Презентация на тему История изобретения паровых машин

энергию пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а

затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.

Что это такое?

в насосных станциях, локомотивах, на паровых судах, тягачах, паровых

автомобилях и других транспортных средствах. Паровые машины способствовали широкому распространению коммерческого использования машин на предприятиях и явились энергетической основой промышленной революции XVIII века.

котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки

паровой турбины, движение которых передаётся другим механически. Одно из преимуществ двигателей внешнего сгорания в том, что из-за отделения котла от паровой машины можно использовать практически любой вид топлива — от кизяка до урана.

описано Героном Александрийским в первом столетии. Пар, выходящий по

касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться.

в средневековом Египте, арабским философом, астрономом и инженером XVI

века Таки ад-Дином Мухаммедом. Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого на лопасти, закреплённые по ободу колеса.

Бранка для вращения цилиндрического анкерного устройства, которое поочерёдно поднимало

и отпускало пару пестов в ступах. Паровой поток в этих ранних паровых турбинах был не концентрированным, и большая часть его энергии рассеивалась во всех направлениях, что приводило к значительным потерям энергии.

де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Севери.

также в 1655 году англичанином Эдвардом Сомерсетом. В 1663 году он

опубликовал проект и установил приводимое в движение паром устройство для подъёма воды на стену Большой башни в замке Реглан (углубления в стене, где двигатель был установлен, были ещё заметны в 19-ом столетии). Однако никто не был готов рисковать деньгами для этой новой революционной концепции, и паровая машина осталась неразработанной.

Папена было создание вакуума в закрытом цилиндре. В середине

1670-х в Париже он в сотрудничестве с голландским физиком Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нём. он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив.

установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698

году. Это был поршневой паровой насос, и, очевидно, не слишком эффективный, так как тепло пара каждый раз терялось во время охлаждения контейнера, и довольно опасный в эксплуатации, так как вследствие высокого давления пара ёмкости и трубопроводы двигателя иногда взрывались

продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель

Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара.

спроектирована механиком И. И. Ползуновым в 1763 году и построена в

1764 году для приведения в действие воздуходувных мехов на Барнаульских Колывано-Воскресенских заводах.

используют энергию пара для перемещения поршня в герметичной камере

или цилиндре. Возвратно-поступательное действие поршня может быть механически преобразовано в линейное движение поршневых насосов или во вращательное движение для привода вращающихся частей станков или колёс транспортных средств.

также «атмосферными» или «конденсирующими» двигателями Уатта. Они работали на

вакуумном принципе и поэтому известны также как «вакуумные двигатели». Такие машины работали для привода поршневых насосов, во всяком случае, нет никаких свидетельств о том, что они использовались в иных целях.

Вакуумные машины.

в начале такта пар низкого давления впускается в рабочую

камеру или цилиндр. Впускной клапан после этого закрывается, и пар охлаждается, конденсируясь. Таким образом создаётся вакуум в цилиндре. Атмосферное давление в верхней части цилиндра давит на поршень, и вызывает его перемещение вниз, то есть рабочий ход.

рабочую камеру цилиндра, где расширяется, оказывая давление на поршень

и совершая полезную работу. После этого расширенный пар может выпускаться в атмосферу или поступать в конденсатор. Важное отличие машин высокого давления от вакуумных состоит в том, что давление отработанного пара превышает атмосферное или равно ему, то есть вакуум не создаётся. Отработанный пар обычно имел давление выше атмосферного и часто выбрасывался в дымовую трубу, что позволяло увеличить тягу котла.

Машины высокого давления.

при этом он приобретает более высокую температуру. Таким образом,

паровая машина высокого давления работает при большей разнице температур чем та, которую можно достичь в вакуумных машинах. После того, как машины высокого давления заменили вакуумные, они стали основой для дальнейшего развития и совершенствования всех возвратно-поступательных паровых машин. Однако то давление, которое считалось в 1800 году высоким (275—345 кПа), сейчас рассматривается как очень низкое — давление в современных паровых котлах в десятки раз выше.

Какое у них преимущество?

давления стало появление машин двойного действия. В машинах одиночного

действия поршень перемещался в одну сторону силой расширяющегося пара, но обратно он возвращался или под действием гравитации, или за счёт момента инерции вращающегося маховика, соединённого с паровой машиной.

Паровые машины двойного действия.

подается в обе стороны рабочего цилиндра, в то время

как отработанный пар с другой стороны цилиндра выходит в атмосферу или в конденсатор. Это потребовало создания достаточно сложного механизма парораспределения. Принцип двойного действия повышает скорость работы машины и улучшает плавность хода.

В чём их преимущество?

вращающихся дисков, закреплённых на единой оси, их называют ротором

турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закреплённых на основании, называемых статором.

19-м веке активно использовались роторные паровые машины. В России,

во второй половине 19-го века они назывались «коловратные машины» (то есть «вращающие колесо» от слова «коло» — «колесо»).

паровоз)

могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его

в механическую работу. Это отличает их от двигателей внутреннего сгорания, каждый тип которых требует использования определённого вида топлива.

Преимущество паровых машин.