Ko je izumitelj prve parne mašine. Za sve i za sve

Oklopna vozila Rusije i svijeta, fotografije, video zapisi, gledanje na mreži, značajno su se razlikovali od svih svojih prethodnika. Kako bi se osigurala velika rezerva uzgona, visina trupa je značajno povećana, a radi poboljšanja stabilnosti, njegov poprečni presjek je dobio trapezoidni oblik. Potrebnu otpornost na metke trupu osiguravao je valjani cementirani oklop sa dodatno ojačanim vanjskim slojem marke KO (Kulebaki-OGPU). Prilikom izrade trupa, oklopne ploče su zavarene na unutrašnjoj mekoj strani, a korišteni su posebni kundaci za olakšavanje montaže. Kako bi se pojednostavila ugradnja jedinica, gornje oklopne ploče trupa napravljene su odstranjivim sa brtvom na platnenim brtvama podmazanim crvenim olovom.

Oklopna vozila Drugog svjetskog rata u kojima je posada od dvije osobe bila smještena u blizini uzdužne ose na potiljku, ali je kupola s oružjem pomaknuta za 250 mm ulijevo. Agregat je pomaknut na desnu stranu na način da je nakon uklanjanja sigurnosne pregrade moguć pristup za popravke motora iz unutrašnjosti borbenog odjeljka tenka. Na stražnjem dijelu rezervoara, uz bočne strane, nalazila su se dva rezervoara za plin kapaciteta po 100 litara, a neposredno iza motora nalazili su se hladnjak i izmjenjivač topline, ispran morskom vodom pri kretanju na površini. Na krmi, u posebnoj niši, nalazila se elisa s plovnim kormilima. Ravnoteža tenka je odabrana na takav način da je u plutanju imao lagani trim na krmi. Propeler je pokretao kardansko vratilo iz priključnog vratila montiranog na kućištu mjenjača.

Oklopna vozila SSSR-a u januaru 1938. godine, na zahtev načelnika ABTU D. Pavlova, trebalo je ojačati naoružanje tenka ugradnjom 45-mm poluautomatskog topa ili 37-mm automatskog topa, a u U slučaju ugradnje poluautomatskog pištolja, posada je trebala biti povećana na tri osobe. Municija tenka trebalo je da se sastoji od 61 metka za top 45 mm i 1.300 metaka za mitraljez. Projektantski biro pogona br. 185 završio je dva projekta na temu „Dvorac“, za koje je kao prototip korišten švedski tenk Landsverk-30.

Oklopna vozila Wehrmachta nisu izbjegla probleme s pojačanjem motora. Uz rečeno, možemo samo dodati da je ova kriza zapravo prevaziđena tek 1938. godine, za šta je tenk dobio ne samo forsirani motor. Za jačanje ovjesa korištene su deblje lisnate opruge. Uvedene su gumene gume od neoprena, domaće sintetičke gume, počela je proizvodnja gusenica od Hartfield čelika vrućim štancanjem, a uvedeni su visokofrekventno kaljeni prsti. Ali sve ove promjene na tenk nisu uvedene istovremeno. Trup tenka sa kosim oklopnim pločama nije mogao biti proizveden na vrijeme. Međutim, konusna kupola sa poboljšanom zaštitom dostavljena je na vrijeme, a tenk sa istim trupom, pojačanim ovjesom (zbog ugradnje debljih lisnatih opruga), forsiranim motorom i novom kupolom ušao je u ispitivanje na poligon NIBT.

Moderna oklopna vozila išla su pod šifrom T-51. Zadržao je proces prelaska sa gusjenica na točkove, kao i prototip, spuštanjem specijalnih poluga sa točkovima bez odlaska osobe. Međutim, nakon prilagođavanja zahtjeva za tenk, pretvaranja ga u trosjed (odlučeno je da se zadrži rezervna kontrola za utovarivač) i jačanja njegovog naoružanja na nivo BT, više nije bilo moguće implementirati točak tipa Landsverk. voziti. Osim toga, prijenos pogona na točkove tenka bio je previše složen. Stoga je ubrzo na tenk T-116 obavljen rad na temu „Dvorac“, u kojem je „promjena obuće“ izvršena prema tipu BT - uklanjanjem lanaca gusjenica.

Dalji razvoj BRDM-1. Serijski proizvodio od 1963. do 1989. godine Arzamas Machine-Building Plant (kao i po licenci u Poljskoj, Čehoslovačkoj i Jugoslaviji). BRDM-2 ima nisku sigurnost, oklop štiti od metaka iz malokalibarskog oružja i gelera. glavna karakteristika automobili - vrlo visoka sposobnost kretanja. Osim glavne šasije s pogonom na sve kotače s podesivim pritiskom u gumama, u srednjem dijelu karoserije nalaze se posebni dodatni kotači koji se mogu uvlačiti, koji omogućavaju, posebno, savladavanje značajnih jarkova i rovova. Trenutno se koristi u različitom stepenu od strane obavještajnih jedinica više od 50 zemalja. U trupama ima nadimak Bardak. U SSSR-u proizvodnja je završena u novembru 1989. Proizvodnja se nastavlja po licenci u Poljskoj.

Istorija stvaranja i proizvodnje

Borbeno izviđačko i patrolno vozilo razvijeno je u dizajnerskom birou Automobilske tvornice Gorky. Rad je vodio V.A. Dedkov. Vozilo je pušteno u upotrebu 22. maja 1962. godine. Serijska proizvodnja vozila organizovana je 1963. godine u GAZ-u, a od 1965. u Arzamaskom mašinskom pogonu i nastavila se do 1989. godine.

U službi

Rusija - više od 2000 BRDM-2, od 2010
-Alžir - 26 BRDM-2, od 2010
-Angola - 600 BRDM-2, od 2010
-Avganistan - broj BRDM-1 i BRDM-2, od 2010.
-Bjelorusija - određeni broj BRDM-2
-Benin - 14 BRDM-2, od 2010
-Bugarska - 24 BRDM-2, od 2010
-Burundi - 30 BRDM-2, od 2010
-Vijetnam - 100 BRDM-1/BRDM-2, od 2010.
-Gvineja - 25 BRDM-1/BRDM-2, od 2010
-Gvineja Bisau - 10 BRDM-2, od 2010
-Egipat - 300 BRDM-2 (nazvan Leopard u egipatskoj vojsci, od 2010.
-Zambija - 70 BRDM-1/BRDM-2, od kojih je oko 30 ocenjeno kao borbeno spremno, od 2010.
-Indija - 600 jedinica isporučenih iz SSSR-a između 1977. i 1979.
-Indonezija - 21 BRDM-2, od 2007
-Jemen - 50 BRDM-2, od 2010
- Zelenortska ostrva - 10 BRDM-2, od 2010
-Kazahstan - 140 BRDM-2, od 2007
-Kambodža - broj BRDM-2, od 2010
-Kirgistan - 30 BRDM-2, od 2010
- Obala Slonovače - 13 BRDM-2, od 2010
-Republika Kongo - 25 BRDM-1/BRDM-2, od 2010.
-Kuba - broj BRDM-1 i BRDM-2, od 2010
-Libija - 50 BRDM-2, od 2010
-Litvanija - 10 BRDM-2, od 2010
-Mauricijus - broj BRDM-2 od 2010
-Madagaskar - oko 35 BRDM-2, od 2010
-Makedonija - 10 BRDM-2, od 2010
-Mali - 55 BRDM-2, od 2010
-Mozambik - 30 BRDM-1/BRDM-2, od 2010
-Mongolija - 120 BRDM-2, od 2010
-Namibija - 12 BRDM-2, od 2010
-Nikaragva - 20 BRDM-2, od 2010
-Palestinska nacionalna uprava - 45 jedinica isporučeno iz Rusije između 1995. i 1996. godine, 25 jedinica isporučeno iz Rusije 2007.
-Peru - 30 BRDM-2, od 2010
-Poljska - 376 BRDM-2, od 2010
-Pridnjestrovlje - određeni iznos, uklj. dodijeljen Ministarstvu unutrašnjih poslova
-Sejšeli - 6 BRDM-2, ocenjeno kao nespremno, od 2010.
-Srbija - 46 BRDM-2, od 2010. godine
-Sirija - 590 BRDM-2, od 2010
-Somalija - određeni broj BRDM-2, od 2010
-Slovačka - 129 BRDM-2, od 2007
-Slovenija - 8 BRDM-2, od 2007
-Sudan - 60 BRDM-1/BRDM-2, od 2010
-SAD - 7 jedinica BRDM-2 isporučenih iz Njemačke 1991. godine
-Tanzanija - 10 BRDM-2, od 2010
-Turkmenistan - 170 BRDM-1 i BRDM-2, od 2010.
-Uzbekistan - 13 BRDM-2, od 2010
-Ukrajina - više od 600 BRDM-2, od 2010
-Hrvatska - 2 BRDM-2, od 2011
- AUTO - 1 BRDM-2, od 2010
-Čad - oko 100 BRDM-2, od 2010
-Ekvatorijalna Gvineja - 6 BRDM-2, od 2010
-Eritreja - 40 BRDM-1/BRDM-2, od 2010
-Etiopija - 120 jedinica je isporučeno iz SSSR-a u periodu od 1977. do 1982. godine, 60 jedinica je isporučeno iz SSSR-a u periodu od 1985. do 1988. godine, od 2007. godine postoji određeni broj u upotrebi.

Borbena upotreba

Operacija Dunav
- Jom Kipurski rat Jedna od najvećih bitaka sa BRDM-2 naoružanim ATGM-om Maljutka odigrala se 6. oktobra 1973. godine, kada je egipatska vojska prešla Suecki kanal. Egipatske trupe koje su prelazile kanal napale su izraelski tenkovi M48 Patton i M60 Patton 252. oklopne divizije. Tenkovi su napredovali bez prethodnog izviđanja i bez pešadije, što je dovelo do njihovog poraza. Egipatska oklopna vozila i pješadija su srušili i spalili 165 izraelskih tenkova M48 i M60. Izgoreli tenkovi zasuli su pustinju ispred egipatskih položaja. Na sirijskom frontu korištena su i desantna vozila. Konkretno, 12. oktobra sirijski BRDM-2 i pješadija zaustavili su napredovanje izraelskih tenkova 188. rezervne brigade duž autoputa Quneitra-Damask, dok su Izraelci pretrpjeli velike gubitke.
-Kinesko-vijetnamski rat
-Afganistanski rat (1979-1989)
-Oružani sukob u Južnoj Osetiji - prema nezavisnim stručnjacima Centra za analizu strategija i tehnologija, Ruske trupe izgubio 3 BRDM-a. Jedan od vozača-mehaničara ruskog BRDM-2, Oleg Rudel, odlikovan je medaljom „Za hrabrost“.
-Oružani sukob u istočnoj Ukrajini.

