Hvem er oppfinneren av den første dampmaskinen. For alle og alt
Pansrede kjøretøyer fra Russland og verden foto, video se på nettet var betydelig forskjellig fra alle forgjengerne. For en stor reserve av oppdrift ble høyden på skroget merkbart økt, og for å forbedre stabiliteten ble det gitt en trapesformet form i tverrsnitt. Den nødvendige skuddmotstanden til skroget ble gitt av rullet sementert rustning med et ekstra herdet ytre lag av KO-merket ("Kulebaki-OGPU"). Ved fremstilling av skroget ble det brukt sveising av panserplater fra den indre myke siden; spesielle lager ble brukt for å lette monteringen. For å forenkle installasjonen av enheter ble de øvre panserplatene på skroget gjort avtagbare med en tetning på stoffpakninger smurt med rødt bly.
Pansrede kjøretøy fra andre verdenskrig der mannskapet på to av dem var plassert nær lengdeaksen på baksiden av hverandres hode, men tårnet med våpen ble forskjøvet med 250 mm til babord side. Kraftenheten er forskjøvet til styrbord side på en slik måte at tilgang for motorreparasjon var mulig fra innsiden av kamprommet til tanken etter fjerning av sikkerhetsskilleveggen. I akterenden av tanken, på sidene, var det to gasstanker med en kapasitet på 100 liter hver, og rett bak motoren var det en radiator og en varmeveksler, vasket av sjøvann når de beveget seg flytende. Hekken, i en spesiell nisje, var det en propell med farbare ror. Balansen til tanken ble valgt på en slik måte at den flytende hadde en liten trim til hekken. Propellen ble drevet av en kardanaksel fra et kraftuttak montert på girkassehuset.
Pansrede kjøretøy fra USSR i januar 1938, på forespørsel fra sjefen for ABTU D. Pavlov, skulle bevæpningen av tanken styrkes ved å installere en 45 mm halvautomatisk pistol eller en 37 mm automatisk pistol, og i tilfelle installering av en halvautomatisk pistol, skulle mannskapet økes til tre personer. Tankens ammunisjon skulle bestå av 61 skudd for en 45 mm kanon og 1300 skudd for et maskingevær. Designbyrået til anlegg nr. 185 fullførte to prosjekter med temaet "Castle", hvis prototype var den svenske tanken "Landsverk-30".
Pansrede kjøretøyer fra Wehrmacht slapp ikke unna problemer med å tvinge motoren. Til det som er sagt, kan man bare legge til at den indikerte krisen faktisk ble overvunnet først i 1938, som tanken ikke bare fikk en tvungen motor for. For å styrke suspensjonen ble det brukt tykkere bladfjærer i den. Gummibandasjer laget av neopren - innenlandsk syntetisk gummi - begynte å bli produsert, varmsmidde skinner laget av Hartfield-stål ble lansert, og herdede HDTV-fingre ble introdusert. Men alle disse endringene i tanken ble ikke introdusert på en gang. Tankens skrog med skrå panserplater kunne ikke lages i tide. Imidlertid ble et konisk tårn med forbedret beskyttelse levert i tide, og tanken med samme skrog, forsterket oppheng (på grunn av installasjon av tykkere bladfjærer), en forsterket motor og et nytt tårn kom inn på NIBT-teststedet for testing.
Moderne pansrede kjøretøy gikk under den betingede indeksen T-51. Den beholdt overgangsprosessen fra larver til hjul, som i prototypen, ved å senke spesielle spaker med hjul uten å forlate en person. Etter å ha justert kravene til tanken, som gjorde den til treseter (det ble besluttet å beholde lasterens reservekontroll), og styrket våpnene til BT-nivået, viste det seg å være umulig å implementere en Landsverk-type. hjuldrift. I tillegg var tankens hjuldriftstransmisjon altfor kompleks. Derfor ble snart arbeidet med temaet "Castle" allerede utført på T-116-tanken, der "bytte av sko" ble utført i henhold til BT-typen - ved å fjerne larvekjeder.
Er en videreutvikling BRDM-1. Serieprodusert fra 1963 til 1989 av Arzamas Machine-Building Plant (samt under lisens i Polen, Tsjekkoslovakia og Jugoslavia). BRDM-2 har lav sikkerhet, rustningen beskytter mot håndvåpenkuler og splinter. hovedfunksjon biler - veldig høy trafikk. I tillegg til det viktigste firehjulsdrevne chassiset med justerbart dekktrykk, er det i den midtre delen av skroget spesielle ekstra uttrekkbare hjul, som spesielt gjør det mulig å overvinne betydelige grøfter og grøfter. Brukes for tiden i varierende grad i etterretningsenhetene i mer enn 50 land. Troppene har kallenavnet Bardak. I USSR ble produksjonen fullført i november 1989. Produksjonen fortsetter under lisens i Polen.
Historie om skapelse og produksjon
Kamprekognoserings- og patruljekjøretøyet ble utviklet ved designbyrået til Gorky Automobile Plant. Arbeidet ble ledet av V.A. Dedkov. 22. mai 1962 ble bilen tatt i bruk. Serieproduksjon av maskinen ble organisert i 1963 på GAZ, og fra 1965 på Arzamas Machine-Building Plant og fortsatte til 1989.
