1 buxar maşınını kim yaradıb. Buxar maşınının tarixi və tətbiqi. Thomas Newcomenin ixtiraları

Polzunov, İvan İvanoviç

- Rusiyada ilk buxar maşınını təşkil edən mexanik; Yekaterinburq mədən şirkətlərinin əsgərinin oğlu, on yaşında Yekaterinburq arifmetika məktəbinə daxil oldu və burada mexaniki tələbə adı ilə kursu bitirdi. Bir neçə gənc arasında Polzunov Barnaula dövlət mədən zavodlarına göndərildi, 1763-cü ildə burada baş usta idi. Eritmə zavodlarında və şaxtalarda istifadə olunan su mühərrikləri olan maşınların tikintisi ilə məşğul olan Polzunov bu cür maşınların çaylardan uzaq ərazilərdə yerləşdirilməsinin çətinliyinə diqqət çəkdi və buxardan mühərrik kimi istifadə etmək ideyası üzərində dayandı. Bu fikrin ona müstəqil olaraq deyil, Şlatterin kitabının təsiri altında göründüyünü sübut edən bəzi dəlillər var: "Mədəniyyətə dair ətraflı təlimat" (Sankt-Peterburq, 1760), onuncu fəslində onun ilk rusca təsviri buxar mühərriki, yəni Newcomen maşını. Polzunov enerji ilə öz ideyasını həyata keçirməyə başladı, su buxarının gücünü və xassələrini öyrənməyə başladı, çertyojlar çəkdi, maketlər hazırladı. Uzun araşdırmalardan və təcrübələrdən sonra suyun hərəkətverici qüvvəsini buxarın gücü ilə əvəz etməyin və bunu modellərdə sübut etməyin mümkünlüyünə əmin olan Polzunov 1763-cü ilin aprelində Kolyvano-Voskresenski zavodlarının rəisi, general-mayor A. İ. Poroşinə müraciət etdi. məktubunda onu yeni bir qüvvə tapmağa vadar edən motivləri qeyd edərək, onun ixtira etdiyi "odlu maşın"ın tikintisi üçün vəsait istəməsi. Polzunovun layihəsi haqqında Əlahəzrət Nazirlər Kabinetinə dəzgahın tikintisi üçün lazım olan məbləğin ayrılması xahişi ilə məruzə edilib. Nazirlər Kabinetinin hesabatına görə, II Yekaterina bir fərman verdi və ona görə "daha çox həvəsləndirmək üçün" Polzunov mexaniklərə maaş və mühəndis kapitan-leytenant rütbəsi verdi, 400 rubl pul verməyi əmr etdi. mükafat. və qeyd etdi ki, “zavodlara ehtiyac yoxdursa, onu Peterburqa, gümüşlə göndərin” iki-üç il Elmlər Akademiyasına, təhsilini artırmaq üçün. Amma hakimiyyət Polzunovu buraxmayıb, “çünki qoşa işləyən həmin maşının praktiki fəaliyyətə keçməsi üçün burada ona həddindən artıq ehtiyac var” deyə, onun ləğv edilməsi üçün bir müddət Elmlər Akademiyasına göndərilməsini istəyib. Bunu nəzərə alaraq Polzunov işin sonuna qədər Sibirdə qalmalı oldu. Həmin vaxta qədər yuxarıda qeyd olunan 400 rublun verilməsi də təxirə salınıb. Ona təqdim olunan smeta, lazımi məbləğ və materiallara uyğun olaraq sərbəst buraxılıb və tikintiyə başlamaq imkanı əldə edib. 1765-ci il mayın 20-də Polzunov artıq hazırlıq işlərinin başa çatdığını və maşının həmin ilin oktyabrında işə salınacağını bildirdi. Lakin bu vaxta qədər maşın hazır deyildi. Çoxlu gözlənilməz çətinliklər və işçilərin təcrübəsizliyi işin gedişatını ləngidirdi. Bundan əlavə, maşının qurulması üçün lazım olan bir çox materialı Sibirdə əldə etmək mümkün deyildi. Mən onları Yekaterinburqdan yazıb bir neçə ay ərzində göndəriləcəyini gözləməli idim. 1765-ci ilin dekabrında Polzunov 7435 rubl xərcləyərək maşını bitirdi. 51 qəpik. Lakin o, ixtirasını işlək vəziyyətdə görə bilmədi. Avtomobilin sınağı 1766-cı il mayın 20-də Barnaulda keçirilməli idi və həmin il mayın 16-da Polzunov artıq “ağır qırtlaq qanaxmasından” ölmüşdü. Polzunovun aparatı tələbələri Levzin və Çernitsinin rəhbərliyi altında iki ay ərzində Barnaulda 9335 adda Zmeynoqorsk filizlərini əridib, lakin tezliklə onun Barnaulda fəaliyyəti “lazımsız olduğu üçün” dayandırılıb və onun əli ilə işləyənlər üçün istifadə edilib-edilmədiyi barədə məlumat yoxdur. su fəaliyyət göstərən mühərrikləri yox idi Zmeinogorsk zavodu və ilk ixtiraçı özü və onun rəhbərləri tərəfindən nəzərdə tutulmuşdur Semenovsky mina, 1780-ci ildə, "buxar ilə idarə Polzunov tərəfindən tikilmiş maşın, və strukturu qırıldı." Barnaul Mədən Muzeyində Polzunovun dəzgahının maketi var. Polzunov, bəziləri kimi, ilk buxar maşınını icad etmək şərəfinə layiq görülə bilməz. Buna baxmayaraq, Polzunovun maşını, əslində, Rusiyada qurulan və xaricdən sifariş olunmayan ilk buxar mühərriki idi; 1765-ci ildə buxar maşınının su qaldırmaq üçün deyil, başqa sənaye məqsədləri üçün istifadəsi müstəqil bir ixtira hesab edilməlidir, çünki İngiltərədə havanın vurulması üçün buxar mühərrikinin ilk istifadəsi yalnız 1765-ci ildə edilmişdir.

16-17-ci əsrlərdə yeni praktiki biliklərin toplanması insan təfəkkürünün görünməmiş yüksəlişlərinə səbəb oldu. Su və külək təkərləri dəzgahları döndərir, körükləri hərəkətə gətirir, metallurqlara mədənlərdən filiz çıxarmağa kömək edir, yəni insan əlinin ağır işin öhdəsindən gələ bilməyən yerlərdə suyun və küləyin enerjisi onların köməyinə gəlir. O dövrün əsas texnoloji nailiyyətləri alim və elmə deyil, mahir ixtiraçıların əziyyətli əməyinə görə idi. Dağ-mədən texnologiyasında, müxtəlif filizlərin və faydalı qazıntıların çıxarılmasında nailiyyətlər xüsusilə böyük olmuşdur. Qazılmış filizi və ya kömürü mədəndən çıxarmaq, mədəndə daim su basan yeraltı suları nasosla çıxarmaq, mədənə daim hava vermək lazım idi və mədən işlərinin aparılması üçün çoxlu əmək tutumlu işlər görülməli idi. dayanmazdı. Beləliklə, inkişaf etməkdə olan sənaye məcburiyyətlə getdikcə daha çox enerji tələb edirdi və o zaman onu təmin edə bilən əsasən su çarxları idi. Onlar artıq kifayət qədər güclü qurmağı öyrəniblər. Təkərlərin gücünün artması ilə əlaqədar olaraq, metal vallar və bəzi digər hissələr üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Fransada 1682-ci ildə Sena çayı üzərində usta R.Salem A.de Villenin rəhbərliyi altında o dövr üçün diametri 8 m olan 13 təkərdən ibarət ən böyük qurğunu tikdi və bu qurğu 200-dən çox avtomobili idarə etməyə xidmət etdi. 160 m-dən çox hündürlüyə su verən və Versal və Marlidəki fəvvarələri su ilə təmin edən nasoslar. İlk pambıq dəyirmanları hidravlik mühərrikdən istifadə edirdi. Arkwright-ın əyirici maşınları əvvəldən su ilə işləyirdi. Bununla belə, su çarxları yalnız çayda quraşdırıla bilər, tercihen tam axan və sürətlidir. Çayın sahillərində hələ də toxuculuq və ya metal emalı fabriki tikilə bilərsə, filiz yataqları və ya kömür layları yalnız baş verən yerlərdə işlənməli idi. Mədəni basan yeraltı suları çıxarmaq və qazılmış filizi və ya kömürü səthə qaldırmaq üçün də enerji lazım idi. Buna görə də çaylardan uzaqda yerləşən mədənlərdə yalnız heyvanların gücündən istifadə etmək lazım idi.

