Mae hanes yr injan stêm a'i gymhwysiad

Mae'r ddyfais o beiriannau ager yn drobwynt yn hanes y ddynoliaeth. Rhywle ar droad y ganrif XVII-XVIII dechreuodd disodli llafur llaw, olwynion a dŵr aneffeithlon felinau gwynt ar fecanweithiau hollol newydd ac unigryw - peiriannau ager. Mae'n Daeth diolch iddyn nhw bosibl chwyldro technegol a diwydiannol, a'r cynnydd cyfan o ddynoliaeth.

Ond pwy ddyfeisiodd y peiriant stêm? I ddynolryw mae'n rhwym arno i'w? A phan oedd hynny? Mae'r holl gwestiynau hyn ac rydym yn ceisio dod o hyd i atebion.

Cyn ein cyfnod

Mae hanes yr injan stêm yn dyddio'n ôl i'r ganrif gyntaf CC. Disgrifiodd Geron Aleksandriysky fecanwaith sy'n dechrau gweithio dim ond pan fydd yr effeithir arnynt gyplau. Mae'r ddyfais yn balŵn, a oedd yn ffroenell sefydlog. O nozzles ymylu allan stêm, gan achosi i'r modur i gylchdroi. Hwn oedd y ddyfais gyntaf sy'n rhedeg ar ager.

Creawdwr y peiriant ager (neu yn hytrach, tyrbin) - Taqi al-Din (athronydd Arabaidd, peiriannydd a seryddwr). Ei ddyfais daeth yn adnabyddus yn eang yn yr Aifft yn yr unfed ganrif XVI. Mae'r mecanwaith wedi ei drefnu fel a ganlyn: lif stêm yn cael ei gyfeirio yn uniongyrchol at y mecanwaith gyda vanes, a phan mwg billowed - llafnau cylchdroi. Rhywbeth tebyg yn 1629 ac yn cynnig y peiriannydd Eidalaidd Dzhovanni Branka. Y brif anfantais o ddyfeisiadau hyn oedd yfed rhy uchel o stêm, sydd yn ei dro yn gofyn am lawer iawn o egni ac nad oedd yn briodol. Mae datblygiadau wedi cael eu gwahardd gan nad yw'r wybodaeth yna gwyddonol a thechnolegol y ddynoliaeth yn ddigon. Yn ogystal, mae'r angen am dyfeisiadau o'r fath yn gyfan gwbl absennol.

dylunio

nid yw y peiriant ager creu yn bosibl tan y bedwaredd ganrif XVII. Ond, cyn gynted ag y lefel stribed o ddatblygiad dynol yn cymryd i ffwrdd, yna yr oedd yr achosion cyntaf a dyfeisgarwch. Er ddifrif oedd ganddynt ar y pryd doeddwn i ddim yn cymryd. Er enghraifft, yn 1663 y gwyddonydd Saesneg a gyhoeddwyd yn y wasg dylunio ei ddyfais, y mae ef a osodwyd yn y castell Rhaglan. Mae ei ddyfais yn cael ei ddefnyddio i godi tyrau dŵr ar y waliau. Fodd bynnag, fel gyda phob newydd a dieithr, y prosiect hwn derbyniwyd gyda amheuaeth, ac nid yw noddwyr ar gyfer ei datblygiad pellach yr oedd.

Mae hanes yr injan stêm yn dechrau gyda'r peiriant paroatmosfernoy ddyfais. Yn 1681, mae gwyddonwyr o'r Ffrangeg Denis Papin ddyfeisiodd ddyfais sy'n pwmpio dŵr o'r pyllau glo. Fel grym gyrru am y tro cyntaf yn defnyddio'r powdr, ac yna cafodd ei ddisodli gan stêm. Felly mae paroatmosfernaya peiriant. Mae cyfraniad enfawr at y gwelliant a wnaed gan y gwyddonwyr o Loegr Tomas Nyukomen a Thomas Savery. cymorth amhrisiadwy hefyd wedi hunanddysgedig dyfeisiwr Rwsia Ivan Polzunov.