Er i tjeneste
Russland - mer enn 2000 BRDM-2, fra og med 2010
- Algerie - 26 BRDM-2, fra og med 2010
-Angola - 600 BRDM-2, fra og med 2010
-Afghanistan - en viss mengde BRDM-1 og BRDM-2, fra og med 2010
-Hviterussland - noen BRDM-2
-Benin - 14 BRDM-2, fra og med 2010
- Bulgaria - 24 BRDM-2, fra og med 2010
-Burundi - 30 BRDM-2, fra og med 2010
-Vietnam - 100 BRDM-1 / BRDM-2, fra og med 2010
-Guinea - 25 BRDM-1 / BRDM-2, per 2010
-Guinea-Bissau - 10 BRDM-2, fra og med 2010
-Egypt - 300 BRDM-2 (i den egyptiske hæren ble den kalt Leopard, fra og med 2010
-Zambia - 70 BRDM-1 / BRDM-2, hvorav omtrent 30 anslås å være kampklare, fra og med 2010
-India - 600 enheter ble levert fra USSR i perioden fra 1977 til 1979
-Indonesia - 21 BRDM-2, fra og med 2007
-Jemen - 50 BRDM-2, fra og med 2010
-Cabo Verde - 10 BRDM-2, fra og med 2010
-Kasakhstan - 140 BRDM-2, fra og med 2007
- Kambodsja - en viss mengde BRDM-2, fra og med 2010
- Kirgisistan - 30 BRDM-2, fra og med 2010
-Elfenbenskysten - 13 BRDM-2, fra og med 2010
- Republikken Kongo - 25 BRDM-1 / BRDM-2, fra og med 2010
-Cuba - en viss mengde BRDM-1 og BRDM-2, fra og med 2010
-Libya - 50 BRDM-2, fra og med 2010
-Litauen - 10 BRDM-2, fra og med 2010
-Mauritius - en viss mengde BRDM-2 fra og med 2010
-Madagaskar - omtrent 35 BRDM-2, fra og med 2010
-Makedonia - 10 BRDM-2, fra og med 2010
-Mali - 55 BRDM-2, fra og med 2010
- Mosambik - 30 BRDM-1 / BRDM-2, fra og med 2010
-Mongolia - 120 BRDM-2, fra og med 2010
-Namibia - 12 BRDM-2, fra og med 2010
-Nicaragua - 20 BRDM-2, fra og med 2010
-Palestinian National Authority - 45 enheter levert fra Russland mellom 1995 og 1996, 25 enheter levert fra Russland i 2007
-Peru - 30 BRDM-2, fra og med 2010
-Polen - 376 BRDM-2, fra og med 2010
- Transnistria - et visst beløp inkl. til medgiften til innenriksdepartementet
-Seychellene - 6 BRDM-2, vurdert som ikke-kampklar, fra og med 2010
-Serbia - 46 BRDM-2, fra og med 2010
-Syria - 590 BRDM-2, fra og med 2010
-Somalia - en viss mengde BRDM-2, fra og med 2010
-Slovakia - 129 BRDM-2, fra og med 2007
-Slovenia - 8 BRDM-2, fra og med 2007
- Sudan - 60 BRDM-1 / BRDM-2, fra og med 2010
-USA - 7 BRDM-2 enheter ble levert fra Tyskland i 1991
-Tanzania - 10 BRDM-2, fra og med 2010
-Turkmenistan - 170 BRDM-1 og BRDM-2, fra og med 2010
-Usbekistan - 13 BRDM-2, fra og med 2010
-Ukraina - mer enn 600 BRDM-2, fra og med 2010
-Kroatia - 2 BRDM-2, fra og med 2011
-BIL - 1 BRDM-2, fra og med 2010
-Tsjad - omtrent 100 BRDM-2, fra og med 2010
-Ekvatorial-Guinea - 6 BRDM-2, fra og med 2010
-Eritrea - 40 BRDM-1 / BRDM-2, fra og med 2010
- Etiopia - 120 enheter ble levert fra USSR i perioden fra 1977 til 1982, 60 enheter ble levert fra USSR i perioden fra 1985 til 1988, fra og med 2007 er det et visst antall i tjeneste.
Kampbruk
Operasjon Donau
-Yom Kippur-krigen Et av de største slagene som involverte BRDM-2, bevæpnet med Malyutka ATGM, fant sted 6. oktober 1973, da den egyptiske hæren krysset Suez-kanalen. Egyptiske tropper som krysset kanalen ble angrepet av israelske M48 Patton og M60 Patton stridsvogner fra 252nd Armored Division. Tankene marsjerte uten foreløpig rekognosering og uten infanteri, noe som førte til deres nederlag. Egyptiske BRDM-er og infanteri slo ut og brente 165 israelske M48- og M60-stridsvogner. Brent stridsvogner forsøplet ørkenen foran de egyptiske stillingene. Landingskjøretøyer ble også brukt på den syriske fronten. Spesielt den 12. oktober stoppet syrisk BRDM-2 og infanteri fremrykningen av israelske stridsvogner fra den 188. reservebrigaden langs Quneitra-Damascus motorveien, mens israelerne led store tap.
