Od čega se sastoji parni stroj? Povijest parnih strojeva
Preskočit ću pregled muzejskog postava i otići ravno u turbinsku sobu. Svi zainteresirani mogu pronaći punu verziju objave na mom LiveJournalu. Strojarnica se nalazi u ovoj zgradi:
29. Ušavši unutra, ostao sam bez daha od oduševljenja - u dvorani je bio najljepši parni stroj koji sam ikada vidio. Bio je to pravi steampunk hram - sveto mjesto za sve pristaše estetike parne ere. Bio sam zadivljen onim što sam vidio i shvatio sam da nisam uzalud došao u ovaj grad i posjetio ovaj muzej.
30. Osim golemog parnog stroja, koji je glavni muzejski predmet, ovdje su predstavljeni i razni primjerci Parni motori manji, a brojni informativni štandovi pričali su priču o parnoj tehnici. Na ovoj fotografiji možete vidjeti potpuno funkcionalan parni stroj od 12 KS.
31. Ruka za vagu. Stroj je nastao 1920.
32. Uz glavni muzejski primjerak izložen je kompresor iz 1940. godine.
33. Ovaj kompresor se u prošlosti koristio u željezničkim radionicama na stanici Werdau.
34. Pa, pogledajmo sada pobliže središnji izložak muzejske izložbe - parni stroj od 600 konjskih snaga proizveden 1899. godine, kojemu će biti posvećena druga polovica ovog posta.
35. Parni stroj je simbol industrijske revolucije koja se dogodila u Europi u kasnom 18. i ranom 19. stoljeću. Iako su prve uzorke parnih strojeva izradili razni izumitelji početkom 18. stoljeća, svi su bili neprikladni za industrijsku upotrebu jer su imali brojne nedostatke. Široka uporaba parnih strojeva u industriji postala je moguća tek nakon što je škotski izumitelj James Watt poboljšao mehanizam parnog stroja, učinivši ga jednostavnim za rukovanje, sigurnim i pet puta snažnijim od dotadašnjih modela.
36. James Watt patentirao je svoj izum 1775. godine, a već 1880-ih njegovi su parni strojevi počeli prodirati u tvornice, postavši katalizator industrijske revolucije. To se dogodilo prvenstveno zato što je James Watt uspio stvoriti mehanizam za pretvaranje translatornog gibanja parnog stroja u rotacijsko gibanje. Svi parni strojevi koji su postojali prije mogli su proizvoditi samo translacijska kretanja i koristiti se samo kao pumpe. A Wattov izum već je mogao okretati kotač mlina ili pogon tvorničkih strojeva.
37. Godine 1800. tvrtka Watta i njegovog partnera Boltona proizvela je 496 parnih strojeva, od kojih su samo 164 korištena kao pumpe. A već 1810. godine u Engleskoj je bilo 5 tisuća parnih strojeva, a taj se broj u sljedećih 15 godina utrostručio. Godine 1790. prvi je parni brod počeo voziti između Philadelphije i Burlingtona u Sjedinjenim Državama, prevozeći do trideset putnika, a 1804. Richard Trevinthick napravio je prvu funkcionalnu parnu lokomotivu. Započela je era parnih strojeva koja je trajala kroz cijelo devetnaesto stoljeće, a na željeznici i u prvoj polovici dvadesetog.
38. Ovo je bila kratka povijesna pozadina, a sada se vratimo glavnom objektu muzejske izložbe. Parni stroj koji vidite na slikama proizveo je Zwikauer Maschinenfabrik AG 1899. i instaliran u strojarnici predionice "C.F.Schmelzer und Sohn". Parni stroj bio je namijenjen za pogon strojeva za predenje i u toj se ulozi koristio do 1941. godine.
39. Šik pločica s imenom. Industrijski strojevi u to vrijeme izrađivani su s velikom pažnjom na estetski izgled i stil, pri čemu nije bila važna samo funkcionalnost, već i ljepota koja se ogleda u svakom detalju ovog stroja. Početkom dvadesetog stoljeća jednostavno nitko ne bi kupovao ružnu opremu.
40. Predionica "C.F.Schmelzer und Sohn" osnovana je 1820. godine na mjestu današnjeg muzeja. Već 1841. godine u tvornici je instaliran prvi parni stroj snage 8 KS. za pogon strojeva za predenje, koji je 1899. godine zamijenjen novim, snažnijim i modernijim.
41. Tvornica je postojala do 1941. godine, a zatim je proizvodnja prekinuta zbog izbijanja rata. Sve četrdeset i dvije godine stroj je korišten prema namjeni, kao pogon za predilnice, a nakon završetka rata 1945. - 1951. služio je kao rezervni izvor električne energije, nakon čega je konačno i napisan. isključeno iz bilance poduzeća.
42. Kao i mnoga njegova braća, automobil bi bio izrezan da nije jednog faktora. Ovaj stroj je bio prvi parni stroj u Njemačkoj, koji je dobivao paru kroz cijevi iz kotlovnice koja se nalazila na udaljenosti. Osim toga, imao je sustav za podešavanje osovine tvrtke PROELL. Zahvaljujući tim čimbenicima, automobil je 1959. dobio status povijesnog spomenika i postao muzej. Nažalost, svi tvornički objekti i zgrada kotlovnice srušeni su 1992. godine. Ova strojarnica je jedino što je ostalo od nekadašnje predionice.
43. Čarobna estetika parne ere!
44. Natpisna pločica na tijelu sustava za podešavanje osovine tvrtke PROELL. Sustav je regulirao cutoff - količinu pare koja ulazi u cilindar. Više prekida znači veću učinkovitost, ali manje snage.
45. Uređaji.
46. Po svom dizajnu ovaj automobil je parni stroj s više ekspanzija (ili kako se još nazivaju i složeni stroj). U strojevima ove vrste, para se uzastopno širi u nekoliko cilindara sve većeg volumena, prolazeći od cilindra do cilindra, što može značajno povećati učinkovitost motora. Ovaj stroj ima tri cilindra: u središtu okvira nalazi se visokotlačni cilindar - u njega se dovodila svježa para iz kotlovnice, zatim je nakon ciklusa ekspanzije para prebačena u srednjetlačni cilindar , koji se nalazi desno od visokotlačnog cilindra.
47. Po završetku rada para je iz srednjetlačnog cilindra prešla u niskotlačni cilindar koji vidite na ovoj fotografiji, nakon čega je nakon posljednje ekspanzije ispuštena kroz posebnu cijev. Na taj način postignuto je najpotpunije iskorištenje energije pare.
48. Stacionarna snaga ove instalacije bila je 400-450 KS, maksimalno 600 KS.
49. Okvir matice za popravak i održavanje stroja je impresivne veličine. Ispod njega su užad, uz pomoć kojih se rotacijsko kretanje prenosilo sa zamašnjaka stroja na prijenos spojen na strojeve za predenje.
50. Besprijekorna estetika Belle Époque u svakom detalju.
51. Na ovoj fotografiji možete detaljno vidjeti strukturu stroja. Para koja se širila u cilindru prenosila je energiju na klip, koji je zauzvrat vršio translatorno gibanje, prenoseći je na koljenasto-klizni mehanizam, u kojem se transformirala u rotacijsku i prenosila na zamašnjak i dalje na prijenos.
52. U prošlosti je na parni stroj bio spojen i generator električne struje, koji je također sačuvan u izvrsnom izvornom stanju.
53. U prošlosti se na ovom mjestu nalazio generator.
54. Mehanizam za prijenos momenta sa zamašnjaka na generator.
55. Sada je umjesto generatora instaliran električni motor, uz pomoć kojeg se parni stroj pokreće za zabavu javnosti nekoliko dana u godini. U muzeju se svake godine održavaju “Dani pare”, manifestacija koja okuplja ljubitelje parnih strojeva i modelare. Ovih dana pokreće se i parni stroj.
56. Izvorni generator istosmjerna struja sada stoji po strani. U prošlosti se koristio za proizvodnju električne energije za osvjetljavanje tvornice.
57. Proizvedeno od strane Elektrotechnische & Maschinenfabrik Ernst Walther u Werdau 1899. godine, prema informacijskoj pločici, ali izvorna pločica s nazivom pokazuje godinu 1901.
58. Kako sam tog dana bio jedini posjetitelj muzeja, nitko me nije spriječio da sam s automobilom uživam u estetici ovog mjesta. Osim toga, odsutnost ljudi pridonijela je dobivanju dobrih fotografija.
59. Sada nekoliko riječi o prijenosu. Kao što se može vidjeti na ovoj fotografiji, površina zamašnjaka ima 12 utora za užad, uz pomoć kojih se rotacijsko kretanje zamašnjaka prenosi dalje na prijenosne elemente.
60. Prijenos, koji se sastoji od kotača različitih promjera povezanih osovinama, distribuirao je rotacijsko kretanje na nekoliko katova tvorničke zgrade, na kojima su bili smješteni strojevi za predenje, pokretani energijom koja se prenosila prijenosom iz parnog stroja.
61. Krupni plan zamašnjaka s utorima za užad.
62. Ovdje možete jasno vidjeti elemente prijenosa, uz pomoć kojih se okretni moment prenosio na osovinu koja je prolazila ispod zemlje i prenosila rotacijsko gibanje na zgradu tvornice uz strojarnicu, u kojoj su bili smješteni strojevi.
63. Nažalost, zgrada tvornice nije sačuvana, a iza vrata koja su vodila u susjednu zgradu sada je samo praznina.
64. Zasebno je vrijedno istaknuti električnu upravljačku ploču, koja je sama po sebi umjetničko djelo.
65. Mramorna ploča u prekrasnom drvenom okviru s nizovima poluga i osigurača koji se nalaze na njoj, luksuzni lampion, stilski aparati - Belle Époque u punom sjaju.
66. Dva ogromna osigurača smještena između lampe i instrumenata su impresivna.
67. Osigurači, poluge, regulatori - sva oprema je estetski ugodna. Vidi se da pri izradi ovog štita o izgled nisu bili najmanja njihova briga.
68. Ispod svake poluge i osigurača nalazi se “gumb” s natpisom da se ovom polugom pali/isključuje.
69. Sjaj tehnike iz razdoblja “Belle Epoque”.
70. Na kraju priče, vratimo se autu i uživajmo u prekrasnom skladu i estetici njegovih detalja.
71. Kontrolni ventili za pojedine komponente stroja.
72. Kapljice za podmazivanje dizajnirane za podmazivanje pokretnih dijelova i sklopova stroja.
73. Ovaj uređaj naziva se mazalica. Iz pokretnog dijela stroja pokreću se puži koji pokreću klip podmazivača, a on pumpa ulje na površine za trljanje. Nakon što klip dođe u mrtvu točku, okretanjem ručice podiže se natrag i ciklus se ponavlja.
