15 număr, dacă se îndoiește cineva că una dintre principalele forțe motrice ale progresului sunt lene umane și dorința de confort. Acest lucru este confirmat de nenumărate povești, în cazul în care transportul este mutat „de magie“, în timp ce cei norocoși sunt ajutoare magice, alinarea gazda de la a trebui să facă cel puțin un efort fizic. Dar, din moment ce, în realitate, „în sine este“ nimic nu a fost făcut de-a lungul istoriei omenirii cele mai strălucite minți cu pori mari, peste invențiile care ar ajuta traduce aceste vise în realitate.
Dacă vorbești limba fizicii și tehnologiei, a fost necesar să inventeze un dispozitiv care ar putea să transforme o formă de energie în lucru mecanic util. Din cele mai vechi timpuri, principala sursă de energie primară și a fost forța musculară a omului și a animalelor, precum și toate dispozitivele tehnice cel mai bun caz, ajută să-l folosească mai eficient și productiv. Mai târziu, oamenii au învățat să folosească puterea vântului și a apei care curge sau să cadă de la o înălțime, forțându-le să lucreze în motoarele de vânt și de apă. Cu toate acestea, puterea acestor motoare nu a fost mare, și a fost necesar să se dezvolte forme mai promițătoare de energie termică, chimică și electrică.
Primele cunoscute dispozitive termice de operare de cuplu forță au fost construite Arhimede om de știință grec într-un III. BC. e. Era un pistol, un capăt al căreia este încălzit, și apoi se toarnă în apă. Se încălzește rapid, apa se transformă în abur, care se extinde și este evacuat din gurile de bază. Două secole mai târziu, un alt om de știință grec Geron Aleksandriysky creat și descris un alt motor termic de fier tubular, care mingii se poate roti în jurul unei axe orizontale. De la un cazan de abur închis de apă la fierbere în tubul alimentat într-o minge de la ieșirea din exterior prin duza curbat, mingea venind în rotație.
Navă „Mayflower“ pe râul Mississippi. 1855
O mie cinci sute de ani „Heron Ball“ a fost doar o jucărie distractiv, și numai în secolul al XVI-lea. oamenii de stiinta cred despre aplicarea practică a energiei termice. Celebrul inventator Leonardo da Vinci a fost primul care a sugerat că cuplurile se pot face de lucru util. Acest lucru este demonstrat de desenele din manuscrisele sale descriu cilindrul și pistonul. Da Vinci a susținut că, dacă un piston într-un cilindru pentru a pune apa, iar cilindrul este încălzit, vaporii de apă rezultată se va extinde, forțându-l să caute și să deplaseze pistonul în sus. Tags paralel inginer arab Al Din dezvoltat un proiect de dispozitiv, în care aburul este direcționat către lama fixa pe janta roții, scuipat rotativ. În secolul al XVII-lea. mașină similară construită de inventatorul italian Dzhovanni Branka. Acționare cu dispozitiv de ancorare cu abur alternativ ridică și coboară perechea de pistil într-un mojar, prin care a fost posibil de a zdrobi cereale. Cu toate acestea, aceste prototipuri de abur flux de vapori a turbinei este prea difuză, pentru a realiza astfel o pierdere considerabilă de energie.
Până la sfârșitul secolului al XVII-lea. Motoarele cu abur au fost generate curiozitati tehnice mai sporadice, ca premisele economice pentru utilizarea lor în masă nu sa întâmplat. În 1b70-e ale inventatorului francez Denis Papin și fizicianul olandez Christiaan Huygens a lucrat pe masina in care pistonul este ridicat datorită expansiunii gazelor în explozia de praf de pușcă. În 1680 Papin a făcut versiune a motorului, în care, în loc de praf de pușcă folosit apă. Acesta a fost turnat în cilindrul sub pistonul și cilindrul este încălzit din partea de jos, cu pistonul în creștere cu abur rezultat. Cilindrul a fost apoi răcit și vaporii se condensează conținute în acesta, din nou, transformându-se în apă.
motor cu aburi D. Papin.
Piston, la fel ca în cazul motorului pulbere, sub acțiunea greutății sale și presiunea atmosferică scade. Papin a considerat, de asemenea, inventatorul cazanului de abur, deoarece se înțelege că aburul ciclu de automatizare să fie alimentat în cilindru din exterior (astfel încât motorul cu aburi, motorul cu combustie externă este considerat: combustibilul este ars cilindru apă încălzire de lucru).
Primul motor cu aburi, care a fost utilizat cu un oarecare succes la locul de muncă, a devenit construit în 1698 de inginerul militar engleză Thomas Savery „instalație de foc“. Acest dispozitiv este numit de către inventator „fiecare miner“ este o pompa de vapori, care este folosit pentru a roti roțile moara de apă și pentru pomparea apei din mine. Mașina nu a fost foarte eficient, din cauza pierderilor de căldură mare în timpul răcirii containerului și destul de periculos de a utiliza, deoarece perechea de conducte și de capacitatea motorului de multe ori a explodat din cauza presiunii ridicate.
În 1712, fierarul engleză Tomas Nyukomen a demonstrat sale „motor cu aspirație naturală.“ Acesta a fost îmbunătățit de nord a motorului cu abur, în care presiunea aburului de lucru a fost în măsură să reducă în mod semnificativ, prin urmare, motorul a devenit mai sigur. Abur din boiler alimentat în partea inferioară a cilindrului și a pistonului ridicat.