Mae ymgais aflwyddiannus Papen

peiriant Paroatmosfernaya, tra bell o fod yn berffaith, wedi denu sylw arbennig ym maes adeiladu llongau. D. Papin eu cynilion olaf ei wario ar brynu cwch bach, sy'n cymryd rhan yn y gosod peiriannau dŵr codi paroatmosfernoy cynhyrchu ei hun. Mae'r mecanwaith gweithredu yn gorwedd yn y ffaith fod, syrthio o uchder, y dŵr yn dechrau i droelli'r olwyn.

Mae ei profion dyfeisydd a gynhaliwyd yn 1707 ar Afon Fulda. Mae llawer o bobl a gasglwyd i weld y wyrth: Cymerwch y cwch afon heb hwyliau a rhwyfau. Fodd bynnag, yn ystod y prawf, roedd damwain: yr injan ffrwydro a lladd nifer o bobl. Mae'r awdurdodau yn ddig yn y dyfeisiwr anffodus a'i wahardd rhag unrhyw waith a phrosiectau. Cafodd y llong ei hatafaelu a'u dinistrio, a bu farw Papen ei hun ychydig flynyddoedd yn ddiweddarach.

gwall

Roedd y stemar Papen oedd yr egwyddor nesaf. Ar waelod y silindr roedd angen i arllwys ychydig bach o ddŵr. Ei ben ei hun lleoli silindr roaster a wasanaethodd i gynhesu'r hylif. Pan ddechreuodd y dŵr yn berwi, mae'r stêm yn cael ei ffurfio, sy'n ymestyn, a godwyd yn piston. O'r gofod uwchben y piston drwy hynofedd falf-offer arbennig. Ar ôl y dŵr dechreuodd i ferwi a syrthiodd anwedd, roedd angen cael gwared ar y Brazier, i gau'r falf i gael gwared ar yr awyr, a thrwy ddŵr oer i oeri y wal silindr. Trwy parau camau o'r fath, a oedd yn y silindr, tew, iddo gael ei ffurfio o dan y gwactod piston a gwasgedd atmosfferig oherwydd grym y ffurflenni piston i'w le gwreiddiol. Yn ystod ei symud i lawr a pherfformio gwaith defnyddiol. Fodd bynnag, mae'r effeithlonrwydd injan stêm Papin yn negyddol. injan llong yn hynod aneconomaidd. Ac yn bwysicaf oll, roedd yn rhy gymhleth ac yn anghyfleus i'w defnyddio. Felly, roedd gan y ddyfais Papen oes dyfodol o'r cychwyn cyntaf.

ddilynwyr

Fodd bynnag, nid yw hanes y peiriant stêm yn dod i ben yno. Nesaf, mae gennym lawer mwy llwyddiannus nag Papen, trodd y gwyddonydd Saesneg Tomas Nyukomen. Mae wedi astudio hir weithiau eu rhagflaenwyr, gan ganolbwyntio ar wendidau. Ac efe a gymerodd y gorau o'u gwaith, a grëwyd yn 1712 ei staff. Mae'r peiriant stêm newydd (llun a ddangosir) Adeiladwyd fel a ganlyn: silindr ddefnyddir mewn sefyllfa fertigol, a'r piston. Cymerodd Newcomen o waith Papen. Fodd bynnag, mae'r parau a ffurfiwyd mewn pot gwahanol. O amgylch y piston yn sefydlog croen annatod, a oedd yn cynyddu'n sylweddol tyndra o fewn y silindr stêm. Mae hyn hefyd yn beiriant paroatmosfernoy (dŵr a godir o'r pwll drwy gyfrwng gwasgedd atmosfferig). Prif anfantais y ddyfais wedi bod yn ei feichus ac aneconomaidd: y peiriant "bwyta" llawer iawn o lo. Fodd bynnag, mae'n budd-daliadau dwyn sylweddol fwy na Papin ddyfais. Felly, mae'n cael ei ddefnyddio ar gyfer bron i hanner can mlynedd yn yr ogofâu a mwyngloddiau. Fe'i defnyddiwyd ar gyfer pwmpio dŵr daear, yn ogystal ag ar gyfer cerbydau sychu. Ceisiodd Tomas Nyukomen i drosi ei gar er mwyn gallu ei ddefnyddio i draffig. Fodd bynnag, methodd ei holl ymdrechion.

Y gwyddonydd nesaf, datganodd ei hun daeth D. Hull o Loegr. Yn 1736 cyflwynodd y byd i ei ddyfais: beiriant paroatmosfernuyu, sydd fel injan oedd y impellers. Mae ei ddatblygiad wedi cael mwy llwyddiannus nag Papen. Yn union nifer o'r llongau hyn yn cael eu cynhyrchu. Maent yn cael eu defnyddio yn bennaf ar gyfer tynnu cychod camlas, llongau a llongau eraill. Fodd bynnag, dibynadwyedd y paroatmosfernoy peiriant diffyg hygrededd a llongau meddu ar hwyliau fel y prif yrrwr.

Er bod gan Hull mwy o lwc na Papen, ei ddyfais colli perthnasedd yn raddol, ac maent yn cael eu gwrthod. Yn dal i gael peiriannau paroatmosfernyh y pryd roedd nifer o ddiffygion penodol.

Mae hanes yr injan stêm yn Rwsia

Daeth y llwyddiant nesaf yn yr Ymerodraeth Rwsia. Yn 1766, mewn planhigyn metelegol yn Barnaul yr injan stêm cyntaf, sy'n cael ei gyflenwi i'r awyr ffwrnais toddi ei greu gan ddefnyddio meginau arbennig. Daeth y crëwr Ivan Ivanovich Polzunov, a oedd am ei wasanaeth i'w wlad, hyd yn oed o ystyried y rheng swyddog. cyflwyno dyfeisydd ei superiors luniadau a chynlluniau "car tân" gallu bweru fegin.

Fodd bynnag, mae ffawd yn chwarae jôc greulon gyda Polzunova: saith mlynedd ar ôl ei ddrafft ei fabwysiadu, ac mae'r car yn cael ei ymgynnull, syrthiodd yn sâl a bu farw o yfed - dim ond un wythnos cyn y profion dechreuodd ei beiriant. Fodd bynnag, mae ei dogfen yn ddigon i gychwyn y peiriant.

Felly, Awst 7, 1766 injan stêm Polzunova lansiwyd a'i roi o dan lwyth. Fodd bynnag, ym mis Tachwedd yr un flwyddyn, mae hi'n torri i lawr. Y rheswm dros y boeler yn waliau rhy denau, na fwriedir ar gyfer y llwyth. Ar ben hynny, ysgrifennodd y dyfeisiwr yn ei gyfarwyddiadau, mai dim ond yn ystod y gall y prawf yn cael ei ddefnyddio pot. Byddai cynhyrchu y boeler newydd yn hawdd fod wedi talu ar ei ganfed, gan fod effeithlonrwydd Polzunova injan stêm yn gadarnhaol. Mae dros 1023 o oriau o waith gyda chymorth arian fwyndoddi mwy na 14 o bunnoedd!