74. Kako lijepo! Čisti užitak!
75. Automobilski cilindri sa stupovima usisnog ventila.
76. Još kanti ulja.
77. Steampunk estetika u klasičnom obliku.
78. Bregasta osovina stroja, koja regulira dovod pare u cilindre.
79.
80.
81. Sve je ovo jako jako lijepo! Dobio sam ogroman naboj inspiracije i radosnih emocija dok sam posjetio ovu strojarnicu.
82. Ako vas sudbina iznenada dovede u regiju Zwickau, svakako posjetite ovaj muzej, nećete požaliti. Web stranica muzeja i njegove koordinate: 50°43"58"N 12°22"25"E
U glavama većine ljudi u eri pametnih telefona automobili na parni pogon su nešto arhaično što nam mami osmijeh. Steam stranice u povijesti automobilske industrije bile su vrlo svijetle i bez njih je teško zamisliti suvremeni transport općenito. Koliko god skeptici zakonodavstva, kao i naftni lobisti iz različitih zemalja pokušavali ograničiti razvoj parnog automobila, uspjeli su samo privremeno. Uostalom, parni automobil je poput Sfinge. Ideja parnog automobila (tj. pokretanog motorom s vanjskim izgaranjem) i danas je relevantna.
U glavama većine ljudi u eri pametnih telefona automobili na parni pogon su nešto arhaično što nam mami osmijeh.
Tako je 1865. Engleska uvela zabranu kretanja brzih samohodnih kočija na parni pogon. Bilo im je zabranjeno kretati se gradom brže od 3 km/h i ne ispuštati oblake pare, kako ne bi preplašili konje upregnute u obične kočije. Najozbiljniji i najopipljiviji udarac kamionima na parni pogon zadan je već 1933. godine Zakonom o porezu na teška vozila. vozila. I tek 1934., kada su carine na uvoz naftnih derivata smanjene, pobjeda benzina i dizel motori preko pare.
Samo si je Engleska mogla dopustiti da se tako elegantno i smireno ruga napretku. U SAD-u, Francuskoj i Italiji okruženje entuzijastičnih izumitelja doslovno je kipjelo od ideja, a parni automobil dobio je nove oblike i karakteristike. Iako su engleski izumi dali značajan doprinos razvoju parnih vozila, zakoni i predrasude vlasti nisu im dopuštali da u potpunosti sudjeluju u borbi s motorima s unutarnjim izgaranjem. Ali razgovarajmo o svemu redom.
Prapovijesna referenca
Povijest razvoja parnog automobila neraskidivo je povezana s poviješću nastanka i usavršavanja parnog stroja. Kada je u 1. stoljeću po Kr. e. Heron iz Aleksandrije predložio je svoju ideju da natjera paru da okreće metalnu kuglu, ali njegova ideja je tretirana kao ništa više od zabave. Bilo da su druge ideje više zabrinjavale izumitelje, prva osoba koja je postavila parni kotao na kotače bio je redovnik Ferdinand Verbst. Godine 1672. Njegova "igračka" također je tretirana kao zabava. Ali sljedećih četrdeset godina nije bilo uzaludno za povijest parnog stroja.
Dizajn samohodne kočije Isaaca Newtona (1680.), vatrogasni aparat mehaničara Thomasa Saveryja (1698.) i atmosferski motor Thomasa Newcomena (1712.) pokazali su ogroman potencijal korištenja pare za obavljanje mehaničkog rada. Isprva su parni strojevi ispumpavali vodu iz rudnika i dizali terete, ali sredinom 18. stoljeća u poduzećima u Engleskoj bilo je već nekoliko stotina takvih parnih instalacija.
Što je parni stroj? Kako para može pokretati kotače? Princip rada parnog stroja je jednostavan. Voda se zagrijava u zatvorenom spremniku do stanja pare. Para se kroz cijevi ispušta u zatvoreni cilindar i istiskuje klip. Preko srednje klipnjače ovo se translatorno gibanje prenosi na osovinu zamašnjaka.
Ovaj kružni dijagram Rad parnog kotla u praksi je imao značajnih nedostataka.
Prvi dio pare izbio je u oblake, a ohlađeni klip je bio ispod vlastitu težinu spustio dolje za sljedeći ritam. Ova načelna shema rada parnog kotla u praksi je imala značajne nedostatke. Nedostatak sustava za regulaciju tlaka pare često je dovodio do eksplozije kotla. Dovođenje kotla u radno stanje zahtijevalo je dosta vremena i goriva. Konstantno punjenje gorivom i gigantska veličina parne elektrane samo su povećali popis njenih nedostataka.
Novi stroj je 1765. predložio James Watt. Paru koju istiskuje klip usmjerio je u dodatnu kondenzacijsku komoru i eliminirao potrebu stalnog dodavanja vode u kotao. Napokon je 1784. riješio problem kako preraspodijeliti kretanje pare tako da ona gura klip u oba smjera. Zahvaljujući kalemu koji je on napravio, parni je stroj mogao raditi bez prekida između taktova. Ovo načelo dvodjelujućeg toplinskog stroja činilo je temelj većine parne tehnologije.
