Die geskiedenis van die stoomenjin en die toepassing daarvan

Die uitvinding van stoomenjins was 'n keerpunt in die geskiedenis van die mensdom. Iewers aan die einde van Sewentien-XVIII eeue dit begin vervang ondoeltreffende handearbeid, water wiele en windpompe op 'n heeltemal nuwe en unieke meganismes - stoomenjins. Dit is te danke aan hulle moontlik geword tegniese en industriële rewolusie, en die hele verloop van die mensdom.

Maar wat die stoomenjin uitgevind? Aan die mensdom dit is verplig om? En toe was dit? Al hierdie vrae en ons probeer om antwoorde te vind.

Voor ons era

Die geskiedenis van die stoomenjin dateer terug na die eerste eeue vC. Geron Aleksandriysky beskryf 'n meganisme wat begin om te werk net wanneer dit geraak paartjies. Die toestel is 'n ballon, wat is vasgestel mondstuk. Van spuitpunte tangensiaal uit stoom, en sodoende veroorsaak dat die motor te draai. Dit was die eerste toestel wat loop op stoom.

Die skepper van die stoomenjin (of eerder, 'n turbine) - Taqi al-Din (Arabiese filosoof, ingenieur en sterrekundige). Sy uitvinding het wyd bekend in Egipte in die sestiende eeu. - lemme draai stoom vloei is direk gerig is op die meganisme met wieke, en toe rook billowed: Die meganisme is soos volg gereël. Iets soortgelyks in 1629 en het aangebied om die Italiaanse ingenieur Dzhovanni Branka. Die grootste nadeel van hierdie uitvindings was te hoog verbruik van stoom, wat op sy beurt vereis 'n groot hoeveelheid energie en dit was nie geskik. Ontwikkelings is afgestel omdat die destydse wetenskaplike en tegnologiese kennis van die mensdom was nie genoeg nie. Daarbenewens het die behoefte aan sodanige uitvindings heeltemal afwesig.

ontwerp

die skepping van die stoomenjin was nie moontlik totdat die Sewentien eeu. Maar so gou as die strook vlak van menslike ontwikkeling af geneem het, dan was daar die eerste gevalle en uitvinding. Hoewel ernstig moes hulle op daardie tydstip het ek nie neem. Byvoorbeeld, in 1663 die Engelse wetenskaplike in die pers gepubliseer ontwerp sy uitvinding, wat hy het in die kasteel Raglan. Sy toestel word gebruik om die water torings op die mure te samel. Maar soos met alle nuwe en onbekende, was hierdie projek ontvang met twyfel en borge vir die verdere ontwikkeling was nie.

Die geskiedenis van die stoomenjin begin met die uitvinding paroatmosfernoy masjien. In 1681, wetenskaplikes van die Franse Denis Papin uitgevind 'n toestel wat water pomp uit die myne. As 'n dryfkrag vir die eerste keer gebruik die poeier, en dan is dit vervang deur stoom. daar paroatmosfernaya so masjien. 'N groot bydrae tot die verbetering gemaak deur die wetenskaplikes van Engeland Tomas Nyukomen en Thomas Savery. Waardevolle hulp het ook self geleer Russiese uitvinder Ivan Polzunov.

'N Mislukte poging Papen

Paroatmosfernaya masjien, terwyl ver van volmaak, het veral aandag getrek op die gebied van die Skipbouery. D. Papin hul laaste spaargeld spandeer op die aankoop van 'n klein bootjie, wat betrokke is by die installering van water-opheffing masjiene paroatmosfernoy eie produksie. Die meganisme van aksie lê in die feit dat, val van 'n hoogte, begin die water om die wiel te draai.

