Die uitvinding van stoomenjins was 'n keerpunt in die menslike geskiedenis. Iewers met die draai van die 17de-18de eeue het ondoeltreffende handearbeid, waterwiele en windpompe begin vervang word met heeltemal nuwe en unieke meganismes – stoomenjins. Dit is aan hulle te danke dat die tegniese en industriële rewolusies, en die hele vooruitgang van die mensdom, moontlik geword het.
Maar wie het die stoomenjin uitgevind? Aan wie is die mensdom dit verskuldig? En wanneer was dit? Ons sal probeer om antwoorde op al hierdie vrae te vind.
Selfs voor ons era
Die geskiedenis van die skepping van 'n stoomenjin begin in die eerste eeue vC. Hero of Alexandria het 'n meganisme beskryf wat eers begin werk het toe dit aan stoom blootgestel is. Die toestel was 'n bal waarop spuitpunte vasgemaak is. Stoom het tangensiaal by die spuitpunte uitgekom, waardeur die enjin laat draai het. Dit was die eerste toestel wat deur 'n paartjie aangedryf is.
Die skepper van die stoomenjin (meer presies, die turbine) is Tagi-al-Dinome (Arabiese filosoof, ingenieur en sterrekundige). Sy uitvinding het wyd bekend geword inEgipte in die 16de eeu. Die meganisme is soos volg gerangskik: strome stoom is direk na die meganisme met lemme gerig, en wanneer die rook val, het die lemme geroteer. Iets soortgelyks is in 1629 deur die Italiaanse ingenieur Giovanni Branca voorgestel. Die grootste nadeel van al hierdie uitvindings was te veel stoomverbruik, wat weer 'n groot hoeveelheid energie benodig het en nie raadsaam was nie. Ontwikkeling is opgeskort, aangesien die destydse wetenskaplike en tegniese kennis van die mensdom nie genoeg was nie. Boonop was daar glad nie nodig vir sulke uitvindings nie.
Ontwikkelings
Tot die 17de eeu was die skepping van 'n stoomenjin onmoontlik. Maar sodra die maatstaf vir die vlak van menslike ontwikkeling die hoogte ingeskiet het, het die eerste kopieë en uitvindings dadelik verskyn. Alhoewel niemand hulle op daardie stadium ernstig opgeneem het nie. So, byvoorbeeld, het 'n Engelse wetenskaplike in 1663 'n konsep van sy uitvinding in die pers gepubliseer, wat hy in Raglan-kasteel geïnstalleer het. Sy toestel het gedien om water op die mure van die torings op te lig. Soos alles nuut en onbekend, is hierdie projek egter met twyfel aanvaar, en daar was geen borge vir die verdere ontwikkeling daarvan nie.
Die geskiedenis van die skepping van 'n stoomenjin begin met die uitvinding van 'n damp-atmosferiese enjin. In 1681 het die Franse wetenskaplike Denis Papin 'n toestel uitgevind wat water uit myne gepomp het. Aanvanklik is buskruit as dryfkrag gebruik, en toe is dit met waterdamp vervang. Dit is hoe die stoomenjin gebore is. 'n Groot bydrae tot die verbetering daarvan is gemaak deur wetenskaplikes van Engeland, Thomas Newcomen en Thomas Severen. Russiese selfgeleerde uitvinder Ivan Polzunov het ook onskatbare bystand verleen.
Papin se mislukte poging
Die stoom-atmosferiese masjien, wat op daardie stadium nog lank nie perfek was nie, het spesiale aandag in die skeepsboubedryf getrek. D. Papin het sy laaste spaargeld bestee aan die aankoop van 'n klein vaartuig, waarop hy begin het om 'n wateropligtende stoom-atmosferiese masjien van sy eie produksie te installeer. Die werkingsmeganisme was dat die water van 'n hoogte geval het om die wiele te laat draai.
Die uitvinder het sy toetse in 1707 op die Fuldarivier uitgevoer. Baie mense het bymekaargekom om na 'n wonderwerk te kyk: 'n skip wat langs die rivier beweeg sonder seile en roeispane. Tydens die toetse het 'n ramp egter plaasgevind: die enjin het ontplof en verskeie mense is dood. Die owerhede het kwaad geword vir die ongelukkige uitvinder en hom van enige werk en projekte verbied. Die skip is gekonfiskeer en vernietig, en 'n paar jaar later is Papin self dood.