Mnogi pametni ljudi radili su na stvaranju parnih strojeva. Uostalom, ovo je jednostavan i jeftin način dobivanja energije praktički iz ničega.
Kratki izlet u povijest automobila na parni pogon
No, koliko god uspjesi Britanaca bili grandiozni na tom polju, prvi je parni stroj na kotače postavio Francuz Nicolas Joseph Cugnot.
Cugnov prvi parni automobil
Njegov automobil pojavio se na cestama 1765. godine. Brzina kolica bila je rekordna - 9,5 km/h. U njemu je izumitelj predvidio četiri sjedala za putnike, koji su se mogli voziti prosječnom brzinom od 3,5 km/h. Izumitelju se ovaj uspjeh nije činio dovoljnim.
Potreba za zaustavljanjem kako bi se natočila voda i zapalila nova vatra na svakom kilometru puta nije bila značajan nedostatak, već samo stanje tadašnje umjetnosti.
Odlučio je izumiti topovski traktor. Tako su rođena kolica na tri kotača s masivnim kotlom ispred. Potreba za zaustavljanjem kako bi se natočila voda i zapalila nova vatra na svakom kilometru puta nije bila značajan nedostatak, već samo stanje tadašnje umjetnosti.
Sljedeći Cugnov model iz 1770. godine težio je oko tonu i pol. Nova kolica mogla su prevesti oko dvije tone tereta brzinom od 7 km/h.
Maestra Cugna više je zanimala ideja o stvaranju visokotlačnog parnog stroja. Nije ga zasmetalo ni to što bi bojler mogao eksplodirati. Cunho je bio taj koji je došao na ideju postaviti ložište ispod kotla i nositi "vatru" sa sobom. Osim toga, njegova se "kolica" s pravom mogu nazvati prvim kamionom. Ostavka pokrovitelja i niz revolucija nisu dali majstoru priliku da razvije model u punopravni kamion.
Samouki Oliver Evans i njegov vodozemac
Ideja o stvaranju parnih strojeva imala je univerzalne razmjere. U sjevernoameričkim državama izumitelj Oliver Evans stvorio je pedesetak parnih instalacija na temelju Wattovog stroja. Pokušavajući smanjiti veličinu instalacije Jamesa Watta, dizajnirao je parne strojeve za mlinove brašna. Međutim, Oliver Evans stekao je svjetsku slavu svojim amfibijskim parnim automobilom. Godine 1789. njegov prvi automobil u Sjedinjenim Državama uspješno je prošao kopnene i vodene testove.
Na svoju amfibiju, koju možemo nazvati prototipom terenskih vozila, Evans je ugradio stroj s pritiskom pare od deset atmosfera!
Auto-čamac od devet metara bio je težak oko 15 tona. Parni stroj pokretao je stražnje kotače i propeler. Usput, Oliver Evans također je bio pristaša stvaranja visokotlačnog parnog stroja. Na svoju amfibiju, koju možemo nazvati prototipom terenskih vozila, Evans je ugradio stroj s pritiskom pare od deset atmosfera!
Da su izumitelji 18. i 19. stoljeća imali tehnologiju 21. stoljeća nadohvat ruke, možete li zamisliti koliko bi tehnologije došli!? I to kakva tehnologija!
20. stoljeća i 204 km/h na parnom automobilu Stanley
Da! 18. stoljeće dalo je snažan poticaj razvoju parnog prometa. Brojni i raznoliki dizajni samohodnih parnih kočija počeli su sve više razrjeđivati konjsku vuču na cestama Europe i Amerike. Do početka 20. stoljeća automobili na parni pogon značajno su se proširili i postali poznati simbol svog vremena. Baš kao i fotografija.
18. stoljeće dalo je snažan poticaj razvoju parnog prometa
Upravo su svoju fotografsku tvrtku braća Stanley prodala kada su se 1897. odlučili ozbiljno baviti proizvodnjom parnih automobila u SAD-u. Stvorili su dobro prodavane parne automobile. Ali to im nije bilo dovoljno da ostvare svoje ambiciozne planove. Uostalom, oni su bili samo jedan od mnogih sličnih proizvođača automobila. To je bilo sve dok nisu dizajnirali svoju "raketu".
Upravo su svoju fotografsku tvrtku braća Stanley prodala kada su se 1897. odlučili ozbiljno baviti proizvodnjom parnih automobila u SAD-u.
Naravno, automobili Stanley bili su poznati pouzdan auto. Parna jedinica nalazila se sa stražnje strane, a kotao se zagrijavao pomoću benzinskih ili petrolejskih baklji. Zamašnjak dvosmjernog parnog dvocilindričnog stroja vrti se prema stražnjoj osovini preko lančanog pogona. Nije bilo slučajeva eksplozije kotlova u Stanley Steameru. Ali trebala im je senzacija.
Naravno, automobili Stanley imali su reputaciju pouzdanih automobila.
Svojom "raketom" napravili su senzaciju u cijelom svijetu. 205,4 km/h 1906. godine! Nitko nikada nije vozio tako brzo! Automobil s motorom s unutarnjim izgaranjem oborio je ovaj rekord tek 5 godina kasnije. Stanleyeva parna "Rocket" od šperploče definirala je oblik trkaćih automobila za mnogo godina. No nakon 1917. Stanley Steamer postajao je sve više frustriran konkurencijom jeftinog Forda T i dao je ostavku.
Jedinstveni parni automobili braće Doble
Ova poznata obitelj uspjela je pružiti dostojan otpor benzinski motori sve do početka 30-ih godina XX stoljeća. Nisu gradili automobile za rekorde. Braća su istinski voljela svoje parne automobile. Inače, kako drugačije objasniti saćasti hladnjak i gumb za paljenje koje su izmislili? Njihovi modeli nisu izgledali kao male lokomotive.
Braća Abner i John napravili su revoluciju u parnom prijevozu.
Braća Abner i John napravili su revoluciju u parnom prijevozu. Njegov auto se nije trebao zagrijati 10-20 minuta da bi krenuo. Tipka za paljenje pumpala je kerozin iz rasplinjača u komoru za izgaranje. Tamo je stigao nakon paljenja svjećicom. Voda se zagrijala u nekoliko sekundi, a nakon minutu i pol para je stvorila potreban pritisak i mogli ste krenuti.
Ispušna para je poslana u hladnjak radi kondenzacije i pripreme za sljedeće cikluse. Stoga je za nesmetanu vožnju od 2000 km automobilima Doblov bilo potrebno samo devedeset litara vode u sustavu i nekoliko litara kerozina. Nitko ne može ponuditi takvu učinkovitost! Možda je na sajmu automobila u Detroitu 1917. Stanley upoznao model braće Doble i počeo ukidati njihovu proizvodnju.
Model E postao je najluksuzniji automobil druge polovice 20-ih i najnovija verzija parnog automobila Doblov. Kožna unutrašnjost, polirano drvo i elementi od slonove kosti oduševili su bogate vlasnike unutar automobila. U takvoj se kabini moglo uživati u kilometraži pri brzinama do 160 km/h. Samo 25 sekundi dijelilo je trenutak paljenja od trenutka starta. Automobilu teškom 1,2 tone trebalo je još 10 sekundi da ubrza do 120 km/h!
Sve te brzinske kvalitete bile su ugrađene u četverocilindrični motor. Dva klipa su istiskivala paru pod visokim pritiskom od 140 atmosfera, a druga dva su slala ohlađenu paru niskog pritiska u saćasti kondenzator-radijator. Ali u prvoj polovici 30-ih ovi ljepotan braće Doble više se nisu proizvodili.
Parni kamioni
Međutim, ne treba zaboraviti da se parna vuča brzo razvijala u prijevoz tereta. Upravo su u gradovima parni automobili izazivali alergije među snobovima. Ali teret se mora dostaviti u svim vremenskim uvjetima, a ne samo unutar grada. Što je s međugradskim autobusima i vojnom opremom? Tamo se nećete izvući s malim automobilima.
Promet tereta ima jednu značajnu prednost u odnosu na putnički promet - njegove dimenzije.
Promet tereta ima jednu značajnu prednost u odnosu na putnički promet - njegove dimenzije. Omogućuju vam postavljanje snažnih elektrana bilo gdje u automobilu. Štoviše, to će samo povećati nosivost i sposobnost cross-country. Što se tiče toga kako će kamion izgledati, ljudi nisu uvijek obraćali pozornost na to.
Među parnim kamionima istaknuo bih engleski Sentinel i sovjetski NAMI. Naravno, bilo je i mnogo drugih, na primjer Foden, Fowler, Yorkshire. Ali Sentinel i NAMI su se pokazali najizdržljivijima i proizvodili su se do kraja 50-ih godina prošlog stoljeća. Mogli su raditi na bilo kojem krutom gorivu - ugljenu, drvu, tresetu. „Svejednost“ ovih parnih kamiona izbacila ih je iz utjecaja cijena naftnih derivata, a također je omogućila njihovu upotrebu na teško dostupnim mjestima.
Vrijedni stražar s engleskim naglaskom
Ova dva kamiona razlikuju se ne samo po zemlji proizvodnje. Načela smještaja generatora pare također su bila različita. Sentinele karakterizira gornji i donji položaj parnih strojeva u odnosu na kotao. Kada je postavljen na vrhu, generator pare je dovodio vruću paru izravno u komoru motora, koja je bila povezana s osovinama sustavom kardanskih vratila. Kada je parni stroj bio smješten na dnu, odnosno na šasiji, kotao je zagrijavao vodu i kroz cijevi dovodio paru u stroj, što je jamčilo gubitke temperature.
Sentinele karakterizira gornji i donji položaj parnih strojeva u odnosu na kotao.
Prisutnost lančanog prijenosa od zamašnjaka parnog stroja do kardana bila je tipična za oba tipa. To je omogućilo dizajnerima da unificiraju proizvodnju Sentinela ovisno o kupcu. Za vruće zemlje poput Indije proizvodili su se parni kamioni s nižim, odvojenim kotlom i motorom. Za zemlje s hladnim zimama - s gornjim, kombiniranim tipom.
Za vruće zemlje poput Indije proizvodili su se parni kamioni s nižim, odvojenim kotlom i motorom.
Ovi kamioni koristili su puno dokazanih tehnologija. Navoji i ventili za distribuciju pare, motori s jednostrukim i dvostrukim djelovanjem, visoki ili niski tlak, sa ili bez mjenjača. Međutim, to nije produžilo život engleskim parnim kamionima. Iako su se proizvodile do kraja 50-ih godina XX. stoljeća i čak bile u vojnoj službi prije i tijekom 2. svjetskog rata, ipak su bile glomazne i pomalo su podsjećale na parne lokomotive. A kako nije bilo zainteresiranih za njihovu radikalnu modernizaciju, njihova je sudbina bila zapečaćena.