Ond er gwaethaf hyn, nid oes unrhyw un i atgyweirio nad oedd y mecanwaith. casglu injan stêm Polzunova llwch am dros 15 mlynedd yn y warws, er nad y diwydiant byd yn sefyll o hyd a'i ddatblygu. Ac yna yn gyfan gwbl ei dymchwel ar gyfer rhannau. Mae'n debyg, ar y pryd Nid yw Rwsia wedi tyfu eto at y peiriannau ager.

gofynion amser

Yn y cyfamser, nid yw bywyd y fan a'r lle yn sefyll. Ac mae dynoliaeth wedi meddwl yn gyson am i greu mecanwaith i beidio yn dibynnu ar natur fympwyol, ac yn cymryd ffawd rheoli. O'r hwyliau byddai pob hoffi rhoi'r gorau cyn gynted ag y bo modd. Felly, sefydlu mecanwaith parhaol ar gyfer stêm hongian yn yr awyr. Yn 1753 ym Mharis, dyrchafwyd ef gystadleuaeth ymhlith artistiaid, gwyddonwyr a dyfeiswyr. Cyhoeddodd Academi y Gwyddorau y wobr i unrhyw un sy'n gallu creu mecanwaith a all gymryd lle y grym y gwynt. Ond er gwaethaf y ffaith bod yn cymryd rhan yn y gystadleuaeth meddyliau fel L. Euler, D. Bernoulli, Treganna de Lacroix a chynigion synhwyrol eraill nad ydynt yn cael eu cyhoeddi yn un.

Blynyddoedd pasio. Ac y chwyldro diwydiannol yn gosod mwy a mwy o wledydd. Uchafiaeth ac arweinyddiaeth ymhlith y pwerau eraill yn ddieithriad cytew Lloegr. Erbyn diwedd y ddeunawfed ganrif, daeth y crëwr o ddiwydiant ar raddfa fawr yn y DU, a thrwy hynny ennill y teitl monopolist y byd yn y diwydiant hwn. Mae'r mater o sy'n cael ei gyrru pŵer bob dydd yn dod yn fwy a mwy pwysig. Ac injan hwn ei greu.

Y peiriant ager cyntaf yn y byd

1784 oedd ar gyfer Prydain a'r byd troi pwynt yn y chwyldro diwydiannol. A bod y person sy'n gyfrifol am hyn oedd y peiriannydd Saesneg Dzheyms Uatt. Mae'r peiriant stêm, a sefydlwyd ganddo, daeth y mwyaf amlwg darganfod y ganrif.

Dzheyms Uatt am nifer o flynyddoedd yn astudio y darluniau, strwythur ac egwyddorion gwaith o beiriannau paroatmosfernyh. Ac ar sail hyn i gyd, daeth i'r casgliad bod y effeithlonrwydd y peiriant yn angenrheidiol i gydraddoli'r tymheredd y dŵr yn y silindr ac ager, sy'n mynd i mewn i'r mecanwaith. Y brif anfantais paroatmosfernyh beiriannau yw'r angen parhaus i oeri dŵr y silindr. Roedd yn anghyfforddus a nwyddau traul.

Mae'r peiriant ager newydd ei hadeiladu yn wahanol. Felly, y silindr oedd crys arbennig o stêm. Felly sicrhaodd Watt ei gyflwr poeth parhaol. Y dyfeisiwr wedi creu llestr arbennig, drochi mewn i ddŵr oer (cyddwysydd). Mae'n cael ei ymuno tiwb silindr. Pan stêm yn cael ei ddilyn yn y silindr trwy'r bibell, ac a syrthiodd i mewn i'r cynhwysydd yno troi'n ôl at ddŵr. Mae gweithio ar wella ei gar, a grëwyd Watt gwagle yn y cyddwysydd. Felly, yr holl stêm, yn mynd oddi wrth y silindr, tew ynddo. Diolch i arloesi hwn yn cynyddu'r ehangu ager, sydd yn ei dro yn caniatáu i chi dynnu yr un faint o stêm yn llawer mwy o ynni. Roedd llwyddiant y goron.

Crëwyd gan yr injan stêm wedi newid hefyd ac mae'r egwyddor cyflenwad aer. Nawr anwedd cyntaf mynd i mewn o dan y piston, a thrwy hynny codi, ac yna mynd uwchben y piston, gostwng. Felly y strôc yn y mecanwaith dur gwaith nad yw hyd yn oed bod yn bosibl o'r blaen. Mae defnydd o glo un-marchnerth yn bedair gwaith yn llai na, yn y drefn honno, yn y peiriannau paroatmosfernyh, ac yna gofyn am Dzheyms Uatt. injan stêm yn gyflym iawn enillodd y DU gyntaf yn dda, ac yna y byd i gyd.

