Parni strojevi za Thomasa Newcomena i Jamesa Watta. Watt i parni stroj James Watt univerzalni parni stroj pogonskog djelovanja

Parni strojevi za Thomasa Newcomena i Jamesa Watta. Watt i parni stroj James Watt univerzalni parni stroj pogonskog djelovanja


Na današnji dan 19. rođen je James Watt (1736.-1819.) - škotski inženjer, vinar i mehaničar.

Napisao je da je “parni stroj bio prvi pravi međunarodni proizvođač vina...”. Francuz Papin, Nijemac Leibnitz, Englezi Severn, Newcomen i Watt preuzeli su svoj dio kreacije. Rusija ima parni stroj Vinaishas I. ja Povzunov.

Newcomenovi strojevi, koji su bili u uporabi početkom 18. stoljeća, imali su dvije mane: mogli su samo crpiti vodu i nisu bili ekonomični. Smrad paljevine osjećao se stotinama puta više od današnjih kretanja. Originalnu sliku parnog stroja izradio je James Watt.

Godine 1763 r. D. Watt, koji je radio kao mehaničar na Sveučilištu u Glasgowu (Škotska), počeo je popravljati originalni model Newcomenove parne pumpe. Model koji je ispravio Watt funkcionirao je vrlo loše i Watt se s njim borio više od pet godina dok nije pronašao čudesno rješenje koje bi omogućilo da se trošak paljenja velikih strojeva smanji za 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 razini vode, u parnim instalacijama postoji razlika u temperaturi. Što je temperatura pare na klipu viša i niža, to je parni stroj ekonomičniji. U Wattovim satima kotlovi nisu mogli proizvoditi paru pod tlakom većim od 1,1 atm. A temperatura je viša od 100C, pa je hlađenje pare malo važno. Par je potom ohlađen vodom, ali i spriječen prskanjem vode u cilindar stroja. Naizmjenično zagrijavanje i daljnje hlađenje cilindra uzrokovalo je veliku količinu topline. "Cilindar će uvijek biti vruć!" - Nakon pravilnog podešavanja Watta, para se može hladiti u obližnjoj posudi - kondenzatoru. Uvođenje nižeg kondenzatora smanjilo je rasipanje goriva u parnim strojevima.

Otprilike u isto vrijeme postavljen je novi zadatak: da se osovina parnog stroja okrene. Mnogi znanstvenici su radili na ovom problemu, a najpoznatiji Watt.

U 1784 r. Poništio je patent za parni stroj s okretnom osovinom i kondenzatorom. Ekonomičnost Wattovog stroja potpuno je zasjenila uspjehe njegovih sljedbenika, koji su stvorili strojeve s osovinom koja se okreće, a netočne su bile tvrdnje da je Watt jedini razvio parni stroj.

Svu strku oko svakodnevnog života i širenja parnih strojeva Watt je preuzeo na sebe svog suputnika Boltona, a Watt je sve svoje snage posvetio poboljšanju parnog stroja. Najbolji uređaj je indikator koji vam omogućuje praćenje pare u sredini cilindra, prateći proces pare i znajući kako pustiti paru u cilindar tek na 14. taktu klipa, dopuštajući pari da se tada širi. Proširenje kladionice rezultiralo je značajnim uštedama, ali i smanjenjem težine stroja. Kako bi povećao težinu stroja s obzirom na njegove same dimenzije, Watt je izvadio još jedan prazan cilindar i tako prvi zaustavio stroj zaustavljenog djelovanja. Ovaj stroj je otimao ravnomjernije raspoređen oberval ruk. Vaughn je označen kao "univerzalni motor velike industrije".

Nakon što je poboljšao svoj automobil, Watt ga je ozbiljno farbao. Takozvani “parni omotač” već je stagnirao - prostor kroz koji teče cilindar, kroz koji para ulazi u stroj, stalno ostavljajući stijenke cilindra vrućima. Po našem mišljenju iu praksi, podcentralni regulator je osjetljiv uređaj koji vam omogućuje da automatski, bez ljudske intervencije, održite stalnim broj omota osovine stroja za bilo kakve promjene ili povećanja važnosti.

Wattovi strojevi brzo su se širili i četvrt stoljeća bili su jedini pokretač industrije.

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

Nagli razvoj glavnih vrsta industrije u Engleskoj u prvoj polovici 18. stoljeća. Masovna ekspanzija proizvodnje radnih strojeva, koja je označila početak industrijske revolucije, rodila je nužnu revoluciju u parnom stroju. Ova je revolucija značila prijelaz s privatnog motora na univerzalni motor - osnovu energetske baze velike tvorničke industrije.