Conceptul de cai putere ca unitate de putere a motorului cu aburi a adus John. Watt. Dar primul termen a început să fie folosit mai mult T. Severi în 1698 În această abordare au fost diferite. Severi capacitatea estimată a pompei, bazată pe faptul că, pentru funcționarea sa, în ziua de 10 nevoie de schimbarea ca oboseala caii. Watt, de asemenea, luat în considerare numai de lucru în momentul în care un cuplu de cai înhămați. Rezultatul este că puterea este motoarele cu aburi aproape identice Severi evaluate în 10 de „cai“, și Watt doar două.
Pomparea apei dintr-o mină de cărbune, cu ajutorul motorului cu aburi T. Newcomen. Ilustrația din revista universală. 1747
K. von Breda. Portretul James Watt. 1792
Când este injectat în cilindrul de vapori de apă rece condensează pentru a forma un vid și expus la presiune atmosferică pistonul coborât. Această apă inversă este îndepărtată din cilindru și prin circuitul conectat cu un jug, a ridicat tija de pompă. A fost prima mașină cu abur motor Newcomen, care este de obicei asociat cu începutul revoluției industriale din Anglia. Sa dovedit atât de succes, care a fost folosit in Europa de peste 50 de ani. Cu toate acestea, proiectul introduce câteva schimbări importante. În special, în 1718 un englez g. Genri Beyton inventat mecanism care activează sau dezactivează aburul admis și apă în mod automat de distribuire. El a adaugat supapa de siguranta a cazanului de abur.
Proiectul este motorul primul din lume cu abur, capabile de a alimenta direct orice acorduri de lucru propuse în 1763 un inventator român Ivan Ivanovich Polzunov mecanic la plante Kolyvan-Înviere minieră Altai. Mașina lui a fost o unitate de vacuum cu doi cilindri cu pistoane conectate cu lanț aruncat peste un scripete. Toate acțiunile în ea au fost făcute în mod automat. In schimb sefii fabrica de prototip a cerut imediat pentru a construi o mașină de mare pentru un ventilator puternic. Motorul a fost construit aproape doi ani, iar înainte de lansarea inventatorului nu a trăit. Mașina a trecut cu succes testele și a fost pus în funcțiune. În doar trei luni nu se justifică numai costurile, dar, de asemenea, a dat de profit. Dar, după un timp, cazanul a fost scurgeri, iar masina nu au rezolvat din motive necunoscute.
Cam în același timp în Anglia pentru a crea motorul cu aburi a lucrat Scotsman Dzheyms Uatt. El a fost implicat în îmbunătățirea motorului Newcomen. Era clar că principalul dezavantaj al mașinii Newcomen a constat din încălzirea și răcirea cilindrului alternativ. Watt a sugerat că cilindrul poate rămâne permanent fierbinte dacă condensarea să retragă un rezervor de abur separat printr-o conductă cu un robinet. Mai mult decât atât, cilindrul poate rămâne condensator cald și rece, atunci când capacul exterior al materialului izolant. În 1768 a primit un brevet pentru inventia sa, dar a fost capabil să construiască o mașină numai în 1776, a fost de două ori mai eficientă mașină de Newcomen.
motor cu aburi Polzunova.
În 1782 a fost stabilit primul motor cu aburi universal Watt double acting. Capac său a fost echipat cu o presetupă, care asigură libera circulație a tijei pistonului și în același timp, să prevină scurgerea aburului din cilindru. Steam alimentat în cilindru din ambele părți ale pistonului alternativ este astfel realizată prin intermediul perechii pistonului, iar cursa de lucru și retur, care nu a fost în mașinile anterioare. Watt a primit de „motor cu aburi Rotary“ brevet, și ea a început să fie utilizat pe scară largă pentru acționarea mașinilor unelte și mașini pe primele filat și țesut mori, și mai târziu în alte întreprinderi industriale.
Locomotiva cu aburi „Gravitație Billy“.
Dispunerea aburului motor J. Watt.
În plus față de mașinile cu abur industriale au avut loc puternic în agricultură și transport. Chiar și în 1850, engleză inventator Uilyam Govard utilizat pentru arat motor Locomobile compact cu abur mobil. În 1879 g. Agricultor Fedor Blinov din regiunea Saratov patentată și a construit primul tractor pe șenile din lume, condus de capacitatea cilindrică a motorului cu abur de 20 de litri. a.
Prima probă masina cu un motor cu aburi în 1769 cu experiență g. Inventator francez Nicolas Zhoze Kyuno, crearea sa a devenit cunoscută sub numele de „Kyuno coș mici de abur“. Un an mai târziu, deja prezentat publicului „vagonul de abur mare Cugnot.“ În 1788 Steamship pe râul Delaware între orașele Philadelphia și Burlington a fost organizat în Statele Unite. Proiectat de John Fitch pachebot ar putea avea la bord 30 de pasageri și să le ia la o rată de 7-8 mile pe oră. Și în 1804, Richard Trevithick a demonstrat prima locomotiva de cale ferată autopropulsat cu abur cu reglaj electric, construit la o instalație metalurgică din Penydarren Mer fotografiere Tydfil (South Wales).
În ciuda eforturilor depuse de ingineri, eficiență relativ scăzută a motoarelor cu aburi pentru a crește și a eșuat, și până la sfârșitul secolului al XIX-lea. servit cu dedicație la progresul tehnic al mașinii a început să dea treptat pozițiile lor. În transportul rutier, care le-au dat drumul la motoarele cu ardere internă, căi ferate și motoare industriale. Cu toate acestea, în căldură și pe moduri individuale ale motoarelor cu aburi de transport (în special turbine cu abur) sunt încă utilizate pe scară largă suficient.
oțelărie turbina cu abur.