-Sino-vietnamesisk krig
-Afghansk krig (1979-1989)
- Væpnet konflikt i Sør-Ossetia - ifølge uavhengige eksperter fra Senter for analyse av strategier og teknologier, Russiske tropper mistet 3 BRDM. En av sjåførene til den russiske BRDM-2, Oleg Rudel, ble tildelt medaljen "For Courage".
- Væpnet konflikt i Øst-Ukraina.
Kjennetegn
Klassifisering: kampoppklaringskjøretøy / pansret bil
- Kampvekt, t: 7,0
- Mannskap, personer: 4
-Dimensjoner:
- Kasselengde, mm: 5750
- Skrogbredde, mm: 2350
- Høyde, mm: 2395
- Sokkel, mm: 3100
- Spor, mm: 1840 foran 1790 bak
-Karling, mm: 330
- Bestilling:
- Pansertype: valset stål
- Panne på skroget (øverst), mm/grader: 5
- Panne på skroget (nederst), mm / by: 14
- Skrogbrett, mm/grader: 7
- Skrogmating, mm / by: 7
- Bunn, mm: 2..3
- Skrogtak, mm: 7
- Pannen på tårnet, mm / by: 10
- Tårnbrett, mm/grader: 7
- Tårnmating, mm / by: 7
- Tårntak, mm: 7
-Bevæpning:
- Vinkler VN, grader: -5..+30
- GN-vinkler, grader: 360
-Skyteområde, km: 1..2 (KPVT) 1.5 (PKT)
- Severdigheter: PP-61AM
-Maskinpistoler: 1 x 14,5 mm KPVT 1 x 7,62 mm PKT
-Mobilitet:
-Motor: Produsent: Gorky bilfabrikk Merke: GAZ-41 Type: forgasser bensin Volum: 5530 cc. Maksimal effekt: 103 kW (140 hk) ved 3400 rpm Maksimalt dreiemoment: 350 Nm ved 2500 rpm Konfigurasjon: V8 Sylindre: 8 Boring: 100 mm Slag: 88 mm Kompresjonsforhold : 6,7 Kjøling: væskesyklus (antall 4 slag): skyte rekkefølge: 1-5-4-2-6-3-7-8 Maksimal hastighet: 3650 Anbefalt drivstoff: A-76
-Fart på motorveien, km/t: 95..100
-Fart over ulendt terreng, km/t: 8..10 flytende
- Rekkevidde på motorveien, km: opptil 750
- Spesifikk kraft, l. s./t: 20,0
- Hjulformel: 4x4 (8x8)
- Opphengstype: på semi-elliptiske bladfjærer
- Spesifikt marktrykk, kg/sq.cm: 0,5..2.7
- Klatreevne, grader: 30
- overvinne vegg, m: 0,4
- Kryssbar vollgrav, m: 1,22
- Kryssbart vadested, m: flyter
Industri England trengte i stort antall brensel, og skogen ble mindre og mindre. I denne forbindelse har utvinning av kull blitt ekstremt relevant.
Hovedproblemet med gruvedrift var vann, det oversvømmet gruvene raskere enn de hadde tid til å pumpe det ut, de måtte forlate de utviklede gruvene og lete etter nye.
Av disse grunner var det et presserende behov for mekanismer for å pumpe vann, så de første dampmotorene ble dem.
Det neste trinnet i utviklingen av dampmaskiner var etableringen (i 1690) stempel dampmaskin hvem lagde nyttig arbeid ved oppvarming og kondensering av damp.
Født i den franske byen Blois i 1647. Ved universitetet i Angers studerte han medisin og tok doktorgrad, men ble ikke lege. På mange måter ble skjebnen hans forhåndsbestemt av et møte med den nederlandske fysikeren H. Huygens, under hvis påvirkning Papen begynte å studere fysikk og mekanikk. I 1688 publiserte han en beskrivelse (med sine konstruktive tillegg) av et prosjekt av en pulvermotor i form av en sylinder med et stempel, presentert av Huygens til Paris Academy of Sciences.
Papen foreslo også konstruksjonen sentrifugalpumpe, designet en glasssmelteovn, en dampvogn og en ubåt, oppfant en trykkoker og flere maskiner for å løfte vann.
Verdens første trykkoker:
I 1685 ble Papin tvunget til å flykte fra Frankrike (på grunn av forfølgelsen av hugenottene) til Tyskland og fortsatte å jobbe med maskinen sin der.
I 1704 støpte han på Veckerhagen-fabrikken verdens første sylinder for en dampmaskin og bygde samme år en dampdrevet båt.
Denis Papins første "maskin" (1690)
Vannet i sylinderen, når det ble oppvarmet, ble til damp og flyttet stempelet opp, og når det ble avkjølt (dampen kondensert), ble det opprettet et vakuum og atmosfærisk trykk presser stemplet ned.
For å få maskinen til å fungere, var det nødvendig å manipulere ventilstammen og stopperen, flytte flammekilden og avkjøle sylinderen med vann.
I 1705 utviklet Papin den andre dampmaskinen.
Da kranen (D) ble åpnet, strømmet dampen fra kjelen (til høyre) inn i den midterste tanken og ved hjelp av stempelet presset vann inn i tanken til venstre. Etter det ble ventilen (D) stengt, ventilene (G) og (L) ble åpnet, vann ble tilsatt trakten og den midterste beholderen ble fylt med en ny porsjon, ventilene (G) og (L) ble lukket og syklusen ble gjentatt. Dermed var det mulig å heve vannet til en høyde.