1702-ci ildə ingilis mədəninin sahibi mədəndən suyu çıxaran nasosları işlətmək üçün 500 at saxlamalı oldu ki, bu da çox sərfəli deyildi.

İnkişaf etməkdə olan sənayeyə istənilən yerdə istehsalın yaradılmasına imkan verən yeni tipli güclü mühərriklər lazım idi. Yaxınlıqda çayın olub-olmamasından asılı olmayaraq hər yerdə işləyə bilən yeni mühərriklərin yaradılmasına ilk təkan məhz metallurgiya və dağ-mədən sənayesində nasos və liftlərə ehtiyac olub.

Buxarın mexaniki iş yaratmaq qabiliyyəti insana çoxdan məlumdur. Mexanikada buxarın həqiqi ağıllı istifadəsinin ilk izləri 1545-ci ildə İspaniyada dəniz kapitanının

Blasco de Garay gəminin yan avar təkərlərini hərəkətə gətirdiyi və V Çarlzın əmri ilə ilk dəfə Barselona limanında 4000 sentner yükü iki saatda üç dəniz mili məsafədə gəmi ilə daşıyarkən sınaqdan keçirilmiş maşın düzəltdi. . İxtiraçı mükafatlandırıldı, lakin maşın özü istifadəsiz qaldı və unudulmağa təhvil verildi.

17-ci əsrin sonunda manufaktura istehsalının ən inkişaf etdiyi ölkələrdə su buxarının xüsusiyyətlərindən və gücündən istifadə edərək yeni maşın texnologiyasının elementləri doğuldu.

İstilik mühərriki yaratmaq üçün ilk cəhdlər yanacağın hasil edildiyi mədənlərdən suyun vurulması ehtiyacı ilə əlaqələndirildi. 1698-ci ildə keçmiş mədənçi və daha sonra dəniz ticarət gəmisinin kapitanı olan ingilis Tomas Saveri ilk dəfə buxar qaldırıcısından istifadə edərək suyun vurulmasını təklif etdi. Savery tərəfindən alınan patentdə deyilir: “Odun hərəkətverici qüvvəsi vasitəsi ilə hər növ istehsal üçün su qaldıran və hərəkətə gətirən bu yeni ixtira mədənlərin qurudulması, şəhərlərin su təchizatı və bütün növ fabriklər üçün hərəkətverici qüvvənin istehsalı üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. su gücündən və ya küləyin daimi işindən istifadə edə bilməyən." Severi su lifti atmosfer təzyiqi hesabına suyun kameraya sorulması prinsipi ilə işləyirdi, burada buxar soyuq su ilə qatılaşdıqda nadirlik yaranırdı. Severinin buxar maşınları son dərəcə qənaətsiz və işləmək üçün əlverişsiz idi, onlar dəzgahları idarə etmək üçün uyğunlaşdırıla bilmədilər, çox miqdarda yanacaq sərf etdilər, səmərəliliyi 0,3% -dən yüksək deyildi. Bununla belə, mədənlərdən suyun vurulmasına tələbat o qədər böyük idi ki, hətta bu həcmli nasos tipli buxar mühərrikləri müəyyən qədər populyarlıq qazandı.

Thomas Newcomen (1663-1729) - İngilis ixtiraçısı, ixtisasca dəmirçi. Tirker J. Cowley ilə birlikdə o, düzgün işləməyə başlayana qədər təxminən 10 il davam edən təkmilləşdirmə təcrübələri olan bir buxar nasosu qurdu. Newcomen buxar mühərriki universal mühərrik deyildi. Newcomenin ləyaqəti ondan ibarətdir ki, o, mexaniki iş əldə etmək üçün buxardan istifadə ideyasını ilk həyata keçirənlərdən biri olub. Britaniya Texnoloqları Cəmiyyəti onun adını daşıyır. 1711-ci ildə Newcomen, Cowley və Savery "Odla suyu qaldırmaq üçün cihaz ixtira etmək hüququ sahibləri şirkəti" yaratdılar. Nə qədər ki, bu ixtiraçılar “atəş gücündən istifadə etmək” üçün patent sahibi idilər, onların buxar maşınlarının istehsalı ilə bağlı bütün işləri ən ciddi inamla həyata keçirilirdi. Newcomenin maşınlarını sazlayan isveçli Trivald yazırdı: “... ixtiraçılar Newcomen və Cowley çox şübhəli və ehtiyatlı davranırdılar ki, tikinti sirrini saxladılar və öz ixtiralarını özləri və uşaqları üçün istifadə etdilər. Yeni ixtiraya baxmaq üçün Londondan böyük bir əcnəbi müşayiəti ilə gələn İngiltərə məhkəməsindəki ispan elçisini maşınların yerləşdiyi otağa belə buraxmayıblar. Lakin XVIII əsrin 20-ci illərində patentin müddəti başa çatdı və bir çox mühəndis su qaldırıcı qurğuların istehsalı ilə məşğul oldu. Bu parametrləri təsvir edən ədəbiyyat ortaya çıxdı.

19-cu əsrin əvvəllərində İngiltərədə universal buxar maşınlarının paylanması prosesi. yeni ixtiranın böyük əhəmiyyətini təsdiqləyir. Əgər 1775-ci ildən 1785-ci ilə qədər onillik ərzində. Ümumi gücü 1288 at gücündə, sonra 1785-ci ildən 1795-ci ilə qədər 66 ikiqat işləyən maşın quruldu. Ümumi gücü 2009 at gücü olan 144 ikiqat hərəkətli maşın artıq yaradılmışdır və növbəti beş ildə - 1795-dən 1800-ə qədər. - ümumi gücü 1296 at gücü olan 79 avtomobil

Əslində, sənayedə buxar maşınından istifadə 1710-cu ildə, ingilis işçiləri Newcomen və Cowley ilk dəfə şaxtadan suyu çıxarmaq üçün şaxtada quraşdırılmış nasosu işə salan bir buxar mühərriki qurduqda başladı.

Bununla belə, Newcomenin maşını sözün müasir mənasında buxar mühərriki deyildi, çünki onun içindəki hərəkətverici qüvvə hələ də su buxarı deyil, atmosfer havasının təzyiqi idi. Buna görə də bu maşın "atmosferik" adlanırdı. Maşında su buxarı, Severinin maşınında olduğu kimi, əsasən silindrdə vakuum yaratmaq üçün xidmət etsə də, burada artıq hərəkət edən bir piston təklif edildi - müasir buxar mühərrikinin əsas hissəsi.

Əncirdə. Şəkil 4.1-də Newcomen-Cowley buxar qaldırıcısı göstərilir. Soğan çubuğunu 1 və yükü 2 endirərkən, piston 4 yüksəldi və buxar, təzyiqi atmosferdən bir qədər yüksək olan qazandan 8 açıq krandan 7 keçərək silindr 5-ə daxil oldu. Buxar silindrdəki pistonu qismən qaldırmağa xidmət etdi, yuxarıda açıq, lakin onun əsas rolu içərisində bir vakuum yaratmaq idi. Bu məqsədlə dəzgahın pistonu yuxarı vəziyyətinə çatdıqda kran 7 bağlandı və çən 3-dən 6-cı kran vasitəsilə silindrə soyuq su vuruldu. Su buxarı tez bir zamanda kondensasiya olundu və atmosfer təzyiqi əmzik çubuğunu qaldıraraq pistonu silindrin dibinə qaytardı. Boru9 vasitəsilə kondensat silindrdən boşaldıldı, buxarın verilməsi səbəbindən porşen yenidən qaldırıldı və yuxarıda təsvir edilən proses təkrarlandı. Newcomenin maşını toplu mühərrikdir.

