Parne mašine su instalirane i pokretale većinu parnih lokomotiva od ranih 1800-ih do 1950-ih. Želio bih napomenuti da je princip rada ovih motora uvijek ostao nepromijenjen, uprkos promjeni njihovog dizajna i dimenzija.

Animirana ilustracija pokazuje princip rada parna mašina.

Za proizvodnju pare koja se dovodi u motor korišteni su kotlovi na drva i ugalj, te na tečna goriva.

Prva mjera

Para iz kotla ulazi u parnu komoru, iz koje kroz ventil za paru (označen plavom bojom) ulazi u gornji (prednji) dio cilindra. Pritisak koji stvara para gura klip prema dolje do BDC. Tokom kretanja klipa od TDC do BDC, točak čini pola okreta.

Pustiti

Na samom kraju hoda klipa do BDC, parni ventil se pomiče, oslobađajući preostalu paru kroz ispušni otvor koji se nalazi ispod ventila. Ostatak pare izbija, stvarajući zvuk karakterističan za parne mašine.

Druga mjera

Istovremeno, pomicanjem ventila za oslobađanje ostatka pare otvara se ulaz pare u donji (stražnji) dio cilindra. Pritisak koji stvara para u cilindru dovodi do pomeranja klipa u TDC. U tom trenutku točak napravi još pola okreta.

Pustiti

Na kraju kretanja klipa u TDC, preostala para se oslobađa kroz isti ispušni otvor.

Ciklus se iznova ponavlja.

Parna mašina ima tzv. mrtva tačka na kraju svakog takta kada ventil prelazi iz ekspanzijskog u ispušni hod. Iz tog razloga, svaka parna mašina ima dva cilindra, što omogućava pokretanje motora iz bilo kojeg položaja.

Mogućnosti korištenja parne energije bile su poznate na početku naše ere. To potvrđuje i uređaj pod nazivom Heronov aeolipil, koji je kreirao starogrčki mehaničar Heron iz Aleksandrije. Drevni izum može se pripisati parnoj turbini, čija se lopta rotirala zahvaljujući snazi ​​mlaza vodene pare.

Postalo je moguće prilagoditi paru za rad motora u 17. vijeku. Nisu dugo koristili takav izum, ali je dao značajan doprinos razvoju čovječanstva. Pored toga, istorija pronalaska parnih mašina je veoma fascinantna.

koncept

Parna mašina se sastoji od toplotni motor vanjskog sagorijevanja, koje nastaje iz energije vodene pare mehaničko kretanje klip, koji zauzvrat rotira osovinu. Snaga parne mašine se obično meri u vatima.

Istorija izuma

Istorija pronalaska parnih mašina povezana je sa znanjem drevne grčke civilizacije. Dugo vremena niko nije koristio djela ovog doba. U 16. veku pokušano je da se napravi parna turbina. Turski fizičar i inženjer Takiyuddin ash-Shami radio je na tome u Egiptu.

Interes za ovaj problem ponovo se pojavio u 17. veku. Giovanni Branca je 1629. godine predložio svoju verziju parne turbine. Međutim, izumi su gubili mnogo energije. Dalji razvoj je zahtevao odgovarajuće ekonomske uslove, koji će se pojaviti kasnije.

Prva osoba koja je izumila parnu mašinu je Denis Papin. Izum je bio cilindar s klipom koji se diže zbog pare i pada kao rezultat njegovog zadebljanja. Uređaji Saveryja i Newcomena (1705) imali su isti princip rada. Oprema je korišćena za ispumpavanje vode iz pogona u vađenju minerala.

Watt je uspio konačno poboljšati uređaj 1769. godine.

Izumi Denisa Papina

Denis Papin je po obrazovanju bio doktor medicine. Rođen u Francuskoj, preselio se u Englesku 1675. Poznat je po mnogim svojim izumima. Jedan od njih je ekspres lonac, koji se zvao "Papenovljev kotlić".

Uspio je da otkrije vezu između dva fenomena, odnosno tačke ključanja tečnosti (vode) i pritiska koji se pojavljuje. Zahvaljujući tome, stvorio je zapečaćeni kotao, unutar kojeg je povećan pritisak, zbog čega je voda proključala kasnije nego inače, a temperatura prerade proizvoda smještenih u nju se povećala. Tako se povećala brzina kuhanja.

Godine 1674. medicinski izumitelj stvorio je motor s prahom. Njegov rad se sastojao u činjenici da kada se barut zapali, klip se pomera u cilindru. U cilindru se stvorio blagi vakuum, a atmosferski pritisak je vratio klip na svoje mjesto. Nastali plinoviti elementi su izlazili kroz ventil, a preostali su hlađeni.

Do 1698. Papin je uspio stvoriti jedinicu zasnovanu na istom principu, ne radeći na barutu, već na vodi. Tako je nastala prva parna mašina. Uprkos značajnom napretku do kojeg je ideja mogla dovesti, nije donijela značajne koristi svom izumitelju. To je bilo zbog činjenice da je ranije drugi mehaničar, Savery, već patentirao parnu pumpu, a do tada još nisu smislili drugu aplikaciju za takve jedinice.

Denis Papin je umro u Londonu 1714. godine. Uprkos činjenici da je on izumio prvu parnu mašinu, napustio je ovaj svijet u nevolji i samoći.

Izumi Thomasa Newcomena

Uspješniji po pitanju dividendi bio je Englez Newcomen. Kada je Papin stvorio svoju mašinu, Tomas je imao 35 godina. Pažljivo je proučavao rad Saveryja i Papina i bio je u stanju razumjeti nedostatke oba dizajna. Od njih je preuzeo sve najbolje ideje.

Već 1712. godine, u saradnji sa majstorom stakla i vodovoda Johnom Calleyem, kreira svoj prvi model. Tako je nastavljena istorija pronalaska parnih mašina.

Ukratko, možete objasniti kreirani model na sljedeći način:

• Dizajn je kombinovao vertikalni cilindar i klip, poput Papinovog.
• Stvaranje pare odvijalo se u posebnom kotlu, koji je radio na principu Savery mašine.
• Nepropusnost u parnom cilindru postignuta je zahvaljujući kožici koja je bila prekrivena klipom.

Jedinica Newcomen podizala je vodu iz rudnika uz pomoć atmosferskog pritiska. Mašina se odlikovala solidnim dimenzijama i zahtijevala je veliku količinu uglja za rad. Uprkos ovim nedostacima, Newcomenov model je korišćen u rudnicima pola veka. Čak je dozvolio i ponovno otvaranje rudnika koji su bili napušteni zbog poplava podzemnih voda.

Godine 1722. Njukomenova zamisao je dokazala svoju efikasnost ispumpavanjem vode iz broda u Kronštatu za samo dve nedelje. Sistem vjetrenjača bi to mogao učiniti za godinu dana.

Zbog činjenice da je mašina bila bazirana na ranim verzijama, engleski mehaničar nije uspeo da dobije patent za nju. Dizajneri su pokušali primijeniti izum na kretanje vozila, ali nisu uspjeli. Istorija pronalaska parnih mašina nije tu stala.

Wattov izum

Prvi koji je izumio opremu kompaktne veličine, ali dovoljno moćnu, James Watt. Parna mašina je bila prva te vrste. Mehaničar sa Univerziteta u Glazgovu je 1763. godine počeo da popravlja Newcomenov parni stroj. Kao rezultat popravke, shvatio je kako smanjiti potrošnju goriva. Da biste to učinili, bilo je potrebno držati cilindar u stalno zagrijanom stanju. Međutim, Wattova parna mašina nije mogla biti spremna sve dok se ne riješi problem kondenzacije pare.

Rješenje je došlo kada je mehaničar prolazio pored praonica i primijetio pare kako izlaze ispod poklopca bojlera. Shvatio je da je para gas i da treba da putuje u cilindru sa smanjenim pritiskom.

