II. Парова машина Дені Папена документи реферати" />
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена icon

Реферат на тему: " Паровий двигун" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена




Скачати 82.24 Kb.
НазваРеферат на тему: " Паровий двигун" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена
Дата конвертації07.11.2012
Розмір82.24 Kb.
ТипРеферат
джерело



Реферат

на тему:

Паровий двигун”

ПЛАН

Вступ

I. Парова машина Севері

II. Парова машина Дені Папена

III. Томас Ньюкомен і його парова машина

IV. Велика машина Джона Сміта

V. Парова машина Ползунова

VI. Джеймс Уатт. Універсальна парова машина подвійної дії

Створення двигуна

Першим механічним двигуном, що знайшов практичне застосування, була парова машина. Спочатку вона призначалася для використання в заводському виробництві, але пізніше паровий двигун стали встановлювати на самохідних машинах — паровозах, пароплавах, автомобілях і тракторах.

Аж до другої половини XVIII століття люди використовували для потреб виробництва в основному водяні двигуни. Тому що передавати механічний рух від водяного колеса на великі відстані неможливо, усі фабрики доводилося будувати на берегах рік, що не завжди було зручно. Крім того, для ефективної роботи такого двигуна часто були потрібні дорогі підготовчі роботи (улаштування ставків, будівництво гребель тощо). Були у водяних коліс і інші недоліки: вони мали малу потужність, робота їх залежала від пори року і з труднощами піддавалася регулюванню. Поступово стала гостро відчуватися нестача у принципово новому двигуні: сильному, дешевому, автономному і легкокерованому. Саме таким двигуном на ціле сторіччя стала для людини парова машина.

Ідея парового двигуна була почасти підказана його винахідникам конструкцією поршневого водяного насоса, що був відомий ще в часи античності. Принцип його роботи був дуже простий: при підйомі поршня нагору вода засмоктувалася в циліндр через клапан у його дні. Бічний клапан, що з'єднував циліндр із водопідйомною трубою, у цей час був закритий, тому що вода з труби також прагнула ввійти усередину циліндра і тим самим закривала цей клапан. При опусканні поршня він починав давити на воду в циліндрі, завдяки чому закривався нижній клапан і відкривався бічний. У цей час вода з циліндра подавався нагору по водопідйомній трубі. У поршневому насосі робота, одержувана ззовні, витрачалася на просування рідини через циліндр насоса.

Лише на рубежі 17–18 ст. вдалося знайти спосіб робити корисну роботу за допомогою пари. Пара пускала в хід насос, що качав воду в резервуар. Випливаючи з резервуара і падаючи на водяне колесо, вода змушувала його обертатися. Водяне колесо, у свою чергу, надавало руху заводським механізмам і машинам. Таким чином, і після винаходу парового насоса безпосереднім двигуном робочих машин залишалося водяне колесо. Минуло ще чимало часу, перш ніж допитливий людський розум створив надійний двигун, здатний безпосередньо пускати в хід різноманітні машини і механізми. Минуло більш ніж два сторіччя, перш ніж з'явився двигун, що став однією з передумов появи нового виду бойових машин — танків.

^ I. Парова машина Севері

Перша спроба поставити пару на службу людині була в Англії в 1698 році: машина Севері призначалася для осушення шахт і перекачування води. Сам винахідник назвав її "вогневою машиною" і широко разрекламував як "друга шахтарів". Для одержання пари, що приводила машину в дію, був потрібний вогонь, але винахід Севері ще не був двигуном у повному значенні цього слова, оскільки крім декількох клапанів, що відкривалися і закривалися вручну, у ньому не було рухомих частин.

Машина Севері працювала в такий спосіб: спочатку герметичний резервуар наповнювався парою, потім зовнішня поверхня резервуара охолоджувалася холодною водою, пара конденсувалася і в резервуарі створювався частковий вакуум. Після цього вода, наприклад, із дна шахти засмоктувалася в резервуар через забірну трубу і після впуску чергової порції пари викидалася назовні через випуск. Потім цикл повторювався, але воду можна було піднімати тільки з глибини менш 10,36 м, оскільки в дійсності її виштовхував атмосферний тиск.

