Maszyna parowa- silnik cieplny o spalaniu zewnętrznym, który zamienia energię pary na Praca mechaniczna ruch posuwisto-zwrotny tłoka, a następnie w ruch obrotowy wału. W szerszym znaczeniu, silnik parowy to każdy silnik spalinowy, który zamienia energię pary w pracę mechaniczną.

Poziomy stacjonarny dwucylindrowy silnik parowy do napędu przekładni fabrycznych. Koniec XIX wieku Ekspozycja Muzeum Kultury Przemysłowej. Norymberga

Znaczenie silników parowych

Użyto silników parowych silnik napędowy w przepompowniach, lokomotywach, statkach parowych, traktorach, wagonach parowych i innych pojazdach. Silniki parowe przyczyniły się do powszechnego komercyjnego wykorzystania maszyn w przedsiębiorstwach i były podstawą energetyczną rewolucji przemysłowej XVIII wieku. Późne lokomotywy parowe zostały wyparte przez lokomotywy wewnętrzne spalanie, turbiny parowe i silniki elektryczne, których sprawność jest wyższa.

Turbiny parowe, formalnie odmiana silniki parowe, są nadal szeroko stosowane jako napędy do agregatów prądotwórczych. Około 86% energii elektrycznej produkowanej na świecie wytwarzane jest za pomocą turbin parowych.

Zasada działania

Do napędzania silnika parowego wymagany jest kocioł parowy. Rozprężająca się para naciska na tłok lub na łopatki turbiny parowej, której ruch jest przenoszony na inne części mechaniczne. Jedną z zalet silników spalinowych jest to, że dzięki oddzieleniu kotła od silnika parowego można stosować prawie każdy rodzaj paliwa – od obornika po uran.

wynalazek i rozwój

Pierwsze znane urządzenie napędzane parą opisał w I wieku Bohater Aleksandrii. Para wydobywająca się stycznie z dysz zamocowanych na kuli wprawiała kulę w ruch obrotowy. Prawdziwa turbina parowa została wynaleziona znacznie później, w średniowiecznym Egipcie, przez XVI-wiecznego arabskiego filozofa, astronoma i inżyniera Tagi-al-Dinome. Zaproponował metodę obracania rożna za pomocą strumienia pary kierowanej na łopatki zamocowane na obręczy koła. Podobną maszynę zaproponował w 1629 roku włoski inżynier Giovanni Branca do obracania cylindrycznego urządzenia kotwiczącego, które naprzemiennie podnosiło i uwalniało parę tłuczek w moździerzach. Przepływ pary w tych wczesnych turbiny parowe nie był skoncentrowany, a większość jego energii była rozpraszana we wszystkich kierunkach, powodując znaczne straty energii.

Jednakże dalszy rozwój Silnik parowy wymagał środowiska ekonomicznego, w którym twórcy silników mogliby skorzystać z ich wyników. Takie warunki nie istniały ani w starożytności, ani w średniowieczu, ani w renesansie. Dopiero pod koniec XVII wieku maszyny parowe powstały jako osobliwa ciekawostka. Pierwszą maszynę stworzył hiszpański wynalazca Jeronimo Ajans de Beaumont, którego wynalazki wpłynęły na patent T. Severi (patrz niżej). Zasadę działania i zastosowanie maszyn parowych opisał także w 1655 r. Anglik Edward Somerset. W 1663 opublikował projekt i zainstalował na ścianie Wielkiej Wieży zamku Raglan urządzenie parowe do podnoszenia wody (zagłębienia w murze, w których zainstalowano silnik, były widoczne jeszcze w XIX wieku). Jednak nikt nie chciał ryzykować pieniędzy na tę rewolucyjną nową koncepcję, a silnik parowy pozostał nierozwinięty. Jednym z eksperymentów francuskiego fizyka i wynalazcy Denisa Papina było stworzenie próżni w zamkniętym cylindrze. W połowie lat siedemdziesiątych XVI wieku w Paryżu współpracował z holenderskim fizykiem Huygensem nad maszyną, która wypychała powietrze z cylindra, eksplodując w nim proch strzelniczy. Widząc niekompletność powstałej przez to próżni, Papin, po przybyciu do Anglii w 1680 r., stworzył wersję tego samego cylindra, w której uzyskał pełniejszą próżnię za pomocą wrzącej wody, która skondensowała się w cylindrze. W ten sposób był w stanie podnieść ciężar przymocowany do tłoka za pomocą liny przerzuconej przez bloczek. System działał jak demo, ale aby powtórzyć proces, cała aparatura musiała zostać zdemontowana i ponownie złożona. Papen szybko zdał sobie sprawę, że aby zautomatyzować cykl, para musiała być produkowana oddzielnie w kotle. Dlatego Papin jest uważany za wynalazcę kotła parowego, torując w ten sposób drogę do silnika parowego Newcomen. Nie zaproponował jednak projektu działającego silnika parowego. Papen zaprojektował także łódź napędzaną odrzutowym kołem, łącząc koncepcje Taghi-al-Din i Severi; przypisuje się mu także wynalezienie wielu ważne urządzenia takich jak zawór bezpieczeństwa.

Żadne z opisanych urządzeń nie zostało w rzeczywistości wykorzystane jako środek do rozwiązywania użytecznych problemów. Po raz pierwszy użyty w produkcji silnik parowy była „fabryką strażacką” zaprojektowaną przez angielskiego inżyniera wojskowego Thomasa Savery'ego w 1698 roku. Severi otrzymał patent na swoje urządzenie w 1698 roku. Była to tłokowa pompa parowa i oczywiście niezbyt wydajna, ponieważ ciepło pary tracone było za każdym razem, gdy pojemnik był schładzany, i dość niebezpieczna w działaniu, ponieważ z powodu wysokie ciśnienie zbiorniki pary i rurociągi silnika czasami eksplodowały. Ponieważ urządzenie to mogło służyć zarówno do obracania kół młyna wodnego, jak i do wypompowywania wody z kopalń, wynalazca nazwał je „przyjacielem górnika”.

Następnie angielski kowal Thomas Newcomen zademonstrował swój „silnik atmosferyczny” w 1712 roku. Był to ulepszony silnik parowy Severi, w którym Newcomen znacznie obniżył ciśnienie robocze pary. Pierwszym zastosowaniem silnika Newcomen było pompowanie wody z kopalni głębinowej. W pompie kopalnianej wahacz był połączony z prętem, który schodził do kopalni do komory pompy. Ruchy posuwisto-zwrotne ciągu były przenoszone na tłok pompy, która dostarczała wodę do góry. To właśnie silnik Newcomena stał się pierwszym silnikiem parowym, który został szeroko rozpowszechniony praktyczne użycie, z którym zwyczajowo kojarzy się początek rewolucji przemysłowej w Anglii. Pierwszy dwucylindrowy silnik parowy próżniowy w Rosji został zaprojektowany przez mechanika II Polzunowa w 1763 roku i zbudowany w 1764 roku do napędzania mieszków dmuchaw w fabrykach Barnaula Kolyvano-Voskresensky. Dalszym wzrostem wydajności było zastosowanie pary pod wysokim ciśnieniem (Amerykanin Oliver Evans i Anglik Richard Trevithick). R. Trevitik z powodzeniem zbudował wysokociśnieniowe przemysłowe silniki jednosuwowe, znane jako „silniki kornwalijskie”. Pracowały przy 50 psi, czyli 345 kPa (3,405 atmosfer). Jednak wraz ze wzrostem ciśnienia wzrastało też niebezpieczeństwo wybuchów w maszynach i kotłach, co początkowo prowadziło do licznych wypadków. Z tego punktu widzenia najważniejszym elementem maszyny wysokociśnieniowej był zawór bezpieczeństwa, który uwalniał nadciśnienie. Niezawodny i bezpieczna operacja rozpoczęła się dopiero od gromadzenia doświadczeń i ujednolicenia procedur budowy, eksploatacji i konserwacji sprzętu. Francuski wynalazca Nicolas-Joseph Cugno w 1769 roku zademonstrował pierwszy działający samobieżny silnik parowy. pojazd: „fardier à vapeur” (wózek parowy). Być może jego wynalazek można uznać za pierwszy samochód. Samobieżny ciągnik parowy okazał się bardzo przydatny jako mobilne źródło energii mechanicznej, które wprawiało w ruch inne maszyny rolnicze: młocarnie, prasy itp. W 1788 r. wzdłuż rzeki Delaware pływał już parowiec zbudowany przez Johna Fitcha Rzeka między Filadelfią (Pensylwania) a Burlington (stan Nowy Jork). Zabrał na pokład 30 pasażerów i jechał z prędkością 7-8 mil na godzinę. 21 lutego 1804 roku w fabryce żelaza Penydarren w Merthyr Tydfil w południowej Walii zademonstrowano pierwszą samobieżną lokomotywę parową, zbudowaną przez Richarda Trevithick.

Silniki parowe tłokowe

Silniki tłokowe wykorzystują siłę pary do poruszania tłokiem w zamkniętej komorze lub cylindrze. Ruch posuwisto-zwrotny tłoka można mechanicznie przekształcić w ruch liniowy pompy tłokowe lub w ruchu obrotowym do napędzania obracających się części obrabiarek lub kół pojazdów.

maszyny próżniowe

Grawerowanie silnika Newcomen. Ten obraz jest skopiowany z rysunku w Kursie filozofii eksperymentalnej Desaglieresa, 1744, który jest zmodyfikowaną kopią ryciny Henry'ego Beatona z 1717 roku. Prawdopodobnie przedstawiony jest drugi silnik [hoy] Newcomen zainstalowany około 1714 roku w kopalni Greef w Workshire.