Iako su se proizvodile do kraja 50-ih godina XX. stoljeća i čak bile u vojnoj službi prije i tijekom 2. svjetskog rata, ipak su bile glomazne i pomalo su podsjećale na parne lokomotive.
Koga briga za što, ali nama – NAS
Oživjeti ratom uništeno gospodarstvo Sovjetski Savez, bilo je potrebno pronaći način da se ne troše izvori nafte, barem na teško dostupnim mjestima - na sjeveru zemlje iu Sibiru. Sovjetski inženjeri dobili su priliku proučiti konstrukciju četverocilindričnog parnog stroja izravnog djelovanja Sentinela postavljenog iznad glave i razviti svoj "odgovor na Chamberlaina".
U 30-ima su ruski instituti i dizajnerski biroi u više navrata pokušavali stvoriti alternativni kamion za drvnu industriju.
U 30-ima su ruski instituti i dizajnerski biroi u više navrata pokušavali stvoriti alternativni kamion za drvnu industriju. Ali svaki put je stvar stala u fazi testiranja. Koristeći vlastito iskustvo i priliku za proučavanje zarobljenih parnih vozila, inženjeri su uspjeli uvjeriti vodstvo zemlje u potrebu za takvim parnim kamionom. Štoviše, benzin košta 24 puta više od ugljena. A troškove drva za ogrjev u tajgi uopće ne treba spominjati.
Skupina dizajnera na čelu s Yu. Shebalinom pojednostavila je parnu jedinicu u cjelini što je više moguće. Spojili su četverocilindrični motor i kotao u jednu cjelinu i smjestili je između karoserije i kabine. Instalirali smo ovu instalaciju na šasiju serijskog YaAZ (MAZ)-200. Rad pare i njezina kondenzacija kombinirani su u zatvorenom ciklusu. Opskrba ingota drva iz bunkera izvršena je automatski.
Tako je nastao NAMI-012, odnosno na šumskim putevima. Očito, princip opskrbe bunkera krutim gorivom i položaj parnog stroja na kamion je posuđen iz prakse postrojenja za proizvodnju plina.
Sudbina vlasnika šuma – NAMI-012
Karakteristike domaćeg parnog kamiona s ravnom platformom i nosača drva NAMI-012 bile su sljedeće
- Nosivost - 6 tona
- Brzina - 45 km/h
- Domet bez punjenja gorivom je 80 km, ako je bilo moguće napuniti zalihu vode, onda 150 km
- Zakretni moment pri malim brzinama – 240 kgm, što je bilo gotovo 5 puta više od osnovnog YaAZ-200
- Kotao s prirodnom cirkulacijom stvorio je tlak od 25 atmosfera i doveo paru do temperature od 420 °C
- Bilo je moguće dopuniti zalihe vode izravno iz rezervoara kroz ejektore
- Potpuno metalna kabina nije imala poklopac i bila je gurnuta naprijed
- Brzina se kontrolirala volumenom pare u motoru pomoću poluge za napajanje/isključivanje. Uz njegovu pomoć, cilindri su napunjeni do 25/40/75%.
- Jedna brzina za vožnju unazad i tri kontrolne papučice.
Ozbiljni nedostaci parnog kamiona bili su potrošnja 400 kg drva za ogrjev na 100 km putovanja i potreba za uklanjanjem vode iz kotla za hladnog vremena.
Ozbiljni nedostaci parnog kamiona bili su potrošnja 400 kg drva za ogrjev na 100 km putovanja i potreba za uklanjanjem vode iz kotla za hladnog vremena. Ali glavni nedostatak koji je bio prisutan u prvom uzorku bila je loša sposobnost prolaza kada je istovaren. Tada se pokazalo da je prednja osovina preopterećena kabinom i parnom jedinicom, u usporedbi sa stražnjom. Nosili su se s ovim zadatkom instaliranjem modernizirane parne elektrane na pogon na sve kotače YaAZ-214. Sada je snaga kamiona NAMI-018 povećana na 125 konjskih snaga.
Ali, nemajući vremena za širenje po cijeloj zemlji, kamioni generatora pare su svi zbrinuti u drugoj polovici 50-ih godina prošlog stoljeća.
Ali, nemajući vremena za širenje po cijeloj zemlji, kamioni generatora pare su svi zbrinuti u drugoj polovici 50-ih godina prošlog stoljeća. Međutim, zajedno s plinskim generatorima. Budući da su troškovi preinake vozila, ekonomski učinak i jednostavnost korištenja bili radno intenzivni i upitni u usporedbi s kamionima na benzin i dizel. Štoviše, u to je vrijeme u Sovjetskom Savezu već bila uspostavljena proizvodnja nafte.
Brz i pristupačan moderan parni automobil
Nemojte misliti da je ideja o automobilu na parni pogon zauvijek zaboravljena. Sada postoji značajan porast interesa za motore alternativne motorima s unutarnjim izgaranjem koji rade na benzin i dizel gorivo. Svjetske rezerve nafte nisu neograničene. Da, a cijena naftnih derivata stalno raste. Dizajneri su se toliko trudili poboljšati motor s unutarnjim izgaranjem da su njihove ideje gotovo dosegle svoju granicu.