"Charlotte Dundas"

Ar ôl y byd ei daro gan y ddyfais James Watt, dechreuodd defnydd eang o injans stêm. Felly, ym 1802 yn y DU wedi ei llong gyntaf cwpl - ". Charlotte Dundas" cwch Mae ei crewyr yn credu William Symington. Roedd y cwch yn cael ei ddefnyddio fel y dynnu o cychod yn ôl sianel. Mae rôl y propelor ar y llong chwarae olwyn padlo gosod ar y llym. Mae'r cwch yw'r tro cyntaf profi'n llwyddiannus: dau gychod camlas enfawr lusgo 18 milltir mewn chwe awr. Ar yr un pryd, mae'n ymyrryd yn gryf gyda'r headwind. Ond llwyddodd.

Still, mae'n ei roi ar y jôc, oherwydd eu bod yn ofni bod oherwydd y tonnau cryf, a gafodd eu creu o dan yr olwyn padlo, bydd banciau gamlas yn aneglur. Gyda llaw, "Charlotte," Mynychodd profi pobl, y mae'r byd i gyd yn cael ei ystyried y crëwr y llong gyntaf.

Mae'r llong gyntaf yn y byd

saer llongau English Robert Fulton gyda ei ieuenctid, breuddwydio am llong gyda injan stêm. Ac yn awr ei freuddwyd wedi dod yn ddichonadwy. Ar ôl y ddyfais o injans stêm wedi dod yn hwb newydd i adeiladu llongau. Ynghyd â'r Negesydd America R. Livingston, a gymerodd dros ochr ariannol y mater, cymerodd Fulton fyny drafft y llong gydag injan stêm. Cafodd ei ddyfais gymhleth yn seiliedig ar y syniad o gyriant oar. Yn ôl ochr y llong yn cael eu tynnu mewn nifer o paddles, efelychu amrywiaeth o hwyl. Yn yr achos hwn, padlau ac yna ymyrryd â'i gilydd ac dorrodd. Heddiw, gall un ddweud yn hawdd y gallai yr un effaith yn cael ei gyflawni os bydd pob un o'r tri neu bedwar paddles. Ond o safbwynt gwyddoniaeth a thechnoleg ar y pryd roedd yn amhosibl eu gweld. Felly, roedd gan adeiladwyr llongau llawer mwy cymhleth.

Yn 1803, dyfais Fulton wedi cael ei gyflwyno ar draws y byd. Roedd y stemar yn araf ac yn wastad ar y Seine, meddyliau anhygoel a dychymyg llawer o wyddonwyr a ffigurau Paris. Fodd bynnag, mae llywodraeth Napoleon gwrthod y prosiect, ac adeiladwyr llongau yn flin eu gorfodi i chwilio am ei ffortiwn yn America.

Ac ym mis Awst 1807 llong gyntaf y byd a enwir "Claremont" lle yr injan stêm mwyaf pwerus yn rhan (llun a ddangosir), aeth ymlaen Bae Hudson. Mae llawer o bobl nid yn unig yn credu yn y llwyddiant.

Yn y daith gyntaf, "y Claremont" aeth heb cargo a dim teithwyr. Nid oes unrhyw un eisiau mynd ar daith ar fwrdd y llong tân-anadlu. Ond ar y ffordd yn ôl, roedd y cyntaf i deithwyr - ffermwr lleol, a dalodd chwe ddoleri am docyn. Daeth y cyntaf yn hanes cwmni llongau teithwyr. Fulton yn symud cymaint bod daredevil yn rhoi teithio gydol oes rhad ac am ddim ar eu holl ddyfeisiadau.