Zaptivanje unutrašnjosti parnog cilindra uljem natopljenim konopljinim užetom, Watt je uspio da se odrekne atmosferskog pritiska. Ovo je bio veliki korak naprijed.

Godine 1769. jedan mehaničar je dobio patent, u kojem je stajalo da će temperatura motora u parnoj mašini uvijek biti jednaka temperaturi pare. Međutim, poslovi nesrećnog pronalazača nisu išli onako kako se očekivalo. Bio je primoran da založi patent za dug.

Godine 1772. upoznao je Matthewa Boltona, koji je bio bogati industrijalac. Kupio je i vratio Wattu njegove patente. Pronalazač se vratio na posao, podržan od Boltona. Godine 1773. Wattova parna mašina je testirana i pokazala je da troši mnogo manje uglja od svojih kolega. Godinu dana kasnije počela je proizvodnja njegovih automobila u Engleskoj.

Godine 1781. izumitelj je uspio patentirati svoju sljedeću kreaciju - parnu mašinu za pogon industrijskih mašina. Vremenom će sve ove tehnologije omogućiti kretanje vozova i parobroda uz pomoć pare. To će potpuno promijeniti čovjekov život.

Jedan od ljudi koji je mnogima promijenio živote bio je James Watt, čija je parna mašina ubrzala tehnološki napredak.

Polzunov izum

Dizajn prve parne mašine, koja je mogla pokretati razne radne mehanizme, nastala je 1763. godine. Razvio ga je ruski mehaničar I. Polzunov, koji je radio u rudarskim pogonima Altaja.

Šef tvornica je upoznat sa projektom i dobio je zeleno svjetlo za izradu uređaja iz Sankt Peterburga. Parna mašina Polzunov je prepoznata, a rad na njenoj izradi povjeren je autoru projekta. Potonji je želio prvo sastaviti minijaturni model kako bi identificirao i otklonio moguće nedostatke koji nisu vidljivi na papiru. Međutim, naređeno mu je da počne graditi veliku, moćnu mašinu.

Polzunov je dobio pomoćnike, od kojih su dvojica bila sklona mehaničarima, a dvojica su trebali da obavljaju pomoćne poslove. Za izgradnju parne mašine bila je potrebna godina i devet meseci. Kada je Polzunovljev parni stroj bio skoro spreman, razbolio se od potrošnje. Tvorac je umro nekoliko dana prije prvih testova.

Sve radnje u mašini su se odvijale automatski, mogla je da radi neprekidno. To je dokazano 1766. godine, kada su Polzunovovi učenici izveli posljednje testove. Mjesec dana kasnije oprema je puštena u rad.

Automobil ne samo da je vratio potrošen novac, već je i dao profit svojim vlasnicima. Do jeseni je bojler počeo da curi, a radovi su stali. Agregat se mogao popraviti, ali to nije zanimalo fabričke vlasti. Automobil je napušten, a deceniju kasnije rastavljen je kao nepotreban.

Princip rada

Za rad cijelog sistema potreban je parni kotao. Nastala para se širi i pritiska na klip, što rezultira pomicanjem mehaničkih dijelova.

Princip rada je najbolje proučiti koristeći donju ilustraciju.

Ako ne slikate detalje, onda je rad parne mašine pretvaranje energije pare u mehaničko kretanje klipa.

Efikasnost

Učinkovitost parne mašine određena je omjerom korisnog mehaničkog rada u odnosu na količinu utrošene topline koja se nalazi u gorivu. Energija koja se oslobađa u okolinu kao toplota se ne uzima u obzir.

Efikasnost parne mašine se meri u procentima. Praktična efikasnost će biti 1-8%. U prisustvu kondenzatora i proširenja putanje protoka, indikator se može povećati i do 25%.

Prednosti

Glavna prednost parne opreme je da kotao može koristiti bilo koji izvor topline, i ugalj i uran, kao gorivo. To ga značajno razlikuje od motora unutrašnjim sagorevanjem. Ovisno o vrsti potonjeg, potrebna je određena vrsta goriva.

Istorija pronalaska parnih mašina pokazala je prednosti koje su i danas uočljive, jer se nuklearna energija može koristiti kao parni pandan. Nuklearni reaktor sam po sebi ne može pretvoriti svoju energiju u mehanički rad, ali je sposoban proizvesti veliku količinu topline. Zatim se koristi za stvaranje pare, koja će pokrenuti automobil. Na isti način se može koristiti i solarna energija.

Lokomotive na parni pogon dobro rade na velikoj nadmorskoj visini. Efikasnost njihovog rada ne trpi niski atmosferski pritisak u planinama. Parne lokomotive se još uvijek koriste u planinama Latinske Amerike.

U Austriji i Švicarskoj se koriste nove verzije parnih lokomotiva koje rade na suhu paru. Pokazuju visoku efikasnost zahvaljujući brojnim poboljšanjima. Nisu zahtjevni u održavanju i troše lake uljne frakcije kao gorivo. Po ekonomskim pokazateljima uporedive su sa savremenim električnim lokomotivama. U isto vrijeme, parne lokomotive su mnogo lakše od svojih dizel i električnih parnjaka. Ovo je velika prednost na planinskom terenu.

Nedostaci

Nedostaci uključuju, prije svega, nisku efikasnost. Ovome treba dodati glomaznost dizajna i male brzine. Ovo je postalo posebno uočljivo nakon pojave motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Aplikacija

Ko je izumeo parnu mašinu već je poznato. Ostaje da se vidi gdje su korišteni. Sve do sredine dvadesetog veka u industriji su se koristile parne mašine. Korišćeni su i za željeznički i parni transport.

Fabrike koje su radile na parnim mašinama:

• šećer;
• match;
• tvornice papira;
• tekstil;
• prehrambena preduzeća (u nekim slučajevima).

U ovu opremu uključene su i parne turbine. Uz njihovu pomoć i dalje rade generatori električne energije. Oko 80% svjetske električne energije proizvodi se pomoću parnih turbina.

Svojevremeno su stvorene razne vrste transporta pokretanih parnim strojem. Neki nisu zaživjeli zbog neriješenih problema, dok drugi rade i danas.

Transport na parni pogon:

• automobil;
• traktor;
• bager;
• avion;
• lokomotiva;
• plovilo;
• traktor.

Takva je istorija pronalaska parnih mašina. Ukratko razmotrite dobar primjer trkaći automobil Serpolle, nastao 1902. godine. Postavio je svjetski rekord u brzini, koji je iznosio 120 km na sat na kopnu. Zbog toga su parni automobili bili konkurentni u odnosu na električne i benzinske.

Dakle, u SAD-u 1900. godine proizvedeno je najviše parnih mašina. Sretali su se na putevima sve do tridesetih godina dvadesetog veka.

Većina ovih vozila postala je nepopularna nakon pojave motora sa unutrašnjim sagorevanjem, čija je efikasnost mnogo veća. Takve mašine su bile ekonomičnije, a lagane i brze.

Steampunk kao trend ere parnih mašina

Govoreći o parnim mašinama, želeo bih da pomenem popularni pravac - steampunk. Pojam se sastoji od dva engleske riječi- "para" i "protest". Steampunk je vrsta naučne fantastike koja se dešava u drugoj polovini 19. veka u viktorijanskoj Engleskoj. Ovaj period u istoriji se često naziva dobom pare.

Svi radovi imaju jednu razlikovna karakteristika- pričaju o životu druge polovine 19. veka, stilom pripovedanja istovremeno podseća na roman H. G. Wellsa "Vremenska mašina". Parcele opisuju urbane pejzaže, javne zgrade, tehnologiju. Posebno mjesto zauzimaju vazdušni brodovi, stari automobili, bizarni izumi. Svi metalni dijelovi su pričvršćeni zakovicama, jer zavarivanje još nije korišteno.

Termin "steampunk" nastao je 1987. Njegova popularnost povezana je s pojavom romana "The Difference Engine". Napisali su je 1990. godine William Gibson i Bruce Sterling.

Početkom 21. veka objavljeno je nekoliko poznatih filmova u ovom pravcu:

• "Vremeplov";
• "Liga izuzetnih džentlmena";
• "Van Helsing".

Preteče steampunk-a uključuju djela Žila Verna i Grigorija Adamova. Interes za ovaj pravac s vremena na vrijeme se manifestira u svim sferama života - od kina do svakodnevne odjeće.

Pronalazak parnih mašina bio je prekretnica u ljudskoj istoriji. Negdje na prijelazu iz 17. u 18. stoljeće počeli su se zamjenjivati ​​neučinkoviti ručni rad, vodeni kotači i potpuno novi i jedinstveni mehanizmi - parne mašine. Zahvaljujući njima, tehničke i industrijske revolucije, a zapravo i cjelokupni napredak čovječanstva, postali su mogući.

Ali ko je izumeo parnu mašinu? Kome čovječanstvo ovo duguje? A kada je to bilo? Pokušaćemo da pronađemo odgovore na sva ova pitanja.

Čak i prije naše ere

Istorija stvaranja parne mašine počinje u prvim vekovima pre nove ere. Heroj Aleksandrije opisao je mehanizam koji je počeo da radi tek kada je bio izložen pari. Uređaj je bio lopta na koju su bile pričvršćene mlaznice. Para je izlazila tangencijalno iz mlaznica, uzrokujući rotaciju motora. Bio je to prvi uređaj koji je radio na paru.

Tvorac parne mašine (ili bolje rečeno, turbine) je Tagi al-Dinome (arapski filozof, inženjer i astronom). Njegov izum postao je nadaleko poznat u Egiptu u 16. vijeku. Mehanizam je bio raspoređen na sljedeći način: mlazovi pare su se lopaticama usmjeravali direktno na mehanizam, a kada je dim padao, lopatice su se okretale. Nešto slično je 1629. predložio talijanski inženjer Giovanni Branca. Glavni nedostatak svih ovih izuma bio je također visok protok pare, koja je zauzvrat zahtijevala ogromnu količinu energije i nije bila preporučljiva. Razvoj je obustavljen, jer tadašnja naučna i tehnička znanja čovječanstva nisu bila dovoljna. Osim toga, potreba za takvim izumima potpuno je izostala.

Razvoj

Sve do 17. veka stvaranje parne mašine je bilo nemoguće. Ali čim je letvica za nivo ljudskog razvoja porasla, odmah su se pojavile prve kopije i izumi. Iako ih tada niko nije shvatao ozbiljno. Tako je, na primjer, 1663. godine engleski naučnik objavio u štampi nacrt svog izuma, koji je instalirao u zamku Raglan. Njegov uređaj je služio za podizanje vode na zidove kula. Međutim, kao i sve novo i nepoznato, i ovaj je projekat prihvaćen sa sumnjom, a nije bilo sponzora za njegov dalji razvoj.

Povijest stvaranja parne mašine počinje izumom parne mašine. Godine 1681. naučnik iz Francuske izumio je uređaj koji je pumpao vodu iz rudnika. U početku se kao pokretačka snaga koristio barut, a zatim je zamijenjen vodenom parom. Tako je rođena parna mašina. Ogroman doprinos njegovom unapređenju dali su naučnici iz Engleske, Thomas Newcomen i Thomas Severen. Neprocjenjivu pomoć pružio je i ruski samouki pronalazač Ivan Polzunov.

Papin neuspjeli pokušaj

Parno-atmosferska mašina, daleko od savršene u to vrijeme, privukla je Posebna pažnja u brodogradnji. D. Papin je svoju posljednju ušteđevinu potrošio na kupovinu malog plovila, na koje je počeo ugrađivati ​​paro-atmosfersku mašinu za podizanje vode vlastite proizvodnje. Mehanizam djelovanja bio je da je voda, padajući s visine, počela okretati kotače.

Pronalazač je izvršio svoje testove 1707. godine na rijeci Fulda. Mnogi ljudi su se okupili da pogledaju čudo: brod koji se kretao rijekom bez jedara i vesala. Međutim, tokom testiranja dogodila se katastrofa: motor je eksplodirao i nekoliko ljudi je poginulo. Vlasti su se naljutile na nesretnog pronalazača i zabranile mu bilo kakav rad i projekte. Brod je konfiskovan i uništen, a sam Papen je umro nekoliko godina kasnije.

Greška

Papin parobrod je imao sljedeći princip rada. Na dno cilindra bilo je potrebno sipati malu količinu vode. Ispod samog cilindra nalazio se žar koji je služio za zagrijavanje tekućine. Kada je voda počela da ključa, nastala para, šireći se, podigla je klip. Zrak je izbačen iz prostora iznad klipa kroz posebno opremljen ventil. Nakon što je voda proključala i para je počela da pada, bilo je potrebno ukloniti žar, zatvoriti ventil da bi se uklonio zrak i ohladiti zidove cilindra hladnom vodom. Zahvaljujući takvim akcijama, para u cilindru se kondenzovala, ispod klipa je nastao vakuum, a usled sile atmosferskog pritiska, klip se ponovo vratio na prvobitno mesto. Tokom njegovog silaznog kretanja obavljen je koristan posao. Međutim, efikasnost Papenove parne mašine bila je negativna. Motor parobroda bio je krajnje neekonomičan. I što je najvažnije, bio je previše kompliciran i nezgodan za korištenje. Dakle, Papenov izum nije imao budućnost od samog početka.

Followers

Međutim, istorija stvaranja parne mašine nije tu završila. Sljedeći, već mnogo uspješniji od Papena, bio je engleski naučnik Thomas Newcomen. Dugo je proučavao radove svojih prethodnika, fokusirajući se na slabe tačke. I uzevši najbolje od njihovog rada, stvorio je svoj vlastiti aparat 1712. godine. Nova parna mašina (prikazana fotografija) je projektovana na sledeći način: korišćen je cilindar koji je bio u vertikalnom položaju, kao i klip. Ovaj Newcomen je preuzeo iz Papinih djela. Međutim, para se već formirala u drugom kotlu. Oko klipa je fiksirana cijela koža, što je značajno povećalo nepropusnost unutar parnog cilindra. Ova mašina bio je i paraatmosferski (voda se dizala iz rudnika uz pomoć atmosferskog pritiska). Glavni nedostaci izuma bili su njegova glomaznost i neefikasnost: mašina je "pojela" ogromnu količinu uglja. Međutim, donio je mnogo više koristi od Papenovog izuma. Stoga se skoro pedeset godina koristi u tamnicama i rudnicima. Korišćen je za ispumpavanje podzemnih voda, kao i za sušenje brodova. pokušao da prepravi svoj automobil tako da ga je moguće koristiti za saobraćaj. Međutim, svi njegovi pokušaji bili su neuspješni.

Sljedeći naučnik koji se izjasnio bio je D. Hull iz Engleske. Godine 1736. predstavio je svijetu svoj izum: parnu atmosfersku mašinu, koja je imala kotače s lopaticama kao pokretač. Njegov razvoj bio je uspješniji od Papinog. Odmah je pušteno nekoliko takvih plovila. Uglavnom su korišteni za vuču barži, brodova i drugih plovila. Međutim, pouzdanost parne atmosferske mašine nije ulijevala povjerenje, a brodovi su bili opremljeni jedrima kao glavnim pokretačem.

I iako je Hull imao više sreće od Papena, njegovi izumi su postepeno izgubili na važnosti i bili su napušteni. Ipak, parno-atmosferske mašine tog vremena imale su mnoge specifične nedostatke.

Istorija stvaranja parne mašine u Rusiji

Sljedeći proboj dogodio se u Ruskom carstvu. Godine 1766. stvorena je prva parna mašina u metalurškoj tvornici u Barnaulu, koja je opskrbljivala zrakom peći za topljenje pomoću posebnih puhačkih mijehova. Njegov tvorac bio je Ivan Ivanovič Polzunov, koji je čak dobio i oficirski čin za zasluge u domovini. Pronalazač je svojim pretpostavljenima predstavio crteže i planove za "vatrenu mašinu" sposobnu da pokreće mehove.