Električni automobili, automobili na vodik, automobili na plin i paru ponovno su postale vruće teme. Halo, zaboravljeno 19. stoljeće!
Sada postoji značajan porast interesa za motore alternativne motorima s unutarnjim izgaranjem koji rade na benzin i dizel gorivo.
Britanski inženjer (opet Engleska!) demonstrirao je nove mogućnosti parnog stroja. Stvorio je svoj Inspuration ne samo kako bi pokazao važnost automobila na parni pogon. Njegova zamisao stvorena je za rekorde. 274 km/h – to je brzina koju ubrzava dvanaest kotlova instaliranih na automobilu od 7,6 metara. Samo 40 litara vode dovoljno je da ukapljeni plin u samo jednom trenutku podigne temperaturu pare na 400°C. Zamislite samo, povijesti su bile potrebne 103 godine da obori brzinski rekord za automobil na parni pogon koji je postavio Rocket!
U modernom generatoru pare možete koristiti ugljen u prahu ili drugo jeftino gorivo, na primjer, loživo ulje, ukapljeni plin. Zbog toga su parni automobili uvijek bili i bit će popularni.
Ali da bi došla ekološki prihvatljiva budućnost, ponovno je potrebno svladati otpor naftnih lobista.
Kroz svoju povijest, parni stroj je imao mnogo varijacija utjelovljenja u metalu. Jedna od tih inkarnacija bio je parni rotacijski stroj inženjera strojarstva N.N. Tverskoj. Ovaj parni rotacijski stroj (parni stroj) aktivno se koristio u raznim područjima tehnologije i prometa. U ruskoj tehničkoj tradiciji 19. stoljeća takav se rotacijski motor nazivao rotacijski stroj. Motor se odlikovao izdržljivošću, učinkovitošću i velikim okretnim momentom. Ali dolaskom parnih turbina to je zaboravljeno. U nastavku se nalaze arhivski materijali koje je prikupio autor ove stranice. Materijali su vrlo opsežni, pa je ovdje za sada prikazan samo dio njih.
Ispitivanje vrtnje parnog rotacijskog stroja s komprimiranim zrakom (3,5 atm).
Model je dizajniran za 10 kW snage pri 1500 o / min pri tlaku pare od 28-30 atm.
Krajem 19. stoljeća parni strojevi - "rotacijski strojevi N. Tverskog" su zaboravljeni jer se pokazalo da su klipni parni strojevi jednostavniji i tehnološki napredniji za proizvodnju (za industriju tog vremena), a parne turbine daju više snage .
Ali primjedba o parnim turbinama vrijedi samo za njihovu veliku težinu i ukupne dimenzije. Doista, sa snagom većom od 1,5-2 tisuće kW, višecilindrične parne turbine nadmašuju parne rotacijske motore u svim pogledima, čak i uz visoku cijenu turbina. I početkom 20. stoljeća, kada su brodske elektrane i pogonske jedinice elektrane su počele imati kapacitet od nekoliko desetaka tisuća kilovata, tada su samo turbine mogle pružiti takve mogućnosti.
ALI - parne turbine imaju još jedan nedostatak. Kada se skaliraju njihovi masno-dimenzionalni parametri prema dolje, karakteristike rada parnih turbina naglo se pogoršavaju. Specifična snaga je značajno smanjena, učinkovitost pada, unatoč činjenici da su visoki troškovi proizvodnje i visoki okretaji glavna osovina (potreba za mjenjačem) - ostaju. Zato je – u području snage manje od 1,5 tisuća kW (1,5 MW) gotovo nemoguće pronaći u svim aspektima učinkovitu parnu turbinu, čak i za velike novce...
Zbog toga se u ovoj snazi pojavio čitav "buket" egzotičnih i malo poznatih dizajna. Ali najčešće su i skupe i neučinkovite... Vijčane turbine, Tesline turbine, aksijalne turbine itd.
Ali iz nekog razloga svi su zaboravili na parne "rotacijske strojeve" - rotacijske parne strojeve. U međuvremenu, ovi parni strojevi su višestruko jeftiniji od bilo kojih mehanizama s oštricama i vijcima (ovo govorim s znanjem stvari, kao osoba koja je svojim novcem već napravila više od desetak takvih strojeva). U isto vrijeme, parni "rotacijski rotacijski strojevi" N. Tverskoya imaju snažan okretni moment od vrlo niskih brzina i imaju prosječnu brzinu vrtnje glavne osovine pri punoj brzini od 1000 do 3000 o/min. Oni. Takvi strojevi, bilo da se radi o elektrogeneratoru ili parnom automobilu (kamion, traktor, tegljač), neće zahtijevati mjenjač, spojku itd., nego će svojom osovinom biti izravno povezani s dinamom, kotačima parnog automobila itd. .
Dakle, u obliku parnog rotacijskog stroja - sustava "N. Tverskoy rotacijski stroj", imamo univerzalni parni stroj koji će savršeno generirati električnu energiju pogonjenu kotlom na kruta goriva u udaljenoj šumi ili selu u tajgi, u poljskom kampu , ili proizvoditi električnu energiju u kotlovnici u ruralnom naselju ili “vrti” na procesnu otpadnu toplinu (vrući zrak) u tvornici cigle ili cementa, u ljevaonici itd.
