A história da máquina a vapor e sua aplicação

A invenção de máquinas a vapor foi um ponto de inflexão na história da humanidade. Em algum lugar na virada do séculos XVII-XVIII começou substituindo ineficientes trabalho manual, rodas de água e moinhos de vento em uma completamente novos e únicos mecanismos – motores a vapor. É graças a eles tornou-se possível revolução técnica e industrial, e todo o progresso da humanidade.

Mas quem inventou a máquina a vapor? Para a humanidade é obrigada a? E quando foi isso? Todas estas perguntas e tentamos encontrar respostas.

Antes de nossa era

A história da máquina a vapor remonta aos primeiros séculos aC. Geron Aleksandriysky descrito um mecanismo que começou a trabalhar apenas quando isso afetou casais. O dispositivo é de um balão, que foram fixadas bocal. A partir de bicos tangencialmente para fora vapor, fazendo assim com que a rotação do motor. Ele foi o primeiro dispositivo que funciona com vapor.

O criador da máquina a vapor (ou melhor, uma turbina) – Taqi al-Din (filósofo árabe, engenheiro e astrônomo). Sua invenção se tornou amplamente conhecido no Egito no século XVI. O mecanismo tem sido dispostos como se segue: o fluxo de vapor é dirigido directamente para o mecanismo com palhetas, e quando o fumo billowed – lâminas rodam. Algo semelhante em 1629 e ofereceu o engenheiro italiano Dzhovanni Branka. A principal desvantagem dessas invenções era muito alto consumo de vapor, que por sua vez exigiu uma enorme quantidade de energia e não era apropriado. Desenvolvimentos estão suspensas desde o conhecimento, em seguida, científico e tecnológico da humanidade não era suficiente. Além disso, a necessidade de tais invenções completamente ausentes.

projeto

a criação da máquina a vapor não foi possível até o século XVII. Mas assim que o nível de faixa de desenvolvimento humano decolou, em seguida, houve as primeiras instâncias e invenção. Embora seriamente eles tinham naquela época eu não demorou. Por exemplo, em 1663 o cientista Inglês publicado na imprensa projetar sua invenção, que ele estabeleceu no castelo Raglan. Seu dispositivo é usado para levantar as torres de água nas paredes. No entanto, como com todos os novos e desconhecidos, este projecto foi recebido com dúvidas, e patrocinadores para o seu futuro desenvolvimento não era.

A história da máquina a vapor começa com a máquina invenção paroatmosfernoy. Em 1681, os cientistas do francês Denis Papin inventou um dispositivo que bombeia água das minas. Como uma força motriz para a primeira vez usada a pó, e em seguida foi substituído por vapor. Portanto, há paroatmosfernaya máquina. Uma enorme contribuição para a melhoria feita pelos cientistas da Inglaterra Tomas Nyukomen e Thomas Savery. inestimável ajuda tem também autodidata inventor russo Ivan Polzunov.

A tentativa fracassada Papen

máquina Paroatmosfernaya, embora longe de ser perfeito, tem atraído atenção particular no domínio da construção naval. D. Papin suas últimas economias de gastos com a compra de um pequeno barco, que contratou na instalação de máquinas de levantamento de água paroatmosfernoy própria produção. O mecanismo de acção reside no facto de, cair de uma altura, a água começa a girar a roda.

Seus testes inventor realizado em 1707 no rio Fulda. Muitas pessoas se reuniram para ver o milagre: Pegue o barco rio sem velas e remos. No entanto, durante o teste houve um acidente: o motor explodiu e matou várias pessoas. As autoridades estão irritados com o inventor infeliz e proibiu-o de qualquer trabalho e projetos. O navio foi confiscado e destruído, e ele mesmo Papen morreu alguns anos mais tarde.

erro

O vapor Papen foi o próximo princípio. Na parte inferior do cilindro que era necessário para derramar uma pequena quantidade de água. Por si só localizado torrador cilindro que serviu para aquecer o líquido. Quando a água começou a ferver, o vapor é formada, que se prolonga, levantada pistão. A partir do espaço acima do pistão por meio de uma válvula de flutuabilidade especialmente equipado. Depois que a água começou a ferver e vapor caiu, foi necessário para remover o braseiro, para fechar a válvula para remover o ar, e por meio de água fria para arrefecer a parede do cilindro. Através de tais pares de acção, que estava no interior do cilindro, condensados, foi formado sob o vácuo de pistão e a pressão atmosférica, devido à força do êmbolo retorna ao seu lugar original. Durante o seu movimento para baixo e realizar um trabalho útil. No entanto, a eficiência do motor a vapor Papin foi negativa. motor do navio foi extremamente antieconômico. E o mais importante, que era muito complicado e inconveniente de usar. Portanto, a invenção não tinha Papen futuro a partir do início.

