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La historia de la máquina de vapor y su aplicación

La invención de los motores de vapor fue un punto de inflexión en la historia de la humanidad. En algún lugar en el cambio de los siglos XVII-XVIII se comenzó a sustituir el trabajo manual, ruedas y agua ineficientes molinos de viento en un completamente nuevas y únicas – mecanismos de las máquinas de vapor. Es gracias a ellos se hizo posible la revolución técnica e industrial, y todo el progreso de la humanidad.

Pero, ¿quién inventó la máquina de vapor? Para la humanidad se ve obligada a? Y cuando fue eso? Todas estas preguntas y tratamos de encontrar respuestas.

Antes de nuestra era

La historia de la máquina de vapor se remonta a los primeros siglos antes de Cristo. Geron Aleksandriysky describe un mecanismo que comenzó a funcionar sólo cuando se ve afectada parejas. El dispositivo es un globo, que se fija la boquilla. De boquillas tangencialmente a cabo de vapor, provocando de este modo que el motor gire. Fue el primer dispositivo que funciona con vapor.

El creador de la máquina de vapor (o más bien, una turbina) – Taqi al-Din (filósofo árabe, ingeniero y astrónomo). Su invento llegó a ser ampliamente conocido en Egipto en el siglo XVI. El mecanismo se ha dispuesto de la siguiente manera: El flujo de vapor se dirige directamente en el mecanismo con paletas, y cuando el humo billowed – palas giran. Algo similar en 1629 y ofreció el ingeniero italiano Dzhovanni Branka. La principal desventaja de estos inventos era demasiado alto consumo de vapor, que a su vez requiere una enorme cantidad de energía y que no era apropiado. Los avances han sido suspendidas desde el conocimiento científico y tecnológico a continuación de la humanidad no era suficiente. Además, la necesidad de tales invenciones completamente ausentes.

diseño

la creación de la máquina de vapor no fue posible hasta el siglo XVII. Pero tan pronto como el nivel de desarrollo humano franja despegó, luego estaban los primeros casos y la invención. Aunque en serio que tenían en ese momento no lo tome. Por ejemplo, en 1663 el científico Inglés publicado en la prensa el diseño de su invento, que se encuentra en el castillo de Raglan. Su dispositivo se utiliza para elevar las torres de agua en las paredes. Sin embargo, como con todo nuevo y desconocido, este proyecto fue recibido con dudas y patrocinadores para su ulterior desarrollo no lo era.

La historia de la máquina de vapor comienza con la invención máquina paroatmosfernoy. En 1681, los científicos del francés Denis Papin inventó un dispositivo que bombea agua de las minas. Como una fuerza de accionamiento por primera vez utilizado el polvo, y luego fue sustituido por vapor. Así que hay paroatmosfernaya máquina. Un enorme contribución a la mejora llevada a cabo por los científicos de Inglaterra Tomas Nyukomen y Thomas Savery. inestimable ayuda tiene también autodidacta inventor ruso Ivan Polzunov.

Un intento fallido Papen

Paroatmosfernaya máquina, mientras que lejos de ser perfecta, ha atraído una atención especial en el campo de la construcción naval. D. Papin sus últimos ahorros invertidos en la compra de una pequeña embarcación, que dedica a la instalación de máquinas de levantamiento de agua paroatmosfernoy propia producción. El mecanismo de acción radica en el hecho de que, cayendo desde una altura, el agua comienza a girar la rueda.

Sus pruebas de inventores llevaron a cabo en 1707 en el río Fulda. Muchas personas se reunieron para ver el milagro: tomar el barco de río sin velas y remos. Sin embargo, durante la prueba hubo un accidente: el motor explotó y mató a varias personas. Las autoridades están enojados con el desafortunado inventor y le prohibieron cualquier trabajo y proyectos. El barco fue confiscado y destruido, y el propio Papen murió unos años más tarde.

error

El vapor Papen fue el siguiente principio. En la parte inferior del cilindro que era necesario verter una pequeña cantidad de agua. Por sí mismo situado cilindro tostador que sirve para calentar el líquido. Cuando el agua comenzó a hervir, se forma el vapor, que se extiende, el pistón elevada. Desde el espacio por encima del pistón a través de una flotabilidad válvula especialmente equipado. Después de que el agua comenzó a hervir y cayó vapor, era necesario para eliminar el brasero, para cerrar la válvula para eliminar el aire, y por medio de agua fría para enfriar la pared del cilindro. A través de tales pares de acción, que era en el cilindro, condensada, que se formó bajo el vacío de pistón y la presión atmosférica debido a la fuerza del pistón vuelve a su lugar original. Durante su movimiento hacia abajo y realizar un trabajo útil. Sin embargo, la eficiencia del motor de vapor Papin fue negativo. motor de la nave era muy poco rentable. Y lo más importante, era demasiado complicado e incómodo de usar. Por lo tanto, la invención Papen no tenía futuro desde el principio.

seguidores

Sin embargo, la historia de la máquina de vapor no terminó ahí. A continuación, tenemos una mucho más éxito que Papen, resultó el científico Inglés Tomas Nyukomen. Se ha estudiado durante mucho tiempo las obras de sus predecesores, centrándose en los puntos débiles. Y tomando lo mejor de sus obras, creadas en 1712 su personal. La nueva máquina de vapor (foto muestra) se construyó como sigue: cilindro usado está en una posición vertical, y el pistón. Se tomó Newcomen del trabajo Papen. Sin embargo, los pares formados en una olla diferente. Alrededor del pistón se fijó piel integral, que aumentó significativamente la estanqueidad dentro del cilindro de vapor. Esta máquina también tiene paroatmosfernoy (agua levantado de la mina por medio de la presión atmosférica). La principal desventaja de la invención han sido su engorroso y poco económico: la máquina "comió" una enorme cantidad de carbón. Sin embargo, se beneficia trajo significativamente mayor que Papin invención. Por lo tanto, se utiliza durante casi cincuenta años en las cuevas y minas. Fue utilizado para el bombeo de agua subterránea, así como para el secado de vehículos. Tomas Nyukomen intentó convertir su coche con el fin de ser capaz de utilizarlo para el tráfico. Sin embargo, todos sus intentos fracasaron.

La próxima científico, se declaró convirtió D. Hull desde Inglaterra. En 1736 se presentó al mundo su invento: Máquina paroatmosfernuyu, que como motor fueron los impulsores. Su desarrollo ha tenido más éxito que la de Papen. Inmediatamente varios de estos vasos fueron producidos. Se utilizan principalmente para transportar barcazas, buques y otras embarcaciones. Sin embargo, la fiabilidad de la máquina paroatmosfernoy carecen de credibilidad y barcos equipados con las velas como el conductor principal.

Aunque casco tenía más suerte que Papen, su invento fue perdiendo relevancia, y son rechazados. Todavía tienen máquinas paroatmosfernyh ese momento había muchas deficiencias específicas.

La historia de la máquina de vapor en Rusia

El siguiente avance se produjo en el Imperio Ruso. En 1766, en una planta metalúrgica en Barnaul la primera máquina de vapor, que se suministra a la de aire del horno de fusión se ha creado usando fuelles especiales. Se convirtió en el creador Ivan Ivanovich Polzunov, que por sus servicios a su país incluso teniendo en cuenta el grado de oficial. Inventor presentó sus dibujos y planos superiores "carro de fuego" capaz de suministrar energía fuelle.

Sin embargo, el destino le jugó una broma cruel con Polzunova: se adoptó siete años después de su proyecto, y el coche está montado, cayó enfermo y murió de consumo – sólo una semana antes de la prueba comenzó su motor. Sin embargo, su documento fue suficiente para arrancar el motor.

Así 7 de agosto de 1766 máquina de vapor Polzunova se puso en marcha y se coloca bajo carga. Sin embargo, en noviembre del mismo año, se vino abajo. La razón de la caldera sea paredes demasiado delgada, no destinados a la carga. Por otra parte, el inventor escribió en sus instrucciones, que esto es sólo durante la prueba se puede utilizar la olla. La producción de la nueva caldera habría pagado fácilmente, porque la eficiencia Polzunova máquina de vapor fue positiva. Más de 1.023 horas de trabajo con la ayuda de plata fundido más de 14 libras!

Pero a pesar de esto, nadie para reparar el mecanismo no lo hizo. máquina de vapor Polzunova acumulando polvo durante más de 15 años en el almacén, mientras que la industria mundial no se queda quieto y desarrollado. Y luego fue completamente desmantelado de piezas. Al parecer, en ese momento Rusia aún no ha llegado a las máquinas de vapor.

requisitos de tiempo

Mientras tanto, la vida en el lugar no se presentó. Y la humanidad ha pensado constantemente a punto de crear un mecanismo que no depende de la naturaleza caprichosa, y tomar el control de destino. De todas las velas le gustaría renunciar a la mayor brevedad posible. Por lo tanto, el establecimiento de un mecanismo permanente para el vapor flotaba en el aire. En 1753, en París, se promovió la competencia entre artistas, científicos e inventores. Academia de Ciencias anunció el premio a cualquiera que pueda crear un mecanismo que puede sustituir a la fuerza del viento. Pero a pesar del hecho de que participaron en el concurso mentes tales como L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix y otras propuestas sensatas no se emiten en uno.

Pasaron los años. Y la revolución industrial estaba poniendo cada vez más países. Primacía y el liderazgo entre las otras potencias invariablemente maltratadas Inglaterra. A finales del siglo XVIII, se convirtió en el creador del Reino Unido la industria a gran escala, por lo que ganó el título de monopolio mundial en esta industria. El tema de la motorizadas cada día se hace más y más importante. Y este motor fue creado.