Potreba za motorom za pogon bilo kakvih radnih strojeva, koja je bila posebno izražena u godinama 1760.-1780., jasno je izražena riječima engleskog poduzetnika Matthewa Boltona: „U Londonu, Manchesteru, Birminghamu ljudi žele mlijeko na pari. " Potreban bi bio takav “mlin” 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, stvorio je škotski vinar James Watt. Watt, koji je još u djetinjstvu izrađivao modele automobila, odabrao je profesiju mehaničara. Nakon završenog tečaja u Glasgowu i Londonu, rođen 1757. Postavši mehaničar na Sveučilištu u Glasgowu, otvorio je i radionicu za izradu i popravak matematičkih i fizikalnih uređaja. Watt se intimno upoznao s bogatim znanjem, uključujući fizičara Josepha Vleka, koji je naučio toplinu isparavanja vodene pare, i Johna Robizona, tada studenta, a zatim profesora fizike. Robison je potaknuo Watta da proučava literaturu o mehanici parnih strojeva: djela Deza-Guilliersa, Leupolda i Belidora. Watt provodi istraživanja o snazi ​​vodene pare, što znači o dubini temperature unesene pare pod pritiskom. Krivulje inspirirane njime blisko se podudaraju s trenutnim podacima. Watt je započeo svoj rad na parnim strojevima 1763. od popravka modela parne crpke Newcomman, koja radi. No, model je možda bio nekonvencionalan, iako je geometrijski sličan svom industrijskom dizajnu, bio je izložen novim mehaničkim i toplinskim procesima koji u njemu teku. Postrojenje je stvorilo mnogo neproduktivnog otpada od pare, vode i izgaranja. Nakon pet godina mukotrpnog rada na modelu, Watt je postigao veliki napredak u modernizaciji parnih strojeva i povećanju njihove učinkovitosti. Prije svega, važno je napomenuti da se rad parno-atmosferskog stroja temelji na razumijevanju dva uma: prvo, uklanjanje jake razrijeđenosti ispod klipa u svrhu vanjske kondenzacije pare (za što je bilo potrebno za hlađenje cilindra); drugim riječima, podupiranje cilindra u vrućoj peći kako bi se eliminirao neproduktivni gubitak pare kada se ispušta iz parnog kotla. Kondenzacija ovih umova istovremeno u jednom cilindru tehnički je nemoguća, a Watt je dao novo rješenje: postavite cilindar blizu parnog omotača, čvrsto ga podržite u grijanoj stanici i kondenzirajte paru u okolnom kondenzatoru, s pumpom za pumpanje kondenzata i vode. U 1765 r. nastao je model novog motora, tek 1769. godine. Bio je nadohvat robota od početka ciklusa.


Dijagram parnog stroja D. Watta (1775.)

Usred svog eksperimentalnog rada na modelu, Watt je povukao novčanu potporu od vladara Carronskog tvornici Rebeck i istodobno podnio zahtjev za patent za “metode za promjenu stope klađenja i, kao rezultat toga, , pucanje u vatrogasnim strojevima.” Uz značaj temeljnih inovacija u motoru, Watt je patentirao i zastoj suvišne pare ispuhom u atmosferu - u slučaju nedostatka vode za kondenzaciju pare; zastoj "rotacije" strojevi s jednosmjernim klipom za omatanje; otkrili da robot ima neravnomjernu kondenzaciju Da, onda s preostale točke Dizajn ojačanog klipa također je prenesen na patent.

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

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

U potrazi za financijskim mogućnostima za svakodnevni život motora, Watt je počeo razmišljati o radu Engleske. Početkom 70-ih ruska vlada obećala je engleskom inženjeru "zaposlenje, posebno s užitkom i znanjem" za naknadu od 1000 funti. Umjetnost. Put u Rusiju nije bio moguć. Godine 1772 r. Watt je sklopio ugovor s M. Boltonom, vlasnikom tvornice strojeva u Sohou blizu Birminghama.

Sporazum između Watta i Boltona postao je još jači. Bolton se pokazao razumnom i dalekovidnom osobom i nije štedio na trošenju na stvaranje novih strojeva. Watt je do kraja života ostao bez posla glavnog mehaničara u tvornici.

Prvi stroj s kaljenim kondenzatorom izgrađen je 1774. Ovo je dizajn iz 1777., koji je uzeo ime "Beelzebub", u kojem je Watt popravio ventil i proširio ulog za povećanje ekonomičnosti.

Do 1780. godine uklonjen je širi tip stroja Watt, koji je služio za crpljenje vode. Rudnici u Cornwallu postali su najveći izvor proizvodnje motora: 1778. u ovoj županiji bilo je preko 70 Newcomenovih instalacija, a 1790. str. Svi smradovi osim jednog zamijenjeni su Bolton-Wattovim strojevima. Velika količina ih je također pripremljena za rudnike bakra Cornwallis.

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

Tek u tom času, kada je započela masovna proizvodnja parnih strojeva za pumpe, dolazi do velikog razvoja tekstilne, metaloprerađivačke i drugih industrija. Ali Wattov parni stroj još uvijek nije bio prikladan za pogon radnih strojeva pomoću rotacijske osovine.

Godine 1778 r. Watt je odgovorio na prijedlog svog suputnika Boltona, počevši temeljito obnavljati parni stroj. Detaljno smo pratili proces ekspanzije pare u cilindru, izradivši za tu svrhu poseban indikator - uređaj koji detektira tlak pare tijekom procesa ekspanzije. Utvrdivši praktično važan korak u širenju pare za prijenos topline na rad. Watt registriran 1782 r. parni stroj s proširenjem i uzimanje novog engleskog patenta. Došavši na ideju da prijatelju kupi polovicu cilindra, stvorio je naziv motora s nedostatkom pogona, u kojem je potrošnja goriva znatno smanjena.