seguidores

No entanto, a história da máquina a vapor não termina aí. Em seguida, temos uma muito mais sucesso do que Papen, virou o cientista Inglês Tomas Nyukomen. Ele tem muito tempo estudou os trabalhos de seus antecessores, concentrando-se nos pontos fracos. E tomou o melhor de suas obras, criadas em 1712 seu pessoal. A nova máquina a vapor (foto mostrada) foi construído como se segue: utilizado cilindro está numa posição vertical, e o pistão. Ele Newcomen tirou de trabalho Papen. No entanto, os pares formada numa panela diferente. Em torno do êmbolo foi fixado pele integral, que aumentou significativamente aperto no interior do cilindro de vapor. Esta máquina também tem paroatmosfernoy (água levantada a partir da mina, por meio de pressão atmosférica). A principal desvantagem do invento ter sido pesado e a sua antieconómico: a máquina "comeu" uma grande quantidade de carvão. No entanto, ele benefícios trazidos significativamente maior do que Papin invenção. Portanto, ele é usado por quase 50 anos nas cavernas e minas. Foi utilizado para a bombagem de águas subterrâneas, bem como para veículos de secagem. Tomas Nyukomen tentou converter seu carro, de modo a ser capaz de usá-lo para o tráfego. No entanto, todas as suas tentativas falharam.

O próximo cientista, declarou-se tornou-se D. Hull da Inglaterra. Em 1736 ele apresentou ao mundo a sua invenção: Máquina paroatmosfernuyu, que como motor foram os impulsores. Seu desenvolvimento teve mais sucesso do que a de Papen. Imediatamente vários destes vasos foram produzidos. Eles são usados principalmente para transportar barcaças, navios e outras embarcações. No entanto, a confiabilidade do paroatmosfernoy máquina de falta de credibilidade e navios equipados com velas como o driver principal.

Apesar de Hull teve mais sorte do que Papen, sua invenção foi perdendo relevância, e eles são rejeitados. Ainda tem máquinas paroatmosfernyh Naquela época, havia muitas falhas específicas.

A história da máquina a vapor na Rússia

O próximo avanço veio no Império Russo. Em 1766, a uma planta metalúrgica em Barnaul a primeira máquina a vapor, que é fornecido para o forno de fusão de ar foi criada usando fole especiais. Tornou-se o criador Ivan Ivanovich Polzunov, que por seus serviços ao seu país ainda dado o posto de oficial. Inventor apresentou seus superiores desenhos e planos "carro de fogo" capaz de alimentar fole.

No entanto, o destino jogou uma piada cruel com Polzunova: sete anos após o seu projecto foi aprovado, eo carro é montado, ele adoeceu e morreu de consumo – apenas uma semana antes de o teste começou seu motor. No entanto, o documento foi suficiente para ligar o motor.

Então, 07 de agosto de 1766 máquina a vapor Polzunova foi lançado e colocado sob carga. No entanto, em novembro do mesmo ano, ela quebrou. A razão para a caldeira para ser paredes muito finas, que não se destinam para a carga. Além disso, o inventor escreveu em suas instruções, que este é apenas durante o teste pode ser usado pote. Produção da nova caldeira teria facilmente pago, porque a eficiência Polzunova motor a vapor foi positiva. Mais de 1023 horas de trabalho com a ajuda de prata fundido mais de 14 libras!

Mas, apesar disso, ninguém para consertar o mecanismo não. máquina a vapor Polzunova juntando poeira há mais de 15 anos no armazém, enquanto a indústria do mundo não está parado e desenvolvido. E então estava completamente desmontado para peças. Aparentemente, naquela época a Rússia ainda não cresceu para os motores a vapor.

requisitos de tempo

Enquanto isso, a vida no local não resistiu. E a humanidade tem constantemente pensado para criar um mecanismo para não depender da natureza caprichosa, e tomar o destino controle. Desde as velas todos gostaríamos de dar-se o mais cedo possível. Portanto, o estabelecimento de um mecanismo permanente para o vapor pairava no ar. Em 1753, em Paris, ele foi promovido a concorrência entre artistas, cientistas e inventores. Academy of Sciences anunciou o prêmio para quem pode criar um mecanismo que pode substituir o poder do vento. Mas, apesar do fato de que participou do concurso tais mentes como L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix e outras propostas sensatas não são emitidos um.

Anos se passaram. E a revolução industrial estava deitado mais e mais países. Primazia e liderança entre os outros poderes, invariavelmente, golpeado Inglaterra. Até o final do século XVIII, tornou-se o criador da grande indústria Reino Unido, assim, ganhou o título de monopolista mundial nesta indústria. A questão de propulsão mecânica a cada dia se torna mais e mais importante. E este motor foi criado.