I 1707 kom Papin til London for å søke om patent for sitt arbeid fra 1690. Verkene ble ikke gjenkjent, siden maskinene til Thomas Savery og Thomas Newcomen allerede hadde dukket opp på den tiden (se nedenfor).
I 1712 døde Denis Papin fattig og ble gravlagt i en umerket grav.
De første dampmaskinene var store stasjonære pumper for å pumpe vann. Dette skyldtes at det var nødvendig å pumpe ut vann fra gruver og kullgruver. Jo dypere gruvene var, desto vanskeligere var det å pumpe ut det gjenværende vannet fra dem, som et resultat av at gruvene som ikke var utbedret, måtte forlates og flyttes til et nytt sted.
I 1699, en engelsk ingeniør, fikk patent på oppfinnelsen av en "brannbil" designet for å pumpe vann fra gruver.
Severis maskin er en damppumpe, ikke en motor, den hadde ikke en sylinder med stempel.
Hovedhøydepunktet i Severis maskin var at det ble generert damp separat kjele.
Referanse
Thomas Savery bil
Når kran 5 ble åpnet, ble damp fra kjel 2 tilført kar 1, som drev vann derfra gjennom rør 6. Samtidig var ventil 10 åpen, og ventil 11 ble stengt. Ved slutten av injeksjonen ble ventil 5 stengt, og kaldt vann ble tilført kar 1 gjennom ventil 9. Dampen i beholderen 1 avkjølte seg, kondenserte og trykket falt, og sugde vann inn i den gjennom røret 12. Ventil 11 åpnet og ventil 10 stengt.
Severis pumpe hadde understrøm, forbrukte mye drivstoff og fungerte periodevis. Av disse grunnene ble Severis maskin ikke mye brukt og ble erstattet av "gjen-gående dampmaskiner".
I 1705 kombinerer ideene til Severi (en frittstående kjele) og Papin (sylinder med et stempel) bygget stempel damppumpeå jobbe i gruvene.
Eksperimenter for å forbedre maskinen varte i omtrent ti år, til den begynte å fungere skikkelig.
Om Thomas Newcomen
Født 28. februar 1663 i Dartmouth. Smed av yrke. I 1705 bygde han sammen med tinker J. Cowley en damppumpe. Denne damp-atmosfæriske maskinen, ganske effektiv for sin tid, ble brukt til å pumpe vann i gruver og ble utbredt på 1700-tallet. Denne teknologien brukes i dag av betongpumper på byggeplasser.
Newcomen klarte ikke å få patent, siden dampvannheisen ble patentert tilbake i 1699 av T. Severi. Newcomen-dampmaskinen var ikke en universalmotor og kunne bare fungere som en pumpe. Newcomens forsøk på å bruke den frem- og tilbakegående bevegelsen til et stempel for å dreie et skovlhjul på skip var mislykket.
Han døde 7. august 1729 i London. Newcomens navn er "Society of British Historians of Technology".
Thomas Newcomens bil
Først løftet dampen stempelet, så litt kaldt vann, dampen kondensert (og danner et vakuum i sylinderen) og stempelet under påvirkning atmosfærisk trykk gikk ned.
I motsetning til "Papin-sylinderen" (hvor sylinderen fungerte som en kjele), ble sylinderen i Newcomens maskin skilt fra kjelen. Dermed var det mulig å oppnå mer eller mindre enhetlig arbeid.
I de første versjonene av maskinen ble ventilene manuelt styrt, men senere kom Newcomen med en mekanisme som automatisk åpner og lukker de tilsvarende kranene til rett tid.
Et foto
Om sylindere
De første sylindrene til Newcomen-maskinen var laget av kobber, rørene var laget av bly, og vippen var laget av tre. Små deler var laget av smidbart jern. Newcomens senere maskiner, etter ca 1718, hadde en støpejernssylinder.
Sylindrene ble laget ved Abraham Derbys støperi i Colbrookdale. Darby forbedret støpeteknikken og dette gjorde det mulig å skaffe nok sylindere god kvalitet. For å få en mer eller mindre jevn og jevn overflate av sylinderveggene ble det brukt en maskin til å bore munningen til våpen.
Noe sånt som dette:
Med noen modifikasjoner forble Newcomens maskiner de eneste maskinene som var egnet for industriell bruk i 50 år.
I 1720 beskrev en tosylindret dampmaskin. Oppfinnelsen ble publisert i hans hovedjobb"Theatri Machinarum Hydraulicarum". Dette manuskriptet var den første systematiske analysen av maskinteknikk.
Maskin foreslått av Jacob Leopold
Det ble antatt at stemplene, laget av bly, ville bli hevet av damptrykk, og senket av sin egen vekt. Ideen om en kran (mellom sylindrene) er nysgjerrig, med dens hjelp ble damp sluppet inn i den ene sylinderen og samtidig sluppet ut fra den andre.
Jacob bygde ikke denne bilen, han bare designet den.
I 1766 Russisk oppfinner, som jobbet som mekaniker ved Altai gruve- og metallurgiske anlegg, skapte den første i Russland og den første i verden to-sylindret dampmaskin.