Međutim, sudbina se okrutno našalila sa Polzunovom: sedam godina nakon što je njegov projekat prihvaćen i automobil sastavljen, on se razbolio i umro od trošenja - samo nedelju dana pre nego što su počela ispitivanja njegovog motora. Međutim, njegove upute bile su dovoljne za pokretanje motora.

Tako je 7. avgusta 1766. godine Polzunovljev parni stroj pušten u pogon i stavljen pod teret. Međutim, u novembru iste godine se pokvario. Ispostavilo se da su razlog bili pretanki zidovi kotla, koji nisu namijenjeni za punjenje. Štaviše, pronalazač je u svojim uputstvima napisao da se ovaj kotao može koristiti samo tokom testiranja. Proizvodnja novog kotla bi se lako isplatila, jer je efikasnost Polzunovljeve parne mašine bila pozitivna. Za 1023 sata rada uz njegovu pomoć istopljeno je više od 14 kilograma srebra!

Ali uprkos tome, niko nije počeo da popravlja mehanizam. Polzunovljev parni stroj skupljao je prašinu više od 15 godina u skladištu, dok svijet industrije nije stajao i razvijao se. A onda je potpuno rastavljen na dijelove. Očigledno, u tom trenutku Rusija još nije dorasla parnim mašinama.

Zahtjevi vremena

U međuvremenu, život nije stajao. I čovječanstvo je stalno razmišljalo o stvaranju mehanizma koji omogućava da se ne ovisi o hirovitoj prirodi, već da kontrolira samu sudbinu. Svi su htjeli što prije napustiti jedro. Stoga je pitanje stvaranja parnog mehanizma stalno visilo u zraku. Godine 1753. u Parizu je raspisano takmičenje zanatlija, naučnika i pronalazača. Akademija nauka objavila je nagradu onima koji mogu stvoriti mehanizam koji može zamijeniti snagu vjetra. Ali uprkos činjenici da su umovi kao što su L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix i drugi učestvovali na takmičenju, niko nije dao razuman prijedlog.

Godine su prolazile. A industrijska revolucija je zahvatila sve više zemalja. Superiornost i vođstvo među ostalim silama je uvijek pripadalo Engleskoj. Do kraja osamnaestog stoljeća upravo je Velika Britanija postala tvorac velike industrije, zahvaljujući kojoj je osvojila titulu svjetskog monopola u ovoj industriji. Pitanje o mehanički motor svaki dan postajao sve relevantniji. I takav motor je stvoren.

Prva parna mašina na svetu

Godina 1784. bila je za Englesku i za cijeli svijet prekretnica u industrijskoj revoluciji. A osoba odgovorna za ovo bio je engleski mehaničar James Watt. Parna mašina koju je stvorio bila je najveće otkriće stoljeća.

Nekoliko godina proučavao je crteže, strukturu i principe rada parno-atmosferskih mašina. I na osnovu svega toga zaključio je da je za efikasnost motora potrebno izjednačiti temperature vode u cilindru i pare koja ulazi u mehanizam. Glavni nedostatak parno-atmosferskih mašina bila je stalna potreba da se cilindar hladi vodom. Bilo je skupo i nezgodno.

Nova parna mašina je drugačije dizajnirana. Dakle, cilindar je bio zatvoren u posebnu parnu košulju. Tako je Watt postigao svoje konstantno zagrijano stanje. Izumitelj je stvorio posebnu posudu uronjenu u hladnu vodu (kondenzator). Na njega je cijevom pričvršćen cilindar. Kada je para bila iscrpljena u cilindru, ušla je u kondenzator kroz cijev i tamo se ponovo pretvorila u vodu. Radeći na poboljšanju svoje mašine, Watt je stvorio vakuum u kondenzatoru. Tako se sva para koja dolazi iz cilindra kondenzovala u njemu. Zahvaljujući ovoj inovaciji, proces ekspanzije pare je znatno povećan, što je zauzvrat omogućilo da se iz iste količine pare izvuče mnogo više energije. Bio je to vrhunac uspjeha.

Tvorac parne mašine je takođe promenio princip dovoda vazduha. Sada je para prvo pala ispod klipa, podižući ga, a zatim se skupljala iznad klipa, spuštajući ga. Tako su oba hoda klipa u mehanizmu proradila, što prije nije bilo moguće. I potrošnja uglja za jednog konjskih snaga bio je četiri puta manji nego za parne atmosferske mašine, što je Džejms Vat pokušavao da postigne. Parna mašina je vrlo brzo osvojila prvo Veliku Britaniju, a potom i cijeli svijet.

"Charlotte Dundas"

Nakon što je cijeli svijet bio zadivljen izumom Jamesa Watta, počela je široka upotreba parnih mašina. Tako se 1802. godine u Engleskoj pojavio prvi brod za par - brod Charlotte Dundas. Njegov tvorac je William Symington. Čamac je korišten kao teglenica duž kanala. Ulogu pokretača na brodu igrao je kotač s veslom postavljen na krmi. Čamac je uspješno prošao testove prvi put: odvukao je dvije ogromne barže 18 milja za šest sati. U isto vrijeme, čeoni vjetar mu je uvelike smetao. Ali uspio je.

A ipak su ga stavili na čekanje, jer su se bojali da će zbog jakih talasa koji su se stvarali ispod lopatice, obale kanala isprati. Inače, testiranju "Šarlote" prisustvovao je čovek koga ceo svet danas smatra tvorcem prvog parobroda.

u svijetu

Engleski brodograditelj iz mladosti sanjao je o brodu s parnim strojem. A sada mu se san ostvario. Uostalom, pronalazak parnih mašina bio je novi zamah u brodogradnji. Zajedno sa izaslanikom iz Amerike R. Livingstonom, koji je preuzeo materijalnu stranu pitanja, Fulton se prihvatio projekta broda s parnom mašinom. Bio je to složen izum zasnovan na ideji pokretača vesla. Duž bokova broda su u nizu ispružene ploče koje imitiraju mnogo vesala. U isto vrijeme, ploče su se tu i tamo miješale jedna u drugu i lomile. Danas lako možemo reći da se isti efekat može postići sa samo tri ili četiri pločice. Ali sa stanovišta nauke i tehnologije tog vremena, to je bilo nerealno sagledati. Stoga je brodograditeljima bilo mnogo teže.

1803. godine, Fultonov izum predstavljen je svijetu. Parobrod se polako i ravnomjerno kretao duž Sene, zadivljujući umove i maštu mnogih naučnika i ličnosti u Parizu. Međutim, Napoleonova vlada je odbila projekat, a nezadovoljni brodograditelji bili su primorani da traže sreću u Americi.

A u kolovozu 1807., prvi parobrod na svijetu nazvan Claremont, u kojem je bila uključena najmoćnija parna mašina (fotografija je predstavljena), išao je duž zaljeva Hudson. Mnogi tada jednostavno nisu vjerovali u uspjeh.

Claremont je na svoje prvo putovanje krenuo bez tereta i bez putnika. Niko nije želio da putuje na brod koji diše vatru. Ali već na povratku pojavio se prvi putnik - lokalni farmer koji je kartu platio šest dolara. Postao je prvi putnik u istoriji brodarske kompanije. Fulton je bio toliko dirnut da je hrabri đavolu dao doživotnu besplatnu vožnju za sve svoje izume.

Industrijska revolucija započela je sredinom 18. stoljeća. u Engleskoj pojavom i uvođenjem tehnoloških mašina u industrijsku proizvodnju. Industrijska revolucija bila je zamjena ručne, zanatske i manufakturne proizvodnje tvorničkom proizvodnjom mašina.

Rast potražnje za mašinama koje se više nisu gradile za svaki pojedini industrijski objekat, već za tržište i postale su roba, doveo je do pojave mašinstva, nove grane industrijske proizvodnje. Rođena je proizvodnja sredstava za proizvodnju.