Newcomenin buxar mühərriki Saverininkindən daha mükəmməl, idarəsi daha asan, daha qənaətcil və məhsuldar idi. Bununla birlikdə, ilk buraxılışların maşınları çox qənaətsiz işlədi, saatda bir at gücündə bir güc yaratmaq üçün 25 kq-a qədər kömür yandırıldı, yəni səmərəlilik təxminən 0,5% idi. Buxar və su axınlarının avtomatik paylanmasının tətbiqi maşının texniki xidmətini sadələşdirdi, pistonun vuruş müddəti 12-16 dəqiqəyə qədər azaldı, bu da maşının ölçülərini azaltdı və dizaynı daha ucuz etdi. Yüksək yanacaq sərfiyyatına baxmayaraq, bu tip maşın tez bir zamanda geniş yayıldı. Artıq XVIII əsrin iyirminci illərində bu maşınlar təkcə İngiltərədə deyil, həm də bir çox Avropa ölkələrində - Avstriyada, Belçikada, Fransada, Macarıstanda, İsveçdə işləyirdi, onlar demək olar ki, bir əsr ərzində kömür sənayesində və su təchizatı üçün istifadə edilmişdir. şəhərlərə. Rusiyada ilk Newcomen buxar-atmosfer maşını 1772-ci ildə Kronstadtda dokdan su vurmaq üçün quraşdırılmışdır. Newcomen maşınlarının yayılması İngiltərədə bu tip son maşının yalnız 1934-cü ildə sökülməsi ilə sübut olunur.

İvan İvanoviç Polzunov (1728-1766) hərbçi ailəsində anadan olmuş istedadlı rus ixtiraçısıdır. 1742-ci ildə Yekaterinburq zavodunun mexaniki Nikita Bakharevə çevik tələbələr lazım idi. Seçim hələ də Arifmetika Məktəbində oxuyan on dörd yaşlı İ.Polzunov və S.Çeremisinovun üzərinə düşürdü. Məktəbdə nəzəri təlim öz yerini o dövrdə Rusiyanın Yekaterinburq zavodunun ən müasir maşın və qurğularının işi ilə praktiki tanışlığa verdi. 1748-ci ildə Polzunov Kolyvano-Voskresenski fabriklərində işləmək üçün Barnaula köçürüldü. Polzunov 1763-cü ilin aprelində metallurgiya və mineralogiya üzrə kitabları müstəqil öyrəndikdən sonra, o dövrdə məlum olan bütün maşınlardan üfleyici körükləri idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuş və fasiləsiz bir aqreqat olması ilə fərqlənən tamamilə orijinal buxar maşınının layihəsini təklif etdi. 26 aprel 1763-cü il tarixli "yanğın maşını" haqqında memorandumunda Polzunov, öz sözləri ilə desək, istədi " ... alovlu maşının əlavə edilməsi ilə su idarəsini dayandırmalı və bu hallar üçün onu tamamilə məhv etməli və zavodun daşınan bünövrəsi üçün bəndlər əvəzinə onu elə qurmalıdır ki, o, adətən yanğını yandırmaq üçün tələb olunan bütün yükləri götürə bilsin; daşımaq və öz iradəmizlə, lazım olanı düzəltmək. Və sonra yazdı: “Vətən üçün bu şöhrətə nail olmaq üçün (qüvvələr imkan verirsə) və bu, hələ çox olmayan şeylərdən istifadə haqqında böyük bilik sayəsində bütün xalqın xeyrinə olsun. tanış (digər elmlərin timsalında), adət-ənənəyə daxil etmək. Gələcəkdə ixtiraçı maşını digər ehtiyaclara uyğunlaşdırmaq arzusunda idi. Layihə I.I. Polzunovu Sankt-Peterburqdakı kral ofisinə təqdim etdilər. II Yekaterinanın qərarı belə idi: “Onun İmperator Əlahəzrətləri təkcə Polzunov deyil, mərhəmətlə sevinir, lakin o, əmr etməyə layiq olduğu ən böyük ruhlandırıcıdır: Yevo, Polzunov, leytenant kapitan rütbəsi və maaşı ilə mexaniklərə xoş gəlmisiniz. , və ona mükafat olaraq 400 rubl verin” .

Su qaldıran qurğular kimi mükəmməl işləyən Newcomenin maşınları universal mühərrikə olan təcili ehtiyacı ödəyə bilmədi. Onlar yalnız universal davamlı buxar maşınlarının yaradılmasına yol açdılar.

Buxar maşınlarının inkişafının ilkin mərhələsində rus mədən ustası Polzunovun "odlu maşını" nı qeyd etmək lazımdır. Mühərrik Barnaul zavodunun əritmə sobalarından birinin mexanizmlərini idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdu.

Polzunovun layihəsinə (şəkil 4.2) uyğun olaraq, qazandan (1) buxar birinə, məsələn, sol silindrə (2) verildi və burada pistonu (3) ən yüksək vəziyyətə qaldırdı. Sonra tankdan silindrə soyuq su axını (4) vuruldu, bu da buxarın kondensasiyasına səbəb oldu. Pistona atmosfer təzyiqi nəticəsində o, aşağı düşdü, sağ silindrdə olarkən, buxar təzyiqi nəticəsində piston yüksəldi. Polzunovun dəzgahında su və buxar paylanması xüsusi avtomatik qurğu (5) vasitəsilə həyata keçirilirdi. Dəzgahın porşenlərindən çıxan fasiləsiz işçi qüvvəsi mil üzərində quraşdırılmış kasnağa (6) ötürülürdü, oradan hərəkət su və buxar paylayıcı qurğuya, qidalandırıcı nasosa, həmçinin işçi şafta ötürülürdü. üfürücü körüklər hərəkətə gətirildi.

Polzunovun mühərriki "atmosfer" tipinə aid idi, lakin onda ixtiraçı əvvəlcə bir ümumi valda pistonlu iki silindrin işinin cəmlənməsini təqdim etdi ki, bu da mühərrikin daha vahid vuruşunu təmin etdi. Silindrlərdən biri boş işləyərkən, digərində iş vuruşu var idi. Mühərrikdə avtomatik buxar paylanması var idi və ilk dəfə olaraq işləyən maşına birbaşa qoşulmamışdı. İ.İ. Polzunov avtomobilini son dərəcə çətin şəraitdə, öz əlləri ilə, lazımi vəsait və xüsusi maşınlar olmadan yaradıb. Onun ixtiyarında bacarıqlı ustalar yox idi: zavod rəhbərliyi Polzunova dörd tələbə göndərdi və iki təqaüdçü işçi ayırdı. O vaxt adi maşınların hazırlanmasında istifadə edilən balta və digər sadə alətlər burada az istifadə olunurdu. Polzunov müstəqil olaraq öz ixtirası üçün yeni avadanlıq dizayn etməli və qurmalı idi. Təxminən 11 metr hündürlüyündə böyük bir maşının dərhal təbəqədən qurulması, hətta bir modeldə sınaqdan keçirilməmiş, mütəxəssislər olmadan böyük bir səy tələb etdi. Avtomobil tikildi, lakin 27 may 1766-cı ildə İ.İ. Polzunov "böyük maşının" sınaqlarına bir həftə qalmış yaşamadan keçici istehlakdan öldü. Polzunovun tələbələri tərəfindən sınaqdan keçirilmiş, nəinki pulunu ödəmiş, hətta qazanc gətirən dəzgahın özü 2 ay işlədi, daha da təkmilləşmədi və nasazlıqdan sonra tərk edildi və unudulub. Polzunov mühərrikindən sonra Rusiyada buxar maşınlarından istifadə olunmağa başlamazdan yarım əsr keçdi.

Ceyms Vatt - ingilis ixtiraçısı, universal buxar maşınının yaradıcısı, London Kral Cəmiyyətinin üzvü - Şotlandiyanın Qrinok şəhərində anadan olub. 1757-ci ildən Qlazqo Universitetində mexanik işləmiş, burada su buxarının xüsusiyyətləri ilə tanış olmuş və doymuş buxarın temperaturunun təzyiqdən asılılığına dair tədqiqatlar aparmışdır. 1763-1764-cü illərdə Nyukomenin buxar maşınının modelini tənzimləyərkən, buxar kondensatorunu silindrdən ayıraraq buxar sərfini azaltmağı təklif etdi. Həmin vaxtdan onun buxar maşınlarının təkmilləşdirilməsi, buxarın xassələrinin tədqiqi, yeni maşınların yaradılması və s. işlərinə başlanılmış və bu işlər bütün həyatı boyu davam etmişdir. Uottun Vestminster abbatlığında ucaldılmış abidəsi üzərində belə bir yazı həkk olunub: “...buxar maşınının təkmilləşdirilməsinə yaradıcı dühanın gücünü tətbiq edərək, o, ölkəsinin məhsuldarlığını genişləndirdi, insanın təbiət üzərində gücünü artırdı və görkəmli yer tutdu. ən məşhur elm adamları və bəşəriyyətin həqiqi xeyirxahları sırasındadır”. Mühərrikinin tikintisi üçün vəsait axtarışında olan Vatt İngiltərədən kənarda sərfəli bir iş arzusunda olmağa başladı. 70-ci illərin əvvəllərində dostlarına “vətəndən bezdiyini” dedi və ciddi şəkildə Rusiyaya köçmək haqqında danışmağa başladı. Rusiya hökuməti ingilis mühəndisinə “zövq və biliyinə uyğun peşə” və illik 1000 funt sterlinq maaş təklif edib. Vatın Rusiyaya getməsinin qarşısı 1772-ci ildə Birmingem yaxınlığındakı Sohoda maşınqayırma müəssisəsinin sahibi kapitalist Boltonla bağladığı müqavilə ilə alındı. Bolton yeni "odlu" maşının ixtirasından çoxdan xəbərdar idi, lakin maşının praktik dəyərinə şübhə edərək, onun konstruksiyasına subsidiya verməkdən çəkinirdi. O, yalnız ixtiraçının Rusiyaya getməsi ilə bağlı real təhlükə yarandıqda Vattla müqavilə bağlamağa tələsdi. Uottu Boltonla birləşdirən razılaşma çox təsirli oldu. Bolton ağıllı və uzaqgörən bir insan olduğunu sübut etdi. O, maşını tikmək üçün xərc çəkmədi. Bolton başa düşdü ki, bir tikə çörək üçün xırda, yorucu qayğıdan xilas olan Uottun dühası tam gücü ilə açılacaq və təşəbbüskar kapitalisti zənginləşdirəcək. Bundan əlavə, Bolton özü böyük mexaniki mühəndis idi. Vatın texniki fikirləri də onu valeh etdi. Sohodakı zavod o dövrlər üçün birinci dərəcəli avadanlıqları ilə məşhur idi və ixtisaslı işçiləri var idi. Buna görə də, Vatt Boltonun zavodda yeni dizaynlı buxar maşınlarının istehsalının qurulması təklifini həvəslə qəbul etdi. 70-ci illərin əvvəlindən ömrünün sonuna qədər Vatt zavodun baş mexaniki olaraq qaldı. 1774-cü ilin sonunda Soho fabriki ilk ikiqat təsirli maşını qurdu.

Newcomenin maşını mövcud olduğu əsrdə çox təkmilləşdi, lakin "atmosfer" olaraq qaldı və yüksək sürətlə fırlanma hərəkətinin təşkilini tələb edən istehsal istehsalının sürətlə inkişaf edən texnologiyasının tələblərinə cavab vermədi.

Çoxlu ixtiraçıların axtarışı məqsədə çatmağa yönəlmişdi. Təkcə İngiltərədə 18-ci əsrin son rübündə müxtəlif sistemlərin universal mühərrikləri üçün ondan çox patent verilmişdir. Bununla belə, yalnız James Watt sənayeyə universal buxar mühərriki təklif edə bildi.

Vatt buxar maşınında işinə Polzunovla demək olar ki, eyni vaxtda, lakin fərqli şəraitdə başladı. Bu zaman İngiltərədə sənaye sürətlə inkişaf edirdi. Vat İngiltərədəki bir neçə fabrikin sahibi, sonradan onun tərəfdaşı olan Parlament olan Bolton tərəfindən fəal şəkildə dəstəkləndi və yüksək ixtisaslı mühəndis kadrlarından istifadə etmək imkanı qazandı. 1769-cu ildə Vatt ayrıca kondensatoru olan buxar mühərrikini patentləşdirdi və sonra mühərrikdə artıq buxar təzyiqindən istifadə etdi ki, bu da yanacaq sərfiyyatını əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı. Vatt haqlı olaraq buxar porşenli mühərrikin yaradıcısı idi.

Əncirdə. 4.3, Watt-ın ilk buxar maşınlarından birinin diaqramı göstərilmişdir. Buxar qazanı 1 porşen silindri 3 ilə buxar boru kəməri 2 ilə birləşdirilir, bu boru vasitəsilə buxar vaxtaşırı pistonun 4 üstündəki yuxarı boşluğa və silindrin pistonunun altındakı aşağı boşluğa daxil olur. Bu boşluqlar kondensatorla boru5 vasitəsilə birləşdirilir, burada işlənmiş buxar soyuq su ilə qatılaşdırılır və vakuum yaranır. Maşın, birləşdirici çubuqun 7 köməyi ilə pistonu krank mili ilə birləşdirən balanslaşdırıcı 6-a malikdir, bunun sonunda bir volan 8 quraşdırılmışdır.

Maşında ilk dəfə olaraq buxarın ikiqat hərəkət prinsipi tətbiq edilmişdir ki, bu da təzə buxarın növbə ilə maşının silindrinə pistonun hər iki tərəfindəki kameralara daxil olmasından ibarətdir. Watt-ın buxarın genişləndirilməsi prinsipini tətbiqi ondan ibarət idi ki, təzə buxar silindrə yalnız piston vuruşunun bir hissəsi üçün buraxıldı, sonra buxar kəsildi və buxar genişlənməsi və azalma səbəbindən pistonun sonrakı hərəkəti həyata keçirildi. onun təzyiqi.

Beləliklə, Vattın maşınında həlledici hərəkətverici qüvvə atmosfer təzyiqi deyil, pistonu hərəkətə gətirən yüksək təzyiqli buxarın elastikliyi idi. Buxarın işinin yeni prinsipi maşının konstruksiyasında, xüsusilə silindr və buxar paylanmasında tam dəyişiklik tələb edirdi. Silindrdə buxar kondensasiyasını aradan qaldırmaq üçün Vatt əvvəlcə silindrin buxar gödəkçəsini təqdim etdi, onun köməyi ilə onun işçi divarlarını buxarla qızdırmağa başladı və buxar gödəkçəsinin xarici tərəfini izolyasiya etdi. Vatt vahid fırlanma hərəkəti yaratmaq üçün öz maşınında birləşdirici çubuq-krank mexanizmindən istifadə edə bilmədiyi üçün (bu cür ötürmə üçün qoruyucu patent fransız ixtiraçısı Pikar tərəfindən alınmışdır), 1781-ci ildə o, mühərriki dəyişdirməyin beş yolu üçün patent aldı. davamlı fırlanma hərəkətinə sallanan hərəkət. Əvvəlcə bu məqsədlə planetar və ya günəş təkərindən istifadə etdi. Nəhayət, Watt, inqilabların sayının dəyişməsi ilə maşının silindrinə verilən buxarın miqdarını dəyişdirmək üçün mərkəzdənqaçma sürət tənzimləyicisini təqdim etdi. Beləliklə, Vatt öz buxar maşınında müasir buxar maşınının dizaynı və işləməsinin əsas prinsiplərini qoydu.

Watt-ın buxar mühərrikləri dəqiqədə az sayda dövrə ilə 0,2-0,3 MPa aşağı təzyiqli doymuş buxarla işləyirdi. Beləliklə, dəyişdirilmiş buxar mühərrikləri əla nəticələr verdi, Newcomen maşınları ilə müqayisədə kömür istehlakını hp / saata (saatda at gücü) bir neçə dəfə azaltdı və su çarxını dağ-mədən sənayesindən kənarlaşdırdı. XVIII əsrin 80-ci illərinin ortalarında. Buxar maşınının dizaynı nəhayət işlənib hazırlanmışdır və ikiqat fəaliyyət göstərən buxar maşını bir çox ölkələrdə iqtisadiyyatın demək olar ki, bütün sahələrində geniş tətbiq tapmış universal istilik mühərrikinə çevrilmişdir. 19-cu əsrdə val qaldıran buxar elektrik stansiyaları, buxar elektrik üfleyiciləri, yayma buxar elektrik stansiyaları, buxar çəkicləri, buxar nasosları və s. geniş yayılmışdır.

Səmərəliliyin daha da artması Buxar elektrik stansiyası, buxar maşının bir silindrindən digərinə keçərkən, buxarın ardıcıl olaraq 2, 3 və hətta 4 mərhələdə çoxlu genişlənməsini tətbiq etməklə İngiltərədə Wattın müasiri Artur Wolf tərəfindən əldə edilmişdir.