Fout
Papen se stoomboot het die volgende bedryfsbeginsel gehad. Aan die onderkant van die silinder was dit nodig om 'n klein hoeveelheid water te gooi. Onder die silinder self was 'n braaipan geleë, wat gedien het om die vloeistof te verhit. Toe die water begin kook, het die gevolglike stoom, wat uitbrei, die suier opgelig. Lug is deur 'n spesiaal toegeruste klep uit die spasie bokant die suier uitgestoot. Nadat die water gekook en stoom begin val het, was dit nodig om die vuurpot te verwyder, die klep toe te maak om lug te verwyder en die mure van die silinder met koel water af te koel. Danksy sulke aksies het die stoom wat in die silinder was, gekondenseer, onder die suier gevormseldsaamheid, en as gevolg van die krag van atmosferiese druk, het die suier weer na sy oorspronklike plek teruggekeer. Tydens sy afwaartse beweging is nuttige werk gedoen. Die doeltreffendheid van Papen se stoomenjin was egter negatief. Die stoomboot se enjin was uiters onekonomies. En die belangrikste, dit was te ingewikkeld en ongerieflik om te gebruik. Daarom het Papen se uitvinding van die begin af geen toekoms gehad nie.
Volgers
Die geskiedenis van die skepping van die stoomenjin het egter nie daar geëindig nie. Die volgende, reeds baie suksesvoller as Papen, was die Engelse wetenskaplike Thomas Newcomen. Hy het die werk van sy voorgangers lank bestudeer en op swakhede gefokus. En met die beste van hul werk, het hy sy eie apparaat in 1712 geskep. Die nuwe stoomenjin (foto gewys) is soos volg ontwerp: 'n silinder is gebruik wat in 'n vertikale posisie was, sowel as 'n suier. Hierdie Newcomen het uit die werke van Papin geneem. Stoom is egter reeds in 'n ander ketel gevorm. Heel vel is om die suier vasgemaak, wat die digtheid binne die stoomsilinder aansienlik verhoog het. Hierdie masjien was ook stoom-atmosferies (water het met atmosferiese druk uit die myn gestyg). Die belangrikste nadele van die uitvinding was die omvangrykheid en ondoeltreffendheid daarvan: die masjien het 'n groot hoeveelheid steenkool "geëet". Dit het egter baie meer voordele ingehou as die uitvinding van Papen. Daarom word dit al amper vyftig jaar lank in kerkers en myne gebruik. Dit is gebruik om grondwater uit te pomp, asook om skepe te droog. Thomas Newcomen het sy motor probeer omskepsodat dit vir verkeer gebruik kan word. Al sy pogings het egter misluk.
Die volgende wetenskaplike wat homself aangekondig het, was D. Hull van Engeland. In 1736 het hy sy uitvinding aan die wêreld voorgehou: 'n stoom-atmosferiese masjien, wat roeiwiele as 'n dryfkrag gehad het. Sy ontwikkeling was meer suksesvol as dié van Papin. Onmiddellik is verskeie sulke vaartuie vrygelaat. Hulle is hoofsaaklik gebruik om skepe, skepe en ander vaartuie te sleep. Die betroubaarheid van die stoom-atmosferiese masjien het egter nie vertroue gewek nie, en die skepe was toegerus met seile as die hoofbeweger.
En hoewel Hull meer gelukkig was as Papin, het sy uitvindings geleidelik relevansie verloor en is hulle laat vaar. Tog het die stoom-atmosferiese masjiene van daardie tyd baie spesifieke tekortkominge gehad.
Die geskiedenis van die stoomenjin in Rusland
Die volgende deurbraak het in die Russiese Ryk plaasgevind. In 1766 is die eerste stoomenjin by 'n metallurgiese aanleg in Barnaul geskep, wat lug aan die smeltoonde verskaf het met behulp van spesiale blasers. Die skepper daarvan was Ivan Ivanovich Polzunov, wat selfs 'n offisierrang gekry het vir dienste aan sy vaderland. Die uitvinder het bloudrukke en planne aan sy meerderes gegee vir 'n "brandmasjien" wat in staat is om blaasbalke aan te dryf.
