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.

Вплоть до второй половины XVIII века люди использовали для  нужд производства

в основном водяные  двигатели. Так как передавать механическое движение от

водяного колеса на большие расстояния невозможно, все фабрики приходилось

строить на берегах рек, что не всегда было удобно. Кроме того, для

эффективной работы такого двигателя часто требовались  дорогостоящие

подготовительные  работы (устройство, прудов, строительство  плотин и тому

подобное). Были у водяных колес и другие недостатки: они имели малую

мощность, работа их зависела от времени года и с  трудом подавалась

регулировке. Постепенно стала остро ощущаться нужда  в принципиально новом

двигателе: мощном, дешевом, автономном и легкоуправляемом. Именно таким

двигателем  на целое столетие стала для человека паровая машина.

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.

Лишь на рубеже 17 - 18 веков удалось найти способ производить полезную работу

с помощью пара. Пар приводил в действие насос, качавший воду в  резервуар.

Вытекая из резервуара и  падая на водяное колесо, вода заставляла его

вращаться. Водяное  колесо, в свою очередь, приводило  в движение заводские

механизмы и  машины. Таким образом, и после  изобретения парового насоса

непосредственным  двигателем рабочих машин оставалось водяное колесо. Прошло

еще немало времени, прежде чем пытливый человеческий ум создал надежный

двигатель, способный  непосредственно приводить в  действие разнообразные

машины и  механизмы. Прошло более чем два  столетия, прежде чем появился

двигатель, ставший  одной из предпосылок появления  нового вида боевых машин -

танков.

     I. Паровая машина Сэйвери.

Первая попытка  поставить пар на службу человеку была предпринята в Англии в 

1698 году: машина Сэйвери предназначалась для осушения шахт и

перекачивания воды. Сам изобретатель назвал ее "огневой  машиной" и широко

разрекламировал как "друга шахтеров". Для получения пара, приводившего машину в

действие, требовался огонь, но изобретение Сэйвери еще  не было двигателем в

полном смысле этого слова, поскольку кроме  нескольких клапанов, открывавшихся  и

закрывавшихся вручную, в нем не имелось подвижных частей.

Машина Сэйвери  работала следующим образом: сначала  герметичный резервуар

наполнялся  паром, затем внешняя поверхность  резервуара охлаждалась холодной

водой, отчего пар  конденсировался, и в резервуаре создавался частичный

вакуум. После  этого вода - например со дна шахты - засасывалась в резервуар

через заборную трубу и после впуска очередной  порции пара выбрасывалась

наружу через  выпускную. Затем цикл повторялся, но воду можно было поднимать

только с  глубины менее 10,36 м, поскольку в действительности ее выталкивало

атмосферное давление.

     II. 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.