Široka upotreba tehnoloških mašina učinila je drugu fazu industrijske revolucije apsolutno neizbježnom - uvođenje univerzalnog motora u proizvodnju.

Ako su stari strojevi (tučak, čekići, itd.), koji su primali kretanje od vodenih kotača, bili spori i imali neujednačen hod, onda su nove, posebno mašine za predenje i tkanje, zahtijevale rotacijsko kretanje velikom brzinom. Dakle, zahtjevi za tehničke specifikacije motori su dobili nove karakteristike: univerzalni motor mora dati rad u obliku jednosmjernog, kontinuiranog i ravnomjernog rotacionog kretanja.

U ovim uslovima pojavljuju se dizajni motora koji pokušavaju da zadovolje hitne zahteve proizvodnje. U Engleskoj je izdano više od deset patenata za univerzalne motore širokog spektra sistema i dizajna.

Međutim, prva praktična univerzalna parne mašine Razmatraju se mašine koje su stvorili ruski izumitelj Ivan Ivanovič Polzunov i Englez James Watt.

U Polzunovom automobilu, iz kotla, kroz cijevi, para pod tlakom nešto većim od atmosferskog dovođena je naizmjenično u dva cilindra sa klipovima. Da bi se poboljšalo brtvljenje, klipovi su napunjeni vodom. Putem šipki sa lancima kretanje klipova se prenosilo na krzno tri peći za topljenje bakra.

Izgradnja Polzunovljevog automobila završena je u avgustu 1765. godine. Imao je visinu od 11 metara, kapacitet kotla od 7 metara, visinu cilindra od 2,8 metara i snagu od 29 kW.

Polzunovljev stroj stvarao je kontinuiranu silu i bio je prvi univerzalna mašina, koji bi se mogao koristiti za pokretanje bilo kojeg fabričkog mehanizma.

Watt je započeo svoj rad 1763. godine gotovo istovremeno sa Polzunovom, ali s drugačijim pristupom problemu motora i u drugačijem okruženju. Polzunov je započeo općom energetskom izjavom o problemu potpune zamjene hidroelektrana ovisnih o lokalnim uvjetima univerzalnim toplinskim motorom. Watt je počeo s privatnim zadatkom - poboljšati efikasnost Newcomen motora u vezi s poslom koji mu je povjeren kao mehaničaru na Univerzitetu u Glasgowu (Škotska) na popravci modela parne elektrane za odvod vode.

Wattov motor je konačno industrijsko završen 1784. U Vatovoj parnoj mašini dva cilindra su zamenjena jednim zatvorenim. Para je djelovala naizmjenično na obje strane klipa, gurajući ga prvo u jednom smjeru, a zatim u drugom. U takvom autu dvostruko djelovanje izduvna para se kondenzirala ne u cilindru, već u posudi odvojenoj od njega - kondenzatoru. Konstantnost brzine zamašnjaka održavana je centrifugalnim regulatorom brzine.

Glavni nedostatak prvih parnih mašina bila je niska efikasnost, koja nije prelazila 9%.

Specijalizacija termoelektrana i dalji razvoj

parne mašine

Proširenje opsega parne mašine zahtevalo je sve širu svestranost. Počela je specijalizacija termoelektrana. Instalacije za podizanje vode i rudničku paru su se nastavile unapređivati. Razvoj metalurške proizvodnje podstakao je unapređenje duvaljki. Pojavili su se centrifugalni puhači sa brzim parnim mašinama. U metalurgiji se počela koristiti valjana para elektrane i parne čekiće. Novo rješenje pronašao je 1840. J. Nesmith, koji je kombinirao parnu mašinu sa čekićem.

Samostalni pravac formirali su lokomobili - mobilne parne elektrane, čija povijest počinje 1765. godine, kada je engleski graditelj J. Smeaton razvio mobilnu jedinicu. Međutim, lokomobili su dobili primjetnu rasprostranjenost tek od sredine 19. stoljeća.

Nakon 1800. godine, kada je istekao desetogodišnji rok privilegija Watt-a i Boltona, koji je donio ogroman kapital partnerima, ostali pronalazači su konačno dobili odriješene ruke. Gotovo odmah su implementirane progresivne metode koje Watt nije koristio: visoki pritisak i dvostruko širenje. Odbacivanje balansne grede i upotreba višestruke parne ekspanzije u nekoliko cilindara dovela je do stvaranja novih strukturnih oblika parnih mašina. Motori dvostruke ekspanzije počeli su se oblikovati u obliku dva cilindra: visokog pritiska i nizak pritisak, bilo kao složene mašine sa uglom klina između radilica od 90°, ili kao tandem mašine u kojima su oba klipa postavljena na zajedničku šipku i rade na jednoj radilici.

Od velike važnosti za povećanje efikasnosti parnih mašina bila je upotreba pregrejane pare iz sredine 19. veka, na čiji efekat je ukazao francuski naučnik G.A. Girn. Prelazak na upotrebu pregrijane pare u cilindrima parnih strojeva zahtijevao je dug rad na dizajnu cilindričnih kalemova i mehanizama za distribuciju ventila, razvoj tehnologije za dobijanje mineralnih mazivih ulja koja mogu izdržati visoke temperature, te dizajn novih tipova. brtvi, posebno sa metalnim pakovanjem, kako bi se postepeno prešlo sa zasićene pare na pregrejanu paru sa temperaturom od 200 - 300 stepeni Celzijusa.

Poslednji veliki korak u razvoju pare klipni motori- pronalazak parne mašine sa direktnim tokom, koju je napravio nemački profesor Stumpf 1908. godine.

U drugoj polovini 19. veka, u osnovi sve konstruktivne forme parni klipni motori.

Novi pravac u razvoju parnih mašina nastao je kada su se koristili kao motori električnih generatora u elektranama od 80-ih - 90-ih godina 19. stoljeća.

Zahtjev za velikom brzinom, visokom ravnomjernošću rotacijskog kretanja i kontinuirano rastućom snagom nametnut je primarnom motoru elektrogeneratora.

Tehničke mogućnosti klipne parne mašine - parne mašine - koja je bila univerzalni motor industrije i transporta tokom celog 19. veka, više nisu odgovarale potrebama koje su se javile krajem 19. veka u vezi sa izgradnjom elektroenergetike. biljke. Oni su mogli biti zadovoljni tek nakon stvaranja novog toplotnog motora - parne turbine.

parni kotao

Prvi parni kotlovi koristili su paru pod atmosferskim pritiskom. Prototipovi parnih kotlova bili su dizajn digestivnih kotlova, iz kojih je nastao termin "kotao" koji je preživio do danas.

Rast snage parnih strojeva doveo je do još uvijek postojećeg trenda u izgradnji kotlova: porasta

kapacitet pare - količina pare koju kotao proizvodi po satu.

Da bi se postigao ovaj cilj, ugrađena su dva ili tri kotla za napajanje jednog cilindra. Konkretno, 1778. godine, prema projektu engleskog inženjera D. Smeatona, izgrađeno je postrojenje s tri kotla za crpljenje vode iz Kronštatskih pristaništa.

Međutim, ako je povećanje jedinične snage parnih elektrana zahtijevalo povećanje izlazne pare kotlovskih jedinica, tada je za povećanje učinkovitosti bilo potrebno povećanje tlaka pare, za što su bili potrebni trajniji kotlovi. Tako je nastao drugi i još uvijek aktivan trend u izgradnji kotlova: povećanje tlaka. Već krajem 19. veka pritisak u kotlovima je dostigao 13-15 atmosfera.