Karakteristike

Klasifikacija: borbeno izviđačko vozilo/oklopno vozilo
- Borbena težina, t: 7,0
-Posada, ljudi: 4
-Dimenzije:
-Dužina kućišta, mm: 5750
-Širina kućišta, mm: 2350
-Visina, mm: 2395
-Osnova, mm: 3100
-Šazni sloj, mm: 1840 prednji 1790 zadnji
-Razmak, mm: 330
-Rezervacija:
-Tip oklopa: valjani čelik
-Telo čelo (gore), mm/deg.: 5
-Telo čelo (dole), mm/deg.: 14
-Bok trupa, mm/deg.: 7
- Nagib trupa, mm/deg.: 7
-Dno, mm: 2..3
- Krov kućišta, mm: 7
-Toranj čelo, mm/deg.: 10
-Strana tornja, mm/deg.: 7
- Dovod tornja, mm/deg.: 7
-Krov tornja, mm: 7
-naoružanje:
-VN uglovi, stepeni: -5..+30
-GN uglovi, stepeni: 360
-Domet gađanja, km: 1..2 (KPVT) 1.5 (PKT)
-Nišan: PP-61AM
-Mitraljezi: 1 x 14,5 mm KPVT 1 x 7,62 mm PKT
-Mobilnost:
-Motor: Proizvođač: Gorkovsky automobilska fabrika Marka: GAZ-41 Tip: karburator benzin Zapremina: 5530 cc. Maksimalna snaga: 103 kW (140 KS), pri 3400 o/min Maksimalni obrtni moment: 350 Nm, pri 2500 o/min Konfiguracija: V8 Cilindri: 8 Otvor: 100 mm Hod: 88 mm Omjer kompresije: 6,7 Hlađenje: tekućina Hodova (broj): Radni red 4 cilindara: 1-5-4-2-6-3-7-8 Maksimalna brzina: 3650 Preporučeno gorivo: A-76
-Brzina na autoputu, km/h: 95..100
-Brzina po neravnom terenu, km/h: 8..10 na površini
- Domet na autoputu, km: do 750
-Specifična snaga, l. s./t: 20.0
- Formula točkova: 4x4 (8x8)
-Tip ovjesa: polueliptične opruge
-Specifični pritisak na tlo, kg/sq.cm: 0.5..2.7
- Mogućnost penjanja, stepeni: 30
-Prevladani zid, m: 0,4
-Jarak koji treba savladati, m: 1,22
-Pokretljivost, m: pluta

Industrija Engleskoj potrebna velike količine goriva, a šume je postajalo sve manje. U tom smislu, eksploatacija uglja je postala izuzetno važna.
Glavni problem rudarenja bila je voda, ona je plavila rudnike brže nego što su mogli da je ispumpaju, pa su morali da napuste razvijene rudnike i traže nove.
Iz tih razloga hitno su bili potrebni mehanizmi za pumpanje vode, a to su i postale prve parne mašine.

Sljedeća faza u razvoju parnih mašina bilo je stvaranje (in 1690) klip parna mašina ko je počinio koristan rad zbog zagrijavanja i kondenzacije pare.

Rođen u francuskom gradu Blois 1647. Na Univerzitetu Angers studirao je medicinu i doktorirao, ali nije postao doktor. Na mnogo načina, njegovu sudbinu odredio je susret sa holandskim fizičarem H. Huygensom, pod čijim je uticajem Papen počeo da proučava fiziku i mehaniku. Godine 1688. objavio je opis (sa svojim dizajnerskim dodacima) projekta barutnog motora u obliku cilindra sa klipom koji je Hajgens predstavio Pariškoj akademiji nauka.
Papin je također predložio dizajn centrifugalna pumpa, dizajnirao peć za topljenje stakla, parni vagon i podmornicu, izumio ekspres lonac i nekoliko mašina za podizanje vode.

Prvi ekspres lonac na svetu:

Godine 1685. Papen je bio prisiljen pobjeći iz Francuske (zbog progona hugenota) u Njemačku i tamo je nastavio raditi na svojoj mašini.
Godine 1704. u fabrici Veckerhagen izlio je prvi cilindar na svijetu za parnu mašinu i iste godine napravio čamac na parni pogon.

Prva "mašina" Denisa Papina (1690.)

Kada se zagreje, voda u cilindru se pretvara u paru i klip pomera prema gore, a kada se ohladi (para se kondenzuje) stvara se vakuum i atmosferski pritisak je pomerio klip prema dole.

Da bi mašina radila, bilo je potrebno manipulisati šipkom ventila i čepom, pomeriti izvor plamena i ohladiti cilindar vodom.

Godine 1705. Papin je razvio drugu parnu mašinu

Kada se otvori slavina (D), para iz kotla (desno) je jurila u srednji rezervoar i pomoću klipa potiskivala vodu u rezervoar sa leve strane. Nakon čega je slavina (D) zatvorena, slavine (G) i (L) su otvorene, dodana je voda u lijevak i srednja posuda je napunjena novom porcijom, slavine (G) i (L) su zatvorene i ciklus se ponovio. Tako je bilo moguće podići vodu na visinu.

Godine 1707. Papen je došao u London da dobije patent za svoje djelo iz 1690. godine. Rad nije bio prepoznat, jer su se u to vrijeme već pojavile mašine Thomasa Saveryja i Thomasa Newcomena (vidi dolje).

Godine 1712. Denis Papin je umro siromašan i sahranjen je u neobeleženoj grobnici.

Prve parne mašine bile su glomazne stacionarne pumpe za pumpanje vode. To je objašnjeno činjenicom da je bilo potrebno ispumpati vodu iz rudnika i ugljena. Što su rudnici bili dublje, to je bilo teže ispumpati preostalu vodu iz njih, zbog čega su neiskorišteni rudnici morali biti napušteni i premješteni na novu lokaciju;

Godine 1699, engleski inženjer, dobio je patent za izum "vatrogasnog motora" dizajniranog za ispumpavanje vode iz rudnika.
Severijeva mašina je bila parna pumpa, a ne motor, nije imala cilindar sa klipom.

Glavni vrhunac Severijeve mašine je to što se u njoj stvarala para odvojeni kotao.

Referenca

Auto Tomasa Saverija

Prilikom otvaranja slavine 5, para iz kotla 2 je dovedena u posudu 1, izbacujući vodu odatle kroz cijev 6. Ventil 10 je bio otvoren, a ventil 11 zatvoren. Na kraju ubrizgavanja, slavina 5 je zatvorena, a hladna voda je dovedena kroz slavinu 9 u posudu 1. Para u posudi 1 se ohladila, kondenzovala, a pritisak je pao, uvlačeći vodu u nju kroz cev 12. Ventil 11 se otvorio, a ventil 10 zatvoren.

Pumpa Severi je bila slaba, trošila je mnogo goriva i radila je s prekidima. Iz tih razloga, Severijeva mašina nije bila u širokoj upotrebi i zamijenjena je „klipnim parnim strojevima“.

Godine 1705 kombinujući ideje Severija (samostojeći kotao) i Papina (cilindar sa klipom) izgradio je klipna parna pumpa za rad u rudnicima.
Eksperimenti za poboljšanje mašine nastavljeni su desetak godina, sve dok nije počela da radi kako treba.

O Thomasu Newcomenu

Rođen 28. februara 1663. u Dartmouthu. Po zanimanju kovač. Godine 1705., zajedno sa majstorom J. Cowleyem, izgradio je parnu pumpu. Ova parno-atmosferska mašina, prilično efikasna za svoje vreme, korišćena je za pumpanje vode u rudnicima i postala je rasprostranjena u 18. veku. Ovu tehnologiju sada koriste betonske pumpe na gradilištima.
Newcomen nije mogao dobiti patent, jer je parno vodeno dizalo patentirao još 1699. godine T. Severi. Newcomenova parna mašina nije bila univerzalna mašina i mogla je raditi samo kao pumpa. Newcomenovi pokušaji da iskoristi povratno kretanje klipa za rotaciju lopatice na brodovima bili su neuspješni.

Umro je 7. avgusta 1729. u Londonu. Newcomenovo ime nosi Društvo istoričara tehnologije Velike Britanije.

Auto Thomasa Newcomana

Isprva je para podigla klip, a zatim se malo ubrizgala u cilindar hladnom vodom, para se kondenzirala (pri čemu se stvara vakuum u cilindru) i klip je bio pod utjecajem atmosferski pritisak je padao.

Za razliku od “Papinovog cilindra” (u kojem je cilindar služio kao kotao), u Newcomenovoj mašini cilindar je bio odvojen od kotla. Na taj način je bilo moguće postići manje-više ujednačen rad.
U prvim verzijama mašine ventili su se kontrolisali ručno, ali je kasnije Newcomen smislio mehanizam koji automatski otvara i zatvara odgovarajuće slavine u pravo vreme.

Fotografija

O cilindrima

Prvi cilindri mašine Newcomen bili su od bakra, cijevi su bile od olova, a klackalica od drveta. Mali dijelovi su bili napravljeni od kovanog gvožđa. Newcomenove kasnije mašine, nakon otprilike 1718. godine, već su imale cilindar od livenog gvožđa.
Cilindri su napravljeni u livnici Abraham Derby u Colebrookdaleu. Darby je poboljšao tehniku ​​livenja i to je omogućilo da se dobiju dovoljni cilindri dobra kvaliteta. Da bi se dobila manje-više pravilna i glatka površina zidova cilindra, korištena je mašina za bušenje cijevi pušaka.

Ovako nešto:

Uz neke modifikacije, Newcomenove mašine ostale su jedini mehanizmi pogodni za industrijsku upotrebu 50 godina.

Godine 1720 opisao dvocilindrični parni stroj. Izum je objavljen u njegovoj glavni posao"Theatri Machinarum Hydraulicarum". Ovaj rukopis je bio prva sistematska analiza mašinstva.

Mašinu predložio Jacob Leopold

Pretpostavljalo se da će se klipovi napravljeni od olova podići pritiskom pare i spustiti sopstvenom težinom. Ideja o slavini (između cilindara) je zanimljiva, uz njenu pomoć, para je ušla u jedan cilindar i istovremeno ispuštena iz drugog.
Jacob nije napravio ovaj auto, on ga je samo izmislio.

Godine 1766 Ruski pronalazač, koji je radio kao mehaničar u rudarskim i metalurškim postrojenjima Altaja, stvorio je prvu dvocilindričnu parnu mašinu u Rusiji i prvu u svijetu.
Polzunov je modernizovao Newcomen mašinu (kako bi osigurao kontinuirani rad koristio je dva cilindra umjesto jednog) i predložio da se njime pokrenu mehovi peći za topljenje.