Sy uitvinder toetse in 1707 op die rivier Fulda. Baie mense het om te sien die wonderwerk: Neem die rivier boot sonder seile en roeispane. Maar tydens die toets was daar 'n ongeluk: die enjin ontplof en 'n paar mense vermoor. Die owerhede is kwaad vir die ongelukkige uitvinder en verban hom uit enige werk en projekte. Die skip is gekonfiskeer en vernietig, en Papen homself gesterf het 'n paar jaar later.

fout

Die boot Papen was die volgende beginsel. Aan die onderkant van die silinder was dit nodig om 'n klein hoeveelheid van die water te gooi. Op sigself geleë opnemer silinder wat gedien het om die vloeistof te verhit. Wanneer die water begin kook, is die stoom gevorm, strek, wat suier. Van die ruimte bo die suier deur 'n spesiaal toegeruste klep dryfvermoë. Na afloop van die water begin kook en stoom het, was dit nodig om die vuurpan verwyder, om die klep te sluit om die lug te verwyder, en deur middel van koue water om die silinder muur af te koel. Deur sodanige optrede pare, wat in die silinder was, verkorte, is dit gevorm onder die suier vakuum en atmosferiese druk as gevolg van die krag van die suier terug na sy oorspronklike plek. Tydens sy afwaartse beweging en voer nuttige werk. Maar die stoomenjin doeltreffendheid Papin was negatief. skip enjin was uiters onekonomies. En die belangrikste, dit was te ingewikkeld en ongerieflik om te gebruik. Daarom is die uitvinding Papen het geen toekoms van die begin af.

volgelinge

Tog het die geskiedenis van die stoomenjin nie daar eindig. Volgende, ons het 'n baie meer suksesvol as Papen, het die Engelse wetenskaplike Tomas Nyukomen. Hy het 'n lang bestudeer die werke van hul voorgangers, met die fokus op swakhede. En hy het die beste van hul werke, geskep in 1712 sy personeel. Die nuwe stoomenjin (foto getoon) is soos volg saamgestel: gebruik silinder is in 'n vertikale posisie, en die suier. Dit Newcomen het van die werk af Papen. Maar die pare gevorm in 'n ander pot. Rondom die suier is vasgestel integrale vel, wat aansienlik toegeneem benoude binne die stoom silinder. Hierdie masjien het ook paroatmosfernoy (water opgewek uit die myn deur middel van atmosferiese druk). Die grootste nadeel van die uitvinding het sy lomp en onekonomies is: die masjien "geëet" 'n groot hoeveelheid van die steenkool. Maar voordele wat dit aansienlik groter as Papin uitvinding gebring. Daarom is dit gebruik vir byna vyftig jaar in die grotte en myne. Dit is gebruik vir die pomp van grondwater, asook vir droog voertuie. Tomas Nyukomen poging om sy motor te omskep ten einde in staat wees om dit te gebruik om die verkeer. Maar al sy pogings misluk.

Die volgende wetenskaplike, verklaar homself geword D. Hull uit Engeland. In 1736 het hy die wêreld om sy uitvinding: paroatmosfernuyu masjien, wat as 'n enjin was die waaiers. Sy ontwikkeling het meer suksesvol as dié van Papen het. Onmiddellik 'n paar van hierdie voorwerpe is geproduseer. Hulle is hoofsaaklik gebruik word vir die sleep van skepe, skepe en ander voorwerpe. Maar die betroubaarheid van die masjien paroatmosfernoy gebrek geloofwaardigheid en skepe toegerus met seile as die vernaamste drywer.

Hoewel Hull meer geluk gehad as Papen, sy uitvinding geleidelik verloor relevansie, en hulle verwerp. Nog paroatmosfernyh masjiene daardie tyd was daar baie spesifieke tekortkominge.

Die geskiedenis van die stoomenjin in Rusland

Die volgende deurbraak het gekom in die Russiese Ryk. In 1766, 'n metallurgiese aanleg in Barnaul die eerste stoomenjin, wat voorsien word aan die smelt oond lug is geskep met behulp van spesiale blaasbalk. Dit is die skepper Ivan Ivanovich Polzunov, wat vir sy dienste aan sy land die rang van offisier selfs gegee. Uitvinder aangebied sy meerderes tekeninge en planne "vuur motor" in staat brandstof blaasbalk.

Maar die noodlot het 'n wrede grap met Polzunova: sewe jaar na sy konsep is aanvaar, en die motor is saamgestel, het hy siek geword en gesterf van verbruik - net 'n week voor die toets begin sy enjin. Maar sy dokument was voldoende om die enjin aan te skakel.

So, 7 Augustus 1766 Polzunova stoomenjin is van stapel gestuur en onder vrag geplaas. Maar in November dieselfde jaar, het sy af. Die rede vir die ketel om te dun mure, nie vir die vrag bestem wees. Verder het die uitvinder het in sy instruksies, dat dit slegs tydens die toets kan gebruik word pot. Produksie van die nuwe ketel sou maklik vrugte afgewerp, want die stoomenjin Polzunova doeltreffendheid positiewe was. Oor 1023 ure se werk met die hulp van gesmelt silwer meer as 14 pond!

Maar ten spyte van hierdie, niemand om te herstel van die meganisme het nie. Stoomenjin Polzunova stof vergaar vir meer as 15 jaar in die pakhuis, terwyl die wêreld bedryf word nie bly staan en ontwikkel. En dan heeltemal afgetakel vir dele. Klaarblyklik het op daardie tydstip Rusland het nog gegroei tot die stoomenjins.

tyd vereistes

Intussen het die lewe op die plek het nie bly staan. En die mensdom het voortdurend daaraan gedink om 'n meganisme om nie afhanklik van die wispelturige aard te skep, en neem beheer lot. Van die seile sou almal graag opgee so gou as moontlik. Daarom is die vestiging van 'n permanente meganisme vir die stoom in die lug hang. In 1753 in Parys, is hy bevorder mededinging tussen kunstenaars, wetenskaplikes en uitvinders. Akademie vir Wetenskap aangekondig dat die toekenning aan enigiemand wat 'n meganisme wat die krag van die wind kan vervang kan skep. Maar ten spyte van die feit dat aan die wedstryd so gedagtes as L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix en ander sinvolle voorstelle nie uitgereik is nie een nie.

Jaar geslaag. En die industriële rewolusie was gehou meer en meer lande. Primaat en leierskap onder die ander magte altyd mishandelde Engeland. Teen die einde van die agtiende eeu, dit is die skepper van die Verenigde Koninkryk grootskaalse bedryf, dus het die titel van wêreld monopolie in die bedryf. Die kwessie van kragaangedrewe elke dag raak meer en meer belangrik. En hierdie enjin is gemaak.

Die eerste stoomenjin in die wêreld

1784 was vir Brittanje en die wêreld keerpunt in die industriële revolusie. En die persoon wat verantwoordelik is vir hierdie was die Engelse ingenieur Dzheyms Uatt. Die stoomenjin, wat hy gestig het, het die mees hoë-profiel ontdekking van die eeu.

Dzheyms Uatt vir 'n paar jaar bestudeer die tekeninge, die struktuur en werking beginsels van paroatmosfernyh masjiene. En op die basis van al hierdie dinge, het hy afgesluit dat die doeltreffendheid van die enjin is wat nodig is om die temperatuur van die water gelyk in die silinder en stoom, wat die meganisme betree. Die grootste nadeel paroatmosfernyh masjiene is die konstante behoefte aan koel water van die silinder. Dit was ongemaklik en verbruiksgoedere.

Die nuwe stoomenjin is anders gebou. So, die silinder was om 'n spesiale hemp van stoom. So Watt verseker sy permanente warm staat. Die uitvinder het 'n spesiale vaartuig geskep, gedoop in koue water (condensor). Dit is by silinder buis. Wanneer stoom gevolg word in die silinder deur die pyp, en het in die kapasitor daar omgeskakel terug na water. Werk op die verbetering van sy motor, Watt het 'n leemte in die condensor. So, al die stoom, gaan uit die silinder, daarin saamgevat. Danksy hierdie innovasie grootliks verhoog die uitbreiding van stoom, wat op sy beurt kan jy pak die dieselfde hoeveelheid stoom is baie meer energie. Dit was die sukses van die kroon.