Zahtjev za povećanjem tlaka bio je u suprotnosti sa željom da se poveća parni kapacitet kotlova. Lopta je najbolji geometrijski oblik posude koja može izdržati visoki unutrašnji pritisak, daje minimalnu površinu za dati volumen, a potrebna je velika površina za povećanje proizvodnje pare. Najprihvatljivija je bila upotreba cilindra - geometrijskog oblika koji prati loptu u smislu snage. Cilindar vam omogućava da proizvoljno povećate njegovu površinu povećanjem dužine. Godine 1801. O. Ehns u SAD je izgradio cilindrični kotao sa cilindričnom unutrašnjom peći sa izuzetno visokim pritiskom za ono vrijeme, oko 10 atmosfera. Godine 1824. Sv. Litvinov u Barnaulu razvio je projekt originalne parne elektrane s protočnom kotlovskom jedinicom koja se sastoji od rebrastih cijevi.

Da bi se povećao pritisak kotla i izlaz pare, bilo je potrebno smanjiti promjer cilindra (snagu) i povećati njegovu dužinu (produktivnost): kotao se pretvorio u cijev. Postojala su dva načina drobljenja kotlovskih agregata: razbijen je plinski put kotla ili vodeni prostor. Tako su definisana dva tipa kotlova: ložiocevni i vodocevni.

U drugoj polovini 19. stoljeća razvijeni su dovoljno pouzdani generatori pare, koji su omogućili kapacitet pare do stotine tona pare na sat. Parni kotao je bio kombinacija tankozidnih čeličnih cijevi malog promjera. Ove cijevi, sa debljinom stijenke od 3-4 mm, mogu izdržati vrlo visoke pritiske. Visoke performanse postignuto zahvaljujući ukupnoj dužini cijevi. Sredinom 19. stoljeća razvio se konstruktivni tip parnog kotla sa snopom ravnih, blago nagnutih cijevi umotanih u ravne zidove dvije komore - takozvani vodocijevni kotao. Krajem 19. stoljeća pojavio se vertikalni kotao na vodu, koji je imao oblik dva cilindrična bubnja povezana okomitim snopom cijevi. Ovi kotlovi su sa svojim bubnjevima mogli izdržati veće pritiske.

Godine 1896. na Sveruskom sajmu u Nižnji Novgorod demonstriran je kotao V. G. Šuhova. Šuhovljev originalni sklopivi kotao je bio prenosiv, imao je jeftino i nizak sadržaj metala. Šuhov je prvi predložio rešetku za peći, koja se koristi u naše vrijeme. t£L ##0#lfo 9-1* #5^^^

Krajem 19. stoljeća parni kotlovi s vodocijevi omogućili su dobivanje površine grijanja veću od 500 m i produktivnost veću od 20 tona pare na sat, koja se sredinom 20. stoljeća povećala 10 puta. .

U mislima većine ljudi u doba pametnih telefona, automobili na parni pogon su nešto arhaično što mami osmijeh. Glavne stranice povijesti automobilske industrije bile su vrlo svijetle i teško je zamisliti bez njih. savremeni transport općenito. Koliko god skeptici iz zakonodavstva, kao i naftni lobisti, različite zemlje ograničili razvoj automobila na par, uspjeli su samo neko vrijeme. Na kraju krajeva, parni automobil je poput Sfinge. Ideja o automobilu za par (tj. na motoru s vanjskim sagorijevanjem) relevantna je do danas.

U mislima većine ljudi u doba pametnih telefona, automobili na parni pogon su nešto arhaično što mami osmijeh.

Tako su 1865. u Engleskoj uveli zabranu kretanja brzih samohodnih vagona na paru. Bilo im je zabranjeno da se kreću brže od 3 km/h po gradu i da ne ispuštaju pare, kako ne bi uplašili konje upregnute u obične kočije. Najozbiljniji i najopipljiviji udarac parnim kamionima već 1933. bio je zakon o porezu na teške vozila. I tek 1934. godine, kada su smanjene carine na uvoz naftnih derivata, pobeda benzina i dizel motori preko pare.

Samo su u Engleskoj mogli priuštiti da se rugaju napretku na tako elegantan i hladnokrvan način. U SAD-u, Francuskoj, Italiji, okruženje pronalazača-entuzijasta bukvalno je vrvelo od ideja, a parni automobil je dobio nove oblike i karakteristike. Iako su britanski pronalazači dali značajan doprinos razvoju parnih vozila, zakoni i predrasude vlasti nisu im dozvolili da u potpunosti učestvuju u borbi sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem. Ali hajde da pričamo o svemu po redu.

Praistorijska referenca

Istorija razvoja parnog automobila neraskidivo je povezana sa istorijom nastanka i poboljšanja parne mašine. Kada je u 1. veku n.e. e. Heron Aleksandrijski je predložio svoju ideju da para rotira metalnu kuglu, a njegova ideja je tretirana samo kao zabava. Da li su druge ideje bile uzbudljivije za pronalazače, ali prvi koji je postavio parni kotao na točkove bio je monah Ferdinand Verbst. Godine 1672. Njegova "igračka" je takođe tretirana kao zabava. Ali narednih četrdeset godina nisu bile uzaludne za istoriju parne mašine.

Projekt Isaaca Newtona samohodne kočije (1680.), vatrogasnog aparata mehaničara Thomasa Saveryja (1698.) i atmosferskog aparata Thomasa Newcomena (1712.) pokazao je veliki potencijal korištenja pare za izradu mehanički rad. U početku su parne mašine crpele vodu iz rudnika i dizale terete, ali sredinom 18. veka u preduzećima u Engleskoj već je postojalo nekoliko stotina takvih parnih mašina.

Šta je parna mašina? Kako para može pokretati točkove? Princip parne mašine je jednostavan. Voda se zagrijava u zatvorenom rezervoaru do stanja pare. Para se kroz cijevi ispušta u zatvoreni cilindar i istiskuje klip. Preko srednje klipnjače, ovo translatorno kretanje se prenosi na osovinu zamašnjaka.

Ovo dijagram strujnog kola rad parnog kotla u praksi imao značajne nedostatke.

Prva porcija pare je izbila u toljage, a ohlađeni klip se pod sopstvenom težinom spuštao za sledeći ciklus. Ovaj šematski dijagram rada parnog kotla u praksi imao je značajne nedostatke. Nedostatak sistema za kontrolu pritiska pare često je dovodio do eksplozije kotla. Bilo je potrebno dosta vremena i goriva da se kotao dovede u radno stanje. Stalno dopunjavanje goriva i gigantska veličina paroelektrane samo su povećali listu njegovih nedostataka.

Novu mašinu je predložio James Watt 1765. godine. Paru istisnutu klipom usmjerio je u dodatnu kondenzacijsku komoru i eliminirao potrebu stalnog dodavanja vode u kotao. Konačno, 1784. godine riješio je problem kako preraspodijeliti kretanje pare tako da gura klip u oba smjera. Zahvaljujući kalemu koji je napravio, parna mašina je mogla raditi bez prekida između ciklusa. Ovaj princip toplotnog motora dvostrukog djelovanja činio je osnovu većine parne tehnologije.

Mnogi pametni ljudi radili su na stvaranju parnih mašina. Uostalom, ovo je jednostavan i jeftin način da dobijete energiju iz gotovo ničega.

Mala digresija u istoriju automobila na parni pogon

Međutim, koliko god bili grandiozni uspjesi Britanaca u regiji, prvi je parnu mašinu stavio na točkove Francuz Nicolas Joseph Cugno.

Cugnov prvi parni automobil

Njegov auto se pojavio na cestama 1765. godine. Brzina kolica bila je rekordna - 9,5 km / h. U njemu je pronalazač obezbedio četiri sedišta za putnike koji su mogli da se kotrljaju na povetarcu prosečnom brzinom od 3,5 km/h. Ovaj uspjeh se pronalazaču činio nedostatnim.

Potreba za zaustavljanjem radi dopunjavanja vode i paljenja nove vatre na svakom kilometru puta nije bila značajna mana, već samo nivo tehnologije tog vremena.

Odlučio je da izume traktor za oružje. Tako je nastao vagon na tri točka sa masivnim kotlom ispred. Potreba za zaustavljanjem radi dopunjavanja vode i paljenja nove vatre na svakom kilometru puta nije bila značajna mana, već samo nivo tehnologije tog vremena.

Sljedeći model Cugno modela 1770 težio je oko jednu i po tonu. Nova kolica su mogla da prevoze oko dve tone tereta brzinom od 7 km/h.

Maestra Cugna više je zanimala ideja o stvaranju parne mašine pod visokim pritiskom. Nije ga bilo ni neugodno što bi bojler mogao eksplodirati. Cugno je bio taj koji je došao na ideju da ložište postavi ispod kotla i nosi sa sobom "lomaču". Osim toga, njegova se "kolica" s pravom može nazvati prvim kamionom. Ostavka pokrovitelja i niz revolucija nisu dozvolili majstoru da razvije model do punopravnog kamiona.

Samouk Oliver Evans i njegov vodozemac

Ideja o stvaranju parnih mašina bila je univerzalnih razmjera. U sjevernoameričkim državama izumitelj Oliver Evans stvorio je pedesetak parnih postrojenja na bazi Wattove mašine. Pokušavajući da smanji dimenzije instalacije James Watta, dizajnirao je parne mašine za mlinove brašna. Međutim, Oliver Evans je stekao svjetsku slavu zbog svog amfibijskog parnog automobila. Godine 1789., njegov prvi automobil u Sjedinjenim Državama uspješno je prošao testove na kopnu i vodi.

Na svoju amfibiju, koja se može nazvati prototipom terenskih vozila, Evans je ugradio mašinu sa pritiskom pare od deset atmosfera!

Auto-čamac od devet metara imao je težinu od oko 15 tona. Parna mašina je pokretala zadnje točkove i propeler. Inače, Oliver Evans je takođe bio pobornik stvaranja parne mašine visokog pritiska. Na svoju amfibiju, koja se može nazvati prototipom terenskih vozila, Evans je ugradio mašinu sa pritiskom pare od deset atmosfera!

Da su pronalazači 18. i 19. veka imali tehnologiju 21. veka na dohvat ruke, možete li zamisliti koliko bi tehnologije smislili!? I kakva tehnologija!

XX vijek i 204 km/h na parnom automobilu Stanley

Da! 18. vijek dao je snažan poticaj razvoju parnog transporta. Brojni i raznovrsni dizajni samohodnih parnih kolica počeli su sve više razvodnjavati konjska zaprežna vozila na putevima Evrope i Amerike. Do početka 20. vijeka, automobili na parni pogon su se značajno proširili i postali poznati simbol svog vremena. Kao i fotografija.

18. vijek dao je snažan poticaj razvoju parnog transporta

Bila je to njihova fotografska kompanija koju su braća Stanley prodala kada su 1897. godine odlučili da se ozbiljno bave proizvodnjom parnih automobila u Sjedinjenim Državama. Stvorili su dobro prodavane parne automobile. Ali to im nije bilo dovoljno da zadovolje svoje ambiciozne planove. Na kraju krajeva, oni su bili samo jedan od mnogih takvih proizvođača automobila. Tako je bilo sve dok nisu dizajnirali svoju "raketu".

Bila je to njihova fotografska kompanija koju su braća Stanley prodala kada su 1897. godine odlučili da se ozbiljno bave proizvodnjom parnih automobila u Sjedinjenim Državama.

Naravno da su Stanley automobili imali slavu pouzdan auto. Parna jedinica se nalazila pozadi, a kotao se grijao pomoću baklji na benzin ili kerozin. Zamašnjak parnog dvocilindričnog motora sa dvostrukim djelovanjem je uključen stražnja osovina preko lančanog prenosa. Nije bilo slučajeva eksplozije kotlova u Stanley Steameru. Ali trebalo im je prskanje.

Naravno, Stanley automobili su imali reputaciju pouzdanih automobila.

Svojom "raketom" su zapljusnuli cijeli svijet. 205,4 km/h 1906. godine! Niko nije išao tako brzo! Automobil sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem oborio je ovaj rekord samo 5 godina kasnije. Parna šperploča "Rocket" Stanley je definirala oblik trkaćih automobila za mnogo godina koje dolaze. Ali nakon 1917, Stanley Steamer je sve više doživljavao konkurenciju jeftinog Forda T i otišao u penziju.

Jedinstveni parni automobili braće Doble

Ova poznata porodica uspjela je da pruži dostojan otpor. benzinski motori sve do ranih 1930-ih. Nisu pravili automobile za rekorde. Braća su zaista voljela svoje parne automobile. Inače, kako drugačije objasniti radijator u obliku saća koji su izmislili i dugme za paljenje? Njihovi modeli nisu bili kao male lokomotive.

Braća Abner i John revolucionirali su parni transport.

Braća Abner i John revolucionirali su parni transport. Da bi se pokrenuo, njegov auto nije morao da se zagreje 10-20 minuta. Dugme za paljenje je pumpalo kerozin iz karburatora u komoru za sagorevanje. Stigao je tamo nakon što je upalio žaricom. Voda se zagrijala za nekoliko sekundi, a nakon minut i po para je stvorila potreban pritisak i moglo se krenuti.

Izduvna para je poslana u radijator radi kondenzacije i pripreme za naredne cikluse. Dakle, za neometanu vožnju od 2000 km, Doble automobilima je bilo potrebno samo devedeset litara vode u sistemu i nekoliko litara kerozina. Niko ne bi mogao ponuditi takvu profitabilnost! Možda je na Salonu automobila u Detroitu 1917. godine Stanley upoznao model braće Doble i počeo da gasi njihovu proizvodnju.

Model E postao je najluksuzniji automobil druge polovine 20-ih i većina najnoviju verziju parni automobil Doble. Kožna unutrašnjost, uglačani elementi od drveta i slonove kosti oduševili su bogate vlasnike u unutrašnjosti automobila. U takvoj kabini moglo se uživati ​​u kilometraži pri brzinama do 160 km/h. Samo 25 sekundi dijelilo je trenutak paljenja od trenutka lansiranja. Automobilu teškom 1,2 tone trebalo je još 10 sekundi da ubrza do 120 km/h!

Svi ovi kvaliteti velike brzine ugrađeni su u četverocilindrični motor. Dva klipa su istisnuta parom pod visokim pritiskom od 140 atmosfera, a druga dva su ohlađenu paru niskog pritiska slala u saćasti kondenzator-radijator. Ali u prvoj polovini 30-ih, ove ljepotice braće Doble prestale su da se proizvode.

Parni kamioni

Međutim, ne treba zaboraviti da se parna vuča brzo razvijala transport tereta. U gradovima su parni automobili izazivali alergije na snobove. Ali roba mora biti isporučena u svakom vremenu, a ne samo u gradu. Šta je sa međugradskim autobusima i vojnom opremom? Tamo ne možete izaći sa malim automobilima.

Teretni transport ima jednu značajnu prednost u odnosu na putničke automobile - to su njegove dimenzije.

Teretni transport ima jednu značajnu prednost u odnosu na putničke automobile - to su njegove dimenzije. Omogućuju vam da postavite moćne elektrane bilo gdje u automobilu. Štaviše, to će samo povećati nosivost i propusnost. A kako će kamion izgledati ne obraća se uvijek pažnja.

Među parom kamioniŽeleo bih da istaknem engleski Sentinel i sovjetski NAMI. Naravno, bilo je i mnogo drugih, kao što su Foden, Fowler, Yorkshire. Ali upravo su se Sentinel i NAMI pokazali najizdržljivijim i proizvodili su se do kraja 50-ih godina prošlog stoljeća. Mogli su raditi na bilo koje čvrsto gorivo - ugalj, drva, treset. Svejednost ovih parnih kamiona stavila ih je van uticaja cijena nafte, a omogućila im je i upotrebu na teško dostupnim mjestima.