Die noodlot het egter 'n wrede grap met Polzunov gemaak: sewe jaar nadat sy projek aanvaar is en die motor aanmekaargesit is, het hy siek geword en aan verbruik gesterf - net 'n week voordat sy toetse begin hetenjin. Sy instruksies was egter genoeg om die enjin te begin.
Dus, op 7 Augustus 1766, is Polzunov se stoomenjin van stapel gestuur en onder lading geplaas. In November van dieselfde jaar het dit egter gebreek. Die rede blyk te dun wande van die ketel te wees, nie bedoel vir laai nie. Boonop het die uitvinder in sy instruksies geskryf dat hierdie ketel slegs tydens toetsing gebruik kan word. Die vervaardiging van 'n nuwe ketel sou maklik vrugte afwerp, want die doeltreffendheid van Polzunov se stoomenjin was positief. Vir 1023 ure se werk is meer as 14 pond silwer met die hulp daarvan gesmelt!
Maar ten spyte hiervan het niemand begin om die meganisme te herstel nie. Polzunov se stoomenjin het vir meer as 15 jaar in 'n pakhuis stof vergader, terwyl die wêreld van nywerheid nie stilgestaan en ontwikkel het nie. En toe is dit heeltemal afgebreek vir onderdele. Blykbaar het Rusland op daardie oomblik nog nie met stoomenjins grootgeword nie.
Die eise van die tye
Intussen het die lewe nie stilgestaan nie. En die mensdom het voortdurend daaraan gedink om 'n meganisme te skep wat dit moontlik maak om nie afhanklik te wees van die wispelturige natuur nie, maar om die lot self te beheer. Almal wou so gou moontlik die seil laat vaar. Daarom het die kwessie van die skep van 'n stoommeganisme voortdurend in die lug gehang. In 1753 is 'n kompetisie onder vakmanne, wetenskaplikes en uitvinders in Parys voorgestel. Die Akademie vir Wetenskappe het 'n toekenning aangekondig aan diegene wat 'n meganisme kan skep wat die krag van die wind kan vervang. Maar ten spyte van die feit dat geeste soos L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix en ander aan die kompetisie deelgeneem het, het niemand 'n sinvolle voorstel gemaak nie.
Die jare het verbygegaan. En die industriële rewolusieal hoe meer lande gedek het. Meerderwaardigheid en leierskap onder ander moondhede het sonder uitsondering na Engeland gegaan. Teen die einde van die agtiende eeu was dit Groot-Brittanje wat die skepper van grootskaalse industrie geword het, waardeur dit die titel van wêreldmonopolie in hierdie bedryf gewen het. Die kwessie van 'n meganiese enjin het elke dag meer en meer relevant geword. En so 'n enjin is geskep.
Die wêreld se eerste stoomenjin
1784 was 'n keerpunt in die Industriële Revolusie vir Engeland en die wêreld. En die persoon wat hiervoor verantwoordelik was, was die Engelse werktuigkundige James Watt. Die stoomenjin wat hy geskep het, was die grootste ontdekking van die eeu.
James Watt bestudeer die tekeninge, struktuur en beginsels van werking van stoom-atmosferiese masjiene vir etlike jare. En op grond van dit alles, het hy tot die gevolgtrekking gekom dat vir die doeltreffendheid van die enjin, dit nodig is om die temperature van die water in die silinder en die stoom wat die meganisme binnedring, gelyk te maak. Die grootste nadeel van stoom-atmosferiese masjiene was die konstante behoefte om die silinder met water af te koel. Dit was duur en ongerieflik.
