantada a partir da mina, por medio de presión atmosférica). A principal desvantaxe do invento ser pesado ea súa antieconómica: a máquina "comeu" unha gran cantidade de carbón. Sen embargo, beneficios traídos significativamente maior que Papin invención. Polo tanto, é usado por case 50 anos nas covas e minas. Foi utilizado para a achique de augas subterráneas, así como para vehículos de secado. Tomas Nyukomen tentou converter o seu coche, para poder usalo para o tráfico. Con todo, todos os seus intentos fracasaron.

O seguinte científico, declarou-se converteuse en D. Hull de Inglaterra. En 1736 presentou ao mundo a súa invención: Máquina paroatmosfernuyu, que como motor foron os impulsores. O seu desenvolvemento tivo máis éxito que a de Papen. Inmediatamente varios destes vasos foron producidos. Son usados principalmente para transportar barcaças, buques e outras embarcacións. Con todo, a fiabilidade do paroatmosfernoy máquina de falta de credibilidade e buques equipados con velas como o controlador principal.

A pesar de Hull tivo máis sorte que Papen, a súa invención foi perdendo relevancia, e son rexeitados. Aínda ten máquinas paroatmosfernyh Naquela época, había moitos fallos específicas.

A historia da máquina de vapor en Rusia

O seguinte avance veu o Imperio Ruso. En 1766, a unha planta metalúrxica en Barnaul a primeira máquina de vapor, que se inclúe para o forno de fusión de aire foi creada mediante fol especiais. Tornouse o creador Ivan Ivanovich Polzunov, que polos seus servizos ao seu país aínda dado o posto de oficial. Inventor presentou os seus superiores debuxos e planos "coche de lume" capaz de alimentar fol.

Con todo, o destino xogou unha broma cruel con Polzunova: sete anos despois do seu proxecto foi aprobado, eo coche é montado, el enfermou e morreu de consumo - só unha semana antes do exame comezou o seu motor. Con todo, o documento foi suficiente para conectar o motor.

Entón, 07 de agosto de 1766 máquina de vapor Polzunova foi lanzado e posto baixo carga. Con todo, en novembro do mesmo ano, ela rompe. A razón para a caldeira para ser paredes moi finas, que non se destinan á carga. Ademais, o inventor escribiu nas súas instrucións, que este é só durante a proba pode ser usado pote. Produción da nova caldeira tería facilmente pagado porque a eficiencia Polzunova motor a vapor foi positiva. Máis de 1023 horas de traballo coa axuda de prata fundido máis de 14 libras!

Pero, a pesar diso, ninguén para reparar o mecanismo non. máquina de vapor Polzunova xuntando po hai máis de 15 anos no almacén, mentres a industria do mundo non está parado e desenvolvido. E entón estaba completamente desmontado sobre pezas. Ao parecer, naquela época a Rusia non creceu para os motores a vapor.

requisitos de tempo

Mentres tanto, a vida no lugar non resistiu. E a humanidade sempre pensado para crear un mecanismo para non depender da natureza caprichosa, e tomar o destino control. Desde as velas todos queremos dar-se o máis cedo posíbel. Polo tanto, o establecemento dun mecanismo permanente para o vapor pairava no aire. En 1753, en París, foi ascendido a competencia entre artistas, científicos e inventores. Academy of Sciences anunciou o premio para quen pode crear un mecanismo que pode substituír o poder do vento. Pero, a pesar do feito de que participou no concurso tales mentes como L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix e outras propostas sensatas non son emitidos un.

Anos pasaron. E a revolución industrial estaba deitado máis e máis países. Primacía e liderado entre os outros poderes, invariablemente, golpeado Inglaterra. Ata o final do século XVIII, tornouse o creador da gran industria Reino Unido, así, gañou o título de monopolista mundial nesta industria. A cuestión de propulsión mecánica cada día se fai máis e máis importante. E este motor foi creado.

A primeira máquina de vapor no mundo

1784 foi para a Gran Bretaña e do mundo punto de viraxe na revolución industrial. E a persoa responsable de este foi o enxeñeiro inglés Dzheyms Uatt. A máquina de vapor, que el fundou, tornouse a descuberta de máis alto perfil do século.