Wczesne silniki parowe nazywano początkowo „silnikami strażackimi”, a także „atmosferycznymi” lub „kondensacyjnymi” silnikami Watta. Pracowali dla zasada próżni i dlatego znany również jako silniki próżniowe”. Takie maszyny pracowały do ​​napędzania pomp tłokowych, w każdym razie nie ma dowodów na to, że były używane do innych celów. Podczas pracy maszyny parowej próżniowej na początku cyklu parowego niskie ciśnienie jest wpuszczany do komory roboczej lub cylindra. Zawór wlotowy potem zamyka się, a para stygnie, kondensując. W silniku Newcomen woda chłodząca jest wtryskiwana bezpośrednio do cylindra, a kondensat trafia do kolektora kondensatu. Powoduje to powstanie próżni w cylindrze. Ciśnienie atmosferyczne w górnej części cylindra naciska na tłok i powoduje jego ruch w dół, czyli skok mocy.

Tłok jest połączony łańcuchem z końcem dużego wahacza obracającego się wokół jego środka. Obciążona pompa jest połączona łańcuchem z przeciwległym końcem wahacza, który pod wpływem działania pompy grawitacyjnie przywraca tłok do góry cylindra. Tak dzieje się odwrotnie. Ciśnienie pary jest niskie i nie może przeciwdziałać ruchowi tłoka.

Ciągłe chłodzenie i dogrzewanie cylindra roboczego maszyny było bardzo marnotrawne i nieefektywne, jednak te parowozy umożliwiały pompowanie wody z większej głębokości niż było to możliwe przed ich pojawieniem się. W 1774 roku pojawiła się wersja silnika parowego, stworzona przez firmę Watt we współpracy z Matthew Boultonem, której główną innowacją było usunięcie procesu kondensacji w specjalnej oddzielnej komorze (skraplaczu). Ta komora została umieszczona w wannie z zimna woda, i był połączony z cylindrem przez rurkę, na którą nakłada się zawór. Do komory kondensacyjnej dołączony był specjalny mały pompa próżniowa(prototyp pompy kondensatu), napędzany wahaczem i służący do usuwania kondensatu ze skraplacza. Powstała gorąca woda była dostarczana przez specjalną pompę (prototyp pompy zasilającej) z powrotem do kotła. Kolejną radykalną innowacją było zamknięcie górnego końca cylindra roboczego, na szczycie którego znajdowała się teraz para niskociśnieniowa. Ta sama para była obecna w podwójnym płaszczu cylindra, podtrzymując go stała temperatura. Podczas ruchu tłoka w górę, para ta była przenoszona specjalnymi rurkami do dolnej części cylindra w celu skondensowania podczas następnego suwu. Maszyna faktycznie przestała być „atmosferyczna”, a jej moc zależała teraz od różnicy ciśnień między parą o niskim ciśnieniu a próżnią, którą można było uzyskać.

Wersja silnika parowego Watta

W silniku parowym Newcomen smarowano tłok mała ilość wylana na niego woda, w maszynie Watta stało się to niemożliwe, ponieważ w górnej części cylindra znajdowała się para, trzeba było przejść na smarowanie mieszanką smaru i oleju. Ten sam smar zastosowano w dławnicy pręta cylindra.

Parowozy próżniowe, mimo oczywistych ograniczeń ich sprawności, były stosunkowo bezpieczne, wykorzystując parę niskociśnieniową, co było dość zgodne z ogólnie niskim poziomem techniki kotłowej w XVIII wieku. Moc maszyny była ograniczona niskim ciśnieniem pary, wielkością cylindra, szybkością spalania paliwa i parowania wody w kotle oraz wielkością skraplacza. Maksymalna teoretyczna sprawność była ograniczona stosunkowo małą różnicą temperatur po obu stronach tłoka; to sprawiło, że maszyny próżniowe przeznaczone do użytku przemysłowego były zbyt duże i drogie.

Około 1811 r. Richard Trewitnick musiał ulepszyć maszynę Watta, aby dostosować ją do nowych kotłów Cornish. Ciśnienie pary nad tłokiem osiągnęło 275 kPa (2,8 atmosfery) i to właśnie dało główną moc do zakończenia suwu roboczego; dodatkowo kondensator został znacznie ulepszony. Takie maszyny nazywano maszynami kornwalijskimi i były budowane do lat 90. XIX wieku. Wiele starych maszyn Watt zostało przebudowanych do tego poziomu. Niektóre kornwalijskie maszyny były dość duże.

Silniki parowe wysokiego ciśnienia

W silnikach parowych para przepływa z kotła do komory roboczej cylindra, gdzie rozpręża się wywierając nacisk na tłok i wykonując użyteczną pracę. Rozprężona para może być następnie wypuszczana do atmosfery lub wchodzić do skraplacza. Ważną różnicą między maszynami wysokociśnieniowymi a maszynami próżniowymi jest to, że ciśnienie pary wylotowej jest większe lub równe ciśnieniu atmosferycznemu, to znaczy nie powstaje próżnia. Para odlotowa miała zwykle ciśnienie wyższe od atmosferycznego i była często wyrzucana do komina, co pozwalało na zwiększenie ciągu kotła.

Znaczenie zwiększenia prężności pary polega na tym, że w ten sposób uzyskuje się więcej wysoka temperatura. Tak więc wysokociśnieniowy silnik parowy pracuje przy większa różnica temperatury niż te, które można osiągnąć w maszynach próżniowych. Po zastąpieniu maszyn próżniowych maszynami wysokociśnieniowymi, stały się one podstawą do dalszego rozwoju i udoskonalania wszystkich silników parowych tłokowych. Jednak ciśnienie uważane za wysokie w 1800 r. (275-345 kPa) jest obecnie uważane za bardzo niskie - ciśnienie w nowoczesnych kotłach parowych jest dziesięciokrotnie wyższe.

Dodatkową zaletą maszyn wysokociśnieniowych jest to, że są one znacznie mniejsze dla danego poziomu mocy, a co za tym idzie znacznie tańsze. Ponadto taki silnik parowy może być na tyle lekki i kompaktowy, że można go używać w pojazdach. Powstały transport parowy (lokomotywy parowe, parowce) zrewolucjonizował handel i Transport pasażerski, strategii wojskowej i ogólnie wpływał na prawie każdy aspekt życia publicznego.

Schemat poziomej jednocylindrowej wysokoprężnej maszyny parowej, podwójna akcja. Przystawka odbioru mocy realizowana jest za pomocą paska napędowego:

Silniki parowe dwustronnego działania

Kolejnym ważnym krokiem w rozwoju wysokociśnieniowych silników parowych było pojawienie się maszyn dwustronnego działania. W maszynach jednostronnego działania tłok poruszał się w jednym kierunku siłą rozprężającej się pary, ale powracał albo pod wpływem grawitacji, albo pod wpływem momentu bezwładności obracającego się koła zamachowego połączonego z silnikiem parowym.

W silnikach parowych dwustronnego działania para świeża podawana jest naprzemiennie po obu stronach cylindra roboczego, natomiast para odlotowa po drugiej stronie cylindra wychodzi do atmosfery lub do skraplacza. Wymagało to stworzenia dość złożonego mechanizmu dystrybucji pary. Zasada podwójnego działania zwiększa prędkość maszyny i poprawia płynność pracy.

Tłok takiego silnika parowego jest połączony z prętem ślizgowym wystającym z cylindra. Do tego drążka przymocowany jest wahliwy korbowód, który napędza korbę koła zamachowego. System rozprowadzania pary napędzany jest innym mechanizmem korbowym. Mechanizm rozprowadzania pary może mieć funkcję odwrotną, dzięki czemu można zmienić kierunek obrotów koła zamachowego maszyny.

Silnik parowy dwustronnego działania jest około dwa razy mocniejszy niż konwencjonalny silnik parowy i może również działać ze znacznie lżejszym kołem zamachowym. Zmniejsza to wagę i koszt maszyn.

Większość parowozów tłokowych wykorzystuje tę zasadę działania, co wyraźnie widać na przykładzie parowozów. Gdy taka maszyna ma dwa lub więcej cylindrów, korby są ustawione pod kątem 90 stopni, aby zapewnić, że maszyna może zostać uruchomiona w dowolnym położeniu tłoków w cylindrach. Niektóre parowce wiosłowe miały jednocylindrowy silnik parowy dwustronnego działania i musiały się upewnić, że koło nie zatrzyma się w martwym punkcie, to znaczy w pozycji, w której nie można uruchomić silnika.

Możliwości wykorzystania energii pary znane były już na początku naszej ery. Potwierdza to urządzenie zwane aeolipil Herona, stworzone przez starożytnego greckiego mechanika Herona z Aleksandrii. Starożytny wynalazek można przypisać turbinie parowej, której kula obracała się dzięki sile strumieni pary wodnej.

W XVII wieku stało się możliwe przystosowanie pary do pracy silników. Nie używali takiego wynalazku długo, ale wniósł znaczący wkład w rozwój ludzkości. Ponadto historia wynalezienia silników parowych jest bardzo fascynująca.

pojęcie

Silnik parowy składa się z silnik cieplny spalanie zewnętrzne, które z energii pary wodnej tworzy ruch mechaniczny tłok, który z kolei obraca wał. Moc silnika parowego jest zwykle mierzona w watach.

Historia wynalazku

Historia wynalezienia maszyn parowych związana jest ze znajomością starożytnej cywilizacji greckiej. Długi czas nikt nie korzystał z dzieł tej epoki. W XVI wieku podjęto próbę stworzenia turbiny parowej. Turecki fizyk i inżynier Takiyuddin ash-Shami pracował nad tym w Egipcie.

Zainteresowanie tym problemem powróciło w XVII wieku. W 1629 Giovanni Branca zaproponował własną wersję turbiny parowej. Jednak wynalazki traciły dużo energii. Dalszy rozwój domagała się odpowiednich warunków ekonomicznych, które pojawią się później.

Pierwszą osobą, która wynalazła silnik parowy, jest Denis Papin. Wynalazek był cylindrem z tłokiem unoszącym się pod wpływem pary i opadającym w wyniku jego zgrubienia. Na tej samej zasadzie działania działały urządzenia Savery'ego i Newcomena (1705). Sprzęt służył do wypompowywania wody z wyrobisk przy wydobyciu kopalin.

Wattowi udało się ostatecznie ulepszyć urządzenie w 1769 roku.

Wynalazki Denisa Papin

Denis Papin był z wykształcenia lekarzem medycyny. Urodzony we Francji, w 1675 przeniósł się do Anglii. Znany jest z wielu swoich wynalazków. Jednym z nich jest szybkowar, który nazwano „kociołkiem Papenova”.

Udało mu się ujawnić związek między dwoma zjawiskami, a mianowicie temperaturą wrzenia cieczy (wody) i pojawiającym się ciśnieniem. Dzięki temu stworzył szczelny kocioł, w którym zwiększono ciśnienie, dzięki czemu woda zagotowała się później niż zwykle, a temperatura obróbki umieszczonych w nim produktów wzrosła. W ten sposób wzrosła szybkość gotowania.

W 1674 r. wynalazca medyczny stworzył silnik proszkowy. Jego praca polegała na tym, że gdy proch się zapalał, w cylindrze poruszał się tłok. W cylindrze wytworzyła się niewielka próżnia, a ciśnienie atmosferyczne przywróciło tłok na swoje miejsce. Powstałe elementy gazowe wyszły przez zawór, a pozostałe zostały schłodzone.

Do 1698 r. Papinowi udało się stworzyć jednostkę opartą na tej samej zasadzie, pracującą nie na prochu, ale na wodzie. W ten sposób powstał pierwszy silnik parowy. Mimo znacznego postępu, do którego mógł doprowadzić pomysł, nie przyniósł on wynalazcy znaczących korzyści. Wynikało to z faktu, że wcześniej inny mechanik, Savery, opatentował już pompę parową i do tego czasu nie wymyślił jeszcze innego zastosowania dla takich jednostek.

Denis Papin zmarł w Londynie w 1714 roku. Mimo wynalezienia przez niego pierwszej maszyny parowej, opuścił ten świat w potrzebie i samotności.

Wynalazki Thomasa Newcomena

Większy sukces pod względem dywidend odniósł Anglik Newcomen. Kiedy Papin stworzył swoją maszynę, Thomas miał 35 lat. Uważnie przestudiował prace Savery'ego i Papina i był w stanie zrozumieć wady obu projektów. Od nich wziął wszystkie najlepsze pomysły.

Już w 1712 roku we współpracy z mistrzem szkła i hydrauliki Johnem Calleyem stworzył swój pierwszy model. W ten sposób ciągnęła się historia wynalezienia silników parowych.

Stworzony model w skrócie można wyjaśnić w następujący sposób:

• Projekt łączył pionowy cylinder i tłok, podobnie jak Papin.
• Powstawanie pary odbywało się w oddzielnym kotle, który działał na zasadzie maszyny Savery.
• Szczelność w cylindrze parowym uzyskano dzięki powłoce pokrytej tłokiem.

Jednostka Newcomen podniosła wodę z kopalń za pomocą ciśnienia atmosferycznego. Maszyna wyróżniała się solidnymi wymiarami i wymagała do pracy dużej ilości węgla. Mimo tych niedociągnięć model Newcomena był używany w kopalniach przez pół wieku. Pozwoliła nawet na ponowne otwarcie kopalń, które zostały opuszczone z powodu zalania wodą gruntową.

W 1722 pomysł Newcomena udowodnił swoją skuteczność, wypompowując wodę ze statku w Kronsztadzie w zaledwie dwa tygodnie. System wiatraków mógłby to zrobić w rok.

Ze względu na fakt, że maszyna była oparta na wczesnych wersjach, angielski mechanik nie był w stanie uzyskać na nią patentu. Projektanci próbowali zastosować wynalazek do ruchu pojazdu, ale nie udało się. Historia wynalazku silników parowych na tym się nie skończyła.

Wynalazek Watta

Pierwszy wynaleziony sprzęt kompaktowe wymiary, ale wystarczająco potężny, James Watt. Silnik parowy był pierwszym w swoim rodzaju. Mechanik z Uniwersytetu Glasgow w 1763 roku rozpoczął naprawę silnika parowego Newcomen. W wyniku naprawy zrozumiał, jak zmniejszyć zużycie paliwa. Aby to zrobić, konieczne było utrzymywanie cylindra w stanie stale nagrzanym. Jednak maszyna parowa Watta nie mogła być gotowa, dopóki problem kondensacji pary nie został rozwiązany.

Rozwiązanie przyszło, gdy mechanik przechodząc obok pralni zauważył kłęby pary wydobywające się spod pokryw kotłów. Zdał sobie sprawę, że para jest gazem i musi podróżować w cylindrze o obniżonym ciśnieniu.

Osiągnięcie szczelności wewnątrz cylinder parowy za pomocą konopnej liny nasączonej olejem Watt był w stanie zrezygnować z ciśnienia atmosferycznego. To był duży krok naprzód.

W 1769 r. mechanik otrzymał patent, w którym stwierdzono, że temperatura silnika w silniku parowym zawsze będzie równa temperaturze pary. Jednak sprawy nieszczęsnego wynalazcy nie poszły tak dobrze, jak oczekiwano. Został zmuszony do zastawienia patentu na dług.

W 1772 poznał Matthew Boltona, bogatego przemysłowca. Kupił i zwrócił Wattowi jego patenty. Wynalazca wrócił do pracy, wspierany przez Boltona. W 1773 roku silnik parowy Watta został przetestowany i wykazał, że zużywa on znacznie mniej węgla niż jego odpowiedniki. Rok później rozpoczęła się produkcja jego samochodów w Anglii.

W 1781 roku wynalazcy udało się opatentować swoje kolejne dzieło - silnik parowy do napędzania maszyn przemysłowych. Z biegiem czasu wszystkie te technologie umożliwią poruszanie pociągów i parowców za pomocą pary. To całkowicie zmieni życie człowieka.

Jedną z osób, które zmieniły życie wielu, był James Watt, którego silnik parowy przyspieszył postęp technologiczny.

Wynalazek Polzunowa

Projekt pierwszego silnika parowego, który mógł napędzać różne mechanizmy robocze, powstał w 1763 roku. Został opracowany przez rosyjskiego mechanika I. Polzunowa, który pracował w zakładach górniczych Ałtaju.

Szef fabryk zapoznał się z projektem i otrzymał zgodę na stworzenie urządzenia z Petersburga. Uznano maszynę parową Polzunowa, a prace nad jej stworzeniem powierzono autorowi projektu. Ten ostatni chciał najpierw złożyć miniaturowy model, aby zidentyfikować i wyeliminować ewentualne wady, które nie są widoczne na papierze. Jednak otrzymał rozkaz rozpoczęcia budowy dużej, potężnej maszyny.

Polzunowowi zapewniono pomocników, z których dwóch skłaniało się ku mechanikom, a dwóch miało wykonywać prace pomocnicze. Budowa silnika parowego zajęła rok i dziewięć miesięcy. Gdy parowóz Polzunowa był już prawie gotowy, zachorował na konsumpcję. Twórca zmarł na kilka dni przed pierwszymi testami.

Wszystkie czynności w maszynie odbywały się automatycznie, mogła pracować w sposób ciągły. Udowodniono to w 1766 r., kiedy uczniowie Polzunowa przeprowadzili ostatnie testy. Miesiąc później sprzęt został uruchomiony.

Samochód nie tylko zwrócił wydane pieniądze, ale także dał zysk swoim właścicielom. Jesienią kocioł zaczął przeciekać, a prace ustały. Urządzenie można było naprawić, ale nie interesowało to władz fabrycznych. Samochód został porzucony, a dekadę później został zdemontowany jako niepotrzebny.

Zasada działania

Do działania całego systemu wymagany jest kocioł parowy. Powstała para rozpręża się i naciska na tłok, powodując ruch części mechanicznych.

Zasadę działania najlepiej zbadać na poniższej ilustracji.

Jeśli nie malujesz detali, to praca silnika parowego polega na zamianie energii pary na ruch mechaniczny tłoka.

Efektywność

Sprawność silnika parowego określa stosunek użytecznej pracy mechanicznej do ilości wydatkowanego ciepła, jakie zawiera paliwo. Energia, która jest uwalniana do środowiska w postaci ciepła, nie jest brana pod uwagę.

Sprawność silnika parowego mierzy się w procentach. Praktyczna wydajność wyniesie 1-8%. W obecności skraplacza i rozszerzenia ścieżki przepływu wskaźnik może wzrosnąć do 25%.

Zalety

Główną zaletą urządzeń parowych jest to, że kocioł może wykorzystywać jako paliwo dowolne źródło ciepła, zarówno węgiel jak i uran. To znacząco odróżnia go od silnika spalinowego. W zależności od rodzaju tego ostatniego, pewien rodzaj paliwo.

Historia wynalezienia silników parowych wykazała zalety, które do dziś są zauważalne, ponieważ energia jądrowa może być wykorzystywana jako odpowiednik parowy. Sam reaktor jądrowy nie może przekształcić swojej energii w pracę mechaniczną, ale jest w stanie wygenerować dużą ilość ciepła. Jest on następnie wykorzystywany do wytwarzania pary, która wprawi samochód w ruch. W ten sam sposób można wykorzystać energię słoneczną.

Lokomotywy parowe radzą sobie dobrze na dużych wysokościach. Niskie ciśnienie atmosferyczne panujące w górach nie wpływa na efektywność ich pracy. Lokomotywy parowe są nadal używane w górach Ameryki Łacińskiej.

W Austrii i Szwajcarii stosowane są nowe wersje parowozów poruszających się na suchej parze. Wykazują wysoką skuteczność dzięki wielu usprawnieniom. Nie są wymagające w konserwacji i jako paliwo zużywają lekkie frakcje oleju. Pod względem wskaźników ekonomicznych są porównywalne z nowoczesnymi lokomotywami elektrycznymi. Jednocześnie lokomotywy parowe są znacznie lżejsze niż ich odpowiedniki spalinowe i elektryczne. To wielka zaleta w górzystym terenie.

niedogodności

Wady to przede wszystkim niska wydajność. Do tego należy dodać masywność konstrukcji i niską prędkość. Stało się to szczególnie widoczne po pojawieniu się silnika spalinowego.

Podanie

Kto wynalazł silnik parowy, jest już znany. Dopiero okaże się, gdzie były używane. Do połowy XX wieku maszyny parowe były wykorzystywane w przemyśle. Były również wykorzystywane do transportu kolejowego i parowego.

Fabryki, które eksploatowały silniki parowe:

• cukier;
• dopasować;
• papiernie;
• włókienniczy;
• przedsiębiorstwa spożywcze (w niektórych przypadkach).

W skład tego wyposażenia wchodzą również turbiny parowe. Z ich pomocą nadal pracują generatory prądu. Około 80% światowej energii elektrycznej jest wytwarzane przy użyciu turbin parowych.

Kiedyś powstawały różne rodzaje transportu napędzane silnikiem parowym. Niektóre nie zapuściły korzeni z powodu nierozwiązanych problemów, podczas gdy inne kontynuują pracę do dziś.

Transport napędzany parą:

• samochód;
• ciągnik;
• koparka;
• samolot;
• lokomotywa;
• naczynie;
• ciągnik.

Taka jest historia wynalezienia silników parowych. Rozważ krótko dobry przykład samochód wyścigowy Serpolle, utworzony w 1902 roku. Ustanowił światowy rekord prędkości, który na lądzie wyniósł 120 km na godzinę. Dlatego samochody parowe były konkurencyjne w stosunku do odpowiedników elektrycznych i benzynowych.

Tak więc w USA w 1900 roku wyprodukowano przede wszystkim silniki parowe. Spotykali się na drogach aż do lat trzydziestych XX wieku.

Większość z tych pojazdów stała się niepopularna po pojawieniu się silnika spalinowego, którego sprawność jest znacznie wyższa. Takie maszyny były bardziej ekonomiczne, a jednocześnie lekkie i szybkie.

Steampunk jako trend epoki parowozów

Mówiąc o silnikach parowych, chciałbym wspomnieć o popularnym kierunku – steampunku. Termin składa się z dwóch angielskie słowa- „para” i „protest”. Steampunk to rodzaj science fiction, który rozgrywa się w drugiej połowie XIX wieku w wiktoriańskiej Anglii. Ten okres w historii jest często określany jako Epoka Steam.

Wszystkie prace mają jedną cechę wyróżniającą – opowiadają o życiu drugiej połowy XIX wieku, a styl narracji nawiązuje do powieści H.G. Wellsa „Wehikuł czasu”. Działki opisują krajobrazy miejskie, budynki użyteczności publicznej, technologię. Szczególne miejsce zajmują sterowce, stare samochody, dziwaczne wynalazki. Wszystkie części metalowe były mocowane nitami, ponieważ spawanie nie było jeszcze stosowane.

Termin „steampunk” powstał w 1987 roku. Jego popularność związana jest z pojawieniem się powieści ” różnica silnika”. Został napisany w 1990 roku przez Williama Gibsona i Bruce'a Sterlinga.

Na początku XXI wieku w tym kierunku ukazało się kilka znanych filmów:

• "Wehikuł czasu";
• "Liga niezwykłych dżentelmenów";
• „Van Helsing”.

Do prekursorów steampunku należą prace Julesa Verne'a i Grigorija Adamova. Zainteresowanie tym kierunkiem od czasu do czasu przejawia się we wszystkich sferach życia - od kina po codzienne ubrania.

Przemysł Anglia potrzebowała dużo paliwa, a las robił się coraz mniejszy. W związku z tym wydobycie węgla stało się niezwykle istotne.
Głównym problemem górnictwa była woda, zalewała ona kopalnie szybciej niż zdążyli ją wypompować, musieli opuszczać zabudowane kopalnie i szukać nowych.
Z tych powodów pilnie potrzebne były mechanizmy do pompowania wody, więc stały się nimi pierwsze maszyny parowe.

Kolejnym etapem rozwoju maszyn parowych było stworzenie (w 1690) tłokowy silnik parowy, który wykonał pożyteczną pracę poprzez ogrzewanie i kondensację pary.

Urodzony we francuskim mieście Blois w 1647 roku. Na Uniwersytecie w Angers studiował medycynę i doktoryzował się, ale nie został lekarzem. Pod wieloma względami o jego losie przesądziło spotkanie z holenderskim fizykiem H. Huygensem, pod którego wpływem Papen zaczął studiować fizykę i mechanikę. W 1688 r. opublikował opis (wraz z jego konstruktywnymi dodatkami) projektu silnika prochowego w postaci cylindra z tłokiem, przedstawionego przez Huygensa Paryskiej Akademii Nauk.
Papin zaproponował również zaprojektowanie pompy odśrodkowej, zaprojektował piec do topienia szkła, wagon parowy i łódź podwodną, ​​wynalazł szybkowar i kilka maszyn do podnoszenia wody.

Pierwszy na świecie szybkowar:

W 1685 Papin został zmuszony do ucieczki z Francji (z powodu prześladowań hugenotów) do Niemiec i tam kontynuował pracę na swojej maszynie.
W 1704 roku w fabryce Veckerhagen odlał pierwszy na świecie cylinder do silnika parowego iw tym samym roku zbudował łódź o napędzie parowym.

Pierwsza „maszyna” Denisa Papina (1690)

Woda w cylindrze po podgrzaniu zamieniała się w parę i przesuwała tłok w górę, a po ochłodzeniu (para skroplona) powstała próżnia i atmosferyczny ciśnienie popycha tłok w dół.

Aby maszyna działała, konieczne było manipulowanie trzpieniem zaworu i korkiem, przesunięcie źródła płomienia oraz chłodzenie cylindra wodą.

W 1705 Papin opracował drugą maszynę parową.

Gdy kurek (D) został otwarty, para z kotła (po prawej) wpadła do zbiornika środkowego i za pomocą tłoka wtłoczyła wodę do zbiornika po lewej stronie. Następnie zawór (D) został zamknięty, zawory (G) i (L) zostały otwarte, do lejka dodano wodę i środkowy pojemnik napełniono nową porcją, zawory (G) i (L) zostały zamknięty i cykl został powtórzony. W ten sposób udało się podnieść wodę na wysokość.

W 1707 Papin przyjechał do Londynu, aby złożyć wniosek o patent na swoją pracę z 1690 roku. Prace nie zostały rozpoznane, ponieważ do tego czasu pojawiły się już maszyny Thomasa Savery'ego i Thomasa Newcomena (patrz niżej).

W 1712 Denis Papin zmarł bez środków do życia i został pochowany w nieoznaczonym grobie.

Pierwsze lokomotywy parowe były nieporęcznymi pompami stacjonarnymi do pompowania wody. Wynikało to z konieczności wypompowywania wody z kopalń i kopalń węgla. Im głębiej znajdowały się kopalnie, tym trudniej było wypompować z nich pozostałą wodę, w związku z czym niewyeksploatowane kopalnie musiały zostać porzucone i przeniesione w nowe miejsce.

W 1699, angielski inżynier, otrzymał patent na wynalezienie „wozu strażackiego” przeznaczonego do pompowania wody z kopalń.
Maszyna Severiego to pompa parowa, a nie silnik, nie miała cylindra z tłokiem.

Główną atrakcją w maszynie Severiego było to, że para generowała się w oddzielny kocioł.

Odniesienie

Samochód Thomasa Savery

Gdy kurek 5 został otwarty, para z kotła 2 była doprowadzana do naczynia 1, wypychając stamtąd wodę przez rurę 6. W tym samym czasie zawór 10 był otwarty, a zawór 11 był zamknięty. Pod koniec wstrzykiwania zawór 5 został zamknięty, a zimna woda została dostarczona do naczynia 1 przez zawór 9. Para w naczyniu 1 ochłodziła się, skondensowała, a ciśnienie spadło, zasysając do niej wodę przez rurkę 12. Zawór 11 otworzył się, a zawór 10 zamknął.

Pompa Severiego była słaba, zużywała dużo paliwa i pracowała z przerwami. Z tych powodów maszyna Severiego nie była powszechnie używana i została zastąpiona przez „posuwowe silniki parowe”.

W 1705 połączenie idei Severi (kocioł wolnostojący) i Papin (cylinder z tłokiem) zbudowany tłokowa pompa parowa do pracy w kopalniach.
Eksperymenty mające na celu ulepszenie maszyny trwały około dziesięciu lat, zanim zaczęła działać prawidłowo.

O Thomasie Newcomen

Urodzony 28 lutego 1663 w Dartmouth. Z zawodu kowal. W 1705 r. wraz z druciarzem J. Cowleyem zbudował pompę parową. Ta maszyna parowo-atmosferyczna, dość skuteczna jak na swoje czasy, była używana do pompowania wody w kopalniach i stała się powszechna w XVIII wieku. Technologia ta jest obecnie wykorzystywana przez pompy do betonu na budowach.
Newcomen nie był w stanie uzyskać patentu, ponieważ winda parowo-wodna została opatentowana w 1699 roku przez T. Severi. Silnik parowy Newcomena nie był silnikiem uniwersalnym i mógł pracować jedynie jako pompa. Próby Newcomena wykorzystania ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka do obracania kołem łopatkowym na statkach zakończyły się niepowodzeniem.

Zmarł 7 sierpnia 1729 w Londynie. Nowicjusz nazywa się „Towarzystwo Brytyjskich Historyków Technologii”.

Samochód Thomasa Newcomena

Najpierw para podniosła tłok, następnie do cylindra wstrzyknięto trochę zimnej wody, para skondensowała się (tworząc w cylindrze próżnię) i tłok opadł pod wpływem ciśnienia atmosferycznego.

W przeciwieństwie do „cylindra Papina” (w którym cylinder służył jako kocioł), w maszynie Newcomena cylinder był oddzielony od kotła. Dzięki temu możliwe było osiągnięcie mniej lub bardziej jednolitej pracy.
W pierwszych wersjach maszyny sterowanie zaworami było ręczne, ale później Newcomen wymyślił mechanizm, który automatycznie otwiera się i zamyka w właściwy moment odpowiednie krany.

Zdjęcie

O cylindrach

Pierwsze cylindry maszyny Newcomen były wykonane z miedzi, rury z ołowiu, a wahacz z drewna. Małe części wykonano z żeliwa ciągliwego. Późniejsze maszyny Newcomena, po około 1718 roku, miały cylinder żeliwny.
Cylindry zostały wykonane w odlewni Abrahama Derby'ego w Colbrookdale. Darby ulepszył technikę odlewania, co umożliwiło uzyskanie wystarczającej liczby cylindrów dobra jakość. Aby uzyskać mniej więcej poprawność i gładka powierzchniaściany cylindra, maszyna służyła do wiercenia lufy pistoletów.

Coś takiego:

Z pewnymi modyfikacjami maszyny Newcomena pozostały przez 50 lat jedynymi maszynami nadającymi się do użytku przemysłowego.

W 1720 opisał dwucylindrowy silnik parowy. Wynalazek został opublikowany w jego główna Praca„Theatri Machinarum Hydraulicarum”. Rękopis ten był pierwszą systematyczną analizą inżynierii mechanicznej.

Maszyna zaproponowana przez Jacoba Leopolda

Założono, że tłoki wykonane z ołowiu będą podnoszone przez ciśnienie pary, a obniżane pod własnym ciężarem. Ciekawa jest idea dźwigu (pomiędzy cylindrami), za jego pomocą para była wpuszczana do jednego cylindra i jednocześnie uwalniana z drugiego.
Jacob nie zbudował tego samochodu, po prostu go zaprojektował.

W 1766 r Rosyjski wynalazca, pracujący jako mechanik w ałtajskich zakładach górniczo-hutniczych, stworzył pierwszy w Rosji i pierwszy na świecie dwucylindrowy silnik parowy.
Polzunow zmodernizował maszynę Newcomena (zastosował dwa cylindry zamiast jednego, aby zapewnić ciągłą pracę) i zaproponował wykorzystanie jej do wprawiania w ruch miechów pieców do wytapiania.

smutna pomoc

W Rosji w tym czasie maszyny parowe praktycznie nie były używane, a Polzunow otrzymał wszystkie informacje z książki „Szczegółowa instrukcja górnictwa” (1760) autorstwa I.A. Schlattera, w której opisano silnik parowy Newcomena.

Projekt został zgłoszony cesarzowej Katarzynie II. Zatwierdziła go, nakazała I.I. Polzunovowi awansować na „mechanika w randze i stopniu inżyniera kapitana-porucznika” i nagrodzony 400 rublami ...
Polzunov zaproponował budowę na początku samochodzik, na którym byłoby możliwe zidentyfikowanie i wyeliminowanie wszystkich niedociągnięć, które są nieuniknione w nowym wynalazku. Władze fabryki nie zgodziły się z tym i zdecydowały się na natychmiastową budowę ogromny samochód. W kwietniu 1764 roku Polzunov rozpoczął budowę.
Wiosną 1766 roku w większości ukończono budowę i przeprowadzono próby.
Ale 27 maja Polzunov zmarł z powodu konsumpcji.
Jego uczniowie Levzin i Chernitsyn sami rozpoczęli ostatnie testy maszyny parowej. W „Dzienniku” z 4 lipca odnotowano „prawidłową pracę silnika” i 7 sierpnia 1766 r. oddano do eksploatacji całą instalację, silnik parowy i potężną dmuchawę. W ciągu zaledwie trzech miesięcy pracy maszyna Polzunowa nie tylko uzasadniła wszystkie koszty swojej budowy w wysokości 7233 rubli 55 kopiejek, ale także dała zysk netto w wysokości 12640 rubli 28 kopiejek. Jednak 10 listopada 1766 r. po wypaleniu się kotła przy maszynie stał on bezczynny przez 15 lat, 5 miesięcy i 10 dni. W 1782 roku samochód został zdemontowany.

(Encyklopedia terytorium Ałtaju. Barnaul. 1996. Vol. 2. S. 281-282; Barnaul. Kronika miasta. Barnaul. 1994. cz. 1. s. 30).

Samochód Polzunowa

Zasada działania jest podobna do maszyny Newcomen.
Do jednego z cylindrów wypełnionych parą wstrzyknięto wodę, para skondensowała się i w cylindrze wytworzyła się próżnia, pod wpływem ciśnienia atmosferycznego tłok opadł, w tym samym momencie para weszła do drugiego cylindra i uniosła się.

Dopływ wody i pary do cylindrów był w pełni zautomatyzowany.

Model silnika parowego I.I. Polzunova, wykonany według oryginalnych rysunków w latach 20. XIX wieku.
Muzeum Regionalne Barnauł.

W 1765 do Jamesa Watt pracując jako mechanik na Uniwersytecie w Glasgow, zlecono naprawę modelu maszyny Newcomena. Nie wiadomo, kto to zrobił, ale na uniwersytecie była od kilku lat.
Profesor John Anderson zasugerował, aby Watt sprawdził, czy można coś zrobić z tym ciekawym, ale kapryśnym urządzeniem.
Watt nie tylko naprawił, ale także ulepszył maszynę. Dodał do niego osobny pojemnik do chłodzenia pary i nazwał go skraplaczem.

Nowy model silnika parowego

Model był wyposażony w cylinder (średnica 5 cm) o skoku roboczym 15 cm Watt przeprowadził szereg eksperymentów, w szczególności zamienił cylinder metalowy na drewniany, smarowany olejem lnianym i suszony w piecu, zmniejszył ilość wody podnoszonej w jednym cyklu i model działał.
Podczas eksperymentów Watt przekonał się o nieefektywności maszyny.
Z każdym nowym cyklem część energii pary była zużywana na ogrzewanie cylindra, który był chłodzony po wtryśnięciu wody w celu schłodzenia pary.
Po serii eksperymentów Watt doszedł do wniosku:
„... Aby stworzyć doskonały silnik parowy, konieczne jest, aby cylinder był zawsze gorący, podobnie jak wchodząca do niego para; ale z drugiej strony kondensacja pary w celu wytworzenia próżni musiała zachodzić w temperaturze nie wyższej niż 30 stopni Réaumur ”(38 Celsjusza) ...

Model maszyny Newcomen, z którą Watt eksperymentował

Jak to się wszystko zaczeło...

Po raz pierwszy Watt zainteresował się parą w 1759 r. Ułatwił to jego przyjaciel Robison, który wtedy pospieszył z myślą „użycia mocy silnika parowego do wprawienia wozów w ruch”.
W tym samym roku Robison poszedł walczyć w Ameryka północna, a bez tego Watt był przytłoczony.
Dwa lata później Watt powrócił do idei silników parowych.

„O latach 1761-1762”, pisze Watt, „zrobiłem kilka eksperymentów z mocą pary w kotle Papen i zrobiłem coś w rodzaju silnika parowego, mocując na nim strzykawkę o średnicy około 1/8 cala z mocnym tłokiem , wyposażony w zawór wlotowy pary z kotła, a także do uwolnienia go ze strzykawki do powietrza. Gdy kurek został otwarty z kotła do cylindra, para wchodząca do cylindra i działając na tłok podniosła znaczne obciążenie (15 funtów), którym był obciążony tłok. Gdy ładunek został podniesiony do żądanej wysokości, połączenie z kotłem zostało zamknięte i otwarty zawór, aby uwolnić parę do atmosfery. Wydobyła się para i waga spadła. Ta operacja została powtórzona kilka razy i chociaż ten instrumentżuraw obracany ręcznie, nie było jednak trudno wymyślić urządzenie do automatycznego obracania.

A - cylinder; B - tłok; C - pręt z hakiem do zawieszenia ładunku; D - cylinder zewnętrzny (obudowa); E i G - wloty pary; F - rurka łącząca cylinder ze skraplaczem; K - kondensator; P - pompa; R - zbiornik; V - zawór wylotu powietrza wypieranego przez parę; K, P, R - wypełnione wodą. Para wchodzi przez G do przestrzeni między A i D i przez E do cylindra A. Przy lekkim podniesieniu tłoka w cylindrze pompy P (tłok nie pokazany na rysunku) poziom wody w K spada i para z A przechodzi do K, a następnie wytrąca. W A uzyskuje się podciśnienie, a para znajdująca się pomiędzy A i D naciska na tłok B i unosi go wraz z zawieszonym na nim ładunkiem.

Podstawową ideą odróżniającą maszynę Watta od maszyny Newcomena była izolowana komora kondensacyjna (chłodzenie pary).

Obraz wzrokowy:

W maszynie Watta kondensator „C” został oddzielony od cylindra roboczego „P”, nie wymagał ciągłego nagrzewania i chłodzenia, dzięki czemu udało się nieznacznie zwiększyć wydajność.

W latach 1769-1770 w kopalni górnika Johna Roebucka (Roebuck interesował się maszynami parowymi i przez pewien czas finansował Watt) duży model Maszyna Watta, na którą swój pierwszy patent otrzymał w 1769 roku.

Istota patentu

Watt zdefiniował swój wynalazek jako „nową metodę zmniejszania zużycia pary, a tym samym paliwa, w wozach strażackich”.
W patencie (nr 013) przedstawiono szereg nowych rozwiązań technicznych. pozycje używane przez Watta w jego silniku:
1) Utrzymanie temperatury ścianek cylindra równej temperaturze wchodzącej do niego pary dzięki izolacji termicznej, płaszczowi parowemu
i brak kontaktu z zimnymi ciałami.
2) Kondensacja pary w oddzielnym naczyniu - skraplaczu, w którym temperatura musiała być utrzymywana na poziomie otoczenia.
3) Usuwanie powietrza i innych nieskraplających się ze skraplacza za pomocą pomp.
4) Zastosowanie nadmiernego ciśnienia pary; w przypadku braku wody do kondensacji pary, stosowanie tylko nadciśnienia z odprowadzeniem do atmosfery.
5) Zastosowanie maszyn "obrotowych" z jednokierunkowo obracającym się tłokiem.
6) Praca z częściową kondensacją (tj. z obniżoną próżnią). Ten sam akapit patentu opisuje konstrukcję uszczelnienia tłoka i poszczególnych części. Przy ówczesnych ciśnieniach pary 1 atm wprowadzenie osobnego skraplacza i wyprowadzenie z niego powietrza oznaczało prawdziwa okazja więcej niż podwojenie zużycia pary i paliwa.

