De geschiedenis van de stoommachine en de toepassing ervan

De uitvinding stoommachines een keerpunt in de menselijke geschiedenis. Ergens aan het begin van de XVII-XVIII eeuw begon het vervangen van inefficiënte handmatige arbeid, water wielen en windmolens op een geheel nieuwe en unieke mechanismen - stoommachines. Het is dankzij hen werden mogelijke technische en industriële revolutie, en de hele vooruitgang van de mensheid.

Maar wie de stoommachine uitgevonden? Om de mensheid is verplicht? En wanneer was dat? Al deze vragen en we proberen antwoorden te vinden.

Voor onze jaartelling

De geschiedenis van de stoommachine dateert uit de eerste eeuw voor Christus. Geron Aleksandriysky beschreef een mechanisme dat begon te werken alleen als het getroffen koppels. De inrichting is een ballon, die werden nozzle. Van nozzles tangentiaal uit stoom, waardoor wordt veroorzaakt dat de motor roteert. Het was het eerste toestel dat draait op stoom.

De maker van de stoommachine (of liever gezegd, een turbine) - Taqi al-Din (Arabische filosoof, ingenieur en astronoom). Zijn vinding werd alom bekend in Egypte in de zestiende eeuw. - messen roteren stoomstroom direct gericht op het mechanisme schoepen, wanneer rook golfde: het mechanisme is als volgt ingedeeld. Iets dergelijks in 1629 en bood de Italiaanse ingenieur Dzhovanni Branka. Het belangrijkste nadeel van deze uitvindingen was te hoge consumptie van stoom, die op zijn beurt vereist een enorme hoeveelheid energie en was het niet opportuun. De ontwikkelingen zijn opgeschort sinds de toenmalige wetenschappelijke en technologische kennis van de mensheid was niet genoeg. Daarnaast is de behoefte aan dergelijke uitvindingen volledig afwezig.

ontwerp

de oprichting van de stoommachine was niet mogelijk tot de zeventiende eeuw. Maar zodra de strip niveau van menselijke ontwikkeling nam af, dan waren de eerste aanleg of uitvinding. Hoewel serieus hadden ze op dat moment heb ik niet nemen. Bijvoorbeeld, in 1663 het Engels wetenschapper gepubliceerd in de pers te ontwerpen zijn uitvinding, die hij in het kasteel Raglan. Zijn apparaat wordt gebruikt om het water torens op de muren te verhogen. Echter, zoals met alle nieuwe en onbekende, werd dit project ontvangen met twijfel, en sponsors voor zijn verdere ontwikkeling was het niet.

De geschiedenis van de stoommachine begint de uitvinding paroatmosfernoy machine. In 1681, wetenschappers van het Franse Denis Papin uitgevonden inrichting die waterpompen uit de mijnen. Als motor voor het eerst gebruikte poeder en vervolgens werd vervangen door stoom. er paroatmosfernaya So machine. Een enorme bijdrage aan de verbetering die door de wetenschappers uit Engeland Tomas Nyukomen en Thomas Savery. Waardevolle hulp heeft ook autodidact Russische uitvinder Ivan Polzunov.

Een mislukte poging Papen

Paroatmosfernaya machine, terwijl verre van perfect is bijzondere aandacht getrokken op het gebied van scheepsbouw. D. Papin hun laatste spaargeld besteed aan de aankoop van een kleine boot, die zich bezighouden met de installatie van water-hefwerktuigen paroatmosfernoy eigen productie. Het werkingsmechanisme lag in het feit dat, vallen van een hoogte, wordt het water het wiel te draaien.