Dzheyms Uatt durante varios anos estudados os debuxos, a estrutura e os principios de funcionamento de máquinas paroatmosfernyh. E en base a todo isto, concluíu que a eficiencia do motor é necesario para igualar a temperatura da auga no cilindro e vapor, que entra no mecanismo. A principal desvantaxe paroatmosfernyh máquinas é a constante necesidade de auga de refrixeración do cilindro. Era incómoda e consumibles.

O novo motor a vapor foi construído contrario. Así, o cilindro era unha camiseta especial de vapor. Así Watt garantiu o seu estado quente permanente. O inventor creou un recipiente especial, mergullada en auga fría (condensador). E xuntouse tubo do cilindro. Cando o vapor está sendo seguido no cilindro a través do tubo, e caeu no condensador non convertido de novo á auga. Traballando na mellora do seu coche, Watt creou un baleiro no condensador. Así, todo o vapor, pasa do cilindro, aí condensado. Grazas a esta innovación aumenta moito a expansión do vapor, que á súa vez permite que extraia a mesma cantidade de vapor é moito máis enerxía. Foi o éxito da coroa.

Creado pola máquina de vapor tamén cambiou eo principio de subministración de aire. Agora primeiro vapor entra por baixo do émbolo, levantando-o, así, e logo vai por riba do émbolo, reducindo. Así, tanto o vertedura no aceiro de traballo mecanismo que nin sequera foi previamente posible. Un consumo de carbón nunha cabalos de potencia era catro veces inferior, respectivamente, en máquinas paroatmosfernyh, e, a continuación, buscou Dzheyms Uatt. máquina de vapor gañou moi rapidamente o primeiro UK ben, e entón o mundo.

"Charlotte Dundas"

Despois de que o mundo foi atinxido pola invención de James Watt, comezou uso xeneralizado de motores a vapor. Entón, en 1802, no Reino Unido ten o seu primeiro barco dunha parella - barco "Charlotte Dundas." Os seus creadores cren William Symington. O barco foi usado como o remolque de barcaças por canle. O papel da hélice do barco xogado unha roda de pa montada en popa. O barco é a primeira vez probado con éxito: dous enormes barcaças revogadas 18 millas en seis horas. Á vez que interferiu fortemente co vento contrario. Pero conseguiu.

Aínda, foi colocado sobre a broma, porque foron medo que por mor das ondas fortes, que foron creados baixo a roda de pas, marxes das canles será borrosa. By the way, "Charlotte", probando persoas participaron, das cales o mundo é considerado o creador do primeiro barco.

O primeiro buque do mundo

Inglés constructor naval Robert Fulton coa súa xuventude, soñaba nun barco con un motor a vapor. E agora o seu soño se fixo viable. Tras a invención de motores a vapor tornouse un novo impulso á construción naval. Xunto co Mensaxeiro de América R. Livingston, que asumiu o lado financeiro da cuestión, Fulton asumiu o calado do buque con un motor a vapor. Foi unha invención complicada baséase na idea de propulsión remo. Segundo os lados da nave foron tomadas nun número de pas, simulando unha variedade de diversión. Neste caso, as pas e, a continuación, interfiren un co outro e rompe. Hoxe, pódese facilmente dicir que o mesmo efecto se pode alcanzar se os tres ou catro pas. Pero dende a perspectiva da ciencia e tecnoloxía no momento en que era imposible ver. Polo tanto, construtores navais tiña moito máis complicado.

En 1803, a invención de Fulton foi presentado en todo o mundo. O navío foi lentamente e uniformemente sobre o Sena, mentes sorprendentes e imaxinación de moitos científicos e figuras de París. Con todo, o goberno de Napoleón rexeitou o proxecto, e construtores navais irritados foron forzados a buscar a súa fortuna en América.

E en agosto 1807 primeiro barco do mundo co nome "Claremont", no que o máis poderoso motor a vapor foi envolto (foto mostrada), pasou a Hudson Bay. A xente non cren no éxito.

No primeiro voo "o Claremont" pasou sen carga e sen pasaxeiros. Ninguén quería ir nunha viaxe a bordo do buque cuspidores de lume. Pero no camiño de volta, houbo o primeiro pasaxeiro - un agricultor local, que pagou seis dólares por un ingreso. El se tornou o primeiro na historia da empresa de transporte de pasaxeiros. Fulton era tanto propuxo que temerario deu curso libre ao longo da vida en todas as súas invencións.