Po pewnym czasie Roebuck zbankrutował, a nowym partnerem Watta został angielski przemysłowiec Matthew Bolton.
Po likwidacji umowy Watta z Roebuck, zbudowany samochód został rozebrany i wysłany do fabryki Bolton w Soho. Na nim Watt przez długi czas testował prawie wszystkie swoje ulepszenia i wynalazki.

O Matthew Boltonie

Jeśli Roebuck widział w maszynie Watta przede wszystkim tylko ulepszoną pompę, która miała uratować jego kopalnie przed zalaniem, to Bolton widział w wynalazkach Watta nowy rodzaj silnik, który miał zastąpić koło wodne.
Sam Bolton próbował ulepszyć samochód Newcomena, aby zmniejszyć zużycie paliwa. Stworzył model, który zachwycił wielu londyńskich przyjaciół i mecenasów z wyższych sfer. Bolton korespondował z amerykańskim naukowcem i dyplomatą Benjaminem Franklinem o tym, jak najlepiej wstrzykiwać wodę chłodzącą do cylindra, o najlepszym systemie zaworów. Franklin nie mógł doradzić niczego sensownego w tej dziedzinie, ale zwrócił uwagę na inny sposób na osiągnięcie oszczędności paliwa, na lepsze spalanie i eliminację dymu.
Bolton marzył o niczym innym, jak o światowym monopolu na produkcję nowych samochodów. „Mój pomysł – pisał Bolton do Watta – „aranżować obok mojej fabryki przedsiębiorstwo, w którym skoncentrowałbym wszystkie środki techniczne niezbędne do budowy maszyn i skąd zaopatrywalibyśmy cały świat w maszyny dowolnego rodzaju rozmiar."

Bolton wyraźnie zdawał sobie sprawę z przesłanek do tego. Nowe auto nie da się zbudować starymi rzemieślniczymi sposobami. „Założyłem”, pisał do Watta, „że twoja maszyna będzie wymagała pieniędzy, bardzo precyzyjnej pracy i rozległych połączeń, aby wprowadzić ją do obiegu w najbardziej opłacalny sposób. Najlepszym sposobem utrzymanie reputacji i uznanie wynalazku oznacza usunięcie jego produkcji z rąk wielu techników, którzy z powodu swojej ignorancji, braku doświadczenia i środków technicznych dawaliby słabą pracę, a to również wpłynęłoby na reputację firmy wynalazek.
Aby tego uniknąć, zaproponował budowę specjalnej fabryki, w której „z Waszą pomocą moglibyśmy przyciągnąć i wyszkolić pewną liczbę doskonałych pracowników, którzy wyposażeni w najlepsze narzędzia mogliby wykonać ten wynalazek o dwadzieścia procent taniej i tym samym duża różnica dokładnie taki rodzaj pracy, jaki istnieje między pracą kowala a mistrzem instrumentów matematycznych.
Kadra wysoko wykwalifikowanych robotników, nowe wyposażenie techniczne - to było to, czego potrzeba do budowy maszyny na masową skalę. Bolton myślał już w kategoriach i koncepcjach zaawansowanego dziewiętnastowiecznego kapitalizmu. Ale na razie to wciąż był sen. Nie Bolton i Watt, ale ich synowie, zorganizowali je trzydzieści lat później produkcja masowa maszyny - pierwszy zakład budowy maszyn.

Bolton i Watt omawiają produkcję silników parowych w zakładzie w Soho

Kolejnym etapem rozwoju silników parowych było uszczelnienie górnej części cylindra i doprowadzenie pary nie tylko do dolnej, ale i górnej części cylindra.

Więc Watt and Bolton został zbudowany silnik parowy dwustronnego działania.

Teraz para była dostarczana naprzemiennie do obu wnęk cylindra. Ściany cylindra były izolowane termicznie od środowiska zewnętrznego.

Maszyna Watta, chociaż stała się bardziej wydajny niż samochód Nowicjusze, ale skuteczność była nadal bardzo niska (1-2%).

Jak Watt i Bolton budowali i PR-owali swoje samochody

W XVIII wieku nie było mowy o możliwościach produkcyjnych i kulturze produkcji. Listy Watta do Boltona pełne są skarg na pijaństwo, kradzieże i lenistwo robotników. „Niewiele możemy liczyć na naszych pracowników w Soho”, napisał do Boltona. – James Taylor zaczął mocniej pić. Jest uparty, uparty i nieszczęśliwy. Maszyna, nad którą pracował Cartwright, to ciągła seria błędów i pomyłek. Smith i reszta są ignorantami i wszyscy muszą być codziennie obserwowani, aby upewnić się, że nie wyniknie z tego nic gorszego”.
Domagał się od Boltona surowych działań i ogólnie był skłonny do zaprzestania produkcji samochodów w Soho. „Wszystkim leniwym trzeba powiedzieć”, napisał, „że jeśli będą tak nieuważni, jak dotąd, zostaną wypędzeni z fabryki. Koszt budowy maszyny w Soho drogo nas kosztuje, a jeśli produkcji nie da się ulepszyć, to musimy ją całkowicie zatrzymać i rozłożyć pracę na bok.

Wykonywanie części do maszyn wymagało odpowiedniego sprzętu. Dlatego w różnych fabrykach produkowano różne elementy maszyn.
Tak więc w zakładzie Wilkinsona odlewano i wiercono cylindry, wykonano tam również głowice cylindrów, tłok, pompę powietrza i skraplacz. Żeliwna obudowa cylindra została odlana w jednej z odlewni w Birmingham, miedziane rury sprowadzono z Londynu, a drobne części wyprodukowano na miejscu budowy maszyny. Wszystkie te części zostały zamówione przez Bolton i Watt na koszt klienta – właściciela kopalni lub młyna.
Stopniowo poszczególne części zostały przywiezione na miejsce i zmontowane pod osobistym nadzorem Watta. Później skompilował szczegółowe instrukcje do montażu maszynowego. Kocioł był zwykle nitowany na miejscu przez lokalnych kowali.

Po udanym uruchomieniu maszyny odwadniającej w jednej z kopalń w Kornwalii (uważanej za najtrudniejszą kopalnię), Bolton i Watt otrzymali wiele zamówień. Właściciele kopalń zobaczyli, że maszyna Watta odniosła sukces tam, gdzie maszyna Newcomena była bezsilna. I natychmiast zaczęli zamawiać pompy Watt.
Watt był zawalony pracą. Tygodniami siedział nad swoimi rysunkami, chodził na montaż maszyn - nigdzie nie można było zrobić bez jego pomocy i nadzoru. Był sam i wszędzie musiał nadążać.

Aby silnik parowy mógł napędzać inne mechanizmy, konieczne było przekształcenie ruchów posuwisto-zwrotnych na obrotowe, a dla ruchu równomiernego przystosowanie koła jako koła zamachowego.

Przede wszystkim konieczne było mocne związanie tłoka i balansera (do tego momentu używano łańcucha lub liny).
Watt miał za zadanie przeprowadzić transfer z tłoka do wyważarki za pomocą listwy zębatej i umieścić na wyważarce sektor zębaty.

Sektor zębaty

Ten system okazał się zawodny i Watt został zmuszony do porzucenia go.

przenosić moment obrotowy planowano zrealizować za pomocą mechanizmu korbowego.

mechanizm korbowy

Ale korba musiała zostać porzucona, ponieważ system ten został już opatentowany (w 1780) przez Jamesa Pickarda. Picard zaoferował Wattowi licencje krzyżowe, ale Watt odrzucił ofertę i użył go w swoim samochodzie przekładnia planetarna. (są niejasności co do patentów, przeczytasz na końcu artykułu)

przekładnia planetarna

Watowy silnik (1788)

Tworząc maszynę z ciągłym ruchem obrotowym, Watt musiał rozwiązać szereg nietrywialnych problemów (rozkład pary na dwie wnęki cylindrów, automatyczna regulacja prędkości i ruch prostoliniowy tłoczysko).

równoległobok wata

Mechanizm Watta został wynaleziony, aby nadać pchnięciu tłoka ruch prostoliniowy.

Lokomotywa parowa zbudowana według patentu Jamesa Watta w 1848 roku we Freibergu w Niemczech.

Regulator odśrodkowy

Zasada działania regulatora odśrodkowego jest prosta, im szybciej obraca się wał, tym większe obciążenia rozchodzą się pod działaniem siły odśrodkowej i tym bardziej jest zablokowany rurociąg parowy. Obniżone ciężary - otwarcie rurociągu parowego.
Podobny system był od dawna znany w branży młynarskiej do regulacji odległości między kamieniami młyńskimi.
Watt przystosował regulator do silnika parowego.

Urządzenie do dystrybucji pary

Układ zaworów tłokowych

Rysunek został sporządzony przez jednego z asystentów Watta w 1783 roku (listy są dla wyjaśnienia). B i B - tłoki połączone ze sobą rurą C i poruszające się w rurze D połączone ze skraplaczem H oraz rurami E i F z cylindrem A; G - rurociąg parowy; K - pręt służący do przenoszenia materiałów wybuchowych.
W pokazanej na rysunku pozycji tłoków BB przestrzeń rury D pomiędzy tłokami B i B oraz dolna część cylindra A pod tłokiem (nie pokazano na rysunku), przylegająca do F, są wypełnione parą, natomiast w górnej części cylindra A, nad tłokiem, komunikując się przez E i przez C z kondensatorem H - stan rozrzedzenia; gdy BB jest podniesiony powyżej F i E, dolna część od A do F będzie komunikować się z H, a Górna część przez E i D - z linią parową.

przyciągający wzrok rysunek

Jednak do 1800 W nadal stosowano zawory grzybkowe (metalowe tarcze podnoszone lub opuszczane nad odpowiednimi oknami i napędzane skomplikowanym systemem dźwigni), ponieważ produkcja systemu „zaworów tłokowych” wymagała dużej precyzji.

