Перші поршневі машини – історія створення

Першу парову машину побудував в 90-х роках XVII ст. французький винахідник Дені Папен. Вона була дуже недосконала. У циліндричній посудині з поршнем кип’ятили воду про що утворюється пар піднімав поршень. Потім посудину знімали з вогню і обливали холодною водою, щоб пар конденсировался і утворився вакуум, під дією атмосферного тиску поршень опускався вниз. Це був робочий хід поршня.

Для наступного ходу поршня вгору треба було знову кип’ятити воду в циліндрі. ККД цієї машини був дуже низький, а працювала вона повільно. Однак велика заслуга Д. Папена полягає в тому, що він вперше (1690 р) правильно описав, в якій послідовності повинен йти процес роботи поршневий парової машини.

У подальших ранніх спробах створення парової машини паровий котел вже був віддалений від робочого циліндра.

Найбільш вдалою була машина, побудована англійцями Т. Ньюкоменом і його помічником Коулі. Їх машина почала працювати в 1711 р Вона приводила в рух насос. Пар отримували в котлі. Коли під дією сили тяжіння опускалися штанга насоса і вантаж, то піднімався поршень, підвішений на іншому кінці балансира, а пар з парового котла надходила в циліндр.

Коли поршень досягав свого вищого положення, кран закривався, з посудини через кран в циліндр всприсківают холодна вода, пар конденсировался і утворювався вакуум. Атмосферний тиск змушувало поршень опускатися, а вантаж підніматися. Потім знову в циліндр впускали пар.

Машина Ньюкомена – Коулі використовувалася понад 90 років, однак вона мала серйозні недоліки:
ККД її був низький, а робочі ходи-поршня машини поділялися тривалими проміжками;
вона могла приводити в дію тільки насос.
Русский технік Іван Іванович Повзунів значно вдосконалив парову машину. Будівництво своєї машини Повзунів завершив в 1765 р, а пущена вона була в 1766 році після смерті винахідника.

Машина Повзу нова мала два циліндри. Коли один з циліндрів спілкувався з паровим котлом, в інший впускати охолоджуюча вода. Поршні опускалися під дією атмосферного тиску. У той час, як один з них опускався, під іншою надходив пар, і він піднімався. Рух поршнів передавалося на шків, тому шків безперервно повертався то в одну, то в іншу сторону.

Зворотно-поступальний рух шківа могло бути перетворено в обертання робочого валу. Це давало можливість приводити в рух верстати і інші механізми. Таким чином, машина Ползунова була першим в світі універсальним паровим двигуном.

Парова машина стала використовуватися широко після удосконалень, внесених в її конструкцію англійцем Джеймсом Уаттом. Він прагнув знизити витрати палива і вирішив розділити циліндр машини на два: в одному – гарячому – здійснювати впуск пари і робочий хід, в іншому – холодному – конденсації пари.

Так парова машина придбала конденсатор. Це відразу значно підвищило її економічність. Уатт вніс в конструкцію парової машини цілий ряд інших удосконалень. Найважливіше з них полягало в тому, що в машині Уатта рушійною силою було вже не атмосферний тиск, а тиск самого пара, яка могла бути зроблено значно більшим за атмосферний. Поршень переміщався під тиском пари як в одну, так і в інший бік. Перші парові машини Уатта мали потужність близько 35 кВт і ККД менше 3%.

Працями Уатта і інших винахідників парова машина поступово удосконалювалася і завойовувала все нові, і нові галузі промисловості і транспорт.

До кінця XIX століття потужність парової машини досягла 15 МВт, ККД 15%, тиск використовуваного пара 12 МПа, а його температура 400 оС. Але поршнева парова машина з її невисоким ККД поступово була замінена більш досконалими тепловими двигунами.

����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������°����¯�¿�½������³����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������·����¯�¿�½������º����¯�¿�½������°...
ПОДІЛИТИСЯ: