Historian höyrykone ja sen soveltaminen

Keksinnön höyrykoneita oli käännekohta ihmiskunnan historiassa. Jossain vaihteessa XVII-XVIII vuosisatojen alkoi korvaa tehotonta käsityötä vesipyörät ja tuulimyllyt on täysin uusi ja ainutlaatuinen mekanismit - höyrykoneita. Se on kiitos heille tuli mahdolliseksi teknistä ja teollista vallankumousta, ja koko etenemistä ihmiskunnan.

Mutta kuka keksi höyrykoneen? Ihmiskunnan on pakko? Ja kun se oli? Kaikki nämä kysymykset ja pyrimme löytämään vastauksia.

Ennen ajanlaskumme

Historian höyrykone vuodelta ensimmäisinä vuosisatoina eKr. Geron Aleksandriysky kuvattu mekanismi, joka alkoi toimimaan vain silloin, kun se vaikuttaa parit. Laite on ilmapallo, joka on vahvistettu suutin. Suuttimista tangentiaalisesti ulos höyryä, mikä aiheuttaa moottorin pyörimään. Se oli ensimmäinen laite, joka toimii höyry.

Luoja höyrykoneen (tai pikemminkin, turbiini) - Taqi al-Din (Arab filosofi, insinööri ja tähtitieteilijä). Hänen keksintönsä tuli tunnetuksi Egyptissä XVI vuosisadalla. Mekanismi on järjestetty seuraavasti: höyryn virtaus on suunnattu suoraan mekanismi siipien, ja kun savu tuprusi - lavat pyörivät. Jotain vastaavaa vuonna 1629 ja tarjosi Italian insinööri Dzhovanni Branka. Suurin haitta näistä keksinnöistä oli liian suuri kulutus höyryä, joka puolestaan tarvitaan valtavasti energiaa ja se ei ollut asianmukaista. Kehitys on ollut pysähdyksissä vuodesta silloisen tieteellisen ja teknisen tiedon ihmiskunnan ei riittänyt. Lisäksi tarve tällaisten keksintöjen kokonaan poissa.

suunnittelu

luominen höyrykoneen ollut mahdollista vasta XVII vuosisadalla. Mutta heti kun kaistaleen taso inhimillisen kehityksen lähti, sitten oli ensimmäinen tapauksissa ja keksinnön. Vaikka vakavasti heillä oli tuolloin en ottanut. Esimerkiksi 1663 Englanti tiedemies julkaistaan lehdistössä suunnitella keksintönsä, jossa hän esitti linnassa Raglan. Hänen laitetta käytetään nostamaan veden tornit seinillä. Kuitenkin, kuten kaikki uudet ja tuntemattomat, tämä projekti sai epäilystä, ja sponsorit jatkokehitystä varten ei ollut.

Historian höyrykoneen alkaa keksinnön paroatmosfernoy kone. Vuonna 1681, tutkijat Ranskan Denis Papin keksi laitetta, joka pumppaa vettä kaivoksista. Liikkeellepanevana voimana ensimmäistä kertaa käytetty jauhe, ja sitten se korvataan höyryllä. Joten ei paroatmosfernaya kone. Valtava osaltaan parantaa tekemät tiedemiesten Englannista Tomas Nyukomen ja Thomas Savery. Korvaamaton apu on myös itseoppinut venäläinen keksijä Ivan Polzunov.

Epäonnistuneen Papen

Paroatmosfernaya kone, kun taas kaukana täydellisestä, on herättänyt erityistä huomiota alalla laivanrakennukseen. D. Papin viimeisen säästöt käytetään osto pieni vene, joka harjoittaa asennus veden nosturit paroatmosfernoy omaa tuotantoa. Vaikutusmekanismi oli siinä, että, putoamisen, vesi alkaa pyöriä pyörän.

Sen keksijä testeissä 1707 Fulda joen. Monet ihmiset kokoontuivat katsomaan ihme: Take jokilaivalla ilman purjeita ja airot. Kuitenkin testin aikana oli onnettomuus: moottori räjähti ja tappoi useita ihmisiä. Viranomaiset ovat vihaisia valitettava keksijä ja kiellettiin häntä kaikesta työstä ja hankkeista. Alus takavarikoitiin ja tuhottiin, ja Papen itse kuoli muutamaa vuotta myöhemmin.

virhe

Höyrylaiva Papen oli seuraava periaate. Alaosassa sylinterin oli välttämätöntä kaataa pieni määrä vettä. Itse sijaitsee vuoka sylinteri, joka toimi nesteen lämmittämiseksi. Kun vesi alkoi kiehua, höyry muodostetaan, ulottuu, nostetaan mäntä. Tilasta männän yläpuolella läpi erityisesti varustettu venttiili kelluvuus. Sen jälkeen, kun vesi alkoi kiehua ja höyry laski, oli välttämätöntä poistaa brazier, venttiilin sulkemiseksi ilman poistamiseksi, ja jonka avulla kylmä vesi jäähdyttää sylinterin seinämän. Kautta tällaisten toimien paria, joka oli sylinteri, kondensoitu, se on muodostunut alle männän tyhjiössä ja ilmakehän paineessa, koska voima männän palaa alkuperäiseen paikkaan. Aikana liikettään alaspäin ja tehdä hyödyllistä työtä. Kuitenkin höyrykoneen hyötysuhteen Papin oli negatiivinen. Aluksen moottori oli erittäin kannattavaa. Ja mikä tärkeintä, se oli liian monimutkainen ja hankala käyttää. Siksi keksintö Papen ollut tulevaisuutta alusta alkaen.

seuraajaa

Kuitenkin historia höyrykoneen eivät loppuneet siihen. Seuraavaksi meillä on paljon tehokkaampi kuin Papen, kääntyi Englanti tiedemies Tomas Nyukomen. Hän on jo pitkään tutkinut teoksia edeltäjänsä, keskittyen heikkouksia. Hän otti parhaan teostensa loi vuonna 1712 henkilöstönsä. Uusi höyry moottorin (kuva kuvassa), rakennettiin seuraavasti: käytetty sylinteri on pystyasennossa, ja mäntä. Se Newcomen otti töistä Papen. Kuitenkin, paria muodostettu eri pot. Männän ympärillä on kiinteän yhtenäisen pinnan, joka merkittävästi lisääntynyt tiiviys sisällä sylinteri. Tämä kone on myös paroatmosfernoy (vesi nostetaan kaivoksen avulla ilmakehän paineessa). Suurin haitta keksinnön on sen hankalaa ja epätaloudellista: kone "söi" valtava määrä hiiltä. Kuitenkin, se hyödyttää nosti merkittävästi suurempi kuin Papin keksinnön. Siksi sitä käytetään lähes viisikymmentä vuotta luolissa ja kaivoksissa. Sitä käytettiin pohjaveden pumppaamiseen, sekä ajoneuvojen kuivaamiseksi. Tomas Nyukomen yrittänyt muuntaa autonsa niin voidakseen käyttää sitä liikennettä. Kuitenkin kaikki hänen yritykset epäonnistuivat.

Seuraavana tiedemies julistautui tuli D. Hull Englannista. Vuonna 1736 hän esitteli maailmalle keksintönsä: paroatmosfernuyu kone, joka moottorina olivat juoksupyörät. Sen kehitys on ollut tehokkaampi kuin Papen. Heti useat näistä suonia. Niitä käytetään pääasiassa vetämään proomuja, ja muut alukset. Kuitenkin luotettavuus koneen paroatmosfernoy puuttuu uskottavuus ja alukset purje- tärkeimpänä tekijänä.

Vaikka Hull oli enemmän onnea kuin Papen, hänen keksintö vähitellen menettäneet merkitystään, ja ne hylätään. Vielä paroatmosfernyh koneita Tuolloin oli monia erityisiä puutteita.

Historian höyrykone Venäjällä

Seuraavana läpimurto tapahtui Venäjän keisarikuntaa. Vuonna 1766, on metallurgisen laitoksen Barnaulissa ensimmäinen höyry moottori, joka syötetään sulatusuuniin ilman luotiin käyttämällä erityisiä palkeita. Siitä tuli luoja Ivan Ivanovich Polzunov, joka hänen palvelujaan maansa jopa antanut sijoitus upseeri. Keksijä esitti esimiehilleen piirustukset ja "palo auto" kyettävä tuottamaan virtaa palkeita.

Kuitenkin kohtalo ollut julma vitsi Polzunova: seitsemän vuoden kuluttua sen luonnos hyväksyttiin, ja auto on koottu, hän sairastui ja kuoli kulutuksen - vain viikkoa ennen testausta aloitti moottori. Kuitenkin hänen dokumentti riitti käynnistää moottoria.

Joten 7. päivänä elokuuta 1766 Polzunova höyrykone käynnistettiin ja pantiin kuormitettuna. Kuitenkin marraskuussa samana vuonna hän hajosi. Syy kattilan liian ohuet seinät, ei ole tarkoitettu kuorman. Lisäksi keksijä kirjoitti ohjeet, että tämä on vain testin aikana voidaan käyttää potin. Tuotanto uusi kattilalaitos olisi helposti maksettu pois, koska höyrykone Polzunova tehokkuus oli positiivinen. Yli 1023 tuntia työtä avulla sulatetaan hopeaa yli 14 kiloa!

Mutta tästä huolimatta, kukaan korjata mekanismia ei. Höyrykone Polzunova pölyttymään yli 15 vuotta varastoon, kun maailma teollisuus ei ole pysähtynyt paikoilleen ja kehitetään. Ja sitten kokonaan purettiin osiin. Ilmeisesti tuolloin Venäjä ei ole vielä kasvanut höyrykoneita.

ajan vaatimuksia

Samaan aikaan, elämä paikan päällä ei kestä. Ja ihmiskunta on jatkuvasti ajatellut luoda mekanismi ei riipu oikukas luonne ja hallita kohtaloa. Vuodesta purjeet kaikki haluaisimme luopua mahdollisimman pian. Siksi perustetaan pysyvä mekanismi höyryn ripustettu ilmaan. Vuonna 1753 Pariisissa, hänet ylennettiin kilpailu taiteilijoita, tutkijoita ja keksijöitä. Tiedeakatemia julkisti palkinnon kaikille, jotka voivat luoda mekanismi, joka voi korvata tuulivoimalaitoksen. Mutta siitä huolimatta, että kilpailuun osallistui kuten mieliin L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix ja muita järkeviä ehdotuksia ei antoi yhden.

Vuotta kului. Ja teollisen vallankumouksen makasi yhä useammassa maassa. Ensisijaisuus ja johtajuuden joukossa muita valtuuksia poikkeuksetta kolhiintunut Englannissa. Loppuun mennessä kahdeksastoista-luvulla, siitä tuli luoja Britannian suurteollisuuden, mikä voitti maailman monopoli tällä alalla. Kysymys moottorikäyttöisen päivittäin tulee yhä tärkeämpää. Ja tämä moottori luotiin.

Ensimmäinen höyrykone maailmassa

1784 oli Britannian ja maailman käännekohta teollisen vallankumouksen. Ja vastaava henkilö tämä oli Englanti insinööri Dzheyms Uatt. Höyrykone, jonka hän perusti, tuli eniten korkean profiilin löytö vuosisadan.

Dzheyms Uatt useita vuosia tutkinut piirustukset, rakenne ja toimintaperiaatteet paroatmosfernyh koneita. Ja pohjalta kaiken tämän, hän totesi, että moottorin hyötysuhdetta on tarpeen tasoittaa veden lämpötila sylinterissä ja höyry, joka tulee mekanismi. Suurin haitta paroatmosfernyh koneet on jatkuva tarve jäähdytysveden sylinterin. Se oli epämukavaa ja tarvikkeet.

Uuden höyryveturi rakennettiin toisin. Siten, sylinteri oli erityinen paita höyryä. Näin Watt varmisti pysyvä kuumana. Keksijä on luotu erityinen astia, upotettiin kylmään veteen (lauhdutin). Se on liitetty sylinterin putki. Kun höyry on seuraa sylinterin putken läpi, ja putosi kondensaattorin siellä muunnetaan takaisin veteen. Työskentely parantamiseen autonsa, Watt aiheuttanut tyhjiön lauhduttimen. Näin ollen, kaikki höyry kulkee sylinteristä, kondensoidaan siinä. Tämän innovaation ansiosta lisää huomattavasti laajentamista höyry, joka puolestaan voit poimia saman verran höyryä on paljon enemmän energiaa. Se oli menestys kruunu.

Luoma höyrykone myös muuttunut ja ilmansyöttö periaatetta. Nyt ensimmäinen höyry siirtyy männän alla, siten nostamalla sitä, ja sitten menee männän yläpuolelle alentaa. Jolloin sekä iskun mekanismiin työ teräksestä ei edes ollut mahdollista aikaisemmin. Yhden hevosvoiman hiilen kulutus oli neljä kertaa pienempi kuin, vastaavasti, paroatmosfernyh koneita, ja sitten haetaan Dzheyms Uatt. Höyrykone hyvin nopeasti voitti ensimmäisen Britanniassa hyvin, ja sitten koko maailma.

"Charlotte Dundas"

Jälkeen maailma iski keksintö James Watt, alkoi laajamittainen käyttö höyrykoneita. Joten, vuonna 1802 Isossa-Britanniassa on sen ensimmäinen alus pari - veneessä "Charlotte Dundas." Sen laatijat uskovat William Symington. Vene käytettiin hinaus proomuja kanavan. Rooli potkurin aluksen pelaajan siipiratas perään asennettuna. Vene on ensimmäinen kerta läpäisseet: kaksi valtavaa proomut hinataan 18 kilometrin kuudessa tunnissa. Samalla se voimakkaasti häiritsi vastatuuleen. Mutta hän onnistui.

Silti se asetettiin vitsi, koska he pelkäsivät, että koska voimakkaat aallot, jotka ovat syntyneet alle siipiratas, kanava pankkien on epäselvä. Muuten, "Charlotte" testaus ihmistä osallistui, joista koko maailma pidetään luoja ensimmäinen alus.

Ensimmäinen alus maailmassa

Englanti laivanrakentaja Robert Fulton kanssa Nuoruudessaan haaveili laivan höyrykone. Ja nyt hänen unelmansa on tullut mahdollista. Kun keksintö höyrykoneita on tullut uuden sysäyksen laivanrakennukseen. Yhdessä Messenger Amerikan R. Livingston, joka otti taloudellinen puoli asiasta, Fulton otti luonnos laivan höyrykone. Se oli monimutkaisen Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että airo käyttövoima. Mukaan aluksen kylkiin vedettiin useissa mela, simuloidaan erilaisia hauskoja. Tässä tapauksessa, lavat ja sitten häiritse toisiaan ja hajosi. Nykyään voi helposti sanoa, että sama vaikutus voidaan saavuttaa, jos kaikki kolme tai neljä melat. Mutta näkökulmasta tieteen ja teknologian tuolloin oli mahdotonta nähdä. Siksi laivanrakentajat oli paljon monimutkaisempi.

Vuonna 1803, Fulton keksintö on esitelty ympäri maailmaa. Höyrystimen oli hitaasti ja tasaisesti Seine hämmästyttävä mielissä ja mielikuvituksen monet tutkijat ja lukuja Pariisissa. Kuitenkin Napoleonin hallitus hylkäsi hankkeen, ja harmitti laivanrakentajien joutuivat etsimään onneaan Amerikassa.

Ja elokuussa 1807 maailman ensimmäinen alus nimeltään "Claremont", jossa tehokkain höyrykoneen oli mukana (kuva kuvassa), jatkoi Hudsoninlahden. Monet ihmiset eivät yksinkertaisesti usko menestykseen.

Ensimmäisessä lennon "Claremont" meni ilman lastia eikä matkustajia. Kukaan ei halunnut lähteä matkalle aluksella tulta. Mutta paluumatkalla, oli ensimmäinen matkustaja - paikallinen maanviljelijä, joka maksoi kuusi dollaria lippu. Hän tuli ensimmäinen historian matkustaja varustamolle. Fulton oli niin paljon siirryttiin huimapäinen antoi elinikäinen ilmaiset matkat kaikki keksinnöt.