Ovako je sam Watt opisao svoj rad 1782. godine: “Prijatelju, veliki broj strojeva na paru ili vatru oslanja se na oprugu ili silu pare kako bi gurnula klip prema gore, a također ga naizmjence pritišćila prema dolje, stvarajući vakuum iznad ili ispod s klipom i istovremeno vikorystyuchi djelovanje pare na klip na kraju ili dijelu cilindra iz kojeg nema ispuha pare; tako konstruiran stroj može proizvesti veću silu robota ili istovremeno razviti veću silu (s cilindrom jednakih dimenzija) usklađenu sa strojem u kojem je aktivna sila sile koja djeluje na klip ravno - ili uzbrdo ili dolje.”

Postojao je stroj koji je neprestano radio, u kojem je par služio kao izvor energije.

Watt je također izvršio zadatak ponovnog stvaranja pokreta okreni-idi na aversu; Patentirajući pet uređaja, izum se temelji na njima, među kojima je i stagnacija planetarnog prijenosnika.

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

Wattov patent iz 1782. pokrio je puno detalja koji bi formirali parni stroj kao univerzalni stroj. Nije sve bilo prote.

Oni da je novi motor doista univerzalan, Watt je očito stariji, pa njegov patent datira iz 1784 rubalja. Sam će se patent primjenjivati. Marx, uvodeći koncept "univerzalnog motora" u znanosti.

S tehničkog stajališta, suočili smo se sa zadovoljavajućim ishodom zadatka pretvaranja smjera okret-kreni u onaj naprijed-natrag.

Stvar pretvaranja kolivalne vagalice u kontinuiranu kružnu vagu zaokupljala je mnoge vinare i prije Watta. Papen je, na primjer, gurnuo zupčanik kroz letvu i zupčanik. D. Galeba 1736. god Razvivši kombinaciju kolotura s prijenosom užetom u stotinu plovila, rezultati (kao i mnogi drugi) uspjeha nisu mali.



Shema parnog stroja pod pogonom J. Watta

Nareshti, 1779. godine M. Vasbro 1780. god J. Picard patentirao je u Engleskoj koljenasti i klipnjačni mehanizam parnog stroja. Mnogi mehaničari tog vremena, a među njima i veliki inženjer Smiton, poštovali su tako neprihvatljivu činjenicu: hod klipa u cilindrima suvremenih parnih strojeva bio je podložan promjenama, a konstruktori su shvatili da izravni prijenos na rotor s drugog kraja balansera izravno na osovinu iza klipnjače i poluge, to je nemoguće. Očito, na punim proštenjima prije sata pjevanja, tu je bio Watt. Nakon što je patent izdan Vasbru i Picardu, imao je priliku otkriti druge načine transformacije oblika roc.

Zašto imaš problema? Tijekom svakodnevnog rada parnog stroja javljali su se problemi vezani uz kinematiku i dinamiku. Veze klipa s balanserom, s jedne strane, i drugog kraja vage s osovinom - s druge strane, mogu biti samo vrlo oštre. Sat vremena je bilo nemoguće potpuno spojiti kraj balansera s klipnjačom, jer je kraj balansera opisivao luk, a klipnjača je padala u ravnoj liniji. Počevši (od patenta iz 1782.), Watt je dopustio da se prijenos dovrši od klipa do balansera, pričvršćivanjem šipke nazubljenim slojem, a zatim postavljanjem nazubljenog sektora u balanser. Međutim, prilikom mijenjanja, spoj na spoljnom kraju hoda klipa izravno je prepoznao udarce, a zubi nisu pokazali dinamičke sile. Tom Watt se počeo šaliti o drugim odlukama i saznanjima o tome. Planetarni zupčanik spojen je na jedan kraj balansera, a drugi kraj balansera povezan je sa šipkom motora iza drugog mehanizma koji se njime nalazi, a koji se naziva Watt paralelogram - ovo je mehanizam ravne šarke, dio lanke (vazheliv) koje su stvarale paralelograme . Jednostavno bi se činilo da će odluka zahtijevati velike napore vinara. Obitelj paralelograma, postajući predmetom Pali Doslizhena francuskog -to-hand M. R. Proni Tu Rosíyskiy, P. L. Chebishev služio sam kao majka za yogo “Theori Mechanism, 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, pišem uz pomoć paralelograma više od bilo čega što sam zaradio." Genijalni vinahid, kako ga s pravom nazivaju, kao svjedočanstvo Wattove iznimno jasne geometrijske intuicije, pojavio se kao prolazna, prolazna pojava. Tijekom godina Wattovi paralelogrami zamijenjeni su originalnim pogonskim mehanizmom.

Kada je stroj napravljen s konstantnim rotacijskim potiskom, Watt se osim s kinematičkim radom suočio i s vrlo dinamičkim problemima: uvođenjem pare s obje strane klipa, stagnacijom zamašnjaka i regulatora koji djeluje na ulaz pare. ventil.

Za opskrbu parom u različitim praznim cilindrima, kalem ventil se koristi za automatski rad kalem; za promjenu fluidnosti namota upotrijebite zamašnjak, a za automatsko poboljšanje čvrstoće tekućine za omatanje motora upotrijebite podcentralni regulator.

Sve to potvrđeno u detalje, od kojih je većina zapečaćena patentom iz 1784. godine, omogućilo je Wattu da uskoro razvije tip stroja s kontinuiranim rotacijskim gibanjem, koji je tijekom tri sata postao nepromijenjen i češća dodatna istraživanja.

"Trebam više energije", mahnito je rekao Matthew Bolton. - Da se ne umorite kao konji i da radite učinkovito. Moj mir je nastao nakon borbe s Jamesom Wattom. Rođen je parni stroj.
Par je pokrenuo strojeve koji su stvorili industrijsku revoluciju. Pojavili su se prvi vlakovi i parobrodi. Od tog časa životi ljudi su se uvelike promijenili.

Jednom 1764. godine ljudi u škotskom gradu Glasgowu donijeli su model parnog stroja u radionicu na popravak. Bio je to minijaturni model motora Newcomen iz zbirke znanstvenih eksponata Moskovskog sveučilišta. Mozak je pripadao Jamesu Wattu, znanstvenom savjetniku sveučilišta, koji je u to vrijeme imao 28 godina.

Jednociklus nije čudo

James Watt (1736-1819) napravio je revoluciju u tehnologiji konstruirajući prvi parni stroj s izmjenjivačem topline

Newcomenov motor pronađen je pedesetak godina ranije i korišten je za crpljenje vode u rudnicima nafte i plina. Popravljen s ranom parnom pumpom, ovaj motor će biti temeljitiji, ali neće raditi učinkovito. Vin, pošto je živio bogato, izgarao je i bio sav kukavica.
Oni nisu toliko važni kao motori vikory u rudniku ugljena: ima puno jeftinog ugljena i nitko ne mari za drmanje. Ali u drugim mogućim suputnicima, koji nisu imali jeftinu vatru i koji su htjeli osigurati da motor radi glatko, ovaj dizajn nije izazvao interes.

Prodavači hrane

James Watt razvio je sveučilišni model motora. Proučavao je Newcomenov motor i proučavao ga s velikim zanimanjem. Zašto je tako neučinkovit? Zašto je roc popraćen takvim drmanjem? Zašto su vugille stakla preživjela?

Newcomenov motor je bio jednocilindrični. U sredini cilindra nalazi se rukavni klip, spojen na balanser, koji je rukavna pumpa. Para iz kotla ulazila je u cilindar s donje strane i izazivala podizanje klipa, a time i balansera. Zatim je hladna voda dovedena u cilindre - para se kondenzirala, stisnula, pala, a klip je pao. Upravo sada, kada je hladna voda u sredini, para se kondenzira, a kada je vruće, ono što je potrošeno da bi se napravila ova para, potrošeno je uzalud. Za konačno podizanje klipa potreban je novi par - stoga je potrebno ponovno zagrijati kotao, trošeći dodatnu toplinu.

Zmenshyuchi vitrati na štednjaku

Odluka koju je iznio Watt dovela je do sljedećeg koraka: potrebe za dodavanjem još jednog cilindra, nazvanog izmjenjivač topline, i njegovog povezivanja s prvim. Para će se kondenzirati u izmjenjivaču topline, a prvi cilindar će ostati vruć cijeli sat - čime se čuva količina topline koja se sagorijeva. Naime, 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, ostao bi bez stolica. Izmjenjivač topline, koji je rođen uz Boltonovu financijsku potporu, bio je Wattov prvi doprinos dizajnu parnog stroja, nakon kojeg su uslijedili drugi. Industrijska revolucija spojila je vinare s malim idejama i poslovne ljude s malim kapitalom kako bi te ideje primijenili na specifične aktivnosti koje generiraju prihod.

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

Izgubio sam klip. Watt je nastavio slikati i dovršavati mehanizam i pronalaziti najbolji način da se potisak klipa prema naprijed pretvori u obrnuti.

ČINJENICE I PRIORITET

  • Prvi parni stroj, koji je bio pobjednik u industriji, bio je "Girnikov prijatelj". Patentirao ga je 1698. Thomas Severy, gruzijski inženjer iz Cornwalla.
  • Ako je James Watt bio model prvog motora, već mu se žurilo. Ne znajući potrebne detalje, uzeo je naprstak od svog prijatelja da zatvori kraj cijevi.
  • Prije susreta s Boltonom, Watt je vjerovao u uspjeh, nakon što je došao na ideju stvaranja parnog stroja i naporno radeći na svakodnevnim kanalima u Škotskoj.
  • Wattove zasluge nisu ograničene na činjenicu da je poboljšao parni stroj. Ovo je najpopularnija metoda kopiranja dokumenata, osnova kemijskih procesa, koja je bila široko korištena u prošlim fazama.
  • Godine 1784. Watt je u svoj ured ugradio cijevi iz kotlovnice i kroz njih pustio vruću paru. S ovim rangom par je bio na čelu Vikoristana za centralno žarenje.
  • 1789 Watt ima jedinstveni regulator koji vam omogućuje kontrolu fluidnosti parnog stroja. To je omogućilo održavanje konstantne tečnosti koja je ovisila o temperaturi kotla i olakšalo rad.
  • U 19. stoljeću jedinica za napor nazvana je u čast Jamesa Watta - wat.

Steam osvaja svijet


Newcomenov parni stroj prvi put je instaliran 1712.

To je prava rijeka. Obertalny rukh može znati mnogo šire od zastosuvan. Uz pomoć pogonskog remena, osovina vretena može se koristiti za prijenos rotora na tkalačke i druge radne stolove. Sada bi se kotači kočija mogli okretati i samouništeti.

Prvi pokušaji korištenja pare za stvaranje novih metoda prijenosa učinjeni su 70-ih godina 18. stoljeća. Ti su se automobili kretali cestama, no nakon nekoliko sati ljudi bi pronašli drugačiji način zaustavljanja parnog stroja - tobogan. Poživjevši do 1819. godine, uspio je uzgojiti početke industrijske revolucije, koja je bila inspirirana njegovim vinom, ali nije doživio šest godina prije nego što je početak počeo rasti.

Stotine parova

Sve do sredine 19. stoljeća cijela je industrija “propala”. Sada se sve, od tekstila do harmate, pripremalo uz pomoć parnih strojeva. Parne lokomotive vukle su vlakove; Instalacija alarmnog sustava bila je opremljena parnim strojevima. I na moru je vjetar postupno prepustio mjesto parnom stroju.

Protejska industrijska revolucija uključivala je promjenu proizvodne tehnologije, iako je to bilo važno. Proizvodnja novih strojeva i tvornica koštala je peni, budući da su se morali platiti mnogo prije nego što su tvornice počele stvarati profit. Baš kao što je Watt trebao Boltona da osigura financijsku potporu za svoje planove, uspjeh industrijske revolucije trebao je bogate ljude spremne uložiti svoj novčić u pravo.
Industrijska revolucija također je postala kapitalistička revolucija. Kompanije su počele propadati, banke su pohrlile ulagati novčiće u industriju, pojavili su se poslovni ljudi koji su živjeli od toga što su istovremeno stvarali znanstvene ideje i kapital.

Francuski vojni inženjer Joseph Cugnot vidio je brod koji se rušio oko 1771. godine. Mogao je putovati brzinom od 3,6 km/godišnje i u isto vrijeme prevoziti četiri osobe.

Peremozhtsí i peremozhení

Što se dogodilo s običnim ljudima koji nisu bili ni vinogradari, ni bankari, ni kapitalisti? Mnogima je od njih parni stroj promijenio živote. U 18. stoljeću tkanine su se, primjerice, pripremale u malim obrtima na stroju koji se ručno valjao. Već je često gospodar imao jednu domovinu. U novim tvornicama tekstila počeli su raditi na stolovima koji su radili pod parnim strojem. Posao je bio težak i nije zahtijevao mnogo pažnje, pa su ljudske radnike zamijenili žene i djeca.

Pojavilo se mnogo novih radnika, ali rad u tvornicama bio je dosadan i monoton. Ljudi su se počeli okupljati u veliko industrijsko mjesto, gdje su morali živjeti u bijednoj tami i disati otvorene vjetrove, jer su tvornički dimnjaci izbacivali dim i ključale. Istodobno, industriji je bilo potrebno sve više ugljena, rudari su morali tonuti sve dublje u zemlju, a njihov je rad postajao sve nesigurniji.

Za promjenu par

Era parnih strojeva završila je 50-ih godina dvadesetog stoljeća. To je bilo preko 150 kamenja. Današnju industriju pokreće električna energija. Nema više parnih talina, a nafta služi kao gorivo za automobile i vlakove. Sve velike promjene koje su se dogodile u posljednja dva stoljeća otkrio je James Watt i njegov parni stroj.

Nisu sve promjene bile bolje. Nadmoć između industrijskih sila dovela je do dva svjetska rata u 20. stoljeću. Još uvijek postoji ogroman jaz između industrijski korumpiranih regija i okosnice svijeta. Milijuni ljudi koji rade u tvornicama željeli bi priliku zaraditi kako bi živjeli drugačije. Kad je James Watt usavršio Newcomenov motor, pokrenuo je one promjene koje su neočekivano promijenile sliku svijeta.

T. Newcomenov parni stroj.

Godine 1705. mehaničar Thomas Newcomen patentirao je toplinski stroj koji je otkrio. Newcomenova parna pumpa počela se koristiti u Engleskoj za crpljenje vode iz rudnika. Njegov glavni dio bio je klip, koji je identičan vantageu i sklopio se na veliki okomiti cilindar (2). Tlak vodene pare u cilindar iz kotla (1) podigao je klip. Ubrizgavanje hladne vode iz rezervoara (5) ispustilo je u sloj pare i stvorilo vakuum u cilindru. Atmosferski tlak spušta klip. Voda za hlađenje i kondenzirana para odvodili su se iz cilindra kroz cijev (6), a para se dovodila iz kotla kroz zaporni ventil (7).

Nakon toga, motor će ponovno biti spreman do početka klađenja. Glavni nedostatak Newcomenova stroja je taj što je njegov radni cilindar vodeni kondenzator.

Kroz je prijavljen putem cilindar se potom hladio, pa zagrijavao, a gubitak topline bio je još veći.

Newcomenov stroj bio je glomazan i radio je neprekidno i s prekidima.
Adventski vinari napravili su dosta poboljšanja na Newcomen pumpi. Međutim, načelo Newcomenove strojne sheme izgubljeno je konstantnom dužinom od 50 godina.


Parni stroj Jamesa Watta.

Godine 1765. engleski mehaničar James Watt stvorio je Parni stroj Godine 1763.-1764., imao je priliku iskoristiti razvoj Newcomenova stroja, koji je bio na sveučilištu. Watt je pripremio mali model i počeo raditi na njemu. Wattu je odmah postalo jasno da će se za ekonomičniji rad motora cilindar ravnomjerno zagrijavati. Godine 1768. na temelju tog modela u rudniku uljare Rebuka nastao je veliki stroj Watt, kojemu je 1769. poništen prvi patent.

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


Godine 1776. sudbina je počela tvornička proizvodnja Parni motori. Automobil iz 1776. imao je puno važnih dodataka u usporedbi s dizajnom iz 1765. Klip se nalazi u sredini cilindra, ispušan parnim kućištem. Kućište je zatvoreno, a cilindar otvoren. Para je iz kotla kroz bačvastu cijev dospjela u cilindar. Cilindar je cijevom povezan s kondenzatorom, s ventilom za odvod pare. Glavni ventil sadrži još jedan ventil koji je jednako važan.

Međutim, stroj je izdržao samo jednu radnu smjenu, plesali s kretenima A to bi se moglo koristiti samo kao pumpa. Da bi parni stroj mogao pokretati druge strojeve, bilo je potrebno da stvori nesmetan tok kruga. Ovo je motor podrasta Wattovih divizija 1782. godine. Veliki napori su uloženi u Wattovu izradu mehanizma za prijenos snage s klipa na osovinu, no Watt je to postigao stvaranjem posebnog prijenosnog uređaja tzv. Wattov paralelogram. Sada je Wattov novi motor prikladan za pogon drugih strojeva. Tijekom 1785.-1795. proizvedena su 144 takva parna stroja, a prije 1800. u Engleskoj su radili parni strojevi od 321 W

Smanjiti napetost parnih strojeva, Watt je jednom shvatio "rodbinska moć" još uvijek se raspravlja o tome kako je jedinica za potenciju usvojena. Pivovar je kupio jedan od Wattovih strojeva da zamijeni pumpu koja pokreće pumpu za vodu. Prilikom odabira potrebne snage parnog stroja, pivar je radnu snagu konja izračunao kao osam godina besprijekornog rada do ponovne bolesti konja. Rozrakhunok je pokazao da je svake sekunde podigao 75 kg vode na visinu od 1 metra, što je uzeto kao jedna jedinica napora od 1 konjske snage.

Parni strojevi su stali u svim proizvodnim pogonima. Široko su promovirani u industriji, au prometu su postali “pokretači tehničkog napretka”.

Međutim koeficijent korizijačne bolesti najviši parni strojevi ne prelazeći 5%! Uz 1000 kg kože, na robotu corisna izgubljeno je više od 50 kg!

Do kraja 19. stoljeća shema parne elektrane znatno je unaprijeđena i njezini osnovni principi sačuvani su do danas.
___

Vrijedi napomenuti da je 1735. godine u nekadašnjem engleskom parlamentu postavljen prvi ventilator u povijesti pokretan parnim strojem.
___

Godine 1800. Amerikanac, vlasnik rudnika iz vidobute kamene vugile, izumio je prvo parno dizalo. Godine 1835. ovo parno dizalo počelo se proizvoditi u Engleskoj, a zatim se proširilo na SAD.
A 1850-ih, tvrtka Otis Steam Engine Company postavila je svoje prvo putničko dizalo u pet-top trgovini na Broadwayu. Podignite do pet osoba i podižite ih brzinom od 20 cm u sekundi.

Nagli razvoj glavnih vrsta industrije u Engleskoj u prvoj polovici 18. stoljeća. Masovna ekspanzija proizvodnje radnih strojeva, koja je označila početak industrijske revolucije, rodila je nužnu revoluciju u parnom stroju. Ova je revolucija značila prijelaz s privatnog motora na univerzalni motor - osnovu energetske baze velike tvorničke industrije.