Tužna nota

U Rusiji se u to vrijeme parne mašine praktički nisu koristile, a Polzunov je sve informacije dobio iz knjige "Detaljne upute za rudarenje" (1760) autora I. A. Schlattera, u kojoj je opisana Newcomenova parna mašina.

Projekat je prijavljen carici Katarini II. Odobrela ga je, naredila da I. I. Polzunov bude unapređen u „mehaničara sa činom i zvanjem inžinjerijskog kapetana-poručnika“ i dodelila mu 400 rubalja...
Polzunov je predložio da se prvo napravi mala mašina na kojoj bi bilo moguće identifikovati i eliminisati sve nedostatke neizbežne u novom izumu. Uprava fabrike se nije složila sa ovim i odlučila je da odmah napravi ogromnu mašinu. U aprilu 1764. godine Polzunov je započeo gradnju.
U proljeće 1766. gradnja je uveliko završena i izvršena su ispitivanja.
Ali 27. maja, Polzunov je umro od konzumiranja.
Njegovi učenici Levzin i Černjicin sami su započeli završne testove parne mašine. U "Dnevnoj belešci" od 4. jula pisalo je da je mašinerija u dobrom stanju, a 7. avgusta 1766. godine pušteno je u rad celo postrojenje, parna mašina i moćna duvaljka. Za samo tri mjeseca rada, Polzunovova mašina ne samo da je opravdala sve troškove svoje izgradnje u iznosu od 7233 rubalja 55 kopejki, već je dala i neto profit od 12640 rubalja 28 kopejki. Međutim, 10. novembra 1766. godine, nakon što je kotao motora izgoreo, stajao je u praznom hodu 15 godina, 5 mjeseci i 10 dana. 1782. automobil je demontiran.

(Enciklopedija Altai Territory. Barnaul. 1996. T. 2. P. 281-282; Barnaul. Hronika grada. Barnaul. 1994. dio 1. str.

Polzunova mašina

Princip rada je sličan Newcomen mašini.
U jedan od cilindara ispunjen parom ubrizgana je voda, para se kondenzovala i u cilindru se stvorio vakuum, pod uticajem atmosferskog pritiska klip se spustio, u istom trenutku para je ušla u drugi cilindar i on se podigao.

Dovod vode i pare u cilindre je bio potpuno automatizovan.

Model parne mašine I.I. Polzunov, izrađen prema originalnim crtežima 1820-ih godina.
Lokalni muzej Barnaul.

Godine 1765. James Watt radeći kao mehaničar na Univerzitetu u Glazgovu, dobio je zadatak da popravi model Newcomenove mašine. Ne zna se ko ga je napravio, ali na fakultetu je bio nekoliko godina.
Profesor John Anderson predložio je Watt-u da vidi može li se nešto učiniti s ovim čudnim, ali hirovitim uređajem.
Watt nije samo popravio, već je i poboljšao automobil. Dodao je poseban spremnik za hlađenje pare i nazvao ga kondenzatorom.

Newcomen model parne mašine

Model je bio opremljen cilindrom (promjera 5 cm) s radnim hodom od 15 cm. Watt je proveo niz eksperimenata, a posebno je zamijenio metalni cilindar drvenim, podmazanim. laneno ulje i osušena u pećnici, smanjila količinu vode koja se diže u jednom ciklusu i model je proradio.
Tokom eksperimenata, Watt se uvjerio u neefikasnost mašine.
Sa svakim novim ciklusom, dio energije pare se koristio za zagrijavanje cilindra, koji je hlađen nakon ubrizgavanja vode za hlađenje pare.
Nakon niza eksperimenata, Watt je došao do zaključka:
„...Da bi se napravila savršena parna mašina, potrebno je da je cilindar uvek vruć, kao i para koja ulazi u njega; ali s druge strane, kondenzacija pare u vakuum se trebala dogoditi na temperaturi ne višoj od 30 stepeni Reaumur" (38 Celzijusa)...

Model Newcomenove mašine, sa kojom je Watt eksperimentisao

Kako je sve počelo...

Watt se prvi put zainteresirao za paru 1759. godine, ohrabren od strane svog prijatelja Robisona, koji je tada jurio okolo s mišlju da “koristi snagu parne mašine za vožnju kolica”.
Iste godine Robison je otišao da se bori sjeverna amerika, a Watt je već bio zatrpan poslom.
Dvije godine kasnije, Watt se vratio ideji o parnim mašinama.

„Oko 1761-1762“, piše Watt, „napravio sam nekoliko eksperimenata sa snagom pare u Papinovom kotlu i napravio neku vrstu parne mašine, pričvrstivši na nju špric, oko 1/8 inča u prečniku, sa snažnim klipom, opremljen ulaznim ventilom pare iz bojlera, kao i za ispuštanje iste iz šprica u vazduh.” Kada se otvori ventil od kotla do cilindra, para je, ulazeći u cilindar i djelujući na klip, podigla značajan teret (15 funti), kojim je klip bio opterećen. Kada je teret podignut na potrebnu visinu, spoj sa kotlom je zatvoren i ventil je otvoren za ispuštanje pare u atmosferu. Para je izašla i teret je potonuo. Ova operacija je ponovljena nekoliko puta, a iako se u ovom uređaju slavina okretala ručno, nije bilo teško smisliti uređaj za automatsko okretanje.