^ II. Парова машина Дені Папена

Перша вдала парова машина з поршнем була побудована французом Дені Папеном, чиє ім'я частіше асоціюється з винаходом автоклава, що є сьогодні практично в кожнім будинку у вигляді каструлі-скороварки.

У 1674 році Папен побудував пороховий двигун, принцип дії якого ґрунтувався на запаленні в циліндрі пороху і переміщенні поршня усередині циліндра під впливом порохових газів. Коли надлишок газів виходив з циліндра через спеціальний клапан, а газ, що залишився, охолоджувався, у циліндрі створювався частковий вакуум, і поршень повертався у вихідне положення під дією атмосферного тиску.

Машина була не дуже вдалою, але вона навела Папена на думку замінити порох водою. І в 1698 році він побудував парову машину (у тому ж році свою "вогненну машину" побудував і англієць Севері). Вода нагрівалася усередині вертикального циліндра з поршнем усередині і пара, що утворилася, штовхала поршень нагору. Коли пара охолоджувалася і конденсувалася, поршень опускався вниз під дією атмосферного тиску. Таким чином, за допомогою системи блоків парова машина Папена могла пускати в хід різні механізми, наприклад насоси.

^ III. Томас Ньюкомен і його парова машина

Почувши про парову машину Папена, Томас Ньюкомен, що часто бував на шахтах у Вест Кантрі, де він працював ковалем і краще чим хто-небудь іншої розумів, як потрібні гарні насоси для запобігання затопленню шахт, об'єднав зусилля з водопровідником і склярем Джоном Каллі в спробі побудувати досконалішу модель.

Їх перша парова машина була встановлена на вугільній шахті в Стаффордширі в 1712 році. Як і в машині Папена, поршень переміщався у вертикальному циліндрі, але в цілому машина Ньюкомена була значно досконалішою. Щоб ліквідувати зазор між циліндром і поршнем, Ньюкомен закріпив на торці останнього гнучкий шкіряний диск і налив на нього небагато води. Пара з казана надходила в основу циліндра і піднімала поршень нагору. Але при упорскуванні в циліндр холодної води, пара конденсувалася, у циліндрі утворювався вакуум і під впливом атмосферного тиску поршень опускався вниз. Цей зворотний хід видаляв воду з циліндра і за допомогою ланцюга, з'єднаного з коромислом, що рухалося на зразок качелей, піднімав нагору шток насоса. Коли поршень знаходився в нижній точці свого ходу, у циліндр знову надходила пара і за допомогою противаги, закріпленої на штоку чи насосі на коромислі, поршень піднімався у вихідне положення. Після цього цей цикл повторювався.

Машина Ньюкомена виявилася на рідкість вдалою і використовувалася по всій Європі більше 50 років. У 1740 році машина з циліндром довжиною 2,74 м і діаметром 76 див за один день виконувала роботу, що й бригада з 25 чоловік і 10 коней, працюючи позмінно протягом тижня.


^ IV. Велика машина Джона Сміта

У 1775 році велика машина, побудована Джоном Смітоном (творцем Еддістоунського маяка), за два тижні осушила сухий док у Кронштадті (Росія). Раніше з використанням високих вітряків на це витрачали цілий рік.
Проте машина Ньюкомена була далека від досконалості. Вона перетворювала в механічну енергію усього лише близько 1% теплової енергії і, як наслідок, пожирала величезну кількість палива, що, утім, не мало особливого значення, коли машина працювала на вугільних шахтах.

У цілому машини Ньюкомена зіграли величезну роль у збереженні вугільної промисловості: з їхньою допомогою вдалося відновити видобуток вугілля в багатьох затоплених шахтах.

^ V. Парова машина Ползунова

Проект першої у світі парової машини, здатної безпосередньо пускати в хід будь-які робочі механізми, запропонував 25 квітня 1763 року російський винахідник И. И. Ползунов, механік на Коливано-Воскресенских гірничорудних заводах Алтаю.