Opracowaniem mechanizmu dystrybucji pary zajmował się głównie asystent Watta William Murdoch.

Murdoch kontynuował ulepszanie mechanizmu dystrybucji pary iw 1799 opatentował szpulę w kształcie litery D (szpulę pudełkową).

W zależności od położenia szpuli, okna (4) i (5) komunikują się z zamkniętą przestrzenią (6) otaczającą szpulę i wypełnioną parą lub z wnęką 7 połączoną z atmosferą lub skraplaczem.

Po wszystkich ulepszeniach zbudowano następującą maszynę:

Para za pomocą dystrybutora pary podawana była naprzemiennie do różnych wnęk cylindra, a regulator odśrodkowy sterował zaworem dopływu pary (jeśli maszyna zbyt mocno przyspieszała, zawór był zamykany i odwrotnie, jeśli zbyt mocno zwalniał).

wideo wizualne

Ta maszyna mogła już działać nie tylko jako pompa, ale także uruchamiać inne mechanizmy.

W 1784 r Watt otrzymał patent na uniwersalny silnik parowy(patent nr 1432).

O młynie

W 1986 roku Bolton i Watt zbudowali w Londynie młyn ("Albion Mill"), napędzany silnikiem parowym. Po uruchomieniu młyna rozpoczęła się prawdziwa pielgrzymka. Londyńczycy byli żywo zainteresowani ulepszeniami technicznymi.

Watt, nie obeznany z marketingiem, był urażony faktem, że obserwatorzy ingerują w jego pracę i zażądał odmowy dostępu osobom z zewnątrz. Bolton natomiast uważał, że powinni dowiedzieć się o samochodzie jak najwięcej więcej osób i dlatego odrzucił prośby Watta.
Generalnie Bolton i Watt nie odczuli braku klientów. W 1791 r. młyn spłonął (a może został podpalony, gdyż młynarze bali się konkurencji).

Pod koniec lat osiemdziesiątych Watt przestaje ulepszać swój samochód. W listach do Boltona pisze:
„Jest bardzo możliwe, że poza pewnymi usprawnieniami w mechanizmie maszyny, nic lepszego niż to, co już wyprodukowaliśmy, nie będzie dozwolone przez naturę, która dla większości rzeczy ustanowiła swoje nec plus ultra (łac. „nigdzie indziej”) ”.
A później Watt twierdził, że w silniku parowym nic nowego nie może odkryć, a jeśli się tym zajmuje, to tylko poprawianie szczegółów i weryfikacja wcześniejszych wniosków i spostrzeżeń.

Lista literatury rosyjskiej

Kamensky A.V. James Watt, jego życie oraz działalność naukowa i praktyczna. Petersburg, 1891
Weisenberg L.M. James Watt, wynalazca silnika parowego. M.-L., 1930
Leśnikow M.P. Jamesa Watta. M., 1935
Konfederaci I.Ya. James Watt jest wynalazcą silnika parowego. M., 1969

Można zatem założyć, że pierwszy etap w rozwoju maszyn parowych już za nami.

Cytat z TSB

Uniwersalny silnik Watta, ze względu na swoją wydajność, był szeroko stosowany i odegrał dużą rolę w przejściu na kapitalistyczny produkcja maszyn. „Wielki geniusz Watta”, pisał K. Marks, „ujawnia się w tym, że patent, który uzyskał w kwietniu 1784 r., opisujący maszynę parową, przedstawia go nie jako wynalazek tylko do celów specjalnych, ale jako silnik uniwersalny przemysł na dużą skalę ”(K. Marks, Capital, t. 1, 1955, s. 383-384).

Fabryka Watta i Boltona do 1800 roku została zbudowana przez St. 250 parowozów, a do 1826 r. w Anglii było ich do 1500 parowozów o łącznej pojemności ok. 2 tys. 80000 KM Z nielicznymi wyjątkami były to maszyny typu Watt. Po 1784 Watt zajmował się głównie ulepszaniem produkcji, a po 1800 całkowicie przeszedł na emeryturę.

Wcześniej ten artykuł został opublikowany przeze mnie na geektimes

Wszelkie prawa zastrzeżone © 2015
Jakiekolwiek wykorzystanie materiałów jest dozwolone tylko z aktywnym linkiem do źródła

Maszyna parowa

Maszyna parowa- silnik cieplny o spalaniu zewnętrznym, który zamienia energię pary wodnej na pracę mechaniczną ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka, a następnie na ruch obrotowy wału. W szerszym znaczeniu, silnik parowy to każdy silnik spalinowy, który zamienia energię pary w pracę mechaniczną.

Pierwszą maszynę parową zbudowano w XVII wieku. Papen w 1690 r. i przedstawiał cylinder z tłokiem, który został podniesiony przez działanie pary i obniżony przez ciśnienie atmosfery po zagęszczeniu pary wydechowej. Na tej samej zasadzie w 1705 r. zbudowano parowozy Savery i Newcomen, aby wypompowywać wodę z kopalń. Ostatecznych ulepszeń silnika parowego dokonał James Watt w 1769 roku.

wynalazek i rozwój

silnik wat pary fabryka

Pierwsze znane urządzenie napędzane parą opisał w I wieku Bohater Aleksandrii. Para wydobywająca się stycznie z dysz zamocowanych na kuli wprawiała kulę w ruch obrotowy. Prawdziwa turbina parowa została wynaleziona znacznie później, w średniowiecznym Egipcie, przez XVI-wiecznego tureckiego astronoma, fizyka i inżyniera Takiyuddin al-Shami. Zaproponował metodę obracania rożna za pomocą strumienia pary kierowanej na łopatki zamocowane na obręczy koła. Podobną maszynę zaproponował w 1629 włoski inżynier Giovanni Branca do obracania cylindrycznego urządzenia kotwiczącego, które naprzemiennie podnosiło i uwalniało parę tłuczek w moździerzach. Przepływ pary w tych wczesnych turbinach parowych nie był skoncentrowany, a większość jej energii była rozpraszana we wszystkich kierunkach, co powodowało znaczne straty energii.

Jednak dalszy rozwój silnika parowego wymagał warunków ekonomicznych, w których konstruktorzy silników mogliby skorzystać z ich wyników. Takie warunki nie istniały ani w starożytności, ani w średniowieczu, ani w renesansie. Pierwszą maszynę stworzył hiszpański wynalazca Hieronimo Ayans de Beaumont, którego wynalazki wpłynęły na patent T. Severiego. Zasadę działania i zastosowanie maszyn parowych opisał także w 1655 r. Anglik Edward Somerset. W 1663 roku opublikował projekt i zainstalował na ścianie Wielkiej Wieży zamku Raglan urządzenie parowe do podnoszenia wody (wnęki w murze, w których zainstalowano silnik, były widoczne jeszcze w XIX wieku). Jednak nikt nie chciał ryzykować pieniędzy na tę rewolucyjną nową koncepcję, a silnik parowy pozostał nierozwinięty. Jednym z eksperymentów francuskiego fizyka i wynalazcy Denisa Papina było stworzenie próżni w zamkniętym cylindrze. W połowie lat siedemdziesiątych XVI wieku w Paryżu współpracował z holenderskim fizykiem Huygensem nad maszyną, która wypychała powietrze z cylindra, eksplodując w nim proch strzelniczy. Widząc niekompletność powstałej przez to próżni, Papin, po przybyciu do Anglii w 1680 r., stworzył wariant tego samego cylindra, w którym uzyskał pełniejszą próżnię za pomocą wrzącej wody, która skondensowała się w cylindrze. W ten sposób był w stanie podnieść ciężar przymocowany do tłoka za pomocą liny przerzuconej przez bloczek. System działał jedynie jako model demonstracyjny: aby powtórzyć proces, cała aparatura musiała zostać zdemontowana i ponownie złożona. Papen szybko zdał sobie sprawę, że aby zautomatyzować cykl, para musiała być produkowana oddzielnie w kotle. Dlatego Papin jest uważany za wynalazcę kotła parowego, torując w ten sposób drogę do silnika parowego Newcomen. Nie zaproponował jednak projektu działającego silnika parowego. Papin zaprojektował także łódź napędzaną odrzutowym kołem w połączeniu koncepcji Taqi al-Din i Severi; przypisuje się mu również wynalezienie wielu ważnych urządzeń, takich jak zawór bezpieczeństwa.

Żadne z opisanych urządzeń nie zostało w rzeczywistości wykorzystane jako środek do rozwiązywania użytecznych problemów. Pierwszym silnikiem parowym użytym do produkcji był „wóz strażacki”, zaprojektowany przez angielskiego inżyniera wojskowego Thomasa Savery'ego w 1698 roku. Severi otrzymał patent na swoje urządzenie w 1698 roku. Była to pompa parowa tłokowa i oczywiście niezbyt wydajna, ponieważ ciepło pary tracone było za każdym razem, gdy zbiornik był schładzany, i dość niebezpieczna w eksploatacji, ponieważ z powodu wysokiego ciśnienia pary czasami zbiorniki i rurociągi silnika eksplodował. Ponieważ urządzenie to mogło służyć zarówno do obracania kół młyna wodnego, jak i do wypompowywania wody z kopalń, wynalazca nazwał je „przyjacielem górnika”.

Następnie angielski kowal Thomas Newcomen zademonstrował swój „silnik atmosferyczny” w 1712 roku. Był to ulepszony silnik parowy Severi, w którym Newcomen znacznie obniżył ciśnienie robocze pary. Pierwszym zastosowaniem silnika Newcomen było pompowanie wody z kopalni głębinowej. W pompie kopalnianej wahacz był połączony z prętem, który schodził do kopalni do komory pompy. Ruchy posuwisto-zwrotne ciągu były przenoszone na tłok pompy, która dostarczała wodę do góry. To właśnie pompa Newcomena stała się pierwszym silnikiem parowym, który znalazł szerokie zastosowanie w praktyce.

