Паровой двигатель Томаса Севери
2 июля 1698 года в Англии был запатентован первый паровой двигатель. Его создателем стал Томас Севери. Его изобретение носило очень необычное и длинное название, описывающее всю суть оборудования: оно использовалось для подъема воды в мельницах посредством огненной силы. В народе изобретению дали название Машина Севери. Патент на данное оборудование английский ученый получил на 14 лет.
Как отмечает сам Севери, создание парового двигателя произошло случайно. В реальности Машина Севери представляет собой паровой насос. В базе конструкции не было поршневого цилиндра или иных компонентов, которые приводились в движение. Но пар для того, чтобы оборудование работало, создавался в отдельном котле. Благодаря данному изобретению позже стало возможным создавать и настоящие паровые двигатели. Машина Севери не показала высокую эффективность, ее работа часто прерывалась, из-за чего вода качалась в несколько подходов.
Рисунок 1. Паровой двигатель Севери. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Первый в мире прототип паровоза (транспорта на паровом двигателе) был создан в 1769 году Николя-Жозе Кюньо. Благодаря созданию парового двигателя и внедрению его в различные машины стала возможной промышленная революция 18-19 веков. Абсолютно все изобретения той эпохи (суда, станки для промышленности, автомобили, водяные насосы, котельные, механическая сельхозтехника, предприятия по обработке дерева) основаны были на паровых двигателях. На смену паровым двигателям в 19-20 веках пришли электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.
Посредством данных двигателей, которые современному человеку кажутся слишком простыми и приносящими много проблем, стала возможной обработка и перевозка ресурсов в промышленных масштабах. Если бы не изобретение парового двигателя, мир очень долго бы не развивался. Более того, без него были бы невозможны длительные путешествия на большие расстояния, потому что до изобретения поездов на паровом двигателе люди путешествовали на лошадях, а они очень быстро утомлялись и были медленными. Именно Томас Севери был первым ученым, использовавшим понятие лошадиная сила.
Паровой двигатель Уатта
Активное развитие устройств на пару произошло в 1781 году. Тогда Джеймс Уатт подал патент на вакуумную паровую машину, у которой был кривошипно-шатунный механизм. Данное устройство непрерывно вращала движущийся вал. Механизм работы этого двигателя отличался от того, как представлял работу парового насоса Севери и его последователи - Ньюкомен, Лейпольд и др.
За основу своего изобретения Уатт взял вакуумный двигатель Ньюкомена, который представлял собой усовершенствованную версию машины Севери. К его устройству Ньюкомен добавил поршневый цилиндр, из-за чего удалось уменьшить давление пара.
Машина Уатта была усовершенствованной версией машины Ньюкомена. Ему удалось отделить от рабочего цилиндра конденсатор, из-за этого устройство работало непрерывно. Изначально паровое оборудование использовали для откачки воды, движение передавалось посредством балансира. В устройстве Уатта балансир также должен был трансформировать возвратно-поступательное поршневое движение во вращательное. Именно посредством этого преобразования удалось создать универсальный двигатель.
Рисунок 2. Паровой двигатель Уатта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Форма парового двигателя была очень логичной. Она делилась на несколько важных узлов. В основе, капитальной постройке с компонентами архитектурного стиля, находились топка и котел. Балансир, цилиндр и маховик располагались таким образом, чтобы не создавать помех друг другу. Композиционно интуитивно понятно, для чего служит каждая деталь в машине.
В 1882 году в честь Джеймса Уатта была названа единица мощности – Ватт.
В итоге долгих лет усовершенствования собственной работы, Уатт построил огромное количество паровых двигателей, которые использовались по всей Европе. Они были очень громоздкими, поэтому для них возводили большие помещения. Дизайнеры старались соединить стиль машины и стиль помещения, из-за чего паровой двигатель становился как будто бы архитектурным сооружением. В его дизайн добавили колонны, станины, литую чугунную орнаментацию. Появился особый архитектурный стиль, который был вдохновлен машиностроением 19 века. Машина Уатта стала главным паровым двигателем промышленность 18-19 веков.
Паровая машина Ричарда Тревитика
Ричард Тревитик также использовал машину Севери в качестве основы своей паровой машины. В 1801 году ему удалось создать повозку, которая самостоятельно двигалась на паровом двигателе. Изобретение шокировало жителей Кэмборна, небольшого городка в Англии, где поселился ученый. Аппарат назвали драконом Тревитика и фугасом капитана Дика. Огромное количество людей каждый день выходило на улицы, чтобы понаблюдать за работой паровой машины Тревитика.
Рисунок 3. Машина Тревитика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