Balanslaşdırıcının rədd edilməsi və çoxlu buxar genişlənməsinin istifadəsi maşınların yeni konstruktiv formalarının yaradılmasına səbəb oldu. İkiqat genişləndirici mühərriklər iki silindr şəklində formalaşmağa başladı - HPC-dən sonra işlənmiş buxarı qəbul edən yüksək təzyiqli silindr (HPC) və aşağı təzyiqli silindr (LPC). Silindrlər ya üfüqi (mürəkkəb maşın, Şəkil 4.4, a), ya da hər iki porşen ümumi bir çubuqda oturduqda (tandem maşını, Şəkil 4.4, b) ardıcıl olaraq yerləşdirildi.

səmərəliliyinin artırılması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. buxar mühərrikləri 19-cu əsrin ortalarında temperaturu 350 ° C-ə qədər olan həddindən artıq qızdırılan buxardan istifadə etməyə başladı, bu da yanacaq sərfiyyatını hp / saatda 4,5 kq-a qədər azaltmağa imkan verdi. Həddindən artıq qızdırılan buxardan istifadəni ilk dəfə fransız alimi G.A. Girnom.

Fəhlə ailəsində anadan olan Corc Stivenson (1781-1848) atası və babasının da işlədiyi Nyukasl kömür mədənlərində işləyirdi. O, çoxlu özünütəhsillə məşğul olub, fizika, mexanika və digər elmləri öyrənib, ixtiraçılıq fəaliyyəti ilə maraqlanıb. Stephenson-un görkəmli bacarığı onu mexanik vəzifəsinə gətirib çıxardı və 1823-cü ildə o, ilk ictimai dəmir yolunun Stockton-Darlington tikintisi üzrə şirkətin baş mühəndisi təyin edildi; bu ona dizayn və ixtiraçılıq işi üçün böyük imkanlar açdı.

Rusiyada ilk parovozları rus mexanikləri və ixtiraçıları Çerepanovlar - Efim Alekseeviç (ata, 1774-1842) və Miron Efimoviç (oğul, 1803-1849), Nijni Taqil fabriklərində işləyən və zavodun keçmiş qulluqçuları inşa etdilər. sahibləri Demidovs. Çerepanovlar özünütəhsil yolu ilə savadlı insanlar oldular, Sankt-Peterburq və Moskva, İngiltərə və İsveçin fabriklərinə baş çəkdilər. 1833-cü ildə ixtiraçılıq fəaliyyətinə görə Miron Cherepanov və həyat yoldaşına azadlıq verildi. 1836-cı ildə Efim Çerepanov və həyat yoldaşına azadlıq verildi. Çerepanovlar Nijni Tagil fabriklərində işləyən 20-yə yaxın müxtəlif buxar maşınları yaratdılar.

Buxar mühərrikləri üçün yüksək buxar təzyiqi ilk dəfə Amerikada Oliver Evans tərəfindən istifadə edilmişdir. Bu, yanacaq sərfiyyatının hp/saatda 3 kq-a qədər daha da azalması ilə nəticələndi. Daha sonra lokomotiv konstruktorları çox silindrli buxar mühərriklərindən, həddindən artıq təzyiqli buxardan və geriyə çevirmə qurğusundan istifadə etməyə başladılar.

XVIII əsrdə. quru və su nəqliyyatı üçün buxar mühərrikindən istifadə etmək üçün tamamilə başa düşülən bir arzu var idi. Buxar maşınlarının inkişafında müstəqil istiqamət lokomotivlər - mobil buxar elektrik stansiyaları idi. Bu tip ilk quraşdırma ingilis inşaatçısı Con Smit tərəfindən hazırlanmışdır. Əslində, buxar nəqliyyatının inkişafı yanğın borulu qazanlarda yanğın borularının quraşdırılması ilə başladı, bu da onların buxar çıxışını əhəmiyyətli dərəcədə artırdı.

Buxar lokomotivlərinin inkişafı üçün bir çox cəhdlər edildi - buxar lokomotivləri, əməliyyat modelləri quruldu (şəkil 4.5, 4.6). Bunlardan 1825-ci ildə istedadlı ingilis ixtiraçısı Corc Stivenson (1781–1848) tərəfindən tikilmiş Roket parovozu seçilir (bax. Şəkil 4.6, a, b).

Raket Stephenson tərəfindən dizayn edilmiş və tikilmiş ilk buxar lokomotivi deyildi, lakin bu lokomotiv bir çox cəhətdən üstün idi və Rayhilldəki xüsusi sərgidə ən yaxşı lokomotiv seçildi və o dövrdə nümunəvi hala gələn Liverpool-Mançester yeni dəmir yolu üçün tövsiyə edildi. . 1823-cü ildə Stefenson Nyukaslda ilk lokomotiv zavodunu təşkil etdi. 1829-cu ildə İngiltərədə ən yaxşı parovoz üçün müsabiqə təşkil edildi, onun qalibi C. Stephensonun maşını oldu. Onun 17 ton qatar kütləsi olan yanğın qazanı əsasında hazırlanmış buxar lokomotivi "Raket" saatda 21 km sürət inkişaf etdirdi. Daha sonra "Raket"in sürəti 45 km/saata çatdırılıb.

Dəmir yolları XVIII əsrdə oynamağa başladı. böyük rol. Rusiyada uzunluğu 27 km olan ilk sərnişin dəmir yolu çar hökumətinin qərarı ilə 1837-ci ildə Sankt-Peterburq və Pavlovsk arasında xarici sahibkarlar tərəfindən çəkilmişdir. Peterburq-Moskva ikixətli dəmir yolu 1851-ci ildə fəaliyyətə başladı.

1834-cü ildə ata və oğul Cherepanovlar 15 km / saat sürətlə 3,5 ton yük daşıyan ilk rus parovozunu (bax. Şəkil 4.6, c, d) qurdular. Onların sonrakı parovozları 17 ton ağırlığında yük daşıyırdı.

Buxar maşınından su nəqliyyatında istifadə etmək cəhdləri 18-ci əsrin əvvəllərindən edilmişdir. Məsələn, məlumdur ki, fransız fiziki D.Papin (1647–1714) buxar maşını ilə idarə olunan qayıq düzəltdi. Düzdür, Papin bu məsələdə uğur qazana bilmədi.

Problemi Pensilvaniyada Kiçik Britonda (indiki Fulton) anadan olmuş amerikalı ixtiraçı Robert Fulton (1765-1815) həll etdi. Maraqlıdır ki, sənaye, dəmir yolu və su nəqliyyatı üçün buxar maşınlarının yaradılmasında ilk böyük uğurlar öz-özünə təhsil alaraq biliklərə yiyələnmiş istedadlı insanların payına düşür. Fulton da bu baxımdan istisna deyildi. Daha sonra mühəndis-mexanik peşəsinə yiyələnən Fulton kasıb ailədən çıxıb və ilk vaxtlar öz-özünə təhsillə məşğul olub. Fulton İngiltərədə yaşayıb, burada hidrotexniki qurğuların tikintisi və bir sıra digər texniki problemlərin həlli ilə məşğul olub. Fransada (Parisdə) olarkən o, “Nautilus” sualtı qayıqını və Sena çayında sınaqdan keçirilmiş buxar gəmisini düzəltdi. Lakin bütün bunlar yalnız başlanğıc idi.

Əsl uğur 1807-ci ildə Fultona gəldi: Amerikaya qayıdaraq, 20 at gücünə malik buxar mühərriki ilə idarə olunan 15 ton yükgötürmə qabiliyyətinə malik Clermont avarlı buxar gəmisini düzəltdi. s., 1807-ci ilin avqustunda Nyu-Yorkdan Albaniyə təxminən 280 km uzunluğunda ilk uçuşu etdi.

Həm çay, həm də dəniz gəmiçiliyinin sonrakı inkişafı olduqca sürətlə getdi. Buna taxta konstruksiyalardan polad gəmi konstruksiyalarına keçid, buxar maşınlarının gücü və sürətinin artması, pervanenin tətbiqi və bir sıra digər amillər kömək etdi.

Buxar maşınının ixtirası ilə insan yanacaqda cəmlənmiş enerjini hərəkətə, işə çevirməyi öyrəndi.

Buxar maşını dünyanın mənzərəsini kəskin şəkildə dəyişdirən, sənayedə, nəqliyyatda inqilab edən və elmi biliklərin yeni yüksəlişinə təkan verən tarixdə çox az sayda ixtiralardan biridir. O, bütün 19-cu əsrdə sənaye və nəqliyyatın universal mühərriki idi, lakin onun imkanları artıq 19-cu əsrin sonlarında elektrik stansiyalarının tikintisi və yüksək sürətli mexanizmlərin istifadəsi ilə əlaqədar yaranan mühərriklər üçün tələblərə cavab vermirdi.

Texniki arenaya yeni istilik mühərriki kimi aşağı sürətli buxar mühərriki əvəzinə daha yüksək səmərəliliyə malik yüksək sürətli turbin daxil olur.

Buxar mühərrikinin inkişaf tarixi bu məqalədə kifayət qədər ətraflı təsvir edilmişdir. Budur 1672-1891-ci illərin ən məşhur həlləri və ixtiraları.

İlk iş.

Ondan başlayaq ki, hələ XVII əsrdə buxar maşın sürmək üçün bir vasitə kimi qəbul edilməyə başlandı, onunla hər cür təcrübələr aparıldı və yalnız 1643-cü ildə Evangelista Torricelli buxar təzyiqinin güc təsirini kəşf etdi. Kristian Huygens, 47 il sonra, silindrdə barıt partlaması ilə işləyən ilk güc maşını dizayn etdi. Bu, daxili yanma mühərrikinin ilk prototipi idi. Bənzər bir prinsiplə, Abbot Otfeyin suqəbuledici maşını təşkil edilmişdir. Tezliklə Denis Papin partlayışın gücünü daha az güclü buxar qüvvəsi ilə əvəz etmək qərarına gəldi. 1690-cı ildə tikdirdi ilk buxar maşını, buxar qazanı kimi də tanınır.

O, qaynar suyun köməyi ilə silindrdə yuxarı qalxan və sonradan soyuduqca yenidən enən bir pistondan ibarət idi - güc belə yarandı. Bütün proses bu şəkildə baş verdi: eyni vaxtda qazan funksiyasını yerinə yetirən silindrin altında bir soba yerləşdirildi; piston yuxarı vəziyyətdə olduqda, soba soyumağı asanlaşdırmaq üçün geri çəkildi.

Daha sonra iki ingilis, Thomas Newcomen və Cowley - biri dəmirçi, digəri şüşəçi - qazanı və silindrini ayıraraq və soyuq su çəni əlavə edərək sistemi təkmilləşdirdi. Bu sistem növbə ilə açılıb bağlanan biri buxar, digəri su üçün olan klapanlar və ya kranlar vasitəsilə fəaliyyət göstərirdi. Sonra ingilis Bayton klapan idarəsini həqiqətən saatlı bir klapanla yenidən qurdu.

Buxar maşınlarının praktikada istifadəsi.

Newcomenin maşını tezliklə hər yerdə tanındı və xüsusən 1765-ci ildə James Watt tərəfindən hazırlanmış ikiqat hərəkət sistemi ilə təkmilləşdirildi. İndi buxar maşını nəqliyyat vasitələrində istifadə üçün kifayət qədər tam olduğu ortaya çıxdı, baxmayaraq ki, ölçüsünə görə stasionar qurğular üçün daha uyğun idi. Vatt öz ixtiralarını sənayeyə də təklif etdi; toxuculuq fabrikləri üçün də maşınlar düzəltdi.

Nəqliyyat vasitəsi kimi istifadə edilən ilk buxar maşını mühəndis və həvəskar hərbi strateq olan fransız Nikolas Cozef Kuqnot tərəfindən icad edilmişdir. 1763 və ya 1765-ci illərdə orta hesabla 3,5 və maksimum 9,5 km/saat sürətlə dörd sərnişin daşıya bilən avtomobil yaratdı. Birinci cəhdin ardınca ikinci cəhd edildi - silahların daşınması üçün avtomobil peyda oldu. O, əlbəttə ki, hərbçilər tərəfindən sınaqdan keçirildi, lakin uzunmüddətli istismarın qeyri-mümkün olması səbəbindən (yeni maşının fasiləsiz dövrü 15 dəqiqədən çox deyildi) ixtiraçı hakimiyyət orqanlarından və maliyyəçilərdən dəstək almadı. Bu vaxt İngiltərədə buxar mühərriki təkmilləşdirilirdi. Mur, Uilyam Merdok və Uilyam Siminqtonun Vatt əsaslı bir neçə uğursuz cəhdindən sonra Richard Travisick-in Uels Colliery tərəfindən istismara verilmiş dəmir yolu vasitəsi ortaya çıxdı. Dünyaya fəal ixtiraçı gəldi: yeraltı mədənlərdən yerə qalxdı və 1802-ci ildə bəşəriyyətə düz yerdə 15 km/saat, yüksəlişdə isə 6 km/saat sürətə çatan güclü minik avtomobili təqdim etdi.

ABŞ-da bərə ilə işləyən nəqliyyat vasitələri də getdikcə daha çox istifadə olunurdu: 1790-cı ildə Natan Rid öz avtomobili ilə Filadelfiya əhalisini təəccübləndirdi. buxar avtomobil modeli. Bununla belə, on dörd il sonra amfibiya vasitəsini ixtira edən həmyerlisi Oliver Evans daha da məşhurlaşdı. “Avtomobil təcrübələrinin” aparılmadığı Napoleon müharibələrindən sonra yenidən işlərə başlanıldı. buxar maşınının ixtirası və təkmilləşdirilməsi. 1821-ci ildə mükəmməl və kifayət qədər etibarlı hesab edilə bilər. O vaxtdan bəri buxarla işləyən nəqliyyat vasitələri sahəsində irəliyə doğru atılan hər bir addım mütləq gələcək avtomobillərin inkişafına öz töhfəsini verdi.

1825-ci ildə Sir Qoldsvort Gurney Londondan Bata qədər 171 km uzunluğunda olan hissədə ilk sərnişin xəttini təşkil etdi. Eyni zamanda, buxar mühərriki olan, patentləşdirdiyi vaqondan istifadə etdi. Bu, İngiltərədə yoxa çıxan, lakin İtaliya və Fransada geniş yayılan yüksək sürətli avtomobil vaqonları dövrünün başlanğıcı idi. Bu cür avtomobillər ən yüksək inkişaf səviyyəsinə 1873-cü ildə Amede Balle tərəfindən 4500 kq ağırlığında "Curts" və daha yığcam, 2500 kq-dan bir qədər çox olan və 35 km / saat sürətə çatan "Mansel"in görünüşü ilə çatdı. Hər ikisi ilk "əsl" avtomobillərə xas olan texnikanın qabaqcılları idi. Yüksək sürətə baxmayaraq buxar mühərrikinin səmərəliliyiçox balaca idi. Bolle ilk yaxşı işləyən sükan sistemini patentləşdirən şəxs idi, o, idarəetmə və idarəetmə elementlərini o qədər yaxşı yerləşdirdi ki, biz onu bu gün də tablosunda görürük.

Daxili yanma mühərriki sahəsində böyük irəliləyişlərə baxmayaraq, buxar gücü hələ də maşının daha vahid və hamar işləməsini təmin etdi və buna görə də bir çox tərəfdarı var idi. 1881-ci ildə 60 km/saat sürətlə Rapide, 1873-cü ildə müstəqil təkər asma ilə ön oxa malik Nouvelle kimi digər yüngül avtomobillər istehsal edən Bollet kimi Leon Chevrolet də 1887-1907-ci illər arasında bir neçə avtomobil istehsal etdi. 1889-cu ildə patentləşdirdiyi yüngül və yığcam buxar generatoru. 1883-cü ildə Parisdə əsası qoyulan De Dion-Bouton, mövcudluğunun ilk on ili ərzində buxarla işləyən avtomobillər istehsal etdi və bunda əhəmiyyətli uğurlar qazandı - onun avtomobilləri 1894-cü ildə Paris-Ruen yarışında qalib gəldi.

Bununla belə, Panhard et Levassor-un benzindən istifadədəki uğuru De Dion-un daxili yanma mühərriklərinə keçməsinə səbəb oldu. Bolle qardaşları atalarının şirkətini ələ keçirəndə eyni şeyi etdilər. Sonra Chevrolet şirkəti istehsalını yenidən qurdu. Buxarla işləyən avtomobillər 1930-cu ildən əvvəl ABŞ-da istifadə olunsa da, üfüqdən daha sürətli və daha sürətlə yoxa çıxdı. Bu anda istehsal dayandı və buxar maşınlarının ixtirası

Buxar maşınlarının tarixi eramızın 1-ci əsrinə, İsgəndəriyyə Heronunun aeolipili ilk dəfə təsvir etdiyi vaxta gedib çıxır. 1500 ildən çox keçəndən sonra, 1551-ci ildə Osmanlı alimi Takiyuddin əş-Şami buxarla idarə olunan ibtidai turbinləri təsvir etdi və 1629-cu ildə də oxşar kəşf Covanni Branka tərəfindən edildi. Bu cihazlar buxarda qızardılmış şişlər və ya kiçik dişli çarxlar idi. Əsasən, bu cür dizaynlar ixtiraçılar tərəfindən buxarın gücünü nümayiş etdirmək üçün istifadə edilmişdir və bunun küçümsenməməsi lazım olduğunu sübut edir.