De uitvinder tests uitgevoerd in 1707 aan de rivier de Fulda. Veel mensen verzameld om te zien het wonder: Neem de rivier boot zonder zeilen en roeispanen. Echter, tijdens de test was er een ongeluk: de motor ontplofte en verschillende mensen gedood. De autoriteiten zijn boos op de ongelukkige uitvinder en verbood hem van alle werkzaamheden en projecten. Het schip werd in beslag genomen en vernietigd, en Papen zelf stierf een paar jaar later.

fout

De stoomboot Papen was de volgende principe. Op de bodem van de cilinder was het nodig om een kleine hoeveelheid water gieten. Vanzelf gelegen koffiebrander cilinder die diende om de vloeistof te verwarmen. Wanneer het water begon te koken, wordt de gevormde stoom, uitstrekkende, verhoogde zuiger. Uit de ruimte boven de zuiger via een speciaal uitgeruste klep drijfvermogen. Nadat het water begon te koken en damp viel, was het noodzakelijk om de vuurpot verwijderen om de klep te sluiten om de lucht te verwijderen en met behulp van koud water aan de cilinderwand te koelen. Door zulke handelingsparen, die in de cilinder was gecondenseerd, werd gevormd onder de zuiger vacuüm en atmosferische druk door de kracht van de zuiger terugkeert naar zijn oorspronkelijke plaats. Tijdens de neerwaartse beweging en het uitvoeren van nuttig werk. Echter, de stoommachine efficiency Papin was negatief. motor van het schip was zeer oneconomisch. En nog belangrijker, het was te ingewikkeld en lastig te gebruiken. Daarom heeft de uitvinding Papen geen toekomst had vanaf het allereerste begin.

volgelingen

Echter, de geschiedenis van de stoommachine niet ten einde. Vervolgens hebben we een veel meer succes dan Papen, draaide het Engels wetenschapper Tomas Nyukomen. Hij is al lang bestudeerde de werken van hun voorgangers, gericht op zwakke punten. En hij nam het beste van hun werken, gemaakt in 1712 haar personeel. De nieuwe stoommachine (foto afgebeeld) werd als volgt geconstrueerd: gebruikt cilinder in een verticale positie en de zuiger. Het Newcomen nam van het werk Papen. De paren gevormd in een andere pot. Rond de zuiger is bevestigd integrale huid, die aanzienlijk toegenomen dichtheid binnen de stoomtrommel. Deze machine heeft ook paroatmosfernoy (water opgewekt uit de mijn middels atmosferische druk). Het belangrijkste nadeel van de uitvinding zijn omslachtig en economisch opgeleverd de machine "aat" een enorme hoeveelheid kolen. Echter, ten goede komt aan het aanzienlijk groter dan Papin uitvinding gebracht. Daarom wordt het gebruikt voor bijna vijftig jaar in de grotten en mijnen. Het werd gebruikt voor het oppompen van grondwater, alsmede voor het drogen voertuigen. Tomas Nyukomen probeerde om zijn auto te zetten om zo in staat zijn om het te gebruiken om het verkeer. Echter, al zijn pogingen mislukten.

De volgende wetenschapper, verklaarde zelf werd D. Hull uit Engeland. In 1736 introduceerde hij de wereld om zijn uitvinding: paroatmosfernuyu machine, die als motor waren de waaiers. De ontwikkeling ervan heeft meer succes dan die van Papen had. Onmiddellijk aantal van deze schepen geproduceerd. Ze worden meestal gebruikt voor het vervoeren van aken, schepen en andere vaartuigen. Echter, de betrouwbaarheid van de machine paroatmosfernoy weinig geloofwaardig en schepen uitgerust met zeilen als de belangrijkste drijfveer.

Hoewel Hull meer geluk gehad dan Papen, zijn uitvinding geleidelijk aan verloren relevantie, en ze zijn afgewezen. Nog steeds paroatmosfernyh machines die tijd waren er vele specifieke tekortkomingen.

De geschiedenis van de stoommachine in Rusland

De volgende doorbraak kwam in het Russische Rijk. In 1766, in een metallurgische installaties in Barnaul de eerste stoommachine, die wordt toegevoerd aan de smeltoven lucht is vervaardigd met speciale balg. Het werd de schepper Ivan Ivanovich Polzunov, die voor zijn diensten aan zijn land de rang van officier zelfs gezien. Inventor presenteerde zijn superieuren tekeningen en plannen "fire car" in staat te drijven balg.