A - cilindar; B - klip; C - štap sa kukom za vješanje tereta; D - vanjski cilindar (kućište); E i G - ulazi za paru; F - cijev koja povezuje cilindar sa kondenzatorom; K - kondenzator; P - pumpa; R - rezervoar; V - ventil za ispuštanje zraka istisnutog parom; K, P, R - punjeni vodom. Para ulazi kroz G u prostor između A i D i preko E u cilindar A. Kada se klip u cilindru pumpe P lagano podigne (klip nije prikazan na slici), nivo vode u K opada i para iz A prelazi u K i deponuje se ovde. U A se dobija vakuum, a para koja se nalazi između A i D pritiska klip B i podiže ga zajedno sa teretom okačenim na njega.

Glavna ideja koja je razlikovala Wattovu mašinu od Newcomenove mašine bila je izolovana komora za kondenzaciju (hlađenje parom).

Vizuelna slika:

U Wattovoj mašini, kondenzator "C" je odvojen od radnog cilindra "P" nije ga trebalo stalno zagrijavati i hladiti, zahvaljujući tome je bilo moguće malo povećati efikasnost.

Godine 1769-1770, u rudniku rudara Johna Roebucka (Roebuck se zanimao za parne mašine i neko vrijeme je financirao Watta), izgrađen je veliki model Wattove mašine, za koji je dobio svoj prvi patent 1769. godine.

Suština patenta

Watt je svoj izum definisao kao " nova metoda smanjenje potrošnje pare, a time i goriva u vatrogasnim vozilima.”
Patent (br. 013) postavio je niz novih tehničkih karakteristika. odredbe koje je Watt koristio u svom motoru:
1) Održavanje temperature zidova cilindra jednakom temperaturi pare koja ulazi u njega zbog toplinske izolacije i parne košulje
i nedostatak kontakta sa hladnim telima.
2) Kondenzacija pare u posebnoj posudi - kondenzatoru, temperatura u kojoj je morala da se održava na nivou okoline.
3) Uklanjanje vazduha i drugih nekondenzujućih tela iz kondenzatora pomoću pumpi.
4) Primena viška pritiska pare; u slučaju nedovoljne količine vode za kondenzaciju pare, koristite samo višak pritiska sa ispuštanjem u atmosferu.
5) Upotreba „rotacionih“ mašina sa jednosmerno rotirajućim klipom.
6) Rad sa nepotpunom kondenzacijom (tj. sa oslabljenim vakuumom). Isti paragraf patenta opisuje dizajn brtve klipa i pojedinačnih dijelova. Sa pritiscima pare od 1 atm u upotrebi u to vrijeme, uvođenje posebnog kondenzatora i ispumpavanje zraka iz njega značilo je prava prilika smanjenje potrošnje pare i goriva za više od pola.

Nakon nekog vremena, Roebuck je bankrotirao, a engleski industrijalac Matthew Bolton postao je Wattov novi partner.
Nakon likvidacije Wattovog sporazuma sa Roebuckom, izgrađena mašina je demontirana i poslata u tvornicu Bolton u Sohou. Watt je na njemu dugo testirao gotovo sva svoja poboljšanja i izume.

O Matthewu Boltonu

Ako je Roebuck u Wattovoj mašini vidio prvenstveno poboljšanu pumpu koja je trebala spasiti njegove rudnike od poplave, onda je Bolton vidio u Wattovim izumima nova vrsta motor, koji je trebao zamijeniti vodeni točak.
Sam Bolton je pokušao poboljšati Newcomenov automobil kako bi smanjio potrošnju goriva. Napravio je model koji je oduševio brojne londonske prijatelje i mecene. Bolton se dopisivao sa američkim naučnikom i diplomatom Benjaminom Franklinom o tome kako najbolje ubrizgati rashladnu vodu u cilindar, o najbolji sistem ventili Franklin nije mogao dati nikakav razuman savjet u ovoj oblasti, ali je skrenuo pažnju na još jedan način da se postigne ekonomičnost goriva, da se bolje sagori i eliminiše dim.
Bolton je sanjao ništa manje nego svjetski monopol na proizvodnju novih automobila. „Moja ideja je bila“, pisao je Bolton Watt-u, „da pored svoje fabrike osnujem preduzeće gde bih koncentrisao sva tehnička sredstva neophodna za izgradnju mašina, i odakle bismo snabdevali ceo svet mašinama svih veličina. ”

Bolton je jasno bio svjestan preduslova za to. Novo auto ne može se izgraditi starim na zanatske načine. „Pretpostavio sam“, napisao je Watt-u, „da će vašoj mašini biti potreban novac, veoma precizan rad i široke veze kako bi se stavila u promet na najprofitabilniji način. Najbolji način Zadržati svoju reputaciju i opravdati izum znači uzeti njegovu proizvodnju iz ruku mnogih tehničara koji zbog svog neznanja, nedostatka iskustva i tehnička sredstva, proizveli bi loš rad, a to bi uticalo na reputaciju izuma.”
Da bi se to izbjeglo, predložio je izgradnju posebnog pogona, gdje bismo „uz vašu pomoć mogli privući i osposobiti određeni broj odličnih radnika koji, opremljeni najbolji alat, mogao je ovaj izum učiniti dvadeset posto jeftinijim i sa jednakom razlikom u preciznosti rada kao što postoji između rada kovača i izrađivača matematičkih instrumenata.”
Kadrovi visokokvalifikovanih radnika, novo Tehnička oprema- to je ono što je bilo potrebno da se napravi mašina u masovnoj skali. Bolton je već razmišljao u smislu kategorija i koncepata razvijenog kapitalizma 19. stoljeća. Ali za sada su to i dalje bili snovi. Nisu Bolton i Watt, već njihovi sinovi, tridesetak godina kasnije organizirali masovnu proizvodnju strojeva - prvu mašinsku tvornicu.