1700-cü illərdə mədənçilər ciddi problemlə - dərin mədənlərdən suyu çıxarmaq ehtiyacı ilə üzləşdilər. Buxarın eyni gücü köməyə gəldi. Buxar enerjisinin köməyi ilə suyu mədənlərdən çıxarmaq mümkün olub. Bu proqram buxarın potensial gücünü açdı və buxar mühərrikinin ixtirasına səbəb oldu. Buxar elektrik stansiyaları daha sonra gəldi. Buxar maşınlarının işlədiyi əsas prinsip "qismən vakuum yaratmaq üçün su buxarının kondensasiyasıdır".

Thomas Savery və ilk sənaye mühərrikləri

Tomas Saveri ilk dəfə 1698-ci ildə suyu vurmaq üçün buxar nasosunu icad etdi. Bu ixtira tez-tez "yanğınsöndürən maşın" və ya "odla suyu qaldırmaq" üçün mühərrik kimi istinad edilir. Severi tərəfindən patentləşdirilmiş buxar nasosu tamamilə buxara çevrilənə qədər qaynar su ilə işləyirdi. Sonra hər bir buxar damcısı tanka qalxdı və suyun ilkin olduğu qabda bir vakuum yarandı. Bu vakuum dərin mədənlərdən su vurmaq üçün istifadə olunurdu. Ancaq həll müvəqqəti oldu, çünki buxar enerjisi yalnız bir neçə metr dərinlikdən suyu çıxarmaq üçün kifayət idi. Bu dizaynın başqa bir dezavantajı, tanka sorulan suyu çıxarmaq üçün buxar təzyiqinin istifadəsi idi. Qazanlar üçün təzyiq çox yüksək idi və bu, bir sıra şiddətli partlayışlara səbəb oldu.

Aşağı təzyiq maşınları

Newcomenin buxar mühərriklərinə xas olan yüksək kömür istehlakı James Watt-ın yenilikləri ilə azaldıldı. Aşağı təzyiqli maşının silindri istilik qorunması, ayrıca bir kondensator və kondensat suyu drenajı ilə təchiz edilmişdir. Beləliklə, aşağı təzyiqli maşınlarda kömür sərfiyyatı 50%-dən çox azalıb.

İvan Polzunov və ilk iki silindrli buxar mühərriki

İvan Polzunov Rusiyada ilk buxar maşınını icad etdi. Onun iki silindrli buxar mühərriki İngilis atmosfer mühərriklərindən daha güclü idi. 24 kVt gücə çatdılar. Polzunovun iki silindrli buxar mühərrikinin maketi Barnaul muzeyində nümayiş etdirilir.

Thomas Newcomen buxar mühərriki

1712-ci ildə Tomas Nyukomen praktiki baxımdan çox uğurlu olan buxar maşını ixtira etdi. Onun modeli su nasosunu işə salmaq üçün nəhəng taxta göyərtəni hərəkətə gətirən piston və ya silindrdən ibarət idi. Maşındakı əks vuruş, göyərtənin ucunu nasosun yanından aşağı itələyən cazibə qüvvəsi ilə əlaqədar idi. Newcomenin maşını 50 il ərzində aktiv istifadədə idi. Sonra səmərəsiz olaraq tanındı, çünki aktiv işləmək üçün çox enerji tələb olunur. Silindr daim soyuduğu üçün onu qızdırmaq lazım idi, bunun nəticəsində çoxlu yanacaq yandı.

James Watt tərəfindən təkmilləşdirmələr

James Watt, orijinal dizayna ayrıca bir kondansatör daxil etməklə buxar mühərriklərinin inkişaf tarixində əsl inqilab etdi. O, bu yeniliyi 1765-ci ildə təqdim etdi. Lakin cəmi 11 il sonra sənaye miqyasında istifadə oluna biləcək dizayna nail olmaq mümkün oldu. Watt ideyasının həyata keçirilməsində ən böyük problem düzgün miqdarda vakuum saxlamaq üçün nəhəng porşen yaratmaq texnologiyası idi. Lakin texnologiya tezliklə böyük irəliləyiş əldə etdi və patent kifayət qədər maliyyələşən kimi Watt buxar mühərriki dəmir yollarında və gəmilərdə fəal şəkildə istifadə olunmağa başladı. ABŞ-da 1897-ci ildən 1927-ci ilə qədər 60.000-dən çox avtomobil buxar mühərrikləri ilə işləyirdi.

Yüksək təzyiqli maşınlar

1800-cü ildə Richard Trevithick yüksək təzyiqli buxar mühərrikini icad etdi. Buxar mühərriklərinin əvvəllər icad edilmiş bütün dizaynları ilə müqayisədə bu seçim ən güclü idi. Lakin Oliver Evans tərəfindən təklif olunan dizayn həqiqətən uğurlu idi. Bu, vakuum yaratmaq üçün buxarı kondensasiya etməkdənsə, mühərriki buxarla idarə etmək ideyasına əsaslanırdı. Evans 1805-ci ildə ilk yüksək təzyiqli kondensasiya etməyən buxar mühərrikini icad etdi. Maşın stasionar idi və dəqiqədə 30 inqilab inkişaf etdirdi. Bu maşın əvvəlcə mişarları gücləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Bu cür maşınlar birbaşa su anbarının altına yerləşdirilən istilik mənbəyi ilə qızdırılan nəhəng su anbarları ilə dəstəklənirdi ki, bu da lazımi miqdarda buxar istehsal etməyə imkan verdi.

Bu buxar maşınları tezliklə motorlu qayıqlarda və dəmir yollarında müvafiq olaraq 1802 və 1829-cu illərdə geniş istifadəyə verildi. Təxminən yarım əsr sonra ilk buxar maşınları meydana çıxdı. Charles Algernon Parsons 1880-ci ildə ilk buxar turbinini icad etdi. 20-ci əsrin əvvəllərində buxar maşınları avtomobil və gəmiqayırmada geniş istifadə olunurdu.

Cornish buxar mühərrikləri

Richard Trevetick Watt tərəfindən icad edilən buxar nasosunu təkmilləşdirməyə çalışdı. Trevetick tərəfindən icad edilən Korniş qazanlarında istifadə üçün dəyişdirildi. Cornish buxar mühərrikinin səmərəliliyi William Sims, Arthur Woolf və Samuel Gruz tərəfindən çox yaxşılaşdırıldı. Yenilənmiş Cornish buxar mühərrikləri səmərəliliyi artırmaq üçün izolyasiya edilmiş borular, mühərrik və qazanlardan ibarət idi.

ilə təmasda

Əlverişli bir enerji mənbəyi kimi su buxarına maraq qədimlərin ilk elmi bilikləri ilə birlikdə ortaya çıxdı. İnsanlar üç minillikdir ki, bu enerjini ram etməyə çalışırlar. Bu yolun əsas mərhələləri hansılardır? Kimin düşüncələri və layihələri bəşəriyyətə ondan maksimum fayda götürməyi öyrətdi?

Buxar maşınlarının yaranması üçün ilkin şərtlər

Əmək tutumlu prosesləri asanlaşdıra bilən mexanizmlərə ehtiyac həmişə mövcud olub. Təxminən 18-ci əsrin ortalarına qədər bu məqsədlə yel dəyirmanları və su təkərlərindən istifadə olunurdu. Külək enerjisindən istifadənin mümkünlüyü birbaşa havanın şıltaqlığından asılıdır. Su çarxlarından istifadə etmək üçün isə çayların kənarında zavodlar tikilməli idi ki, bu da həmişə əlverişli və məqsədəuyğun deyil. Və hər ikisinin effektivliyi son dərəcə aşağı idi. Əsasən yeni bir mühərrik lazım idi, asanlıqla idarə olunur və bu çatışmazlıqlardan məhrumdur.

Buxar maşınlarının ixtirası və təkmilləşdirilməsi tarixi

Buxar maşınının yaradılması çoxlu düşüncənin, bir çox alimlərin uğur və ümidlərinin puça çıxmasının nəticəsidir.