La primera máquina de vapor en el mundo

1784 fue para Gran Bretaña y el mundo punto de inflexión en la revolución industrial. Y la persona responsable de esto fue el ingeniero Inglés Dzheyms Uatt. La máquina de vapor, que él fundó, se convirtió en el alto perfil de búsqueda mayor parte del siglo.

Dzheyms Uatt durante varios años estudió los dibujos, la estructura y los principios de funcionamiento de las máquinas paroatmosfernyh. Y sobre la base de todo esto, se llegó a la conclusión de que la eficiencia del motor es necesaria para igualar la temperatura del agua en el cilindro y el vapor, que entra en el mecanismo. La principal desventaja paroatmosfernyh máquinas es la necesidad constante de agua de refrigeración del cilindro. Era incómodo y consumibles.

La nueva máquina de vapor fue construido de otra manera. Por lo tanto, el cilindro fue a una camisa especial de vapor. Por lo tanto Watt aseguró su estado caliente permanente. El inventor ha creado un recipiente especial, se sumerge en agua fría (condensador). Se unió tubo del cilindro. Cuando el vapor se está siguiendo en el cilindro a través de la tubería, y cayó en el condensador no convertida de nuevo al agua. Trabajando en la mejora de su coche, Watt creó un vacío en el condensador. Por lo tanto, todo el vapor, pasa desde el cilindro, se condensó en el mismo. Gracias a esta innovación aumenta en gran medida la expansión del vapor, que a su vez le permite extraer la misma cantidad de vapor es mucho más energía. Fue el éxito de la corona.

Creado por la máquina de vapor también cambió y el principio de suministro de aire. Ahora primero vapor entra por debajo del pistón, levantando de ese modo, y luego ir por encima del pistón, bajando. Así, tanto la carrera en el acero de trabajo mecanismo que ni siquiera ha sido posible anteriormente. Un consumo de carbón un caballo de fuerza era cuatro veces menor que, respectivamente, en las máquinas paroatmosfernyh, y luego buscó Dzheyms Uatt. máquina de vapor muy rápidamente ganó el primer Reino Unido también, y entonces todo el mundo.

"Charlotte Dundas"

Después de que el mundo fue alcanzado por la invención de James Watt, se inició el uso generalizado de las máquinas de vapor. Así, en 1802 en el Reino Unido tiene su primer barco un par – Barco "Charlotte Dundas." Sus creadores creen William Symington. El barco fue utilizado como el remolque de barcazas por canal. El papel de la hélice en el barco jugó una rueda de paletas montado en la popa. El barco es la primera vez probado con éxito: dos enormes barcazas remolcadas 18 millas en seis horas. Al mismo tiempo interfería fuertemente con el viento de cara. Pero se las arregló.

Aún así, fue colocado en la broma, porque tenían miedo de que debido a las fuertes olas, que fueron creadas bajo la rueda de paletas, serán borrosas orillas de los canales. Por cierto, "Charlotte," prueba de gente asistió, de la que todo el mundo se considera el creador de la primera nave.

El primer buque en el mundo

Inglés armador Robert Fulton con su juventud, soñaba con un barco con un motor de vapor. Y ahora su sueño se ha hecho factible. Después de la invención de las máquinas de vapor se ha convertido en un nuevo impulso a la construcción naval. Junto con el Mensajero de América R. Livingston, que se hizo cargo del aspecto financiero de la cuestión, Fulton trató el proyecto de la nave con una máquina de vapor. Fue un invento complicado se basa en la idea de la propulsión remo. De acuerdo a los costados del buque se elaboraron en una serie de paletas, simulando una variedad de diversión. En este caso, las paletas y luego interfieren entre sí y se rompió. Hoy en día, es fácil decir que el mismo efecto se puede lograr si los tres o cuatro paletas. Pero desde el punto de vista de la ciencia y la tecnología en el momento que era imposible ver. Por lo tanto, los constructores navales tuvieron mucho más complicado.

En 1803, el invento de Fulton se ha presentado en todo el mundo. El vapor fue lenta y uniformemente en el Sena, las mentes increíbles y la imaginación de muchos científicos y figuras de París. Sin embargo, el gobierno de Napoleón rechazó el proyecto, y los constructores navales molesto se vieron obligados a buscar fortuna en América.

Y en agosto de 1807 el primer barco del mundo llamado "Claremont" en la que participó el más potente máquina de vapor (foto muestra), salió a la bahía de Hudson. Muchas personas simplemente no creen en el éxito.

En el primer vuelo "el Claremont" fue sin carga y sin pasajeros. Nadie quería ir en un viaje a bordo del buque fuego por la boca. Pero en el camino de vuelta, hubo el primer pasajero – un agricultor local, que pagó seis dólares por un boleto. Se convirtió en la primera en la historia de la empresa de transporte de pasajeros. Fulton era tanto que se trasladaron temerario dio viajar gratis toda la vida en todas sus invenciones.