Polzunov oppgraderte Newcomens maskin (for å sikre kontinuerlig arbeid han brukte to sylindre i stedet for én) og foreslo å bruke den til å sette smelteovnsbelgen i bevegelse.
trist hjelp
I Russland på den tiden ble dampmaskiner praktisk talt ikke brukt, og Polzunov mottok all informasjon fra boken "A Detailed Instruction to Mining" (1760) skrevet av I.A. Schlatter, som beskrev Newcomen-dampmaskinen.
Prosjektet ble rapportert til keiserinne Catherine II. Hun godkjente ham, beordret at I.I. Polzunov skulle forfremmes til "mekaniker med rang og rang som ingeniørkaptein-løytnant" og belønnet med 400 rubler ...
Polzunov foreslo først å bygge en liten maskin, som det ville være mulig å identifisere og eliminere alle manglene som var uunngåelige i den nye oppfinnelsen. Fabrikkmyndighetene var ikke enige i dette og bestemte seg for umiddelbart å bygge en enorm maskin. I april 1764 begynte Polzunov byggingen.
Våren 1766 var byggingen for det meste fullført og forsøk ble utført.
Men 27. mai døde Polzunov av forbruk.
Elevene hans Levzin og Chernitsyn begynte alene på de siste testene av dampmaskinen. I «Dagsnotatet» datert 4. juli ble det notert «korrekt motordrift», og 7. august 1766 ble hele installasjonen, dampmaskin og kraftig blåser, satt i drift. På bare tre måneders arbeid rettferdiggjorde Polzunovs maskin ikke bare alle kostnadene ved konstruksjonen i mengden 7233 rubler 55 kopek, men ga også et nettooverskudd på 12640 rubler 28 kopek. Men den 10. november 1766, etter at kjelen brant ut ved maskinen, sto den stille i 15 år, 5 måneder og 10 dager. I 1782 ble bilen demontert.
(Encyclopedia Altai-territoriet. Barnaul. 1996. V. 2. S. 281-282; Barnaul. Kronikk av byen. Barnaul. 1994. del 1. s. 30).
Polzunovs bil
Driftsprinsippet ligner på Newcomen-maskinen.
Vann ble sprøytet inn i en av sylindrene fylt med damp, dampen kondenserte og det ble skapt et vakuum i sylinderen, under påvirkning av atmosfærisk trykk gikk stempelet ned, i samme øyeblikk kom damp inn i den andre sylinderen og den steg.
Tilførselen av vann og damp til sylindrene var helautomatisert.
Modell av dampmaskinen I.I. Polzunov, laget etter de originale tegningene på 1820-tallet.
Barnauls regionale museum.
I 1765 til James Watt jobbet som mekaniker ved University of Glasgow, fikk i oppdrag å reparere en modell av Newcomens maskin. Det er ikke kjent hvem som har laget den, men hun hadde vært ved universitetet i flere år.
Professor John Anderson foreslo at Watt skulle se om noe kunne gjøres med denne nysgjerrige, men lunefulle enheten.
Watt ikke bare reparerte, men forbedret også bilen. Han la til den en egen beholder for avkjøling av dampen og kalte den en kondensator.
Newcomen dampmaskin modell
Modellen var utstyrt med en sylinder (diameter 5 cm) med et arbeidsslag på 15 cm. Watt utførte en rekke eksperimenter, spesielt erstattet han metallsylinderen med en tre, oljet linfrøolje og tørket i en ovn, reduserte mengden vann som ble hevet i én syklus og oppsettet fungerte.
Under eksperimentene ble Watt overbevist om maskinens ineffektivitet.
For hver ny syklus ble en del av dampenergien brukt på oppvarming av sylinderen, som ble avkjølt etter at vann ble injisert for å avkjøle dampen.
Etter en rekke eksperimenter kom Watt til konklusjonen:
«... For å lage en perfekt dampmaskin, er det nødvendig at sylinderen alltid er varm, og det samme er dampen som kommer inn i den; men på den annen side måtte kondenseringen av damp for å danne et vakuum skje ved en temperatur ikke høyere enn 30 grader Réaumur ”(38 Celsius) ...
Modell av Newcomen-maskinen som Watt eksperimenterte med
Hvordan det hele begynte...
For første gang ble Watt interessert i damp i 1759, dette ble tilrettelagt av vennen Robison, som da hastet rundt med tanken «på å bruke kraften til en dampmaskin for å sette vognene i bevegelse».
Samme år gikk Robison for å kjempe inn Nord Amerika, og Watt var overveldet uten den.
To år senere kom Watt tilbake til ideen om dampmaskiner.
"Omtrent 1761-1762," skriver Watt, "jeg gjorde noen eksperimenter på kraften til damp i en Papen-gryte og laget noe som en dampmaskin, og festet på den en sprøyte, omtrent 1/8 tomme i diameter, med et sterkt stempel , utstyrt med en innløpsventil damp fra kjelen, samt å frigjøre den fra sprøyten til luften. Da kranen ble åpnet fra kjelen til sylinderen, løftet dampen, som kom inn i sylinderen og virket på stempelet, en betydelig last (15 pund) som stempelet ble lastet med. Når lasten ble hevet til ønsket høyde, ble kommunikasjonen med kjelen lukket og en ventil ble åpnet for å slippe ut damp til atmosfæren. Dampen kom ut og vekten gikk ned. Denne operasjonen ble gjentatt flere ganger, og selv om kranen i denne enheten ble skrudd for hånd, var det imidlertid ikke vanskelig å komme opp med en enhet for å skru den automatisk.
A - sylinder; B - stempel; C - en stang med en krok for å henge en last; D - ytre sylinder (hus); E og G - dampinntak; F - rør som forbinder sylinderen til kondensatoren; K - kondensator; P - pumpe; R - reservoar; V - ventil for utløp av luft fortrengt av damp; K, P, R - fylt med vann. Damp kommer inn gjennom G inn i rommet mellom A og D og gjennom E inn i sylinder A. Med en svak stigning av stempelet i pumpesylinderen P (stempelet ikke vist på figuren), synker vannstanden i K og damp fra A passerer inn i K og utfelles deretter. I A oppnås et vakuum, og dampen som ligger mellom A og D presser på stempelet B og hever det sammen med lasten som er hengt opp fra det.
Den grunnleggende ideen som skilte Watts maskin fra Newcomens maskin var det isolerte kondenseringskammeret (kjøling av dampen).
Visuelt bilde:
I Watts maskin ble kondensatoren "C" skilt fra arbeidssylinderen "P"; den trengte ikke konstant å varmes opp og avkjøles, takket være at det var mulig å øke effektiviteten litt.
I 1769-1770, ved gruven til gruvearbeider John Roebuck (Roebuck var interessert i dampmaskiner og finansierte Watt en stund), ble det bygget en stor modell av Watts maskin, som han fikk sitt første patent på i 1769.
Essensen av patentet
Watt definerte oppfinnelsen sin som " ny metode redusere forbruket av damp, og følgelig drivstoff i brannbiler.
Patentet (nr. 013) skisserte en rekke nye tekniske. posisjoner brukt av Watt i motoren hans:
1) Opprettholde temperaturen på sylinderveggene lik temperaturen på dampen som kommer inn i den på grunn av termisk isolasjon, dampkappe
og mangel på kontakt med kalde kropper.
2) Kondensering av damp i et separat kar - en kondensator, temperaturen der måtte holdes på omgivelsesnivået.
3) Fjerning av luft og andre ikke-kondenserbare stoffer fra kondensatoren ved hjelp av pumper.
4) Påføring av for høyt damptrykk; i tilfeller med mangel på vann for dampkondensering, bruk av kun overtrykk med eksos til atmosfæren.
5) Bruk av "roterende" maskiner med enveis roterende stempel.
6) Drift med delvis kondensering (dvs. med redusert vakuum). Det samme avsnittet i patentet beskriver utformingen av stempeltetningen og individuelle deler. Ved damptrykket på 1 atm som ble brukt på den tiden, betydde innføringen av en separat kondensator og evakueringen av luft fra den. reell mulighet mer enn en dobling av damp- og drivstofforbruk.
Etter en tid gikk Roebuck konkurs og den engelske industrimannen Matthew Bolton ble Watts nye partner.
Etter avviklingen av Watts avtale med Roebuck, ble den bygde bilen demontert og sendt til Bolton-fabrikken i Soho. På den testet Watt nesten alle forbedringene og oppfinnelsene sine i lang tid.
Om Matthew Bolton
Hvis Roebuck så i Watts maskin, først av alt, bare en forbedret pumpe, som skulle redde gruvene hans fra flom, så så Bolton inn Watts oppfinnelser den nye typen motor, som skulle erstatte vannhjulet.
Bolton prøvde selv å gjøre forbedringer på Newcomens bil for å redusere drivstofforbruket. Han laget en modell som gledet mange London-høytstående venner og lånetakere. Bolton korresponderte med den amerikanske vitenskapsmannen og diplomaten Benjamin Franklin om hvordan man best kan injisere kjølevann i sylinderen, ca. beste systemet ventiler. Franklin kunne ikke gi råd til noe fornuftig på dette området, men trakk oppmerksomheten til en annen måte å oppnå drivstofføkonomi på, for å bedre brenne det og eliminere røyk.
Bolton drømte om intet mindre enn et verdensmonopol på produksjon av nye biler. "Min idé var," skrev Bolton til Watt, "å arrangere, ved siden av fabrikken min, en bedrift hvor jeg skulle konsentrere alle de tekniske midlene som var nødvendige for konstruksjon av maskiner, og hvorfra vi ville forsyne hele verden med maskiner av enhver størrelse."
Bolton var tydelig klar over forutsetningene for dette. Ny bil kan ikke bygges gammelt håndverksmessige måter. "Jeg antok," skrev han til Watt, "at bilen din ville kreve penger, veldig presist arbeid og omfattende forbindelser for å sette den i omløp på den mest fordelaktige måten. Den beste måtenå opprettholde sitt rykte og yte rettferdighet til oppfinnelsen er å fjerne produksjonen fra hendene til en mengde teknikere som i sin uvitenhet, mangel på erfaring og tekniske midler, ville gi en dårlig jobb, og dette ville gjenspeiles i omdømmet til oppfinnelsen.
For å unngå dette foreslo han å bygge et spesielt anlegg, hvor "med din hjelp kunne vi tiltrekke og lære opp et visst antall utmerkede arbeidere som, utstyrt med det beste verktøyet, kunne ha gjort denne oppfinnelsen tjue prosent billigere, og med like stor forskjell i utførelse som det finnes mellom arbeidet til en smed og en mester i matematiske instrumenter."
Personell av høyt kvalifiserte arbeidere, ny Teknisk utstyr- det var det som kreves for å bygge en maskin i massiv skala. Bolton tenkte allerede i termer og konsepter av avansert kapitalisme fra det nittende århundre. Men foreløpig var det fortsatt en drøm. Ikke Bolton og Watt, men sønnene deres, tretti år senere ble masseproduksjonen av maskiner organisert - det første maskinbyggeanlegget.
Bolton og Watt diskuterer dampmaskinproduksjon ved Soho-anlegget
Det neste trinnet i utviklingen av dampmotorer var forseglingen av den øvre delen av sylinderen og tilførselen av damp ikke bare til den nedre, men også til den øvre delen av sylinderen.
Så Watt og Bolton ble bygget dobbeltvirkende dampmaskin.
Nå ble det tilført damp vekselvis til begge hulrommene i sylinderen. Sylinderveggene var termisk isolert fra ytre miljø.
Selv om Watt-maskinen ble mer effektiv enn Newcomen-maskinen, var effektiviteten fortsatt ekstremt lav (1-2%).
Hvordan Watt og Bolton bygget og PR'et bilene sine
Det var ikke snakk om tilvirkbarhet og produksjonskultur på 1700-tallet. Watts brev til Bolton er fylt med klager på beruselsen, tyveriet og latskapen til arbeiderne. "Vi kan stole veldig lite på våre arbeidere i Soho," skrev han til Bolton. - James Taylor begynte å drikke mer. Han er sta, egenrådig og ulykkelig. Maskinen som Cartwright jobbet med er en kontinuerlig serie av feil og tabber. Smith og resten er uvitende, og de må alle overvåkes daglig for å sikre at det ikke kommer noe verre ut av det."
Han krevde streng handling fra Bolton og var generelt tilbøyelig til å stoppe produksjonen av biler i Soho. "Alle late mennesker må bli fortalt," skrev han, "at hvis de er så uoppmerksomme som de har vært til nå, vil de bli drevet ut av fabrikken. Kostnaden for å bygge en maskin i Soho koster oss dyrt, og hvis produksjonen ikke kan forbedres, så må den stoppes helt og arbeidet fordeles til siden.
Å lage deler til maskiner krevde riktig utstyr. Derfor ble det produsert forskjellige maskinkomponenter på forskjellige fabrikker.
Så på Wilkinson-anlegget ble sylindre støpt og boret, sylinderhoder, stempler, luft pumpe og en kondensator. Støpejernshylsteret til sylinderen ble støpt ved et av støperiene i Birmingham, kobberrør ble fraktet fra London, og smådeler ble produsert på stedet der bilen ble bygget. Alle disse delene ble bestilt av Bolton og Watt på bekostning av kunden - eieren av gruven eller fabrikken.
Gradvis ble separate deler brakt til stedet og satt sammen under personlig tilsyn av Watt. Senere kompilerte han detaljerte instruksjoner for maskinmontering. Kjelen ble vanligvis naglet på stedet av lokale smeder.
Etter vellykket oppstart av en avvanningsmaskin i en av gruvene i Cornwall (som regnes som den vanskeligste gruven), fikk Bolton og Watt mange bestillinger. Eierne av gruvene så at Watts maskin lyktes der Newcomens maskin var maktesløs. Og de begynte umiddelbart å bestille Watt-pumper.
Watt ble oversvømmet av arbeid. Han satt i ukevis på tegningene sine, gikk til installasjon av maskiner - ingen steder kunne gjøres uten hans hjelp og tilsyn. Han var alene og måtte følge med overalt.
For at dampmaskinen skulle kunne drive andre mekanismer, var det nødvendig å omgjøre frem- og tilbakegående bevegelser til rotasjonsbevegelser, og for jevn bevegelse å tilpasse hjulet som svinghjul.
Først av alt var det nødvendig å feste stempelet og balansereren godt (til dette tidspunktet ble det brukt en kjede eller et tau).
Watt hadde til hensikt å utføre overføringen fra stempelet til balanseren ved hjelp av en girlist, og plassere en girsektor på balanseren.
Tannet sektor
Dette systemet viste seg å være upålitelig og Watt ble tvunget til å forlate det.
Overføringen av dreiemoment var planlagt utført ved hjelp av en sveivmekanisme.
sveiv mekanisme
Men sveiven måtte forlates da dette systemet allerede var patentert (i 1780) av James Pickard. Picard tilbød Watt krysslisensiering, men Watt nektet tilbudet og brukte et planetgir i bilen sin. (det er uklarheter om patenter, kan du lese på slutten av artikkelen)
planetgir
Watt Engine (1788)
Når man opprettet en maskin med kontinuerlig rotasjonsbevegelse, måtte Watt løse en rekke ikke-trivielle problemer (dampfordeling over to sylinderhulrom, automatisk hastighetskontroll og rettlinjet bevegelse stempelstang).
Watts parallellogram
Watt-mekanismen ble oppfunnet for å gi stempelet en rettlinjet bevegelse.
Dampmaskin bygget i henhold til patentet til James Watt i 1848 i Freiberg i Tyskland.
Sentrifugalregulator
Prinsippet for drift av sentrifugalregulatoren er enkelt, jo raskere akselen roterer, jo høyere avviker belastningene under påvirkning av sentrifugalkraft og jo mer blokkeres damprørledningen. Vektene senkes - damprørledningen åpnes.
Et lignende system har lenge vært kjent i fresebransjen for å justere avstanden mellom kvernsteinene.
Watt tilpasset regulatoren for dampmaskinen.
Dampfordelingsenhet
Stempelventilsystem
Tegningen ble tegnet av en av Watts assistenter i 1783 (brevene er for avklaring). B og B - stempler forbundet med hverandre med rør C og beveger seg i rør D koblet til kondensator H og rør E og F til sylinder A; G - damprørledning; K - en stang som tjener til å flytte eksplosiver.
I posisjonen til stemplene BB vist på tegningen, mellomrommet til røret D mellom stemplene B og B, samt den nedre delen av sylinderen A under stempelet (ikke vist på figuren), ved siden av F, er fylt med damp, mens den i den øvre delen av sylinderen A, over stempelet, kommuniserer gjennom E og gjennom C med en kondensator H - en tilstand av sjeldenhet; når BB er hevet over F og E, vil den nedre delen av A til F kommunisere med H, og øverste del gjennom E og D - med en dampledning.
iøynefallende tegning
Men frem til 1800 fortsatte Watt å bruke tallerkenventiler (metallskiver hevet eller senket over de tilsvarende vinduene og satt i bevegelse komplekst system spaker), siden produksjonen av "stempelventil"-systemet krevde høy presisjon.
Utviklingen av dampfordelingsmekanismen ble hovedsakelig utført av Watts assistent William Murdoch.
Murdoch, fortsatte å forbedre dampfordelingsmekanismen og patenterte i 1799 den D-formede spolen (boksspolen).
Avhengig av posisjonen til spolen kommuniserer vinduene (4) og (5). lukket område(6) omgir spolen og fylt med damp, eller med hulrom 7 koblet til atmosfæren eller kondensatoren.
Etter alle forbedringene ble følgende maskin bygget:
Damp, ved hjelp av en dampfordeler, ble vekselvis tilført forskjellige hulrom i sylinderen, og sentrifugalregulatoren kontrollerte damptilførselsventilen (hvis maskinen akselererte for mye, ble ventilen stengt og omvendt åpnet hvis den bremset for mye).
visuell video
Denne maskinen kan allerede fungere ikke bare som en pumpe, men også aktivere andre mekanismer.
I 1784 Watt fikk patent på universell dampmaskin(Patent nr. 1432).
Om bruket
I 1986 bygde Bolton og Watt en mølle i London ("Albion Mill"), drevet av en dampmaskin. Da bruket ble satt i drift begynte en skikkelig pilegrimsvandring. Londonboere var sterkt interessert i tekniske forbedringer.
Watt, som ikke er kjent med markedsføring, mislikte det faktum at tilskuere forstyrrer arbeidet hans og krevde at utenforstående ble nektet tilgang. Bolton mente på sin side at flest mulig burde lære om bilen og avviste derfor Watts forespørsler.
Generelt opplevde ikke Bolton og Watt mangel på kunder. I 1791 brant bruket ned (eller kanskje ble det påtent, da møllerne var redde for konkurranse).
På slutten av åttitallet slutter Watt å forbedre bilen sin. I brev til Bolton skriver han:
"Det er veldig mulig at, bortsett fra noen forbedringer i maskinens mekanisme, ikke noe bedre enn det vi allerede har produsert ikke vil bli tillatt av naturen, som for det meste har ordinert sin nec plus ultra (latin "ingen andre steder") ."
Og senere hevdet Watt at han ikke kunne oppdage noe nytt i dampmaskinen, og hvis han var engasjert i det, så bare forbedring av detaljer og verifisering av hans tidligere konklusjoner og observasjoner.
Liste over russisk litteratur
Kamensky A.V. James Watt, hans liv og vitenskapelige og praktiske aktiviteter. St. Petersburg, 1891
Weisenberg L.M. James Watt, oppfinneren av dampmaskinen. M. - L., 1930
Lesnikov M.P. James Watt. M., 1935
Konfødererte I.Ya. James Watt er oppfinneren av dampmaskinen. M., 1969
Dermed kan vi anta at det første stadiet i utviklingen av dampmaskiner er over.
Den videre utviklingen av dampmaskiner var forbundet med økt damptrykk og forbedring av produksjonen.Sitat fra TSB
Watts universalmotor ble på grunn av sin effektivitet mye brukt og spilte en stor rolle i overgangen til kapitalistisk maskinproduksjon. «Watts store geni», skrev K. Marx, «avsløres i det faktum at patentet han tok i april 1784, som beskriver dampmaskinen, skildrer den ikke som en oppfinnelse bare for spesielle formål, men som en universell motor av storindustri» ( Marx, K. Capital, bd. 1, 1955, s. 383-384).
Fabrikken til Watt og Bolton innen 1800 ble bygget av St. 250 dampmaskiner, og innen 1826 var det i England opptil 1500 motorer med en total kapasitet på ca. 80 000 hk Med sjeldne unntak var dette maskiner av typen Watt. Etter 1784 var Watt hovedsakelig engasjert i å forbedre produksjonen, og etter 1800 trakk han seg fullstendig tilbake.
