10186

Техника XVII - XVIII вв. Создание и использование паровой машины

Научная статья

Логика и философия

Техника XVII-XVIII вв. Создание и использование паровой машины На протяжении практически всего XVII в. главным источником энергии оставался водяной двигатель. О его потенциальных возможностях свидетельствует крупнейшая гидротехническая установка сооруженная на реке Сена

Русский

2013-03-21

43.5 KB

12 чел.

Техника XVII - XVIII вв. Создание и использование паровой машины

На протяжении практически всего XVII в. главным источником энергии оставался водяной двигатель. О его потенциальных возможностях свидетельствует крупнейшая гидротехническая установка, сооруженная на реке Сена в 1682 г. Она состояла из 13 колес диаметром по 8 м, служивших для привода в действие более 200 насосов. С их помощью подавалась вода на высоту до 160 м для обеспечения функционирования фонтанов Версаля грандиозного дворцово-паркового комплекса в пригороде Парижа. Вместе с тем главным стимулом использования энергии воды служило растущее фабричное производство. В большей степени это относилось к Англии, где бурно развивалась текстильная промышленность.

К началу XVIII в. возможности гидравлического двигателя оказались исчерпанными. Постоянный рост промышленного производства привел к необходимости поиска новых источников энергии. Учитывая достижения естественных наук того времени, можно с уверенностью сказать, что время создания парового двигателя было исторически предопределено. Действительно, в 1698 г. английский инженер Томас Севери сконструировал первую в мире паровую машину. Единственным ее назначением была откачка воды из шахт, поэтому за ней закрепилось название «Друг рудокопа» Мощность машины составляла всего 3 л. с, (лошадиные силы). Она была крайне неэкономичной и взрывоопасной. Эти недостатки попытался устранить Томас Ньюкомен. В 1711 г. он создал пароатмосферную машину мощностью 8 л. с. Она потребляла в трое меньше топлива и имела в 8 раз большую производительность труда. Безопасность ее использования гарантировал предохранительный клапан, через который выходил лишний пар. Машины Ньюкомена получили довольно широкое распространение в Англии, а затем в Германии и Франции. Однако область их применения по-прежнему ограничивалась процессом откачки воды.

Первый в мире универсальный паровой двигатель изобрел русский механик И. И. Ползунов (1728 - 1766 гг.). Он родился в Екатеринбурге в семье рядового солдата. Окончив горнозаводскую школу, Ползунов стал трудиться на уральских профильных предприятиях. За успехи в овладении специальностью его перевели на Алтай в Колывано-Воскресенский горнопромышленный округ, находившийся в ведении императорского кабинета. Работу на Барнаульском заводе Ползунов совмещал с самообразованием. Он изучал труды М..В, Ломоносова и Д, Папена. Ознакомившись с изобретениями Т. Севери и Т. Ньюкомена, Ползунов решил создать принципиально новую паровую машину непрерывного действия.

В апреле 1763 г. в канцелярию Екатерины II поступила докладная записка с проектом данного изобретения. Непрерывность работы двигателя достигалась автором путем применения двух цилиндров, поршни которых поочередно передавали ход на общий вал. Такое решение проблемы стало революционным переворотом в области прикладной механики, поскольку непрерывность действия паровых машин способствовала их универсализации, т. е. использованию в различных отраслях экономики. Однако приближенные Екатерины II этого понять не смогли. Через семь месяцев вышел специальный указ императрицы, в котором предписывалось наградить автора уникального изобретения щедрой денежной премией и повысить его в чине. Между тем в документе ничего не говорилось о необходимости промышленного внедрения проекта Ползунова. Правда, один из пунктов указа гласил о желательности командировать автора на учебу в Академию наук. В случае его исполнения И. И. Ползунов вполне мог встретиться в Санкт-Петербурге с MB. Ломоносовым, и тогда судьба русской паровой машины могла быть иной. В это время Ломоносов сам занимался изобретательством. Он конструировал плавильную и стекловаренную печи, пытался создать машину для получения атмосферного электричества и громоотводное устройство, уделял внимание усовершенствованию парового двигателя.

Местное начальство не нашло возможным отлучать И. И. Ползунова от выполнения непосредственных обязанностей, не проявив серьезной заинтересованности в его изобретении. Даже в такой ситуации Ползунов при поддержке немногочисленных помощников все же собирает свою машину. Но проверить ее в действии не успевает. Испытание машины состоялось через четыре дня после кончины механика. Проработав почти два месяца, она принесла прибыль в 12 тыс. р. Затем котел дал течь, устранением которой никто никогда не занимался. 21 июля 1768 г. комиссия Академии наук приняла решение поместить машину Ползунова в кунсткамере, но и там она не сохранилась.

Заграницей проект универсального парового двигателя появился в начале 70-х гг. 17 в. Он принадлежал английскому теплотехнику Джеймсу Уатту. К 1778 г. в г. Сохо вблизи Бирмингема была построена паровая машина с непрерывным вращательным движением. В 1781 г. это изобретение получило патент. Область применения универсальных паровых двигателей постоянно расширялась. Они использовались для привода всевозможных станков на предприятиях Англии. В 1785 г там уже действовали 144 таких машины обшей мощностью 2009 л. с. Они получили распространение и в других странах Европы.

В конце XVIII в. возникло вполне закономерное стремление использовать паровой двигатель на транспорте. Первую попытку применить его для передвижения по воде предпринял французский изобретатель Дени Папен. Он изготовил паровую лодку, модель которой оказалась неудачной и развития не получила. Более удачлив был Роберт Фултон. Находясь в США, он построил колесное судно «Клермонт», приводимое в движение паровым двигателем мощностью 20 л. с. В августе 1807 г. оно совершило рейс от Нью-Йорка до Олбани протяженностью 280 км. Дальнейшее развитие пароходства стало продвигаться довольно быстро. В 1813 г. появился первый пароход в России под названием «Елизавета». Параллельно осуществлялись попытки использовать паровой двигатель в наземном транспорте. В 1802 г. Ричард Тревитик сконструировал и испытал автомобиль на паровой тяге, а через год поставил его на рельсы. Получившийся паровоз мог вести состав с грузом до 10 т. со скоростью 8 км в час. Однако Тревитик так и не вошел в историю техники в качестве основателя локомотивостроения.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53167. Дніпропетровщина в долі Олеся Гончара 39.5 KB
  Б: Так третій рік пауза Вона теж училась зі мною на фізматі. А вона Вона пауза Нічого не знала. Звичайно вона може зустріти красивішого за мене розумнішого і ще мало чого Але я глибоко переконаний що пауза серця пауза саме такого серця пауза не зустріне. А Шура любила саме таке як моє пауза по збільшенню вгору Тисячами різних граней світиться кожне людське серце.
53168. Олесь Гончар – сумління України… 84.5 KB
  Олесь знав свою маму лише з фотографій. Перед війною Олесь Гончар писав оповідання вони публікувалися. Коли весна смичком струмка заграє Тоді ми з днем народження вітаєм Славетного Олеся Гончара Олесь Гончар сумління України Любов пречиста.
53169. Виховна година з використанням методики ТРВЗ. Гордість 28 KB
  Гордість Мета. Уточнити уявлення людей про гордість.Ломаковича Добротолюбие избранное для мирян прислів'я про гордість портрет В. А що таке гордість горда людина До якої складової частини людського я можна віднести дане поняття VI.
53170. Виховна година: «Чужого горя не буває» 50.5 KB
  Тип заняття: подорож до Країни Доброти Обладнання: паперові долоньки сонечко замок країни Доброти вислови про добро мультимедійний екран презентація костюми дітей. Хід заняття На дошці малюнок замку Доброти епіграф кінцівку якого діти повинні сказати в кінці заняття: У цьому світі є тільки одна річ перед якою належить схилятися це геній і одна річперед якою слід упасти на коліна це ...
53171. Ділення многочленів за схемою Горнера 165.5 KB
  Прутков Мета уроку: Освітня: Формування вмінь ділити многочлен на двучлен користуючись схемою Горнера; навчити розвязувати рівняння вищих степенів за допомогою схеми Горнера. Розвиваюча: розвивати алгоритмічне мислення учнів використовуючи синтаксис і правила застосування операторів циклу з параметром з передумовою з післяумовою; вміння виконувати змінювати і складати циклічні програми із заздалегідь відомою кількістю повторень невідомою кількістю повторень; задавати початкові значення змінним які використовуються в циклі; вибирати...
53172. Урок географии в 6-м классе по теме "Горы суши" 31.5 KB
  Задачи: а сформировать знания: о различиях гор по высоте об изменениях гор во времени под влиянием внешних и внутренних сил о значении гор для человека б развивать практические умения работать с физической картой шкалой высот; научить обозначать горы на контурной карте; Оборудование: географический атлас 6 класса у каждого ученика физическая карта России физическая карта мира видеофрагмент Кавказ Сход лавины в горах презентация урока в POWER POINT песня В. âГоры сушиâ тема сегодняшнего урока. 1 Цели и задачи...
53173. Умный хозяин 127 KB
  Осень – пора богатого урожая, его пестрые краски мы видим на нашем рынке. Поработаем со стихотворением С. Михалкова «Овощи» и узнаем, что хозяйка купила на базаре, по цвету овощей выберем себе настроение...
53174. Конкурсна програма на 8 березня «Найвродливіша, найкмітливіша господарочка» 244.5 KB
  2 вед Усіх затьмарять сьогодні красою Ви мабуть згодні зі мною Тож ми радо всім побажаєм: Щоб сонце світило мирно і ясно А наші жінки щоб були прекрасні 1 вед Доброго дня шановні гості учителі та учні нашої школи 2 вед Сьогодні ми зібралися з вами в цій святковій залі щоб провести конкурс краси і молодості. 1 вед Є у нашій школі мама Над всіма найголовніша Треба їй про все подбати...
53175. Світове господарство. Міжнародний географічний поділ праці 141 KB
  Міжнародний географічний поділ праці. Мета: сформувати в учнів систему уявлень про поняття світове господарство міжнародний поділ праці всесвітня інтеграція ; систематизувати знання учнів про закономірності розвитку світового господарства та його структуру; розвивати навички роботи з картою та комп'ютером; сприяти розвитку глобального світосприйняття учнів; формувати комунікативні інформаційні полікультурні соціальні компетентності; сприяти розвитку економічного мислення учнів; виховувати пізнавальний інтерес до предмету. Міжнародний...