Проект потрапив на стіл до начальника заводів, що схвалив його і відіслав у Петербург, відкіля незабаром прийшла відповідь: "...Цей його вимисл за новий винахід почесть повинна". Парова машина Ползунова одержала визнання.

Ползунов пропонував побудувати спочатку невелику машину, на якій можна було б виявити й усунути всі недоліки, неминучі в новому винаході. Заводське начальство з цим не погодилося і вирішило будувати відразу величезну машину для могутньої повітродувки. Будівлю машини доручили Ползунову, у допомогу якому були виділені "не знаючі, але тільки одну схильність до того имеющие з тутешніх мастерових двоє" так ще трохи підсобних робітників. З цим "штатом" Повзунів приступив до будівлі своєї машини. Будувалася вона рік і дев'ять місяців. Коли машина вже пройшла перший іспит, винахідник занедужав швидкоплинною сухотою і за кілька днів до завершальних іспитів помер.

Машина Ползунова мала два циліндри А і В з поршнями а і b, розташованими, як показано на малюнку. Штоки поршнів були з'єднані ланцюгом, перекинутої через шків Н. Рух шківа H  передавалося стрижням d1 і d2, що за допомогою «долонь» L1 і L2 пересували серповидний маятник f.

Маятник був з'єднаний зубчастими колесами з механізмом, що керує кранами L і g, що здійснювали почерговий пуск пари і холодної води в циліндри. Коли, наприклад, у циліндр У подавалася пара і поршень b піднімався, то в циліндр A упорскувалася холодна вода і поршень а опускався. У такий спосіб машина Ползунова працювала безупинно і всі дії в ній проходили автоматично.

^ 23 травня 1766 року учні Ползунова Левзин і Черницин одні приступили до останніх випробувань парової машини. У "Денній записці" від 4 липня була відзначено "справна машинна дія", а 7 серпня 1766 року вся установка — парова машина і могутня повітродувка — була здана в експлуатацію.

Усього за три місяці роботи машина Ползунова не тільки виправдала усі витрати на її будівлю в сумі 7233 карбованців 55 копійок, але і дала чистий прибуток у 12640 карбованців 28 копійок. 10 листопада 1766 року казан почав текти і машина зупинилася. Незважаючи на те, що цю несправність можна було легко усунути, заводське начальство, не зацікавлене в механізації, закинуло винахід Ползунова. Протягом наступних тридцяти років машина не діяла, а в 1779 році тодішні управителі алтайських заводів віддали розпорядження машину розібрати, "знаходиться при оной фабрику розламати і ліс ужити, на що придатно буде".

^ VI. Джеймс Уатт. Універсальна парова машина подвійної дії

Приблизно в цей же час в Англії над створенням парової машини працював шотландець Джеймс Уатт.

Починаючи з 1763 року він займався удосконаленням малоефективної пароатмосферної машини Ньюкомена, що годилася тільки для перекачування води. Йому було ясно, що основний недолік машини Ньюкомена полягав у почерговому нагріванні й охолодженні циліндра. Яким же чином уникнути цього? Відповідь прийшла до Уатта недільним весняним днем 1765 року. Він зрозумів, що циліндр може постійно залишатися гарячим, якщо до конденсації відводити пару в окремий резервуар через трубопровід із клапаном. Більш того, циліндр може залишатися гарячим, а конденсор холодним, якщо зовні їх покрити теплоізоляційним матеріалом.

Крім того Уатт зробив ще кілька удосконалень, що остаточно перетворили пароатмосферну машину в парову. У 1768 році він подав прохання про патент на свій винахід. Патент він одержав, але побудувати парову машину йому довго не вдавалося. І тільки в 1776 році парова машина Уатта була, нарешті, побудована й успішно пройшла випробування. Вона виявилася вдвічі ефективнішою машини Ньюкомена.

У 1782 році Уатт створив нову чудову машину — першу універсальну парову машину подвійної дії. Кришку циліндра він оснастив винайденим незадовго до того сальником, що забезпечував вільний рух штока поршня, але запобігав витоку пари з циліндра. Пара надходила в циліндр поперемінно то з однієї сторони поршня, то з іншої. Тому поршень виконував роботу і під час зворотного ходу за допомогою пари, чого не було в попередніх машинах.

