Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Января 2012 в 17:14, доклад
Первым механическим двигателем, нашедшим практическое применение, была
паровая машина. Вначале она предназначалась для использования в заводском
производстве, но позднее паровой двигатель стали устанавливать на
самодвижущихся машинах - паровозах, пароходах, автомобилях и тракторах.
установка - паровая машина и мощная воздуходувка - была сдана в эксплуатацию.
Всего за три месяца работы машина Ползунова не только оправдала все затраты
на ее постройку в сумме 7233 рублей 55 копеек, но и дала чистую прибыль в
12640 рублей 28 копеек. 10 ноября 1766 года котел дал течь, и машина
остановилась. Несмотря на то, что эту неисправность можно было легко
устранить, заводское начальство, не заинтересованное в механизации, забросило
творение Ползунова. В течение последующих тридцати лет машина бездействовала,
а в 1779 году тогдашние управители алтайских заводов отдали распоряжение
машину разобрать, "находящуюся при оной фабрику разломать и лес употребить,
на что годен будет".
VI. Джеймс Уатт. Универсальная паровая машина двойного действия.
Примерно в это же время в
Англии над созданием паровой машины работал шотландец Джеймс Уатт.
Начиная с 1763 года он занимался усовершенствованием малоэффективной
пароатмосферной машины Ньюкомена, которая, в общем-то, годилась только для
перекачивания воды. Ему было ясно, что основной недостаток машины Ньюкомена
состоял в попеременном нагревании и охлаждении цилиндра. Каким же образом
избежать этого? Ответ пришел к Уатту воскресным весенним днем 1765 года. Он
понял, что цилиндр может постоянно оставаться горячим, если до конденсации
отводить пар в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Более того,
цилиндр может оставаться горячим, а конденсор холодным, если снаружи их
покрыть теплоизоляционным материалом.
Кроме того Уатт сделал еще несколько усовершенствований, окончательно
превративших пароатмосферную машину в паровую. В 1768 году он подал прошение
о патенте на свое изобретение. Патент он получил, но построить паровую машину
ему долго не удавалось. И только в 1776 году паровая машина Уатта была,
наконец, построена и успешно прошла испытание. Она оказалась вдвое
эффективнее машины Ньюкомена.
В 1782 году Уатт создал новую замечательную машину - первую
универсальную паровую машину двойного действия. Крышку цилиндра он оснастил
изобретенным незадолго до того сальником, который обеспечивал свободное
движение штока поршня, но предотвращал утечку пара из цилиндра. Пар поступал в
цилиндр попеременно то с одной стороны поршня, то с другой. Поэтому поршень
совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних
машинах.
Поскольку в паровой машине двойного действия шток поршня совершал тянущее и
толкающее действие, прежнюю приводную систему из цепей и коромысла, которая
реагировала только на тягу, пришлось переделать. Уатт разработал систему
связанных тяг и применил планетарный механизм для преобразования возвратно-
поступательного движения штока поршня во вращательное движение, использовал
тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр
для измерения давления пара.
Запатентованная Уаттом "ротативная паровая машина" сначала широко применялась
для приведения в действие машин и станков прядильных и ткацких фабрик, а
позже и других промышленных предприятий. Таким образом, паровая машина Уатта
стала изобретением века, положившим начало промышленной революции.
В 1785 году одна из первых машин Уатта была установлена в Лондоне на
пивоваренном заводе Сэмюэла Уитбреда для размалывания солода. Машина
выполняла работу вместо 24 лошадей. Диаметр ее цилиндра равнялся 63 см,
рабочий ход поршня составлял 1,83 м, а диаметр маховика достигал 4,27 м.
Машина сохранилась до наших дней, и сегодня ее можно увидеть в действии в
сиднейском музее "Пауэрхауз". Двигатель Уатта годился для любой машины, и
этим не замедлили воспользоваться изобретатели самодвижущихся механизмов.