Geskep deur die stoomenjin ook verander en die beginsel lug toevoer. Nou eers damp gaan onder die suier, en daardeur die opheffing van dit, en dan gaan bo die suier, die verlaging van. So beide die beroerte in die meganisme werk staal wat nie eens voorheen moontlik was. 'N Een-perdekrag steenkool verbruik was vier keer minder as, onderskeidelik, in paroatmosfernyh masjiene, en dan probeer Dzheyms Uatt. Stoomenjin gewen baie vinnig die eerste Britse goed, en dan die hele wêreld.

"Charlotte Dundas"

Na afloop van die wêreld is getref deur die uitvinding van James Watt, begin wydverspreide gebruik van stoom enjins. So, in 1802 in die Verenigde Koninkryk het sy eerste skip 'n paar - ". Charlotte Dundas" boot Sy skeppers glo William Symington. Die boot is gebruik as die sleep van skepe deur kanaal. Die rol van die skroef op die skip het 'n paddle wiel gemonteer op die spieël. Die boot is die eerste keer suksesvol getoets: twee groot skepe gesleep 18 myl in ses uur. Op dieselfde tyd wat dit ten sterkste ingemeng het met die wind van voor. Maar hy het daarin geslaag.

Tog, is dit geplaas op die grap, omdat hulle bang is dat as gevolg van die sterk golwe, wat onder die paddle wiel is geskep, sal kanaal banke word vervaag was. By the way, "Charlotte," toets mense bygewoon, waarvan die hele wêreld word beskou as die skepper van die eerste skip.

Die eerste skip in die wêreld

Engels skeepsbouer Robert Fulton met sy jeug, gedroom van 'n skip met 'n stoomenjin. En nou sy droom het haalbaar geword. Na die uitvinding van stoomenjins het 'n nuwe stukrag aan die Skipbouery geword. Saam met die boodskapper van Amerika R. Livingston, wat oor die finansiële kant van die saak het, het Fulton die konsep van die skip met 'n stoomenjin. Dit is 'n ingewikkelde uitvinding is gebaseer op die idee van roeispaan aandrywing. Volgens kante van die skip getrek in 'n aantal spane, simuleer 'n verskeidenheid van pret. In hierdie geval, spane en dan meng met mekaar en breek. Vandag, kan 'n mens maklik sê dat dieselfde effek kan bereik word indien al drie of vier spane. Maar vanuit die perspektief van die wetenskap en tegnologie by die tyd was dit onmoontlik om te sien. Daarom, skeepsbouers het baie meer ingewikkeld.

In 1803, het Fulton se uitvinding aangebied regoor die wêreld. Die boot was stadig en eweredig oor die Seine, amazing gedagtes en verbeelding van baie wetenskaplikes en figure van Parys. Maar Napoleon se regering verwerp die projek, en vererg skeepsbouers is gedwing om sy fortuin in Amerika te soek.

En in Augustus 1807 die wêreld se eerste skip met die naam "Claremont" waarin die mees kragtige stoomenjin betrokke was (foto getoon), het op Hudson Bay. Baie mense het eenvoudig nie glo in die sukses.

In die eerste vlug, "het die Claremont" het sonder vrag en geen passasiers. Niemand wou gaan op 'n reis aan boord van die skip vuur-asemhaling. Maar op die pad terug, was daar die eerste passasier - 'n plaaslike boer, wat ses dollars betaal vir 'n kaartjie. Hy was die eerste in die geskiedenis van passasier gestuur maatskappy. Fulton was so baie ontroerd dat dapperste het lewenslange vrye reis op al hul dade.