Оскільки в паровій машині подвійної дії шток поршня виконував роботу у два боки, колишню привідну систему з ланцюгів і коромисла, що реагувала тільки на тягу, довелося переробити. Уатт розробив систему зв'язаних тяг і застосував планетарний механізм для перетворення зворотно-поступального руху штока поршня в обертальний рух, використав важкий маховик, відцентровий регулятор швидкості, дисковий клапан і манометр для вимірювання тиску пари.

Запатентована Уаттом "ротативна парова машина" спочатку широко застосовувалася для приведення в дію машин і верстатів прядильних і ткацьких фабрик, а пізніше й інших промислових підприємств. Таким чином, парова машина Уатта стала винаходом століття, що поклав початок промисловій революції.

У 1785 році одна з перших машин Уатта була встановлена в Лондоні на пивоварному заводі Семюела Уїтбреда для розмелювання солоду. Машина виконувала роботу замість 24 коней. Діаметр її циліндра дорівнював 63 дюймам, робочий хід поршня складав 1,83 м, а діаметр маховика сягав 4,27 м. Машина збереглася до наших днів і сьогодні її можна побачити в дії в сіднейському музеї "Пауерхауз". Двигун Уатта годився для будь-якої машини і цим скористалися винахідники самохідних механізмів.







Схожі:

Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: «Історія виникнення масажу» план вступ Поняття мистецтва масажу > з історії масажу Висновок Список використаної літератури Вступ
Це глибинне і невидиме мистецтво вмикає природні механізми, які здійснюють роботу непомітно, поступово і зберігають при цьому свої...
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconТипова форма № ебм-7
Машина
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: Реклама и дизайн План Реферат на тему: Реклама и дизайн 1 План 2 Реклама 3 Основные элементы дизайна 3 Использование симметрии и асимметрии в рекламе 7
Одно из центральных мест в системе маркетинговых коммуникаций занимает реклама. Из многочисленных определений рекламы можно выделить...
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: " Шизофренія. Маніакально-депресивні психози" план вступ Поняття шизофренії Хто може захворіти на шизофренію > Симптоми
В усьому світі на шизофренію хворіє близько 1% населення. Це захворювання частіше, ніж інші, призводить до інвалідизації
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: "Зовнішня політика СРСР після Другої світової війни" План Вступ Розділ 1
З існуванням старої, капіталістичної формації пов'язувалася неминучість нових війн, отже, запобігання війнам вважалось можливим лише...
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconТипова форма № ебм-4 рапорт-наряд n про роботу будівельної машини /механізму
Машина
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconІнформація про предмет закупівлі. 29. 55. 1 Машини для виробництва паперу та картону ( Машина для виробництва паперових пакетів моделі wfd 400 або еквівалент )
Машини для виробництва паперу та картону (Машина для виробництва паперових пакетів моделі wfd-400 або еквівалент)
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: "Двигун зовнішнього згорання двигун Стірлінга" Двигуни зовнішнього згорання клас двигунів, де джерело тепла чи процес згоряння палива
Двигуни зовнішнього згорання — клас двигунів, де джерело тепла чи процес згоряння палива відділені від робочого тіла
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат на тему: "Водневий двигун" План Трохи техніки. Водень як паливо. Замість паливного бака. Паливний елемент. Трохи техніки
«Євро-1», у 1996 році — «Євро-2», у 1999 році — «Євро-3», а з 2005 року в Європі планується ввести в дію ще більш жорсткі норми «Євро-4»....
Реферат на тему: \" Паровий двигун\" план вступ I. Парова машина Севері >II. Парова машина Дені Папена iconРеферат друкується на машинці, після чого робота має бути уважно вичитана. Всі сторінки, крім титульної, нумеруються
Реферат це цілком самостійна творча робота. Передбачаючи вступ до аспірантури, кандидат має право за 1-2 роки узгодити тему реферату...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©on2.docdat.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи