Parne mašine za Thomasa Newcomena i James Watta. Watt i parni stroj James Watt univerzalni parni stroj pogonskog djelovanja

Parne mašine za Thomasa Newcomena i James Watta. Watt i parni stroj James Watt univerzalni parni stroj pogonskog djelovanja


Džejms Vat (1736-1819) rođen je 19. danas - škotski inženjer, vinar i mehaničar.

Napisao je da je “parna mašina bila prvi pravi međunarodni vinar...”. Francuz Papin, Nijemac Leibnitz, Englezi Severn, Newcomen i Watt preuzeli su svoj dio kreacije. Rusija ima parnu mašinu Vinaishas I. I. Povzunov.

Newcomenove mašine, koje su bile u upotrebi početkom 18. veka, imale su dva nedostatka: mogle su samo da pumpaju vodu i nisu bile ekonomične. Zapaljeni smrad osjetio se stotine puta više od današnjih pokreta. Originalno slikanje parne mašine uradio je James Watt.

Godine 1763. r. D. Watt, koji je radio kao mehaničar na Univerzitetu u Glazgovu (Škotska), započeo je popravku originalnog modela Newcomenove parne pumpe. Model koji je Watt ispravio radio je zaista loše, a Watt se s njim mučio više od pet godina dok nije pronašao čudesno rješenje koje bi omogućilo da se trošak paljenja sjajnih mašina smanji za više od pola.

Watt je prvo stagnirao kondenzator: instalacija u kojoj dolazi do kondenzacije - rekonverzije pare u vodu za dodatno hlađenje. Kao što u hidrauličkim instalacijama robota postoji razlika u vodostajima, u parnim instalacijama postoji razlika u temperaturi. Što je viša temperatura pare na klipu i niža temperatura, to je parna mašina ekonomičnija. U Wattovim satima, kotlovi nisu mogli proizvoditi paru pod pritiskom većim od 1,1 atm. A temperatura je veća od 100C, tako da je hlađenje pare od malog značaja. Par je zatim hlađen vodom, a zatim su prskali vodu u cilindar mašine. Naizmjenično zagrijavanje i dalje hlađenje cilindra uzrokovalo je veliku toplinu. “Cilindar će uvijek biti vruć!” - Nakon pravilnog podešavanja Watt-a, para se može hladiti u obližnjoj posudi - kondenzatoru. Uvođenje nižeg kondenzatora smanjilo je rasipanje goriva u parnim mašinama.

Otprilike u isto vrijeme napravljen je novi zadatak: da se vratilo parne mašine okrene u krug. Mnogi naučnici su radili na ovom problemu, a posebno Watt.

U 1784 r. Povukao je patent za parnu mašinu sa osovinom koja se okreće i kondenzatorom. Ekonomičnost Wattove mašine u potpunosti je zasjenila uspjehe njegovih sljedbenika, koji su stvarali mašine sa osovinom koja se okretala, a bilo je i netačnih tvrdnji o onima da je Watt jedini razvio parnu mašinu.

Svu gužvu oko svakodnevnog života i širenja parnih mašina Watt je preuzeo na svog saputnika Boltona, a Watt je svu svoju snagu posvetio poboljšanju parne mašine. Najbolji uređaj je indikator koji vam omogućava da pratite paru u sredini cilindra, pratite proces pare i znate kako pustiti paru u cilindar tek pri 14. hodu klipa, omogućavajući pari da se zatim proširi. Proširenje opklade rezultiralo je značajnim uštedama, ali i smanjenjem težine mašine. Da bi povećao težinu mašine s obzirom na njene dimenzije, Watt je uklonio još jedan prazan cilindar i tako prvo zaustavio mašinu suspendovanog dejstva. Ova mašina je otela ravnomernije raspoređeni oberval ruk. Vaughn je označen kao „univerzalni motor velike industrije“.

Pošto je poboljšao svoj automobil, Watt ga je ozbiljno farbao. Takozvani „parni plašt“ je već stagnirao - prostor kroz koji protiče cilindar, kroz koji para ulazi u mašinu, stalno ostavljajući zidove cilindra vrućim. Po našem mišljenju iu praksi, podcentralni regulator je osjetljiv uređaj koji vam omogućava da automatski, bez ljudske intervencije, održavate konstantan broj omota osovina mašine za bilo kakve promjene ili povećanje važnosti.

Wattove mašine su se brzo širile i četvrt veka bile su jedini motor industrije.

Njegovi glavni ulazi: kondenzator, sekundarni cilindar, parni omotač, indikator i podcentralni regulator ostat će na mjestu, a Wattovo ime će ući u povijest kao ime jednog od kreatora nove tehnologije. iki.

Brzi razvoj glavnih vrsta industrije u Engleskoj u prvoj polovini 18. stoljeća. Masivno širenje proizvodnje radnih mašina, koje je označilo početak industrijske revolucije, izrodilo je neophodnu revoluciju u parnoj mašini. Ova revolucija je značila prelazak sa privatnog motora na univerzalni motor - osnovu energetske baze velike fabričke industrije.

Potreba za motorom za pogon bilo koje vrste radnih mašina, što je posebno bilo evidentno u godinama 1760-1780, jasno je izraženo u rečima engleskog preduzetnika Metjua Boltona: „U Londonu, Mančesteru, Birmingemu ljudi žele parno mleko. " Takav “mlin” bi bio potreban, koji bi prenosio robotu ne samo kontinuirano, već i u obliku opće, jednosmjerne, ravnomjerno pokretne ruke i bio bi ekonomičniji.


James Watt (1736-1819)

Univerzalni parni stroj, pogodan za praktičan rad, kreirao je škotski vinar James Watt. Watt, koji je još u djetinjstvu pravio modele automobila, izabrao je zanimanje mehaničara. Nakon što je završio obuku u Glazgovu i Londonu, rođen 1757. Nakon što je postao mehaničar na Univerzitetu u Glazgovu, otvorio je i radionicu za proizvodnju i popravku matematičkih i fizičkih uređaja. Watt se blisko upoznao sa bogatstvom znanja, uključujući fizičara Josepha Vleka, koji je naučio toplinu isparavanja vodene pare, i Johna Robisona, tada studenta, a potom profesora fizike. Robison je podstakao Watta da proučava literaturu o mehanici parnih mašina: radove Deza-Guilliersa, Leupolda i Belidora. Watt provodi istraživanje o snazi ​​vodene pare, što znači dubinu temperature infuzirane pare pod pritiskom. Krive koje je on inspirisao usko su usklađene sa trenutnim podacima. Watt je započeo svoj rad na parnim mašinama 1763. godine. od popravke modela parne pumpe Newcomman, koja radi. Međutim, model je možda bio nekonvencionalan, iako je bio geometrijski sličan svom industrijskom dizajnu, bio je izložen novim mehaničkim i termičkim procesima koji teku u njemu. Instalacija je stvorila mnogo neproduktivnog otpada pare, vode i gorenja. Nakon pet godina mukotrpnog rada na modelu, Watt je postigao veliki napredak u modernizaciji parnih mašina i povećanju njihove efikasnosti. Prije svega, važno je napomenuti da se dobar rad parno-atmosferske mašine zasniva na zaključku dva uma: prvo, uklanjanje jakog vakuuma ispod klipa u svrhu vanjske kondenzacije pare (za što je i bio potrebno za hlađenje cilindra); drugim riječima, podupiranje cilindra u vrućoj peći kako bi se eliminiralo neproduktivno rasipanje pare prilikom ispuštanja iz parnog kotla. Kondenzacija ovih umova istovremeno u jednom cilindru tehnički je nemoguće, a Watt je smislio novo rješenje: stavite cilindar blizu parnog plašta, držite ga postojano u grijanoj stanici i dopustite da se kondenzacija pare dogodi u susjednom kondenzatoru. , sa pumpom za pumpanje kondenzata i vode. U 1765 r. model novog motora nastao je tek 1769. godine. Bio je na dohvat ruke robota od početka ciklusa.


D. Watt-ov dijagram parne mašine (1775.)

Usred svog eksperimentalnog rada na modelu, Watt je povukao novčanu potporu od vladara Carronskyja tvornici Rebeck i istovremeno podnio zahtjev za patent za “metode za promjenu stope klađenja i, kao rezultat , pucanje u vatrogasne mašine.” Pored značaja fundamentalnih inovacija u motoru, Watt je patentirao i stagnaciju suvišnog škripca pare sa izduvnim gasom u atmosferu - u slučaju nedostatka vode za kondenzaciju pare; stagnaciju "rotacionog" mašine sa jednosmernim klipom za omotavanje; ustanovio da robot ima neravnomernu kondenzaciju Iêyu, tobto z Na ostatku paragrafa Dizajn uvećanog klipa je takođe prenet u patent.

Watt-ova poboljšanja omogućila su smanjenje potrošnje pare i topline više nego dvostruko - što bi bio veliki uspjeh u razvoju ekonomičnog termičkog motora.

Međutim, prvi pokušaj je 1769 RUR. Ugradnja crpne parne instalacije sa fiksnim kondenzatorom u tvornici Carron nije bila mali uspjeh - nije bilo moguće osigurati dovoljnu točnost obrade i čvrstoću spoja. Proizvodnja tako velikih mašina koštala je velike sume, jer Watt nije pobijedio, a John Rebeck je u to vrijeme bankrotirao.

U potrazi za finansijskim mogućnostima za svakodnevni život motora, Watt je počeo razmišljati o radu Engleske. Početkom 70-ih, ruska vlada obećala je engleskom inženjeru „zapošljavanje, posebno sa užitkom i znanjem“ za honorar od 1000 funti. Art. Prote put u Rusiju nije došao. Godine 1772. r. Watt je sklopio ugovor sa M. Boltonom, vlasnikom poslovanja s mašinama u Sohou blizu Birminghama.

Sporazum između Watta i Boltona, koji postaje isti bog. Bolton se pokazao razumnom i dalekovidnom osobom i nije štedio na stvaranju novih mašina. Watt je do kraja života ostao kao glavni mehaničar fabrike.

Prva mašina pod nazivom kondenzator je napravljena 1774. godine. Ovo je dizajn iz 1777. godine, koji je dobio ime "Beelzebub", u kojem je Watt popravio ventil i proširio opkladu kako bi povećao ekonomičnost.

Do 1780. godine uklonjen je širi tip Watt mašine, koji je služio za pumpanje vode. Rudnici Cornwalla postali su najvažnija pokretačka snaga: 1778. u kojoj je županiji bilo preko 70 Newcomenovih instalacija, a 1790. god. svi smradovi, osim jednog, zamijenjeni su Bolton-Watt mašinama. Velika količina njih pripremljena je i za rudnike bakra u Cornwallisu.

Uspjeh novih motora objašnjava se činjenicom da je njihova stagnacija značajno smanjila troškove vađenja mehaničke energije.

Tek u tom času, kada je počela masovna proizvodnja parnih mašina za pumpe, došlo je do velikog razvoja u tekstilnoj, metaloprerađivačkoj i drugim industrijama. Ali Wattova parna mašina i dalje nije bila pogodna za pogon radnih mašina pomoću rotacionog vratila.

Godine 1778. r. Watt je odgovorio na prijedlog svog saputnika Boltona, počevši temeljito renovirati parnu mašinu. Detaljno smo pratili proces širenja pare u cilindru, dizajnirajući za tu svrhu poseban indikator - uređaj koji detektuje pritisak pare tokom procesa ekspanzije. Nakon što smo identifikovali praktično važan korak u širenju pare za prenos toplote na rad. Watt registrovan 1782. godine. parni stroj sa proširenjem i nakon što je dobio novi engleski patent. Došavši na ideju da prijatelju kupi polovinu cilindra, stvorio je naziv motora s nedovoljno pogonskim pogonom, u kojem je potrošnja goriva opklade znatno smanjena.

Ovako je sam Watt opisao svoj rad 1782. godine: „Prijatelju moj, veliki broj strojeva na paru ili vatru oslanja se na oprugu ili parnu silu kako bi gurnuli klip prema gore, ali i pritisnuli ga naizmenično, stvarajući vakuum. iznad ili ispod s klipom i istovremeno vikorystyuchi djelovanje pare na klip na kraju ili dijelu cilindra iz kojeg nema ispušne pare; tako konstruirana mašina može proizvesti veću silu robota ili razviti veću silu u isto vrijeme (sa cilindrom jednakih dimenzija) usklađenu sa mašinom u kojoj je aktivna sila sile koja djeluje na klip ravno - ili uzbrdo ili dolje.”

Bio je jedan automobil, koji je bio neprekidan, u kojem je para služila kao izvor snage.

Watt je također izvršio zadatak ponovnog kreiranja pokreta okreni-i-kreni na aversu; Nakon što je patentirao pet uređaja, izum je zasnovan na njima, među kojima je i stagnacija planetarnog zupčanika.

Watt je odmah predstavio niz uređaja dizajniranih da kompenziraju neravnomjeran učinak robota, kao odgovor na proširene opklade.

Wattov patent iz 1782. pokrivao je mnogo detalja koji bi formirali parnu mašinu kao univerzalnu mašinu. Nije sve bilo prote.

Oni da je novi motor zaista univerzalan, Watt je očito stariji, pa njegov patent datira iz 1784 rubalja. U toku je prijava za sam patent. Marx je, uvodeći naučnike u nauku, pokušao označiti "univerzalni dvigun".

Sa tehničke tačke gledišta, bili smo suočeni sa zadovoljavajućim ishodom zadatka pretvaranja pravca skretanja i kretanja u nazad-nazad.

Pitanje transformacije colival balansera u kontinuirani kružni balans zaokupljalo je mnoge vinare i prije Watta. Papen je, na primjer, gurnuo zupčanik kroz zupčanik i zupčanik. D. Galeb 1736. godine Razvivši kombinaciju remenica sa prijenosom užeta u sto posuda, rezultati (kao i mnogi drugi) uspjeha nisu mali.



Shema parne mašine J. Watt-a s nedostatnim pogonom

Nareshti, 1779. godine M. Vasbro 1780. godine J. Picard je patentirao u Engleskoj mehanizme radilice i klipnjače parne mašine. Mnogi mehaničari tog vremena, a među njima i veliki inženjer Smiton, poštovali su tako neprihvatljivu činjenicu: hod klipa u cilindrima modernih parnih mašina bio je podložan promjenama, a dizajneri su shvatili da direktan prijenos na rotor s drugog kraja balansera direktno na osovinu iza klipnjače i radilice, nemoguće je. Očigledno, na punom pomilovanju prije sata pjevanja, bio je Watt. Nakon što je patent izdat Vasbru i Picardu, imao je priliku da otkrije druge načine da transformiše oblik kamena.

Zašto imate problema? Prilikom svakodnevnog rada parne mašine pojavili su se problemi vezani za kinematiku i dinamiku. Veze klipa sa balansom, s jedne strane, i drugog kraja balansa sa osovinom - s druge strane, mogle su biti samo vrlo oštre. Sat vremena nije bilo moguće u potpunosti spojiti kraj balansera sa klipnjačom, jer je kraj balansera opisivao luk, a klipnjača je padala u pravoj liniji. Počevši (od patenta iz 1782.), Watt je dozvolio da se završi prijenos od klipa do balansera, pričvršćujući šipku nazubljenim slojem, a zatim postavljajući nazubljeni sektor u balanser. Međutim, pri promjeni, spoj na obodnom kraju hoda klipa direktno je prepoznao udarce, a zubi nisu pokazivali dinamičke sile. Tom Watt pochati shukati ínshe ríshennya i znayshov yogo. Planetarni zupčanik je spojen na jedan kraj balansera, a drugi kraj balansera je povezan sa šipkom motora iza drugog mehanizma koji se nalazi na njemu, a koji se naziva Watt paralelogram - ovo je mehanizam s ravnim šarkama, dio lanki (važeliv) koji su stvarali paralelograme. Jednostavno bi se činilo da bi odluka uključivala velike napore vinara. Porodica paralelograma, koja je postala predmet Pali Doslizhen Francuza, M. R. Proni Tu Rosíyskiy, P. L. Chebishev. Služila sam kao majka za jogo „Teorijski mehanizam, vidomikh PID za paralelograme“ (1854 str.); Sam Watt je visoko cijenio ovo vino i pisao je svojim kasnijim sinovima: “...iako ne govorim posebno o svojoj slavi, uz pomoć paralelograma pišem više od bilo koje stvari koju sam zaradio.” Genijalni vinahid, kako se s pravom naziva, kao dokaz Wattove izuzetno jasne geometrijske intuicije, pojavio se kao prolazan, prolazan fenomen. Tokom godina, Wattovi paralelogrami su zamijenjeni originalnim mehanizmom radilice.

Kada je mašina izgrađena sa stalnim rotacionim potiskom, Watt se, osim kinematičkog rada, suočio i sa vrlo dinamičnim problemima: uvođenjem pare sa obe strane klipa, stagnacijom zamašnjaka i regulatora koji radi na ulazu pare. ventil.

Za dovod pare u različite prazne cilindre, kalem ventil se koristi za automatsko upravljanje kalemom; da promenite fluidnost namotaja, koristite zamajac, a da automatski poboljšate snagu tečnosti za omotavanje motora, koristite podcentralni regulator.

Sve je to do detalja potvrđeno, od kojih je većina zapečaćena patentom iz 1784. godine, što je omogućilo Wattu da ubrzo razvije tip mašine sa kontinuiranim rotacionim kretanjem, koja je tokom tri sata postala nepromenjena i sve češća dodatna istraživanja.

"Treba mi više energije", rekao je Matthew Bolton mahnito. - Da se ne umarate kao konji i da efikasno radite. Moj mir je nastao nakon svađe sa James Wattom. Rođena je parna mašina.
Par je pokrenuo mašine koje su stvorile industrijsku revoluciju. Pojavili su se prvi vozovi i parobrodi. Od tog časa životi ljudi su se uveliko promijenili.

Jednom 1764. godine ljudi iz škotskog grada Glasgowa donijeli su model parne mašine u radionicu na popravku. Ovo je bio minijaturni model motora Newcomen iz zbirke naučnih eksponata na Moskovskom univerzitetu. Idejni um je pripadao Jamesu Wattu, naučnom konsultantu na univerzitetu, koji je u to vrijeme imao 28 godina.

Jedan ciklus nije čudo

James Watt (1736-1819) revolucionirao je tehnologiju konstruirajući prvu parnu mašinu s izmjenjivačem topline

Newcomen motor pronađen je pedesetak godina ranije i korišten je za pumpanje vode u rudnicima nafte i plina. Popravljen sa ranom parnom pumpom, ovaj motor će biti temeljitiji, ali neće raditi efikasno. Vin je, pošto je živeo bogato, izgoreo i bio sav kukavica.
Oni nisu toliko važni kao vikory motori u rudniku uglja: ima puno jeftinog uglja i niko ne brine o podrhtavanju. Ali kod drugih mogućih pratilaca, koji nisu imali jeftinu vatru i koji su željeli osigurati da motor radi nesmetano, ovaj dizajn nije izazvao zanimanje.

Prodavci hrane

James Watt je razvio univerzitetski model motora. Proučavao je Newcomenov motor i proučavao ga s velikim zanimanjem. Zašto je tako neefikasan? Zašto je roc praćen takvim drhtanjem? Zašto vugille naočare opstaju?

Newcomen motor je bio jednocilindrični. U sredini cilindra nalazi se klip sa čahurom, spojen na balanser, koji je čahura pumpe. Para iz kotla je ušla u cilindar odozdo i izazvala podizanje klipa, a on i balansera. Zatim je u cilindre dovedena hladna voda - para se kondenzovala, stisnula, pala, a klip je pao. Upravo sada, kada je u sredini hladna voda, para se kondenzuje, a kada je vruća, ono što je potrošeno da bi se napravila ova para, troši se uzalud. Za konačno podizanje klipa potreban je novi par - stoga je potrebno ponovno zagrijati kotao, trošeći dodatnu toplinu.

Zmenshyuchi vitrati na šporetu

Odluka koju je iznio Watt dovela je do sljedećeg koraka: potrebe da se doda još jedan cilindar, nazvan izmjenjivač topline, i da se poveže s prvim. Para će se kondenzirati u izmjenjivaču topline, a prvi cilindar će ostati vruć cijeli sat - čime se očuva količina topline koja se sagorijeva. U stvari, pokazalo se da Wattov motor troši samo četvrtinu količine goriva koja je prije bila potrebna.


James Watt je bio vinar, a ne biznismen. Jacob nije Matthew Bolton, da je Watt tako razmišljao, izgubio bi svoje stolice. Izmjenjivač topline, koji je nastao uz Boltonovu finansijsku podršku, bio je Wattov prvi doprinos dizajnu parne mašine, a zatim i drugi. Industrijska revolucija okupila je vinare s malim idejama i poslovne ljude s malim kapitalom da primjene ove ideje na specifične aktivnosti koje donose prihod.

Njegove ideje su mu odmah donijele slavu i bogatstvo. Kao i drugi bogati vinari, Watt nije mogao pronaći pare da svoje ideje pretoči u život. Prošlo je dvanaest godina, prvi od dva motora je prodan. Godine 1776. Watt je postao partner industrijalca iz Birminghama Matthewa Boltona (1728-1809), a Bolton mu je pomogao u razvoju proizvodnje parnih strojeva.

Izgubio sam klip. Watt je nastavio sa farbanjem i dovršavanjem mehanizma i pronalaženjem najboljeg načina da pretvori prednji potisak klipa u obrnuti.

ČINJENICE I PRIORITET

  • Prvi parni stroj, koji je bio pobjednik u industriji, bio je „Girnikov prijatelj“. Patentirao 1698. godine Thomas Severy, gruzijski inženjer iz Cornwalla.
  • Ako je James Watt bio model prvog motora, on je već bio u žurbi. Ne znajući potrebne detalje, uzeo je naprstak od svog prijatelja da zatvori kraj lule.
  • Prije susreta s Boltonom, Watt je uložio vjeru u uspjeh, došao je na ideju da napravi parnu mašinu i naporno radi na svakodnevnim kanalima u Škotskoj.
  • Wattove zasluge nisu ograničene na činjenicu da je poboljšao parni stroj. Ovo je najpopularnija metoda kopiranja dokumenata, osnova hemijskih procesa, koja se široko koristila u prošlim fazama.
  • Godine 1784. Watt je postavio cijevi iz kotlarnice u svojoj kancelariji i pustio vruću paru kroz njih. Sa ovim činom, par je bio na čelu Vikoristana za centralno vrelo.
  • 1789 Watt ima jedinstveni regulator-uređaj koji vam omogućava da kontrolišete fluidnost parne mašine. To je omogućilo održavanje konstantne fluidnosti, koja je zavisila od temperature kotla, i olakšalo rad.
  • U 19. veku jedinica napora je nazvana u čast Džejmsa Vata - vat.

Steam osvaja svijet


Newcomenova parna mašina prvi put je instalirana 1712. godine.

To je prava reka. Obertalni rukh može znati mnogo šire od zastosuvan. Uz pomoć pogonskih remena, osovina vretena može se koristiti za prijenos rotora na tkanje i druge radne stolove. Sada su se točkovi vagona mogli okretati i samouništeti.

Prvi pokušaji korištenja pare za stvaranje novih metoda prijenosa napravljeni su 70-ih godina 18. stoljeća. Ovi automobili su se kretali putevima, ali nakon nekoliko sati ljudi bi pronašli drugačiji način da zaustave parnu mašinu - tobogan. Živeći do 1819. godine, mogao je da razvije početke industrijske revolucije, inspirisane njegovim vinom, ali nije poživeo šest godina pre nego što je početak počeo da raste.

Stotine parova

Sve do sredine 19. vijeka cijela industrija je „propala“. Sada se sve, od tekstila do harmate, pripremalo uz pomoć parnih mašina. Parne lokomotive vukle su vlakove; Instalacija alarmnog sistema je opremljena parnim mašinama. A na moru vjetar je postepeno davao svoje pozicije parnoj mašini.

Prote promislova revolucija bockala je promenu tehnologije proizvodnje, iako je bila važna. Život novih mašina i fabrika koštao je peni, jer je bilo potrebno da se vrati pre nego što fabrike počnu da donose profit. Na isti način, kao što je Watt trebao Boltona za finansijsku podršku svog uma, za uspjeh industrijske revolucije, bili su potrebni bogati ljudi, spremni da ulože svoje novčiće s pravom.
Industrijska revolucija je takođe postala kapitalistička revolucija. Počele su da se osnivaju kompanije, banke su požurile da ulože pare u industriju, pojavili su se poslovni ljudi, kao da zarađuju za život, koji su zajedno stvarali naučne ideje i kapital.

Francuski vojni inženjer Joseph Cugno, koji je inspirisao vazduh koji se urušava sa poroznošću, blizu je 1771. Mogao je da putuje brzinom od 3,6 km godišnje i da istovremeno nosi četiri osobe.

Peremozhtsí i peremozhení

A šta se desilo sa običnim ljudima koji nisu bili ni vinari, ni bankari, ni kapitalisti? Parna mašina je mnogima od njih promijenila živote. U 18. veku, tkanine su se, na primer, pripremale u malim zanatima na mašini koja je ručno valjana. Već je često gospodar imao jednu domovinu. U novim tekstilnim fabrikama počeli su da rade na klupama koje su radile pod parnom mašinom. Posao je bio glomazan i nije zahtijevao mnogo pažnje, pa su ljudske radnike zamijenili žene i djeca.

Pojavilo se dosta novih radnika, ali je rad u fabrikama bio dosadan i monoton. Ljudi su počeli da hrle u veliko industrijsko mesto, gde su morali da žive u jadnoj tami i da dišu otvorene vetrove, jer su fabrički dimnjaci izbacivali dim i vreo. Istovremeno, industriji je bilo potrebno sve više i više uglja, rudari su morali tonuti sve dublje i dublje u zemlju, a njihov rad je postajao sve nesigurniji.

Za promenu par

Era parnih mašina završila je 50-ih godina dvadesetog veka. To je bilo preko 150 stena. Današnja industrija se napaja električnom energijom. Više se ne topi para, a benzin služi kao gorivo za automobile i vozove. Sve velike promjene koje su se dogodile u protekla dva stoljeća otkrili su James Watt i njegova parna mašina.

Nisu sve promjene bile bolje. Super-nacija između industrijskih sila dovela je do dva svetska rata u 20. veku. Dosi ísnuíê gigantski prirva mízh promyslovo razvinennymi kraí̈nam i reshtou svítu. Milioni ljudi, poput rada u fabrikama, ionako bi željeli da zarađuju za život. Ako je James Watt, usavršivši Newcomenov dvigun, zamislio one promjene koje su nesvjesno promijenile sliku svijeta.

T. Newcomenova parna mašina.

Godine 1705. mehaničar Thomas Newcomen je patentirao toplotni stroj koji je otkrio. Newcomenova parna pumpa je pokrenuta u Engleskoj za pumpanje vode iz rudnika. Glava dio yoga bov klip, vrívnovazheny pogled i kolaps na velikom vertikalnom cilindru (2). Pritisak pare koja se dovodi u cilindar iz kotla (1) je podigao klip. Naduvavanje hladne vode iz rezervoara (5) trimalo je u veo pare i stvorilo vakuum u cilindru. Atmosferski pritisak snižava klip. Voda, koja se hladi, i kondenzovana para ispuštale su se iz cilindra kroz cijevi (6), a para iz kotla - kroz vanjski ventil (7).

Nakon toga, motor će ponovo biti spreman do početka opklade. Glavni nedostatak Newcomenove mašine bio je onaj koji je imao radni cilindar i kondenzator.

Kroz je prijavljen putem zatim ohladiti, pa zagrijati cilindar, i vitrata palive je već bila odlična.

Newcomenova mašina bila je glomazna i radila je neprekidno i s prekidima.
Adventski vinari napravili su mnoga poboljšanja Newcomen pumpe. Međutim, princip Newcomenove mašinske šeme je izgubljen za konstantnu dužinu od 50 godina.


Parna mašina James Watta.

Godine 1765. stvorio je engleski mehaničar James Watt parna mašina Godine 1763-1764, imao je priliku da iskoristi razvoj Newcomenove mašine, koja je pripadala univerzitetu. Watt je pripremio mali model i počeo raditi na njemu. Watt-u je odmah postalo jasno da će se za ekonomičniji rad motora cilindar stalno zagrijavati. Godine 1768. na osnovu ovog modela stvorena je velika Watt mašina u rudniku uljare Rebuka, za koju je 1769. godine povučen prvi patent.

Najvažniji i najvažniji izlaz je bio dno parnog cilindra i kondenzator, tako da se energija nije trošila na stalno zagrijavanje cilindra. Auto je postao ekonomičniji. Njen KKD se povećao.


Godine 1776. počela je sudbina fabrička proizvodnja parne mašine. Automobil iz 1776. godine imao je mnogo važnih dodataka u odnosu na dizajn iz 1765. godine. Klip se nalazi u sredini cilindra, iscrpljen parnim kućištem. Kućište je zatvoreno, a cilindar otvoren. Para je iz kotla dospjela u cilindar kroz bačvastu cijev. Cilindar je sa kondenzatorom povezan cijevi, sa ventilom za ispuštanje pare. U glavnom ventilu se nalazi još jedan ventil koji je jednako važan.

Međutim, mašina je izdržala samo jednu radnu smjenu, plesali sa kretenima A to bi se moglo koristiti samo kao pumpa. Da bi parna mašina pokretala druge mašine, bilo je potrebno da stvori nesmetan tok kruga. Ovo je pokretač raslinja Wattovih odjela iz 1782. Veliki napori uloženi su Wattovim stvaranjem mehanizma koji prenosi snagu sa klipa na osovinu, ali je Watt to postigao stvaranjem posebnog prijenosnog uređaja, tzv. Vatov paralelogram. Sada je Wattov novi motor pogodan za vožnju drugih mašina. Tokom 1785-1795 proizvedeno je 144 takve parne mašine, a prije 1800. godine u Engleskoj su radile parne mašine snage 321 W.

Da bi se smanjila napetost parnih mašina, Watt je jednom shvatio "rodna snaga" kako je usvojena jedinica za potenciju i dan-danas se raspravlja. Pivar je kupio jednu od Wattovih mašina da zameni pumpu koja pokreće pumpu za vodu. Prilikom izbora potrebne snage parne mašine, pivar je radnu snagu konja računao kao osam godina besprekornog rada dok se konj ponovo nije razboleo. Rozrakhunok je pokazao da je svake sekunde podigao 75 kg vode na visinu od 1 metar, što je uzeto kao jedna jedinica napora od 1 konjske snage.

Parne mašine su zastale u svim proizvodnim pogonima. Bili su naširoko promovirani u industriji, au transportu su postali „pokretači tehničkog napretka“.

kako god koefekt korizijačne bolesti najviše parne mašine bez prekoračenja 5%! Sa 1000 kg kože, više od 50 kg izgubljeno je na robotu corisna!

Do kraja 19. stoljeća shema termoelektrane je značajno poboljšana i njeni osnovni principi su sačuvani do danas.
___

Vrijedi napomenuti da je 1735. godine u nekadašnjem engleskom parlamentu postavljen prvi ventilator u historiji koji je pokretala parna mašina.
___

Godine 1800, Amerikanac, vlasnik rudnika iz vidobutu kamenog vugila, izumio je prvo parno dizalo. Godine 1835. ovaj parni lift je počeo da se proizvodi u Engleskoj, a zatim se proširio na SAD.
A 1850-ih, Otis Steam Engine Company instalirao je svoje prvo putničko dizalo u prodavnici s pet krovova na Brodveju. Podignite do pet osoba i podignite ih brzinom od 20 cm u sekundi.

Brzi razvoj glavnih vrsta industrije u Engleskoj u prvoj polovini 18. stoljeća. Masivno širenje proizvodnje radnih mašina, koje je označilo početak industrijske revolucije, izrodilo je neophodnu revoluciju u parnoj mašini. Ova revolucija je značila prelazak sa privatnog motora na univerzalni motor - osnovu energetske baze velike fabričke industrije.

Potreba za motorom za pogon bilo koje vrste radnih mašina, što je posebno bilo evidentno u godinama 1760-1780, jasno je izraženo u rečima engleskog preduzetnika Metjua Boltona: „U Londonu, Mančesteru, Birmingemu ljudi žele parno mleko. " Takav “mlin” bi bio potreban, koji bi prenosio robotu ne samo kontinuirano, već i u obliku opće, jednosmjerne, ravnomjerno pokretne ruke i bio bi ekonomičniji.

Univerzalni parni stroj, pogodan za praktičan rad, kreirao je škotski vinar James Watt. Watt, koji je još u djetinjstvu pravio modele automobila, izabrao je zanimanje mehaničara. Nakon što je završio obuku u Glazgovu i Londonu, rođen 1757. Nakon što je postao mehaničar na Univerzitetu u Glazgovu, otvorio je i radionicu za proizvodnju i popravku matematičkih i fizičkih uređaja. Watt se blisko upoznao sa bogatstvom znanja, uključujući fizičara Josepha Vleka, koji je naučio toplinu isparavanja vodene pare, i Johna Robisona, tada studenta, a potom profesora fizike. Robison je podstakao Watta da proučava literaturu o mehanici parnih mašina: radove Deza-Guilliersa, Leupolda i Belidora. Watt provodi istraživanje o snazi ​​vodene pare, što znači dubinu temperature infuzirane pare pod pritiskom. Krive koje je on inspirisao usko su usklađene sa trenutnim podacima. Watt je započeo svoj rad na parnim mašinama 1763. godine. od popravke modela parne pumpe Newcomman, koja radi. Međutim, model je možda bio nekonvencionalan, iako je bio geometrijski sličan svom industrijskom dizajnu, bio je izložen novim mehaničkim i termičkim procesima koji teku u njemu. Instalacija je stvorila mnogo neproduktivnog otpada pare, vode i gorenja. Nakon pet godina mukotrpnog rada na modelu, Watt je postigao veliki napredak u modernizaciji parnih mašina i povećanju njihove efikasnosti. Prije svega, važno je napomenuti da se dobar rad parno-atmosferske mašine zasniva na zaključku dva uma: prvo, uklanjanje jakog vakuuma ispod klipa u svrhu vanjske kondenzacije pare (za što je i bio potrebno za hlađenje cilindra); drugim riječima, podupiranje cilindra u vrućoj peći kako bi se eliminiralo neproduktivno rasipanje pare prilikom ispuštanja iz parnog kotla. Kondenzacija ovih umova istovremeno u jednom cilindru tehnički je nemoguće, a Watt je smislio novo rješenje: stavite cilindar blizu parnog plašta, držite ga postojano u grijanoj stanici i dopustite da se kondenzacija pare dogodi u susjednom kondenzatoru. , sa pumpom za pumpanje kondenzata i vode. U 1765 r. model novog motora nastao je tek 1769. godine. Bio je na dohvat ruke robota od početka ciklusa.

Usred svog eksperimentalnog rada na modelu, Watt je povukao novčanu potporu od vladara Carronskyja tvornici Rebeck i istovremeno podnio zahtjev za patent za “metode za promjenu stope klađenja i, kao rezultat , pucanje u vatrogasne mašine.” Pored značaja fundamentalnih inovacija u motoru, Watt je patentirao i stagnaciju suvišnog škripca pare sa izduvnim gasom u atmosferu - u slučaju nedostatka vode za kondenzaciju pare; stagnaciju "rotacionog" mašine sa jednosmernim klipom za omotavanje; ustanovio da robot ima neravnomernu kondenzaciju Iêyu, tobto z Na ostatku paragrafa Dizajn uvećanog klipa je takođe prenet u patent.

Watt-ova poboljšanja omogućila su smanjenje potrošnje pare i topline više nego dvostruko - što bi bio veliki uspjeh u razvoju ekonomičnog termičkog motora.

Međutim, prvi pokušaj je 1769 RUR. Ugradnja crpne parne instalacije sa fiksnim kondenzatorom u tvornici Carron nije bila mali uspjeh - nije bilo moguće osigurati dovoljnu točnost obrade i čvrstoću spoja. Proizvodnja tako velikih mašina koštala je velike sume, jer Watt nije pobijedio, a John Rebeck je u to vrijeme bankrotirao.

U potrazi za finansijskim mogućnostima za svakodnevni život motora, Watt je počeo razmišljati o radu Engleske. Početkom 70-ih, ruska vlada obećala je engleskom inženjeru „zapošljavanje, posebno sa užitkom i znanjem“ za honorar od 1000 funti. Art. Prote put u Rusiju nije došao. Godine 1772. r. Watt je sklopio ugovor sa M. Boltonom, vlasnikom poslovanja s mašinama u Sohou blizu Birminghama.

Sporazum između Watta i Boltona, koji postaje isti bog. Bolton se pokazao razumnom i dalekovidnom osobom i nije štedio na stvaranju novih mašina. Watt je do kraja života ostao kao glavni mehaničar fabrike.

Prva mašina pod nazivom kondenzator je napravljena 1774. godine. Ovo je dizajn iz 1777. godine, koji je dobio ime "Beelzebub", u kojem je Watt popravio ventil i proširio opkladu kako bi povećao ekonomičnost.

Do 1780. godine uklonjen je širi tip Watt mašine, koji je služio za pumpanje vode. Rudnici Cornwalla postali su najvažnija pokretačka snaga: 1778. u kojoj je županiji bilo preko 70 Newcomenovih instalacija, a 1790. god. svi smradovi, osim jednog, zamijenjeni su Bolton-Watt mašinama. Velika količina njih pripremljena je i za rudnike bakra u Cornwallisu.

Uspjeh novih motora objašnjava se činjenicom da je njihova stagnacija značajno smanjila troškove vađenja mehaničke energije.

Tek u tom času, kada je počela masovna proizvodnja parnih mašina za pumpe, došlo je do velikog razvoja u tekstilnoj, metaloprerađivačkoj i drugim industrijama. Ali Wattova parna mašina i dalje nije bila pogodna za pogon radnih mašina pomoću rotacionog vratila.

Godine 1778. r. Watt je odgovorio na prijedlog svog saputnika Boltona, počevši temeljito renovirati parnu mašinu. Detaljno smo pratili proces širenja pare u cilindru, dizajnirajući za tu svrhu poseban indikator - uređaj koji detektuje pritisak pare tokom procesa ekspanzije. Nakon što smo identifikovali praktično važan korak u širenju pare za prenos toplote na rad. Watt registrovan 1782. godine. parni stroj sa proširenjem i nakon što je dobio novi engleski patent. Došavši na ideju da prijatelju kupi polovinu cilindra, stvorio je naziv motora s nedovoljno pogonskim pogonom, u kojem je potrošnja goriva opklade znatno smanjena.

Ovako je sam Watt opisao svoj rad 1782. godine: „Prijatelju moj, veliki broj strojeva na paru ili vatru oslanja se na oprugu ili parnu silu kako bi gurnuli klip prema gore, ali i pritisnuli ga naizmenično, stvarajući vakuum. iznad ili ispod s klipom i istovremeno vikorystyuchi djelovanje pare na klip na kraju ili dijelu cilindra iz kojeg nema ispušne pare; tako konstruirana mašina može proizvesti veću silu robota ili razviti veću silu u isto vrijeme (sa cilindrom jednakih dimenzija) usklađenu sa mašinom u kojoj je aktivna sila sile koja djeluje na klip ravno - ili uzbrdo ili dolje.”

Bio je jedan automobil, koji je bio neprekidan, u kojem je para služila kao izvor snage.

Watt je također izvršio zadatak ponovnog kreiranja pokreta okreni-i-kreni na aversu; Nakon što je patentirao pet uređaja, izum je zasnovan na njima, među kojima je i stagnacija planetarnog zupčanika.

Watt je odmah predstavio niz uređaja dizajniranih da kompenziraju neravnomjeran učinak robota, kao odgovor na proširene opklade.

Wattov patent iz 1782. pokrivao je mnogo detalja koji bi formirali parnu mašinu kao univerzalnu mašinu. Nije sve bilo prote.

Oni da je novi motor zaista univerzalan, Watt je očito stariji, pa njegov patent datira iz 1784 rubalja. U toku je prijava za sam patent. Marx je, uvodeći naučnike u nauku, pokušao označiti "univerzalni dvigun".

Sa tehničke tačke gledišta, bili smo suočeni sa zadovoljavajućim ishodom zadatka pretvaranja pravca skretanja i kretanja u nazad-nazad.

Pitanje transformacije colival balansera u kontinuirani kružni balans zaokupljalo je mnoge vinare i prije Watta. Papen je, na primjer, gurnuo zupčanik kroz zupčanik i zupčanik. D. Galeb 1736. godine Razvivši kombinaciju remenica sa prijenosom užeta u sto posuda, rezultati (kao i mnogi drugi) uspjeha nisu mali.

Nareshti, 1779. godine M. Vasbro 1780. godine J. Picard je patentirao u Engleskoj mehanizme radilice i klipnjače parne mašine. Mnogi mehaničari tog vremena, a među njima i veliki inženjer Smiton, poštovali su tako neprihvatljivu činjenicu: hod klipa u cilindrima modernih parnih mašina bio je podložan promjenama, a dizajneri su shvatili da direktan prijenos na rotor s drugog kraja balansera direktno na osovinu iza klipnjače i radilice, nemoguće je. Očigledno, na punom pomilovanju prije sata pjevanja, bio je Watt. Nakon što je patent izdat Vasbru i Picardu, imao je priliku da otkrije druge načine da transformiše oblik kamena.

Zašto imate problema? Prilikom svakodnevnog rada parne mašine pojavili su se problemi vezani za kinematiku i dinamiku. Veze klipa sa balansom, s jedne strane, i drugog kraja balansa sa osovinom - s druge strane, mogle su biti samo vrlo oštre. Sat vremena nije bilo moguće u potpunosti spojiti kraj balansera sa klipnjačom, jer je kraj balansera opisivao luk, a klipnjača je padala u pravoj liniji. Počevši (od patenta iz 1782.), Watt je dozvolio da se završi prijenos od klipa do balansera, pričvršćujući šipku nazubljenim slojem, a zatim postavljajući nazubljeni sektor u balanser. Međutim, pri promjeni, spoj na obodnom kraju hoda klipa direktno je prepoznao udarce, a zubi nisu pokazivali dinamičke sile. Tom Watt pochati shukati ínshe ríshennya i znayshov yogo. Planetarni zupčanik je spojen na jedan kraj balansera, a drugi kraj balansera je povezan sa šipkom motora iza drugog mehanizma koji se nalazi na njemu, a koji se naziva Watt paralelogram - ovo je mehanizam s ravnim šarkama, dio lanki (važeliv) koji su stvarali paralelograme. Jednostavno bi se činilo da bi odluka uključivala velike napore vinara. Porodica paralelograma, koja je postala predmet Pali Doslizhen Francuza, M. R. Proni Tu Rosíyskiy, P. L. Chebishev. Služila sam kao majka za jogo „Teorijski mehanizam, vidomikh PID za paralelograme“ (1854 str.); Sam Watt je visoko cijenio ovo vino i pisao je svojim kasnijim sinovima: “...iako ne govorim posebno o svojoj slavi, uz pomoć paralelograma pišem više od bilo koje stvari koju sam zaradio.” Genijalni vinahid, kako se s pravom naziva, kao dokaz Wattove izuzetno jasne geometrijske intuicije, pojavio se kao prolazan, prolazan fenomen. Tokom godina, Wattovi paralelogrami su zamijenjeni originalnim mehanizmom radilice.

Kada je mašina izgrađena sa stalnim rotacionim potiskom, Watt se, osim kinematičkog rada, suočio i sa vrlo dinamičnim problemima: uvođenjem pare sa obe strane klipa, stagnacijom zamašnjaka i regulatora koji radi na ulazu pare. ventil.

Za dovod pare u različite prazne cilindre, kalem ventil se koristi za automatsko upravljanje kalemom; da promenite fluidnost namotaja, koristite zamajac, a da automatski poboljšate snagu tečnosti za omotavanje motora, koristite podcentralni regulator.

Sve je to do detalja potvrđeno, od kojih je većina zapečaćena patentom iz 1784. godine, što je omogućilo Wattu da ubrzo razvije tip mašine sa kontinuiranim rotacionim kretanjem, koja je tokom tri sata postala nepromenjena i sve češća dodatna istraživanja.

recenzirano