Yolun başlanğıcı

İlk, tək layihələr yalnız maraqlı maraqlar idi. Misal üçün, Arximed buxar silahı düzəltdi İsgəndəriyyə Heron qədim məbədlərin qapılarını açmaq üçün buxarın enerjisindən istifadə edirdi. Tədqiqatçılar işlərdə digər mexanizmləri işə salmaq üçün buxar enerjisinin praktiki tətbiqi ilə bağlı qeydlər tapırlar Leonardo da Vinçi.

Bu mövzuda ən əhəmiyyətli layihələri nəzərdən keçirin.

16-cı əsrdə ərəb mühəndisi Taqi al Din ibtidai buxar turbininin dizaynını işləyib hazırladı. Bununla belə, turbin çarxının qanadlarına verilən buxar axınının güclü dispersiyası səbəbindən praktik tətbiqi qəbul etmədi.

Orta əsr Fransasına sürətlə irəliləyin. Fizik və istedadlı ixtiraçı Denis Papin, bir çox uğursuz layihələrdən sonra, aşağıdakı dizaynda dayanır: şaquli silindr su ilə doldurulmuş, üzərinə bir porşen quraşdırılmışdır.

Silindr qızdırıldı, su qaynadı və buxarlandı. Genişlənən buxar pistonu qaldırdı. O, yoxuşun yuxarı nöqtəsində sabitlənmişdi və silindrin soyuması və buxarın kondensasiyası gözlənilirdi. Buxar qatılaşdıqdan sonra silindrdə vakuum yarandı. Bağlanmadan azad edilən piston atmosfer təzyiqinin təsiri altında vakuuma qaçdı. Məhz pistonun bu düşməsi iş vuruşu kimi istifadə edilməli idi.

Beləliklə, pistonun faydalı vuruşu buxarın və xarici (atmosfer) təzyiqin kondensasiyası nəticəsində vakuumun meydana gəlməsinə səbəb oldu.

Çünki Papin buxar mühərrikiəksər sonrakı layihələr kimi, onlara buxar-atmosfer maşınları deyilirdi.

Bu dizaynın çox əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var idi - dövrün təkrarlanması təmin edilməmişdir. Denis buxarı silindrdə deyil, ayrı-ayrılıqda buxar qazanında almaq ideyası ilə çıxış edir.

Denis Papin buxar maşınlarının yaradılması tarixinə çox vacib bir detalın - buxar qazanının ixtiraçısı kimi daxil olmuşdur.

Silindrdən kənarda buxar almağa başladıqları üçün mühərrik özü xarici yanma mühərrikləri kateqoriyasına keçdi. Amma fasiləsiz işləməyi təmin edən paylama mexanizmi olmadığından bu layihələr praktiki tətbiqini çətin ki tapıb.

Buxar maşınlarının inkişafında yeni mərhələ

Təxminən 50 ildir ki, kömür mədənlərində suyun vurulması üçün istifadə olunur. Thomas Newcomenin buxar nasosu. O, əsasən əvvəlki dizaynları təkrarladı, lakin çox vacib yenilikləri - qatılaşdırılmış buxarın çıxarılması üçün bir boru və artıq buxarın buraxılması üçün təhlükəsizlik klapanını ehtiva etdi.

Onun əhəmiyyətli çatışmazlığı ondan ibarət idi ki, silindr buxar vurulmazdan əvvəl qızdırılmalı, sonra qatılaşmadan əvvəl soyudulmalı idi. Lakin bu cür mühərriklərə ehtiyac o qədər yüksək idi ki, onların aşkar səmərəsizliyinə baxmayaraq, bu maşınların son nüsxələri 1930-cu ilə qədər xidmət etdi.

1765-ci ildə İngilis mexaniki James Watt, Newcomen maşınının təkmilləşdirilməsi ilə məşğul olan, kondensatoru buxar silindrindən ayırdı.

Silindiri daim qızdırmaq mümkün oldu. Maşının səmərəliliyi dərhal artdı. Sonrakı illərdə Watt modelini əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirdi, onu bir tərəfdən digərinə buxar vermək üçün bir cihazla təchiz etdi.

Bu maşından təkcə nasos kimi deyil, həm də müxtəlif dəzgahları idarə etmək mümkün oldu. Vatt öz ixtirası üçün patent aldı - davamlı buxar mühərriki. Bu maşınların kütləvi istehsalına başlanır.

19-cu əsrin əvvəllərində İngiltərədə 320 Vatt-dan çox buxar mühərrikləri işləyirdi. Digər Avropa ölkələri də onları almağa başladılar. Bu, həm İngiltərənin özündə, həm də qonşu dövlətlərdə bir çox sənaye sahələrində sənaye istehsalının əhəmiyyətli dərəcədə artmasına kömək etdi.

Vattdan iyirmi il əvvəl Rusiyada Altay mexaniki İvan İvanoviç Polzunov buxar mühərriki layihəsi üzərində işləyirdi.

Zavod rəhbərliyi ona ərimə sobasının üfleyicisini idarə edəcək bir qurğu qurmağı təklif etdi.

Onun tikdiyi dəzgah iki silindrli olub, ona qoşulmuş qurğunun fasiləsiz işləməsini təmin edib.

Bir ay yarımdan çox uğurla işlədikdən sonra qazan sızmağa başladı. Polzunov özü də bu vaxta qədər həyatda deyildi. Maşın təmir olunmayıb. Və tək bir rus ixtiraçısının gözəl yaradıcılığı unudulmuşdu.

O vaxt Rusiyanın geridə qalmasına görə dünya İ. İ. Polzunovun ixtirasından çox gec xəbər tutdu ....

Beləliklə, bir buxar mühərrikini idarə etmək üçün genişlənən buxar qazanının yaratdığı buxarın pistona və ya turbin qanadlarına basması lazımdır. Və sonra onların hərəkəti digər mexaniki hissələrə köçürüldü.

Nəqliyyatda buxar maşınlarının istifadəsi

O dövrün buxar maşınlarının səmərəliliyinin 5%-dən çox olmamasına baxmayaraq, 18-ci əsrin sonlarında kənd təsərrüfatında və nəqliyyatda fəal şəkildə istifadə olunmağa başladı:

• Fransada buxar mühərriki olan bir avtomobil var;
• ABŞ-da Filadelfiya və Burlinqton şəhərləri arasında paroxod getməyə başlayır;
• İngiltərədə buxarla işləyən dəmir yolu lokomotivi nümayiş etdirildi;
• Saratov quberniyasından olan bir rus kəndlisi 20 at gücünə malik tırtıllı traktoru patentləşdirdi. ilə.;
• Dəfələrlə buxar mühərriki olan bir təyyarə yaratmaq cəhdləri edildi, lakin təəssüf ki, təyyarənin böyük çəkisi ilə bu bölmələrin aşağı gücü bu cəhdləri uğursuz etdi.

19-cu əsrin sonlarında cəmiyyətin texniki tərəqqisində öz rolunu oynayan buxar maşınları öz yerini elektrik mühərriklərinə verdi.

XXI əsrdə buxar cihazları

20-21-ci əsrlərdə yeni enerji mənbələrinin meydana çıxması ilə buxar enerjisindən istifadə ehtiyacı yenidən ortaya çıxır. Buxar turbinləri atom elektrik stansiyalarının ayrılmaz hissəsinə çevrilir. Onları gücləndirən buxar nüvə yanacağından əldə edilir.

Bu turbinlərdən kondensasiya edən istilik elektrik stansiyalarında da geniş istifadə olunur.

Bir sıra ölkələrdə günəş enerjisi hesabına buxar əldə etmək üçün təcrübələr aparılır.

Pistonlu buxar maşınları da unudulmur. Dağlıq ərazilərdə lokomotiv kimi buxar lokomotivlərindən hələ də istifadə olunur.

Bu etibarlı işçilər həm daha təhlükəsiz, həm də daha ucuzdur. Onların elektrik xətlərinə ehtiyacı yoxdur və yanacaq - odun və ucuz kömür növləri - həmişə əlindədir.

Müasir texnologiyalar atmosferə atılan tullantıların 95%-ə qədərini tutmağa və səmərəliliyi 21%-ə qədər artırmağa imkan verir ki, insanlar hələ də onlardan ayrılmamaq qərarına gəliblər və yeni nəsil buxar lokomotivləri üzərində işləyirlər.

Bu mesaj sizin üçün faydalı olsaydı, sizi görməyə şad olardım