A primeira máquina a vapor no mundo

1784 foi para a Grã-Bretanha e do mundo ponto de viragem na revolução industrial. E a pessoa responsável por este foi o engenheiro Inglês Dzheyms Uatt. A máquina a vapor, que ele fundou, tornou-se a descoberta de mais alto perfil do século.

Dzheyms Uatt durante vários anos estudados os desenhos, a estrutura e os princípios de funcionamento de máquinas paroatmosfernyh. E com base em tudo isto, concluiu que a eficiência do motor é necessário para igualar a temperatura da água no cilindro e vapor, que entra no mecanismo. A principal desvantagem paroatmosfernyh máquinas é a constante necessidade de água de arrefecimento do cilindro. Era desconfortável e consumíveis.

O novo motor a vapor foi construído contrário. Assim, o cilindro era uma camisa especial de vapor. Assim Watt garantiu seu estado quente permanente. O inventor criou um recipiente especial, mergulhada em água fria (condensador). É juntou tubo do cilindro. Quando o vapor está a ser seguido no cilindro através do tubo, e caiu no condensador não convertido de novo à água. Trabalhando na melhoria de seu carro, Watt criou um vácuo no condensador. Assim, todo o vapor, passa do cilindro, aí condensado. Graças a esta inovação aumenta muito a expansão do vapor, que por sua vez permite que você extraia a mesma quantidade de vapor é muito mais energia. Foi o sucesso da coroa.

Criado pela máquina a vapor também mudou eo princípio de fornecimento de ar. Agora primeiro vapor entra por baixo do êmbolo, levantando-o, assim, e em seguida, indo por cima do êmbolo, reduzindo. Assim, tanto o acidente vascular cerebral no aço de trabalho mecanismo que nem mesmo sido previamente possível. Um consumo de carvão uma cavalos de potência era quatro vezes inferior, respectivamente, em máquinas paroatmosfernyh, e, em seguida, procurou Dzheyms Uatt. máquina a vapor ganhou muito rapidamente o primeiro UK bem, e então o mundo inteiro.

"Charlotte Dundas"

Depois que o mundo foi atingido pela invenção de James Watt, começou uso generalizado de motores a vapor. Então, em 1802, no Reino Unido tem o seu primeiro navio de um casal – barco "Charlotte Dundas." Seus criadores acreditam William Symington. O barco foi usado como o reboque de barcaças por canal. O papel da hélice do navio jogado uma roda de pá montada na popa. O barco é a primeira vez testado com sucesso: dois enormes barcaças rebocadas 18 milhas em seis horas. Ao mesmo tempo que interferiu fortemente com o vento contrário. Mas ele conseguiu.

Ainda, foi colocado sobre a brincadeira, porque eles foram medo que por causa das ondas fortes, que foram criados sob a roda de pás, margens dos canais será desfocada. By the way, "Charlotte", testando pessoas participaram, das quais o mundo inteiro é considerado o criador do primeiro navio.

O primeiro navio do mundo

Inglês construtor naval Robert Fulton com sua juventude, sonhava em um navio com um motor a vapor. E agora seu sonho se tornou viável. Após a invenção de motores a vapor tornou-se um novo impulso à construção naval. Juntamente com o Mensageiro da América R. Livingston, que assumiu o lado financeiro da questão, Fulton assumiu o calado do navio com um motor a vapor. Foi uma invenção complicada é baseado na idéia de propulsão remo. De acordo com os lados do navio foram tiradas em um número de pás, simulando uma variedade de diversão. Neste caso, as pás e, em seguida, interferem um com o outro e quebrou. Hoje, pode-se facilmente dizer que o mesmo efeito pode ser alcançado se todos os três ou quatro pás. Mas a partir da perspectiva da ciência e tecnologia no momento em que era impossível ver. Portanto, construtores navais tinha muito mais complicado.

Em 1803, a invenção de Fulton foi apresentado em todo o mundo. O navio foi lentamente e uniformemente sobre o Sena, mentes surpreendentes e imaginação de muitos cientistas e figuras de Paris. No entanto, o governo de Napoleão rejeitou o projeto, e construtores navais irritados foram forçados a procurar sua fortuna na América.

E em agosto 1807 primeiro navio do mundo com o nome "Claremont", no qual o mais poderoso motor a vapor foi envolvido (foto mostrada), passou a Hudson Bay. Muitas pessoas simplesmente não acreditam no sucesso.

No primeiro vôo "o Claremont" passou sem carga e sem passageiros. Ninguém queria ir em uma viagem a bordo do navio cuspidores de fogo. Mas no caminho de volta, houve o primeiro passageiro – um agricultor local, que pagou seis dólares por um ingresso. Ele se tornou o primeiro na história da empresa de transporte de passageiros. Fulton era tanto propôs que temerário deu curso livre ao longo da vida em todas as suas invenções.