Bolton i Watt razgovaraju o proizvodnji parnih motora u tvornici Soho

Sljedeća faza u razvoju parnih mašina bila je brtvljenje gornjeg dijela cilindra i dovod pare ne samo u donji, već i gornji dio cilindra.

Tako je izgrađen Watt i Bolton parni stroj dvostrukog djelovanja.

Sada se para naizmjenično dovodila u obje šupljine cilindra. Zidovi cilindra su termički izolovani od spoljašnje sredine.

Iako je Wattova mašina postala efikasnija od Newcomenove mašine, efikasnost je i dalje bila izuzetno niska (1-2%).

Kako su Watt i Bolton pravili i radili na svojim automobilima

O tehnologiji i proizvodnoj kulturi u 18. vijeku nije moglo biti govora. Wattova pisma Boltonu puna su pritužbi na pijanstvo, krađu i lijenost radnika. “Možemo vrlo malo računati na naše radnike u Sohou”, napisao je Boltonu. - James Taylor je počeo više da pije. Tvrdoglav je, svojevoljan i nezadovoljan. Auto na kojem je Cartwright radio bio je neprekidan niz grešaka i grešaka. Smith i ostali su neznalice, i sve ih treba svakodnevno paziti da se ništa gore ne bi dogodilo.”
Tražio je stroge mjere od Boltona i općenito je bio sklon da zaustavi proizvodnju automobila u Sohou. „Svim lijencima se mora reći“, napisao je, „da će, ako budu tako nepažljivi kao do sada, biti otjerani iz fabrike. Troškovi izgradnje mašine u Sohou su za nas veoma skupi, a ako se proizvodnja ne može poboljšati, onda je moramo u potpunosti zaustaviti i posao eksternalizovati.”

Za proizvodnju mašinskih delova potrebna je odgovarajuća oprema. Stoga su se različite komponente mašina proizvodile u različitim fabrikama.
Dakle, u fabrici Wilkinson, cilindri su bili liveni i probušeni, glave cilindra, klip, vazdušna pumpa i kondenzator. Kućište od livenog gvožđa za cilindar izliveno je u jednoj od livnica u Birminghamu, bakarne cijevi transportovani su iz Londona, a mali delovi su proizvedeni na mestu gde je automobil napravljen. Bolton i Watt su sve ove dijelove naručili o trošku kupca – vlasnika rudnika ili mlina.
Postepeno su pojedini dijelovi dovozili na gradilište i sklapali pod Wattovim ličnim nadzorom. Kasnije je komponovao detaljna uputstva za sastavljanje mašine. Kotao su obično zakivali na licu mjesta lokalni kovači.

Nakon uspješnog lansiranja mašine za pumpanje vode u jednom od rudnika u Cornwallu (koji se smatra najtežim rudnikom), Bolton i Watt dobili su mnoge narudžbe. Vlasnici rudnika su vidjeli da je Wattova mašina uspjela tamo gdje je Newcomenova mašina bila nemoćna. I odmah su počeli naručivati ​​Watt pumpe.
Watt je bio zatrpan poslom. Sedeo je nedeljama na svojim crtežima, odlazio na mašinske instalacije - nigde se to nije moglo uraditi bez njegove pomoći i nadzora. Bio je sam i svuda je morao da prati korak.

Da bi parna mašina pokretala druge mehanizme, bilo je potrebno povratno kretanje pretvoriti u rotaciono, a za ravnomerno kretanje točak prilagoditi kao zamašnjak.

Prije svega, bilo je potrebno čvrsto spojiti klip i balanser (do ovog trenutka se koristio lanac ili konopac).
Watt je predložio da se izvede prijenos od klipa do balansera pomoću zupčaste trake i da se na balanser postavi sektor zupčanika.

Sektor zupčanika

Ovaj sistem se pokazao nepouzdan i Watt je bio primoran da ga napusti.

Planirano je da se obrtni moment prenosi pomoću koljenastog mehanizma.

Crank mehanizam

Ali kurlica je morala biti napuštena jer je ovaj sistem već patentirao (1780.) James Picard. Picard je ponudio unakrsnu licencu Watta, ali je Watt odbio ponudu i koristio planetarnu opremu u svom automobilu. (postoje neke nejasnoće oko patenata, možete pročitati na kraju članka)

Planetarna oprema

Watt's Engine (1788)

Kada je kreirao mašinu sa kontinuiranim rotacionim kretanjem, Watt je morao da reši niz netrivijalnih problema (distribucija pare kroz dve šupljine cilindra, automatska kontrola brzine i pravolinijsko kretanje klipnjača).

Vatov paralelogram

Watt mehanizam je izmišljen kako bi se klipnjača prenijela linearno kretanje.

Parna mašina izgrađena prema patentu James Watta 1848. godine u Frajbergu u Njemačkoj.

Centrifugalni regulator

Princip rada centrifugalnog regulatora je jednostavan: što se osovina brže okreće, veća se opterećenja pod utjecajem centrifugalne sile razilaze i što je vod pare više blokiran. Tegovi se spuštaju i parni vod se otvara.
Sličan sistem je odavno poznat u mlevenju brašna za regulisanje razmaka između mlinskih kamenova.
Watt je prilagodio regulator za parnu mašinu.

Uređaj za distribuciju pare

Sistem klipnih ventila

Crtež je nacrtao jedan od Wattovih pomoćnika 1783. (pisama su uključena radi pojašnjenja). B i B su klipovi koji su međusobno povezani cijevi C i kreću se u cijevi D, spojeni na kondenzator H i cijevi E i F na cilindar A; G - parovod; K - štap koji se koristi za pomicanje eksploziva.
U položaju klipova BB prikazanom na crtežu, prostor cevi D između klipova B i B, kao i donji deo cilindra A ispod klipa (nije prikazan na slici), uz F, ispunjen je parom, dok u gornjem dijelu cilindra A, iznad klipa, komunicira preko E i preko C sa kondenzatorom H - stanje razrjeđivanja; kada se eksploziv podigne iznad F i E, donji dio od A do F će komunicirati sa H, i gornji dio kroz E i D - sa parovodom.

Vizuelno crtanje

Međutim, do 1800. Watt je nastavio da koristi klapne ventile (metalne diskove podignute ili spuštene iznad odgovarajućih prozora, i pogonjene složen sistem poluge), budući da je proizvodnja sistema „klipnog ventila“ zahtijevala visoku preciznost.

Razvoj mehanizma distribucije pare uglavnom je izvršio Wattov pomoćnik William Murdoch.

Murdoch je nastavio da poboljšava mehanizam distribucije pare i 1799. je patentirao kalem u obliku slova D (kutija kalem).

Ovisno o položaju kalema, prozori (4) i (5) komuniciraju sa skučenom prostoru(6) koji okružuje kalem i ispunjen parom, ili sa šupljinom 7 koja je povezana sa atmosferom ili kondenzatorom.

Nakon svih poboljšanja, napravljena je sljedeća mašina:

Koristeći razvodnik pare, para se naizmjenično dovodi u različite šupljine cilindra, a centrifugalni regulator kontrolira ventil za dovod pare (ako je mašina previše ubrzavala, ventil se zatvarao i, naprotiv, otvarao ako je previše usporavao) .

Vizuelni video

Ova mašina je već mogla da radi ne samo kao pumpa, već i da pokreće druge mehanizme.

Godine 1784 Watt je dobio patent za univerzalni parni stroj(patent br. 1432).

O mlinu

Godine 1986. Bolton i Watt izgradili su mlin u Londonu (Albion Mill), pokretan parnim strojem. Kada je mlin pušten u rad, počelo je pravo hodočašće. Londonci su bili živo zainteresovani za tehnička poboljšanja.

Watt, koji nije bio upoznat sa marketingom, bio je ogorčen što se posmatrači miješaju u njegov rad i zahtijevao je da se pristup strancima zaustavi. Bolton je vjerovao da što više ljudi treba da zna za automobil i stoga je odbio Wattove zahtjeve.
Općenito, Bolton i Watt nisu iskusili nedostatak klijenata. Godine 1791. mlin je izgorio (ili je možda zapaljen, jer su se mlinari bojali konkurencije).

Krajem osamdesetih Watt je prestao da poboljšava svoj automobil. U pismima Boltonu piše:
„Vrlo je moguće da, izuzev nekih poboljšanja mehanizma mašine, ništa bolje od onoga što smo već proizveli neće dozvoliti priroda, koja je za većinu stvari unapred odredila svoj nec plus ultra (lat. „nigde dalje ”).”
A kasnije je Watt tvrdio da nije mogao otkriti ništa novo u parnoj mašini, a ako se time bavio, onda samo poboljšavajući detalje i testirajući svoje prethodne zaključke i zapažanja.

Spisak ruske književnosti

Kamensky A.V. James Watt, njegov život i naučne i praktične aktivnosti. Sankt Peterburg, 1891
Weissenberg L.M. James Watt, izumitelj parne mašine. M. – L., 1930
Lesnikov M.P. James Watt. M., 1935
Konfederati I.Ya. James Watt - izumitelj parne mašine. M., 1969

Dakle, možemo smatrati da je prva faza razvoja parnih mašina završena.

Citat iz TSB-a

Wattov univerzalni motor je, zbog svoje efikasnosti, postao široko rasprostranjen i odigrao je veliku ulogu u prelasku na kapitalističku proizvodnju mašina. „Veliki Wattov genije“, pisao je K. Marx, „otkriva se u činjenici da patent koji je uzeo u aprilu 1784., dajući opis parne mašine, ne prikazuje ga kao izum samo za posebne svrhe, već kao univerzalni motor velike industrije” (Marx K., Kapital, tom 1, 1955, str. 383-384).

Watt-ova i Boltonova djela do 1800. godine izgradila su St. 250 parnih mašina, a do 1826. godine u Engleskoj je bilo do 1.500 mašina ukupnog kapaciteta od cca. 80.000 KS Uz rijetke izuzetke, to su bile mašine tipa Watt. Nakon 1784. Watt se uglavnom bavio unapređenjem proizvodnje, a nakon 1800. godine potpuno se povukao.