Die nuwe stoomenjin is anders ontwerp. Dus, die silinder was in 'n spesiale stoombaadjie ingesluit. So het Watt sy konstante verhitte toestand bereik. Die uitvinder het 'n spesiale houer geskep wat in koue water (kondensor) gedompel is.’n Silinder is met’n pyp daaraan geheg. Toe die stoom in die silinder uitgeput is, het dit deur 'n pyp die kondensor binnegegaan en daar weer in water verander. Terwyl hy besig was om sy masjien te verbeter, het Watthet 'n vakuum in die kapasitor geskep. Dus het al die stoom wat uit die silinder kom, daarin gekondenseer. Danksy hierdie innovasie is die stoomuitbreidingsproses aansienlik verhoog, wat dit weer moontlik gemaak het om baie meer energie uit dieselfde hoeveelheid stoom te onttrek. Dit was die kroon op die prestasie.
Die skepper van die stoomenjin het ook die beginsel van lugtoevoer verander. Nou het die stoom eers onder die suier geval en dit daardeur opgelig, en dan bo die suier opgevang en dit laat sak. So het albei hale van die suier in die meganisme begin werk, wat voorheen nie eers moontlik was nie. En die verbruik van steenkool per perdekrag was vier keer minder as onderskeidelik vir stoom-atmosferiese masjiene, wat James Watt probeer bereik het. Die stoomenjin het baie vinnig eers Groot-Brittanje verower, en toe die hele wêreld.
Charlotte Dundas
Nadat die hele wêreld verstom was deur die uitvinding van James Watt, het die wydverspreide gebruik van stoomenjins begin. So, in 1802, het die eerste skip vir 'n paartjie in Engeland verskyn - die Charlotte Dundas-boot. Die skepper daarvan is William Symington. Die boot is as sleepbote langs die kanaal gebruik. Die rol van die verhuiser op die skip is gespeel deur 'n roeiwiel wat op die agterstewe gemonteer is. Die boot het die eerste keer die toetse suksesvol geslaag: dit het twee groot skuite 18 myl in ses uur gesleep. Terselfdertyd het die kopwind hom baie bemoei. Maar hy het dit gedoen.
En tog is dit opgehou, omdat hulle gevrees het dat as gevolg van die sterk golwe wat onder die roeiwiel geskep is, die walle van die kanaal sou uitspoel. Terloops, aanCharlotte is getoets deur 'n man wat die hele wêreld vandag as die skepper van die eerste stoomskip beskou.
Die eerste stoomskip in die wêreld
Die Engelse skeepsbouer Robert Fulton het van sy jeug af gedroom van 'n stoomaangedrewe skip. En nou het sy droom waar geword. Die uitvinding van stoomenjins was immers 'n nuwe impuls in skeepsbou. Saam met die gesant uit Amerika, R. Livingston, wat die materiële kant van die saak oorgeneem het, het Fulton die projek van 'n skip met 'n stoomenjin aangepak. Dit was 'n komplekse uitvinding wat gebaseer was op die idee van 'n roeispaan. Langs die kante van die skip het in 'n ry plate gestrek wat baie roeispane naboots. Terselfdertyd het die plate nou en dan met mekaar ingemeng en gebreek. Vandag kan ons maklik sê dat dieselfde effek met net drie of vier teëls bereik kan word. Maar uit die oogpunt van wetenskap en tegnologie van daardie tyd was dit onrealisties om dit te sien. Daarom het skeepsbouers 'n baie moeiliker tyd gehad.
In 1803 is Fulton se uitvinding aan die wêreld bekendgestel. Die stoomboot het stadig en eweredig langs die Seine beweeg en die gedagtes en verbeelding van baie wetenskaplikes en figure in Parys getref. Die Napoleontiese regering het egter die projek verwerp, en die ontevrede skeepsbouers is gedwing om hul fortuin in Amerika te soek.
En in Augustus 1807 het die wêreld se eerste stoomboot genaamd Claremont, waarin die kragtigste stoomenjin betrokke was (foto word aangebied), langs die Hudsonbaai gegaan. Baie het toe eenvoudig nie in sukses geglo nie.
Die Clermont het sonder vrag en sonder passasiers op sy nooiensvaart vertrek. Niemand wou gaan niereis aan boord van 'n vuurspuwende skip. Maar reeds op pad terug het die eerste passasier verskyn - 'n plaaslike boer wat ses dollar vir 'n kaartjie betaal het. Hy het die eerste passasier in die geskiedenis van die redery geword. Fulton was so ontroer dat hy die waaghals 'n leeftyd gratis rit op al sy uitvindings gegee het.