Potreba za motorom za pogon bilo kakvih radnih strojeva, koja je bila posebno izražena u godinama 1760.-1780., jasno je izražena riječima engleskog poduzetnika Matthewa Boltona: „U Londonu, Manchesteru, Birminghamu ljudi žele mlijeko na pari. " Potreban bi bio takav “mlin” 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, stvorio je škotski vinar James Watt. Watt, koji je još u djetinjstvu izrađivao modele automobila, odabrao je profesiju mehaničara. Nakon završenog tečaja u Glasgowu i Londonu, rođen 1757. Postavši mehaničar na Sveučilištu u Glasgowu, otvorio je i radionicu za izradu i popravak matematičkih i fizikalnih uređaja. Watt se intimno upoznao s bogatim znanjem, uključujući fizičara Josepha Vleka, koji je naučio toplinu isparavanja vodene pare, i Johna Robizona, tada studenta, a zatim profesora fizike. Robison je potaknuo Watta da proučava literaturu o mehanici parnih strojeva: djela Deza-Guilliersa, Leupolda i Belidora. Watt provodi istraživanja o snazi ​​vodene pare, što znači o dubini temperature unesene pare pod pritiskom. Krivulje inspirirane njime blisko se podudaraju s trenutnim podacima. Watt je započeo svoj rad na parnim strojevima 1763. od popravka modela parne crpke Newcomman, koja radi. No, model je možda bio nekonvencionalan, iako je geometrijski sličan svom industrijskom dizajnu, bio je izložen novim mehaničkim i toplinskim procesima koji u njemu teku. Postrojenje je stvorilo mnogo neproduktivnog otpada od pare, vode i izgaranja. Nakon pet godina mukotrpnog rada na modelu, Watt je postigao veliki napredak u modernizaciji parnih strojeva i povećanju njihove učinkovitosti. Prije svega, važno je napomenuti da se rad parno-atmosferskog stroja temelji na razumijevanju dva uma: prvo, uklanjanje jake razrijeđenosti ispod klipa u svrhu vanjske kondenzacije pare (za što je bilo potrebno za hlađenje cilindra); drugim riječima, podupiranje cilindra u vrućoj peći kako bi se eliminirao neproduktivni gubitak pare kada se ispušta iz parnog kotla. Kondenzacija ovih umova istovremeno u jednom cilindru tehnički je nemoguća, a Watt je dao novo rješenje: postavite cilindar blizu parnog omotača, čvrsto ga podržite u grijanoj stanici i kondenzirajte paru u okolnom kondenzatoru, s pumpom za pumpanje kondenzata i vode. U 1765 r. nastao je model novog motora, tek 1769. godine. Bio je nadohvat robota od početka ciklusa.

Usred svog eksperimentalnog rada na modelu, Watt je povukao novčanu potporu od vladara Carronskog tvornici Rebeck i istodobno podnio zahtjev za patent za “metode za promjenu stope klađenja i, kao rezultat toga, , pucanje u vatrogasnim strojevima.” Uz značaj temeljnih inovacija u motoru, Watt je patentirao i zastoj suvišne pare ispuhom u atmosferu - u slučaju nedostatka vode za kondenzaciju pare; zastoj "rotacije" strojevi s jednosmjernim klipom za omatanje; otkrili da robot ima neravnomjernu kondenzaciju Da, onda s preostale točke Dizajn ojačanog klipa također je prenesen na patent.

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

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

U potrazi za financijskim mogućnostima za svakodnevni život motora, Watt je počeo razmišljati o radu Engleske. Početkom 70-ih ruska vlada obećala je engleskom inženjeru "zaposlenje, posebno s užitkom i znanjem" za naknadu od 1000 funti. Umjetnost. Put u Rusiju nije bio moguć. Godine 1772 r. Watt je sklopio ugovor s M. Boltonom, vlasnikom tvornice strojeva u Sohou blizu Birminghama.

Sporazum između Watta i Boltona postao je još jači. Bolton se pokazao razumnom i dalekovidnom osobom i nije štedio na trošenju na stvaranje novih strojeva. Watt je do kraja života ostao bez posla glavnog mehaničara u tvornici.

Prvi stroj s kaljenim kondenzatorom izgrađen je 1774. Ovo je dizajn iz 1777., koji je uzeo ime "Beelzebub", u kojem je Watt popravio ventil i proširio ulog za povećanje ekonomičnosti.

Do 1780. godine uklonjen je širi tip stroja Watt, koji je služio za crpljenje vode. Rudnici u Cornwallu postali su najveći izvor proizvodnje motora: 1778. u ovoj županiji bilo je preko 70 Newcomenovih instalacija, a 1790. str. Svi smradovi osim jednog zamijenjeni su Bolton-Wattovim strojevima. Velika količina ih je također pripremljena za rudnike bakra Cornwallis.

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

Tek u tom času, kada je započela masovna proizvodnja parnih strojeva za pumpe, dolazi do velikog razvoja tekstilne, metaloprerađivačke i drugih industrija. Ali Wattov parni stroj još uvijek nije bio prikladan za pogon radnih strojeva pomoću rotacijske osovine.

Godine 1778 r. Watt je odgovorio na prijedlog svog suputnika Boltona, počevši temeljito obnavljati parni stroj. Detaljno smo pratili proces ekspanzije pare u cilindru, izradivši za tu svrhu poseban indikator - uređaj koji detektira tlak pare tijekom procesa ekspanzije. Utvrdivši praktično važan korak u širenju pare za prijenos topline na rad. Watt registriran 1782 r. parni stroj s proširenjem i uzimanje novog engleskog patenta. Došavši na ideju da prijatelju kupi polovicu cilindra, stvorio je naziv motora s nedostatkom pogona, u kojem je potrošnja goriva znatno smanjena.

Ovako je sam Watt opisao svoj rad 1782. godine: “Prijatelju, veliki broj strojeva na paru ili vatru oslanja se na oprugu ili silu pare kako bi gurnula klip prema gore, a također ga naizmjence pritišćila prema dolje, stvarajući vakuum iznad ili ispod s klipom i istovremeno vikorystyuchi djelovanje pare na klip na kraju ili dijelu cilindra iz kojeg nema ispuha pare; tako konstruiran stroj može proizvesti veću silu robota ili istovremeno razviti veću silu (s cilindrom jednakih dimenzija) usklađenu sa strojem u kojem je aktivna sila sile koja djeluje na klip ravno - ili uzbrdo ili dolje.”

Postojao je stroj koji je neprestano radio, u kojem je par služio kao izvor energije.

Watt je također izvršio zadatak ponovnog stvaranja pokreta okreni-idi na aversu; Patentirajući pet uređaja, izum se temelji na njima, među kojima je i stagnacija planetarnog prijenosnika.

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

Wattov patent iz 1782. pokrio je puno detalja koji bi formirali parni stroj kao univerzalni stroj. Nije sve bilo prote.

Oni da je novi motor doista univerzalan, Watt je očito stariji, pa njegov patent datira iz 1784 rubalja. Sam će se patent primjenjivati. Marx, uvodeći koncept "univerzalnog motora" u znanosti.

S tehničkog stajališta, suočili smo se sa zadovoljavajućim ishodom zadatka pretvaranja smjera okret-kreni u onaj naprijed-natrag.

Stvar pretvaranja kolivalne vagalice u kontinuiranu kružnu vagu zaokupljala je mnoge vinare i prije Watta. Papen je, na primjer, gurnuo zupčanik kroz letvu i zupčanik. D. Galeba 1736. god Razvivši kombinaciju kolotura s prijenosom užetom u stotinu plovila, rezultati (kao i mnogi drugi) uspjeha nisu mali.

Nareshti, 1779. godine M. Vasbro 1780. god J. Picard patentirao je u Engleskoj koljenasti i klipnjačni mehanizam parnog stroja. Mnogi mehaničari tog vremena, a među njima i veliki inženjer Smiton, poštovali su tako neprihvatljivu činjenicu: hod klipa u cilindrima suvremenih parnih strojeva bio je podložan promjenama, a konstruktori su shvatili da izravni prijenos na rotor s drugog kraja balansera izravno na osovinu iza klipnjače i poluge, to je nemoguće. Očito, na punim proštenjima prije sata pjevanja, tu je bio Watt. Nakon što je patent izdan Vasbru i Picardu, imao je priliku otkriti druge načine transformacije oblika roc.

Zašto imaš problema? Tijekom svakodnevnog rada parnog stroja javljali su se problemi vezani uz kinematiku i dinamiku. Veze klipa s balanserom, s jedne strane, i drugog kraja vage s osovinom - s druge strane, mogu biti samo vrlo oštre. Sat vremena je bilo nemoguće potpuno spojiti kraj balansera s klipnjačom, jer je kraj balansera opisivao luk, a klipnjača je padala u ravnoj liniji. Počevši (od patenta iz 1782.), Watt je dopustio da se prijenos dovrši od klipa do balansera, pričvršćivanjem šipke nazubljenim slojem, a zatim postavljanjem nazubljenog sektora u balanser. Međutim, prilikom mijenjanja, spoj na spoljnom kraju hoda klipa izravno je prepoznao udarce, a zubi nisu pokazali dinamičke sile. Tom Watt se počeo šaliti o drugim odlukama i saznanjima o tome. Planetarni zupčanik spojen je na jedan kraj balansera, a drugi kraj balansera povezan je sa šipkom motora iza drugog mehanizma koji se njime nalazi, a koji se naziva Watt paralelogram - ovo je mehanizam ravne šarke, dio lanke (vazheliv) koje su stvarale paralelograme . Jednostavno bi se činilo da će odluka zahtijevati velike napore vinara. Obitelj paralelograma, postajući predmetom Pali Doslizhena francuskog -to-hand M. R. Proni Tu Rosíyskiy, P. L. Chebishev služio sam kao majka za yogo “Theori Mechanism, 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, pišem uz pomoć paralelograma više od bilo čega što sam zaradio." Genijalni vinahid, kako ga s pravom nazivaju, kao svjedočanstvo Wattove iznimno jasne geometrijske intuicije, pojavio se kao prolazna, prolazna pojava. Tijekom godina Wattovi paralelogrami zamijenjeni su originalnim pogonskim mehanizmom.

Kada je stroj napravljen s konstantnim rotacijskim potiskom, Watt se osim s kinematičkim radom suočio i s vrlo dinamičkim problemima: uvođenjem pare s obje strane klipa, stagnacijom zamašnjaka i regulatora koji djeluje na ulaz pare. ventil.

Za opskrbu parom u različitim praznim cilindrima, kalem ventil se koristi za automatski rad kalem; za promjenu fluidnosti namota upotrijebite zamašnjak, a za automatsko poboljšanje čvrstoće tekućine za omatanje motora upotrijebite podcentralni regulator.

Sve to potvrđeno u detalje, od kojih je većina zapečaćena patentom iz 1784. godine, omogućilo je Wattu da uskoro razvije tip stroja s kontinuiranim rotacijskim gibanjem, koji je tijekom tri sata postao nepromijenjen i češća dodatna istraživanja.

ponovno gleda