Radoholičar Santinel sa engleskim naglaskom

Ova dva kamiona se ne razlikuju samo po zemlji proizvodnje. Principi lokacije parnih generatora također su bili različiti. Sentinele karakterizira gornji i donji raspored parnih strojeva u odnosu na kotao. Na najvišoj lokaciji, parogenerator je isporučivao vruću paru direktno u komoru motora, koja je sistemom bila povezana sa mostovima. kardanske osovine. Sa nižim položajem parne mašine, odnosno na šasiji, kotao je zagrevao vodu i dovodio paru u motor kroz cevi, što je garantovalo temperaturne gubitke.

Sentinele karakterizira gornji i donji raspored parnih strojeva u odnosu na kotao.

Prisutnost lančanog prijenosa od zamašnjaka parne mašine do kardana bilo je tipično za oba tipa. To je omogućilo dizajnerima da unificiraju proizvodnju Sentinela ovisno o kupcu. Za vruće zemlje kao što je Indija proizvodili su se parni kamioni sa nižim, odvojenim rasporedom kotla i motora. Za zemlje sa hladnim zimama - sa gornjim, kombinovanim tipom.

Za vruće zemlje kao što je Indija proizvodili su se parni kamioni sa nižim, odvojenim rasporedom kotla i motora.

Na ovim kamionima korištene su mnoge dokazane tehnologije. Kalumi i ventili za distribuciju pare, motori jednostrukog i dvostrukog djelovanja, visokog ili niskog tlaka, sa ili bez mjenjača. Međutim, to nije produžilo vijek trajanja engleskih parnih kamiona. Iako su se proizvodile do kraja 50-ih godina XX vijeka i služile su čak i u vojsci prije i za vrijeme 2. svjetskog rata, ipak su bile glomazne i donekle su ličile na parne lokomotive. A kako za njihovu kardinalnu modernizaciju nije bilo zainteresovanih, njihova sudbina je bila zapečaćena.

Iako su se proizvodile do kraja 50-ih godina XX vijeka i služile su čak i u vojsci prije i za vrijeme 2. svjetskog rata, ipak su bile glomazne i donekle su ličile na parne lokomotive.

Kome šta, a nama - SAD

Da podignemo ratom razorenu ekonomiju Sovjetski savez, trebalo je pronaći način da se naftni resursi ne rasipaju, barem na teško dostupnim mjestima - na sjeveru zemlje i u Sibiru. Sovjetski inženjeri su dobili priliku da prouče dizajn Sentinela s nadzemnim četverocilindričnim parnim strojem direktnog djelovanja i razviju vlastiti "odgovor na Chamberlaina".

U 30-im godinama, ruski instituti i dizajnerski biroi su više puta pokušavali stvoriti alternativni kamion za drvnu industriju.

U 30-im godinama, ruski instituti i dizajnerski biroi su više puta pokušavali stvoriti alternativni kamion za drvnu industriju. Ali svaki put se slučaj zaustavljao u fazi testiranja. Koristeći vlastito iskustvo i priliku da proučavaju zarobljena parna vozila, inženjeri su uspjeli uvjeriti rukovodstvo zemlje u potrebu za takvim parnim kamionom. Štaviše, benzin košta 24 puta više od uglja. A s troškovima drva za ogrjev u tajgi, općenito to ne možete spominjati.

Grupa dizajnera pod vodstvom Yu. Shebalina pojednostavila je parnu jedinicu u cjelini što je više moguće. Kombinovali su četvorocilindrični motor i kotao u jednu celinu i postavili je između karoserije i kabine. Ovu instalaciju postavljamo na šasiju serijskog YaAZ (MAZ) -200. Rad pare i njena kondenzacija kombinovani su u zatvorenom ciklusu. Isporuka drvenih ingota iz bunkera izvršena je automatski.

Tako je NAMI-012 rođen, odnosno na off-road šumi. Očigledno, princip snabdijevanja bunkera čvrstim gorivom i lokacija parne mašine na kamion je pozajmljen iz prakse gasnih generatora.

Sudbina vlasnika šuma - NAMI-012

Karakteristike parnog doma kamion s ravnom platformom i nosač drva NAMI-012 su bili takvi

• Nosivost - 6 tona
• Brzina - 45 km / h
• Domet bez dopunjavanja goriva - 80 km, ako je bilo moguće obnoviti dovod vode, onda 150 km
• Obrtni moment pri malim brzinama - 240 kgm, što je bilo skoro 5 puta više od osnovnog YaAZ-200
• Kotao s prirodnom cirkulacijom stvorio je pritisak od 25 atmosfera i doveo paru do temperature od 420 ° C
• Bilo je moguće dopuniti zalihe vode direktno iz rezervoara putem ejektora
• Potpuno metalna kabina nije imala haubu i bila je gurnuta naprijed
• Brzina je kontrolisana količinom pare u motoru pomoću poluge za dovod/prekidanje. Uz njegovu pomoć, cilindri su napunjeni 25/40/75%.
• Jedan hod unazad i tri nožne kontrole.

Ozbiljni nedostaci parnog kamiona bili su potrošnja od 400 kg drva za ogrjev na 100 km staze i potreba da se po hladnom vremenu riješi voda u kotlu.

Ozbiljni nedostaci parnog kamiona bili su potrošnja od 400 kg drva za ogrjev na 100 km staze i potreba da se po hladnom vremenu riješi voda u kotlu. Ali glavni nedostatak koji je bio prisutan u prvom uzorku bila je loša prohodnost u neopterećenom stanju. Tada se ispostavilo da je prednja osovina preopterećena kabinom i parnom jedinicom u odnosu na zadnju. S ovim zadatkom smo se nosili instaliranjem modernizirane parne elektrane na pogon na sva četiri kotača YaAZ-214. Sada je snaga nosača drva NAMI-018 povećana na 125 konjskih snaga.

Ali, budući da nisu imali vremena da se rašire po cijeloj zemlji, kamioni s parnim generatorom su zbrinuti u drugoj polovini 50-ih godina prošlog stoljeća.

Ali, budući da nisu imali vremena da se rašire po cijeloj zemlji, kamioni s parnim generatorom su zbrinuti u drugoj polovini 50-ih godina prošlog stoljeća. Međutim, zajedno sa plinskim generatorima. Budući da su troškovi prerade automobila, ekonomski učinak i lakoća rada bili radno intenzivni i upitni, u poređenju sa benzinskim i dizel kamionima. Štaviše, u to vrijeme proizvodnja nafte je već bila uspostavljena u Sovjetskom Savezu.

Brz i pristupačan moderni parni automobil

Nemojte misliti da je ideja o automobilu na parni pogon zauvijek zaboravljena. Sada je značajno povećano interesovanje za motore koji su alternativa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem na benzin i dizel gorivo. Svjetske rezerve nafte nisu neograničene. Da, i cijena naftnih derivata stalno raste. Dizajneri su se toliko trudili da poboljšaju motor sa unutrašnjim sagorevanjem da su njihove ideje skoro dostigle svoj kraj.

Električni automobili, automobili na vodik, plinski generatori i automobili na paru ponovo su postale vruće teme. Zdravo, zaboravljeni 19. vek!

Sada je značajno povećano interesovanje za motore koji su alternativa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem na benzin i dizel gorivo.

Britanski inženjer (opet Engleska!) demonstrirao je nove mogućnosti parne mašine. Stvorio je svoj Inspuration ne samo da bi pokazao važnost automobila na parni pogon. Njegova ideja stvorena je za ploče. 274 km / h - to je brzina koju ubrzavaju dvanaest kotlova instaliranih na automobil od 7,6 metara. Samo 40 litara vode je dovoljno da tečni plin dovede temperaturu pare na 400°C u samo jednom trenutku. Zamislite samo, trebale su 103 godine istoriji da obori rekord brzine za automobil na parni pogon koji je postavila Raketa!

U modernom generatoru pare možete koristiti ugalj u prahu ili druga jeftina goriva, kao što su lož ulje, tečni plin. Zato su parni automobili oduvek bili i biće popularni.

Ali da bi došla ekološki prihvatljiva budućnost, opet je potrebno savladati otpor naftnih lobista.