W 1781 roku James Watt opatentował silnik parowy, który wytwarzał ciągły ruch obrotowy wału (w przeciwieństwie do pompy parowej Newcomen). Silnik Watt, moc dziesięć Konie mechaniczne, dzięki dostępności węgla i wody stało się możliwe, aby zainstalować i używać w dowolnym miejscu w dowolnym celu. Zwyczajowo początek rewolucji przemysłowej w Anglii kojarzy się z silnikiem Watta.

Pierwszy dwucylindrowy silnik parowy próżniowy w Rosji został zaprojektowany przez mechanika I.I. Polzunova w 1763 r. i zbudowany w 1764 r. do obsługi miechów w fabrykach Barnaula Kolyvano-Voskresensky.

Dalszym wzrostem wydajności było zastosowanie pary pod wysokim ciśnieniem (Amerykanin Oliver Evans i Anglik Richard Trevithick). Trevithick z powodzeniem zbudował przemysłowe, wysokociśnieniowe silniki jednosuwowe, znane jako „silniki Cornish”. Pracowały przy 50 psi, czyli 345 kPa (3,405 atmosfer). Jednak wraz ze wzrostem ciśnienia wzrastało też niebezpieczeństwo wybuchów w maszynach i kotłach, co początkowo prowadziło do licznych wypadków. Z tego punktu widzenia najważniejszym elementem maszyny wysokociśnieniowej był zawór bezpieczeństwa, który uwalniał nadciśnienie. Niezawodna i bezpieczna eksploatacja rozpoczęła się dopiero wraz z gromadzeniem doświadczenia i ujednoliceniem procedur budowy, eksploatacji i konserwacji sprzętu.

Francuski wynalazca Nicolas-Joseph Cugnot zademonstrował w 1769 roku pierwszy działający samobieżny pojazd parowy: „fardier a vapeur” (wózek parowy). Być może jego wynalazek można uznać za pierwszy samochód. Samobieżny ciągnik parowy okazał się bardzo przydatny jako mobilne źródło energii mechanicznej, które wprawiało w ruch inne maszyny rolnicze: młocarnie, prasy itp. W 1788 r. wzdłuż rzeki Delaware pływał już parowiec zbudowany przez Johna Fitcha Rzeka między Filadelfią (Pensylwania) a Burlington (stan Nowy Jork). Na pokład zabrał 30 pasażerów i jechał z prędkością 7-8 węzłów. 21 lutego 1804 roku w fabryce żelaza Penydarren w Merthyr Tydfil w południowej Walii zademonstrowano pierwszą samobieżną lokomotywę parową, zbudowaną przez Richarda Trevithicka.

SILNIK PAROWY – silnik cieplny, w którym energia potencjalna pary pochodzącej z kotła parowego zamieniana jest na pracę mechaniczną ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka.

Proces pracy silnika parowego wynika z okresowych ciśnień pary w qi-lin-d-re (para, wchodząc do chi-lindr silnika parowego, ras-shi-rya-et-sya i re- me-scha-et tłok). Ruch powrotny-ale-na-krokowy tłoka przed-ob-ra-zu-et-sya za pomocą cr-in-thorn-no-go me-ha-bottom -ma w ruchu obrotowym va- la. W silniku parowym o podwójnym działaniu (zwiększa szybkość pracy, poprawia płynność ruchu) para, za pomocą si-ste-we pa-ro-ras-pre-de-le-niya z kolei- ryod-ale tak-et-sya po obu stronach qi-li-nd-ra, from-ra-bo-tan-ny steam z kolejnym set-ro-you you-ho-dit w atmosferze lub w kon-den-sob. Aby zmniejszyć te same straty te-p-lo-out chi-lindr silnika parowego ok-ru-zha-et-sya pa-ro-how ru-head-koy (ka-me-ra dla under-der -zh-niya na przykład, ale w stujang-tej temperaturze ścian qi-lin-d-ra).

Silniki parowe są de-la-yut-by-the-name - na stacjonarne, niestacjonarne, niestacjonarne (ponowne przenoszenie i transport -nye); w zależności od zastosowania pa-ru - niskie ciśnienie (do 1,2 MPa), średnie ciśnienie (do 6 MPa), ci-tak-tak-co-go (powyżej 6 MPa); w zależności od liczby obrotów, va-la - cicha praca (do 50 obr/min), szybka (do 1000 obr/min); przez ciśnienie, you-pus-kae-mo-go-pa-ra - con-den-sa-qi-on-nye (ciśnienie w con-den-sa-to-re 0,01-0,02 MPa), wydech (ciśnienie 0,11 -0,12 MPa), termiczny do realnego celu lub do pary pojemników turystycznych (daj-le-ni-jedz od 0,12 MPa do 6 MPa) w zależności od wartości od -bo-ra (na przykład ogrzewanie, ponowne- ge-not-ration, tech-no-logiczne procesy); zgodnie z rasą-według qi-lin-d-ditch - go-ri-zone-tal-nye, on-clone-nye, ver-ti-kal-nye; według liczby qi-lin-d-ditch - jeden-ale-qi-lin-d-ro-vye, wiele-qi-lin-d-ro-vye, double-en-nye, stro-en-nye i inne, w pewien sposób, każda tsi-lindr pi-ta-et-sya pierwotna para jednego i tych samych parametrów (w tym -jesteśmy para-ral-lel-ale). Czy silniki parowe wielokrotnie-ra-shi-re-niya, w niektórych parach po-wa-tel-ale ras-shi-rya-et-Xia w 2, 3, 4 qi-lin-d-rah v-ras-melting volume-e-ma, przechodząc od qi-lin-d-ra do qi-lindr poprzez tzw. re-si-ve-ry (kol-lek-to-ry). Specjalna grupa-pu składa się z silników parowych prosto-dokładnych, w niektórych przypadkach wypuszczających parę z Los-ti qi-lin-d-ra osu-more-st-in-la-et-skraj tłok-nya (przez dodatkowe okno-ale otwieranie tłoka pod koniec fazy ka-zh-doy, przez jakiś rój pary on-ki-da-et qi-lindr), co zwiększa wydajność maszyna.

Pierwsze znane urządzenie-swarm-st-in, when-in-di-mine w ruchu pary (eo-li-pił), było-lo opi-sa-no Gero-nome Alek-san- d-riy-skim. Pierwsze eksperymenty z parą w ka-che-st-ve medium-st-va do produkcji przeprowadzono już w XVII wieku. W 1680 r. D. Pa-pen wynalazł pa-ro-wyje ko-tel, w 1698 r. T. Se-ve-ri wynalazł silnik parowy do pompowania wody z kopalń (pa-ro-wyje on-gne-ta-tel -ale-vsa-sy-vayu-shchy on-sos). W 1707 roku na-sos Se-ve-ri zostało napisane przez Piotra I i us-ta-nov-len w letnim ogrodzie w St. Peter-ter-burg-ge dla wody da-chi w tle-tan .

So-ver-shen-st-in-va-nie i in-ten-siv-noe użycie silnika parowego rozpoczęło się w XVIII wieku, kiedy główny no-dos-ta - nurt hydro-ro-si -lo-vyh us-ta-no-wok (dla-vi-si-bridge z warunków me-st-ny) zaczęło się przed piątym-w-v- pojawienie się przedsiębiorstw metalurgicznych, z -dre-tion w produkcji maszyn przędzalniczych, tkackich i innych. W 1712 r. T. New-ko-men wynalazł maszynę parową do napędzania pomp kopalnianych. W Rosji maszyna parowa New-ko-me-na was-la us-ta-nov-le-na w 1772 r. w Kronsztadzie do pompowania wody z do-ka. Pierwszy silnik parowy w Rosji, zbudowany na I.I. Half-zu-no-vym w latach 1764-1766 na dostawę powietrzno-du-ho-wydmuchowych futer pieców pla-vil. Pierwszą maszynę parową jako maszynę uniwersalną stworzył J. Wattom w latach 1774-1784. W Rosji maszyna parowa Uat-ta po raz pierwszy stała się – czy to z-do-lyat – pod kierownictwem K.K. Gas-coy-na na Alek-san-d-rov-sky ma-well-fak-tu-re w 1805 r.; jedna z maszyn o mocy 60 litrów. z. (44,1 kW) w 1820 r. byłaby-la-stave-le-na na podwórku mo-no-ny w Petersburgu. Na-chi-naya od 1820 roku E.A. i ja. Che-re-pa-but-you buduje około 20 parowozów o mocy od 2 do 60 KM. z. (od 1,47 do 44,1 kW). Silniki parowe były używane jako napędy wodne w przepompowniach-qi-yah, steam-ro-in-zah, steam-ro-ho-dah, pa-ro-av-to-mo-bi-lyah i inne media transportowe-st-wah.

W drugiej połowie XIX wieku maszyna parowa dotarła do dos-tig-la you-so-coy step-pe-no so-ver-shen-st-va. Przez 100 lat rozwoju moc silnika parowego wzrosła z 5-10 KM. z. (3,68-7,35 kW) do 20 000 litrów. z. (14,7 MW); ciśnienie pary on-da-vae-mo-go od 0,01 MPa do 12 MPa; temperatura pary od 100 do 400 °C; liczba obrotów od 20-30 do 1000 obr/min.

Jednak w połowie XX wieku parowozy byś-nie-przemieszczał-ha-te-la-mi spalinami, pa-ro-ty-mi tour-bi-na-mi, sprawnością coś jest wyższe. W swoim własnym rozwoju silniki parowe są w stanie wymyślać nowe obszary wiedzy; powstały na bazie doświadczenia produkcyjnego, parowozy w-set-vi-czy przed naukowcami-my-mi szereg pytań, rozwiązanie ktoś stworzył-tak-lo nowa nauka-ku - techniczne ter-mo-di-na-mi -ku.