Echter, het lot speelde een wrede grap met Polzunova: zeven jaar na haar ontwerp werd goedgekeurd, en de auto wordt gemonteerd, werd hij ziek en stierf van de consumptie - net een week voor het testen begon met zijn motor. Maar zijn document was voldoende om de motor te starten.

Dus, 7 augustus 1766 Polzunova stoommachine werd gelanceerd en onder belasting geplaatst. Echter, in november van hetzelfde jaar, brak ze naar beneden. De reden voor de ketel te dunne wanden, niet bij de lading beoogd. Bovendien is de uitvinder schreef in zijn aanwijzingen, dat dit alleen tijdens de test kan worden gebruikt pot. De productie van de nieuwe ketel zou gemakkelijk kunnen zijn, omdat de stoommachine Polzunova efficiency positief was. Meer dan 1023 uur werk met de hulp van gesmolten zilver meer dan 14 pond!

Maar ondanks dit, niemand te repareren het mechanisme niet. Stoommachine Polzunova verstoffen meer dan 15 jaar in het magazijn, terwijl de wereld industrie is niet stil en ontwikkeld. En vervolgens volledig werd ontmanteld voor onderdelen. Blijkbaar, op dat moment Rusland is nog niet uitgegroeid tot de stoommachines.

tijd eisen

Ondertussen, het leven op de plek niet staan. En de mensheid heeft voortdurend nagedacht over een mechanisme om niet afhankelijk van de grillige natuur te creëren, en de controle over het lot. Van de zeilen zouden allemaal graag op te geven zo snel mogelijk. Daarom is de oprichting van een permanent mechanisme voor de stoom in de lucht hing. In 1753 in Parijs, werd hij bevorderd concurrentie tussen kunstenaars, wetenschappers en uitvinders. Academy of Sciences kondigde de award aan iedereen die een mechanisme dat de kracht van de wind kan vervangen kan creëren. Maar ondanks het feit dat heeft deelgenomen aan de wedstrijd zoals geesten zoals L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix en andere zinnige voorstellen zijn niet uitgegeven één.

Jaren gingen voorbij. En de industriële revolutie lag steeds meer landen. Primacy en leiderschap onder de andere machten steeds gehavend Engeland. Tegen het einde van de achttiende eeuw, werd het de schepper van de Britse grootindustrie, dus won de titel van wereldkampioen monopolist in deze industrie. De kwestie van gemotoriseerde elke dag meer en meer belangrijk. En deze motor is gemaakt.

De eerste stoommachine in de wereld

1784 was voor Groot-Brittannië en de wereld keerpunt in de industriële revolutie. En de persoon die verantwoordelijk is voor dit was de Engels ingenieur Dzheyms Uatt. De stoommachine, dat hij oprichtte, werd de meest high-profile ontdekking van de eeuw.

Dzheyms Uatt voor meerdere jaren bestudeerde de tekeningen, de structuur en werkingsprincipes van paroatmosfernyh machines. En op basis van dit alles, concludeerde hij dat het rendement van de motor moet de temperatuur van het water gelijk in de cilinder en stoom, waarbij het mechanisme binnenkomt. Het belangrijkste nadeel paroatmosfernyh machines is de constante behoefte aan koelwater van de cilinder. Het was ongemakkelijk en verbruiksartikelen.

De nieuwe stoommachine werd anders geconstrueerd. Dus de cilinder was een speciaal overhemd stoom. Zo Watt beveiligd zijn vaste hete toestand. De uitvinder heeft een werkschip gemaakt, ondergedompeld in koud water (condensor). Is verbonden cilinderbuis. Wanneer stoom wordt gevolgd in de cilinder door de pijp, en viel in de condensator zijn omgezet naar water. Het werken aan de verbetering van zijn auto, Watt creëerde een vacuüm in de condensor. Dus alle stoom overgaat van de cilinder daarin gecondenseerd. Dankzij deze innovatie verhoogt de expansie van stoom, die op zijn beurt stelt u in staat te extraheren dezelfde hoeveelheid stoom is veel meer energie. Het was het succes van de kroon.

Gemaakt door de stoommachine ook veranderd en het beginsel luchttoevoer. Nu eerste dampvormige komt onder de zuiger, waardoor tillen en vervolgens naar boven de zuiger, verlagen. Dus zowel de slag van het mechanisme bewerking van staal dat zelfs toe mogelijk was. Een één-PK kolenverbruik vier keer kleiner dan in respectievelijk paroatmosfernyh machines, en zocht Dzheyms Uatt. Stoommachine won zeer snel de eerste Britse goed, en dan is de hele wereld.

"Charlotte Dundas"

Nadat de wereld werd getroffen door de uitvinding van James Watt, begon wijdverbreide gebruik van stoommachines. Dus, in 1802 in het Verenigd Koninkrijk heeft zijn eerste schip een paar - "Charlotte Dundas" boat De makers geloven William Symington. De boot werd gebruikt als het slepen van schepen per kanaal. De rol van de propeller op het schip speelde een schoepenrad gemonteerd op de achtersteven. De boot is de eerste keer met succes getest: twee enorme aken gesleept 18 mijl in zes uur. Tegelijkertijd is het sterk bemoeid met de tegenwind. Maar hij slaagde.

Toch werd het geplaatst op de grap, omdat ze bang waren dat als gevolg van de sterke golven, die onder de schoepenrad zijn gemaakt, zal kanaal banken wazig waren. By the way, "Charlotte," het testen van mensen aanwezig, waarvan de hele wereld wordt beschouwd als de maker van het eerste schip.

Het eerste schip in de wereld

Engels scheepsbouwer Robert Fulton met zijn jeugd, droomde van een schip met een stoommachine. En nu zijn droom is haalbaar geworden. Na de uitvinding van stoommachines heeft een nieuwe impuls gegeven aan de scheepsbouw te worden. Samen met de Boodschapper van Amerika R. Livingston, die over de financiële kant van de zaak vond, nam Fulton de diepgang van het schip met een stoommachine. Het was een ingewikkeld uitvinding is gebaseerd op het idee van roeispaan voortstuwing. Volgens de zijkanten van het schip werden getrokken in een aantal schoepen, het simuleren van een verscheidenheid aan leuke. In dit geval, peddels en vervolgens met elkaar interfereren en brak. Vandaag de dag kan men gemakkelijk zeggen dat hetzelfde effect kan worden bereikt als alle drie of vier peddels. Maar vanuit het perspectief van wetenschap en technologie op het moment was het onmogelijk om te zien. Daarom scheepsbouwers hadden veel ingewikkelder.

In 1803, heeft Fulton's uitvinding is gepresenteerd over de hele wereld. De stoomboot was langzaam en gelijkmatig op de Seine, verbazingwekkende geest en de verbeelding van vele wetenschappers en cijfers van Parijs. Echter, Napoleon regering verwierp het project, en geërgerd scheepsbouwers werden gedwongen om zijn geluk in Amerika te zoeken.

En in augustus 1807 's werelds eerste schip genaamd "Claremont" waarin de meest krachtige stoommachine was betrokken (foto's), ging on Hudson Bay. Veel mensen gewoon niet geloven in het succes.

In de eerste vlucht, "de Claremont" ging zonder lading en geen passagiers. Niemand wilde gaan op een reis aan boord van het schip vuurspuwende. Maar op de terugweg was er de eerste passagier - een lokale boer, die zes dollar betaald voor een ticket. Hij werd de eerste in de geschiedenis van de passagier rederij. Fulton was zo ontroerd dat waaghals gaf levenslang gratis reizen op al hun uitvindingen.