Български English [beta]
Здравей, гостенино. (вход, регистрация)
Екип Партньори Ресурси Статистики За контакт
Добави в любимиПредложи статияКонкурсиЗа рекламодатели
Начало
Форум
Към Кратки
Всички статии
 Литература
 Музика
 Филми и анимация
 На малкия екран
 Публицистика
 Популярни
 Кулинария
 Игри
 Спорт
 Творчество
 Други
Ключови думи
Поредици
Бюлетин

Търсене

Сивостен :: Парната машина (статия) - История, Физика, Джеймс Уат, Джон Фич, Джордж Стивънсън, Парен двигател, Робърт Фултън, Томас Нюкомъ
Парната машина

Автор: Иван Ж. Атанасов, понеделник, 06 април 2009.

Публикувано в Статии :: Популярни; Предложи Гледна точка

Намали размера на шрифтаУвеличи размера на шрифта

Значителен принос за появата на парната машина има интересът на човека към вакуума, който започва да се проявява през седемнадесети век. Немският физик Ото фон Грике, например, конструира значително по-ефективна помпа от стандартната използвана до тогава ръчна такава. Идеята, че водата може да се изпомпва с помощта на вакуум не е нова, но за първи път на учените им хрумва идеята да заменят човешкия елемент с нещо друго. А как може да го създадат без него? На няколко изобретатели им просветва, че може да се използва пара.

Как? Ако напълним съд с вода и го загреем до температурата на кипене, водата би била изтласкана навън от парата, при положение, че осигурим нещата така, че самата тя да няма изход. Ако след това съда се охлади, течността отново ще премине от газообразно в течно състояние и ще се образува своеобразен вакуум. И ако този съд е свързан например с тръбата, от която изпомпваме водата би се изкачила към него, съвсем логично.

Естествено, от идеята до изпълнението има голяма разлика, така че минава време докато английския инженер Томъс Сейвъри конструира първата машина работеща на този принцип. Неговият парен двигател можел да служи за изпомпване на вода или задвижване на водно колело. Обаче имал няколко проблема – първо бил опасен, високото налягане на парата както е известно спокойно може да пръсне металния съд, както сме виждали по новините неведнъж да се случи с бойлер, при който не са сработили защитите и е продължил да грее докато се взриви.

Това надали обаче е бил основният проблем. За сметка на това другият – че при охлаждането постоянно се губи много топлина и разходът на въглища нараства значително, определено не е бил пренебрежим. И така – седем години по-късно, през 1705 г., друг англичанин, ковачът Томас Нюкомън, построява по-ефективен двигател, който работи с по-ниско налягане и елиминира опасността от взрив. За целта в цилиндричния съд Нюкомън поставя бутало, което се изтласка надолу от въздушното налягане създадено от самата машина.

Но проблемът с ефективността продължава да бъде налице и това превръща новото изобретение в по-скоро любопитно инженерно постижение, отколкото в нещо реално приложимо практически. Докато около шестдесет години по-късно Университетът в Глазгоу не праща за поправка една машина на Нюкоман на шотландския майстор на инструменти Джеймс Уат.

Като добър шотландец Уат се възмущава от огромния разход на въглища и си задава въпроса как може двигателят да бъде направен по-пестелив. И естествено му хрумва, че постоянното изстудяване на парата води до загуби. Тогава защо да не се поддържа температурата в камерата за пара през цялото време, а за охлаждане да се използва отделна кондензационна такава, решил шотландецът. Започнал с подобренията, Уат не спира дотам и добавя бутало, което се движи от налягането на парата и чрез система от механични връзки свързал буталото към вал, който върти диск. И така, през 1782 г., неговият парен двигател бил готов и можел да извърши три пъти повече работа с еднакво количество въглища от онзи, който му бил даден за ремонт.

След като веднъж е показано, че подобрение е възможно, парният двигател на Уат започва да търпи непрестанно усъвършенстване, предимно по отношение на температурата на парата, защото бива осъзнат факта, че ефективността на една термодинамична машина от този вид е правопропорционална на разликата между горещия и студения резервоар. Подобрената ефективност естествено води до нови приложения на парния двигател вече отвъд простите задачи по изпомпването на вода от мини и кладенци.

И измежду тези по-сложни задачи на първо място идва задвижването на корабите. През 1787 г., американският изобретател Джон Фич поставя парен двигател в лодка, но финансовите проблеми не позволяват на новата, напълно работеща парна лодка да си пробие път. Робърт Фултън, обаче, успява в това начинание, и през 1807 г. с достатъчно реклама, показност и помпозност е пуснат на вода парахода Клермон. Фактически, както считания за откривател на парния двигател - Джеймс Уат, и Фултън далеч не е открил парахода, но славата от вдигнатия шум трудно затихва.

Тридесетте години на деветнадесети век носят подобрение в първоначалния дизайн и парният двигател вече задвижва винтов пропелер, вместо долапи. И така с това значително подобрение ветроходните кораби започват да изчезват от моретата и през петдесетте вече се строят почти изцяло само параходи. Парният двигател утвърждава властта си над морския транспорт. Също както и над сухопътния.

През 1814 г. англичанинът Джордж Стивънсън построява първия парен локомотив. По същия начин както при параходите задвижваните от пара бутала въртят долапите, при локомотива те движат металните колела върху релсите. През 1830 г. Новият свят също строи локомотиви, а малко след средата на деветнадесети век железниците вече обхващат почти целия континент. По това време силата на парата се влага и в производството, и всичко това френският икономист Жером Бланки нарича промишлена революция - времето, когато човекът изоставя мускулната сила в полза на хитроумните приложения на механичната енергия.

Естествено, парната машина достига своя връх и започва нейният залез. Силата и действително е голяма, но не може да се използва на малки части, няма как да изгасиш огъня и да го запалиш за малко, колкото да свършиш някаква дейност. Електричеството се оказва далеч по-подходящо за това. Тежките парни машини пък бързо биват заменени в транспорта от двигателите с вътрешно горене, които с ефективността си и размерите си са далеч по-удачни за тази работа. Особено с появата на дизеловите двигатели, транспорта изцяло преминава към новия начин за задвижване. Но без съмнение парният двигател е първият голям скок на човечеството към модерните времена, време, когато техниката нахлува в живота по начин, който до тогава не е виждан. И оттогава насам новостите продължават да навлизат все по-бързо и всеобхватно в ежедневието на всеки от нас.






Допадна ли ви този материал? (14) (3) 7977 прочит(а)

 Добави коментар 
Ако сте регистрирани във форума можете да коментирате и тук

Име:
Текст:
Код:        

 Покажи/скрий коментарите (2) 



AdSense
Нови Кратки @ Сивостен


Реклама


Подобни статии

Случаен избор


Сивостен, v.5.3.0b
© Сивостен, 2003-2011, Всички права запазени
Препечатването на материали е нежелателно. Ако имате интерес към някои от материалите,
собственост на сп. "Сивостен" и неговите автори, моля, свържете се с редакционната колегия.