История изобретения паровых машин

Подготовила :

Ученица 8 В класса

Кужко маргарита 

Презентация на тему:«История изобретения паровых машин»

История изобретения паровых машин 

Первым  механическим двигателем, нашедшим практическое применение, была паровая машина. Вначале  она предназначалась для использования  в заводском производстве, но позднее  паровой двигатель стали устанавливать на самодвижущихся машинах – паровозах , пароходах, автомобилях и тракторах

Идея парового двигателя была отчасти подсказана его изобретателям конструкцией поршневого водяного насоса, который  был известен еще во времена античности. Принцип его работы был очень  прост: при подъеме поршня вверх  вода засасывалась в цилиндр через  клапан в его дне. Боковой клапан, соединявший цилиндр с водоподъемной  трубой, в это время был закрыт, так как вода из трубы также  стремилась войти внутрь цилиндра и  тем самым закрывала этот клапан. При опускании поршня он начинал  давить на воду в цилиндре, благодаря  чему закрывался нижний клапан и открывался боковой. В это время вода из цилиндра подавалась вверх по водоподъемной  трубе. В поршневом насосе работа, получаемая извне, расходовалась на продвижение жидкости через цилиндр  насоса.

Паровая машина               Дэни Папена.  

Первая удачная  паровая машина с поршнем была построена французом Дени Папеном, чье имя чаще ассоциируется с изобретением автоклава, который имеется сегодня практически в каждом доме в виде кастрюли-скороварки.  
В 1674 году Папен построил пороховой двигатель, принцип действия которого основывался на воспламенении в цилиндре пороха и перемещении поршня внутри цилиндра под воздействием пороховых газов. Когда избыток газов выходил из цилиндра через специальный клапан, а оставшийся газ охлаждался, в цилиндре создавался частичный вакуум, и поршень возвращался в исходное положение под действием атмосферного давления.

 

. В новой машине  вместо пороха использовалась  вода. Воду подавали в вертикальный  цилиндр и нагревали. Пар, возникавший  внутри цилиндра, толкал поршень  вверх, совершая полезную работу. Когда поршень достигал верхней  точки, цилиндр охлаждали водой.  Пар конденсировался и в цилиндре  возникал вакуум. Под действием  атмосферного давления, поршень  опускался вниз. 

Томас Ньюкомен и его паровая машина.  

паровая машина была установлена на угольной шахте в  Стаффордшире в 1712 году. Как и в  машине Папена, поршень перемещался в вертикальном цилиндре, но в целом машина Ньюкомена была значительно более совершенной. Чтобы ликвидировать зазор между цилиндром и поршнем, Ньюкомен закрепил на торце последнего гибкий кожаный диск и налил на него немного воды. Пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. Но при впрыскивании в цилиндр холодной воды, пар конденсировался, в цилиндре образовывался вакуум, и под воздействием атмосферного давления поршень опускался вниз. Этот обратный ход удалял воду из цилиндра и посредством цепи, соединенной с коромыслом, двигавшимся наподобие качелей, поднимал вверх шток насоса. Когда поршень находился в нижней точке своего хода, в цилиндр снова поступал пар, и с помощью противовеса, закрепленного на штоке насоса или на коромысле, поршень поднимался в исходное положение. После этого цикл повторялся.  

Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет. В 1740 году машина с цилиндром длиной 2,74 м и диаметром 76 см за один день выполняла работу, которую бригады из 25 человек и 10 лошадей, работая посменно, раньше выполняли за неделю.

Первый автомобиль, так называемая малая телега Кюньо, с собственным именем «Фардье», развивал на дороге скорость 4,5 км/ч, но только в течение 12 мин, поскольку на большее не хватало ни воды, ни пара. Необходимо было наполнить котел водой и вновь разжечь под ним костер, так как у первого автомобиля отсутствовала даже топка. Несмотря на свои недостатки, телега так понравилась министру, что он приказал тотчас же приступить к постройке улучшенного и увеличенного экземпляра, который можно было бы изготовлять в больших количествах для использования в войсках для транспортировки пушек.

В 1865 г., когда железные дороги покрыли своей сетью основную часть территории Англии, их владельцы  совместно с владельцами конного  транспорта нанесли окончательный  удар по паровым каретам. Начиная  с этого года паровые машины должны были на загородных участках дороги двигаться  со скоростью 7 км/ч, в пределах города — до 4 км/ч. Кроме этого, перед  паровой повозкой обязательно должен был бежать специальный человек  с красным флажком, предупреждая всех о приближающейся опасности.

Так, в Англии на несколько десятилетий был уничтожен  такой вид транспорта, как паровые  дилижансы. Однако паровозы, приводимые в движение тем же паровым двигателем, беспрепятственно и с выгодой  для их владельцев продолжали катить по рельсам. Принятый закон был смягчен  лишь в 1878 г. и полностью отменен  в 1896 г., когда по дорогам Европы ездили десятки сотен автомобилей с  бензиновыми двигателями.

Появление паровых  двигателей повлекло за собой дальнейшее развитие велосипедов и возникновение  мотоциклов. Считается, что первый мотоцикл был создан в 1868 г. французом Эрне Мишо. Он имел маленький паровой  двигатель, очень большое переднее колесо и очень маленькое заднее. Паровой мотор работал ненадежно, и для подстраховки Мишо поставил на свое детище педали с приводом на переднее колесо. Однако он довольно быстро разочаровался в собственном  творении и стал заниматься только велосипедами. Россия тоже не отставала  от всеобщего увлечения паровыми двигателями. И хотя проектов создания паровых автомобилей в России было достаточно много, воплощены в  жизнь были лишь единицы. Первым наиболее реальным проектом стал «быстрокат» Казимира Янкевича, датированный 1830 г. Однако он так и не был построен, несмотря на то, что по заверениям автора был способен развивать скорость до 30 км/ч.

Список  ресурсов:  
 
1.Большая Советская инцеклопедия т.19,1975 г 
 
2Энцеклопедический словарь юного техника 1980 г  
3сети интернета