Svi takvi izvori topline imaju snagu manju od 1 mW, zbog čega su konvencionalne turbine ovdje od male koristi. Ali opća tehnička praksa još ne poznaje druge strojeve za recikliranje topline pretvaranjem tlaka nastale pare u rad. Dakle, ta toplina se ne iskorištava ni na koji način - jednostavno se glupo i nepovratno gubi.
Već sam napravio “parni rotacijski stroj” za pogon elektrogeneratora od 3,5 - 5 kW (ovisno o tlaku pare), ako sve bude po planu, uskoro će biti stroj od 25 i 40 kW. Upravo ono što je potrebno za opskrbu jeftinom električnom energijom iz kotla na kruta goriva ili preradu otpadne topline za seosko imanje, malu farmu, poljski kamp itd., itd.
U principu, rotacijski motori se znatno povećavaju, stoga je postavljanjem mnogih sekcija rotora na jednu osovinu lako više puta povećati snagu takvih strojeva jednostavnim povećanjem broja standardnih modula rotora. Odnosno, sasvim je moguće stvoriti parne rotacijske strojeve snage 80-160-240-320 kW ili više...
No, uz srednje i relativno velike parne elektrane, paroenergetski krugovi s malim parnim rotacijskim strojevima bit će traženi iu malim elektranama.
Na primjer, jedan od mojih izuma je “Kamping i turistički električni generator na lokalno kruto gorivo”.
Ispod je video u kojem se testira pojednostavljeni prototip takvog uređaja.
Ali mali parni stroj već veselo i energično vrti svoj električni generator i proizvodi električnu energiju pomoću drva i drugog goriva za pašnjake.
Glavni smjer komercijalne i tehničke primjene parnih rotacijskih strojeva (rotacijskih parnih strojeva) je proizvodnja jeftine električne energije korištenjem jeftinog krutog goriva i zapaljivog otpada. Oni. mala energija - distribuirana proizvodnja električne energije korištenjem parnih rotacijskih strojeva. Zamislite kako bi se rotacijski parni stroj savršeno uklopio u radnu shemu pilane, negdje na ruskom sjeveru ili u Sibiru (Dalekom istoku) gdje nema centralnog napajanja, struju po skupoj cijeni daje dizel generator na dizel gorivo uvezeno izdaleka. Ali sama pilana dnevno proizvede barem pola tone piljevine - ploču koju nema gdje staviti...
Takav drvni otpad ima izravan put u ložište kotla, kotao proizvodi visokotlačnu paru, para pokreće rotacijski parni stroj i vrti električni generator.
Na isti način, moguće je spaljivati neograničene milijune tona otpada od poljoprivrednih usjeva, itd. A tu je i jeftini treset, jeftini termo ugljen i tako dalje. Autor stranice izračunao je da će troškovi goriva pri proizvodnji električne energije putem male parne elektrane (parnog stroja) s parnim rotacijskim strojem snage 500 kW biti od 0,8 do 1.
2 rublje po kilovatu.
Još jedna zanimljiva mogućnost korištenja parnog rotacijskog stroja je ugradnja takvog parnog stroja na parni automobil. Kamion je traktorsko parno vozilo, sa snažnim okretnim momentom i na jeftino kruto gorivo - vrlo potreban parni stroj u poljoprivredi i šumarstvu. Korištenjem suvremenih tehnologija i materijala, kao i korištenjem “Organskog Rankineovog ciklusa” u termodinamičkom ciklusu, moći će se povećati efektivna učinkovitost na 26-28% koristeći jeftino kruto gorivo (ili jeftino tekuće gorivo, kao što je "gorivo za peći" ili rabljeno motorno ulje). Oni. kamion - traktor s parnim strojem
i rotacijski parni stroj sa snagom od oko 100 kW, potrošit će oko 25-28 kg termo ugljena na 100 km (trošak 5-6 rubalja po kg) ili oko 40-45 kg piljevine (cijena u sjever je slobodan)...
Postoji još mnogo zanimljivih i perspektivnih područja primjene rotacijskog parnog stroja, ali veličina ove stranice ne dopušta nam da ih sve detaljno razmotrimo. Kao rezultat toga, parni stroj još uvijek može zauzeti vrlo istaknuto mjesto u mnogim područjima moderne tehnologije iu mnogim sektorima nacionalnog gospodarstva.
LANSIRANJE EKSPERIMENTALNOG MODELA ELEKTRIČNOG GENERATORA PARE S PARNIM STROJEM
svibnja -2018 Nakon dugotrajnih pokusa i prototipova napravljen je mali visokotlačni kotao. Kotao je pod tlakom od 80 atm, tako da će bez problema održavati radni tlak od 40-60 atm. Pustiti u pogon prototip modela parnog aksijalnog klipnog stroja mojeg dizajna. Radi odlično - pogledajte video. Za 12-14 minuta od paljenja na drvu je spremno za proizvodnju pare pod visokim pritiskom.
Sada se počinjem pripremati za komadnu proizvodnju takvih jedinica - visokotlačni kotao, parni stroj (rotacijski ili aksijalni klip) i kondenzator. Postrojenja će raditi u zatvorenom krugu s cirkulacijom voda-para-kondenzat.
Potražnja za takvim generatorima je vrlo velika, jer 60% ruskog teritorija nema centralno napajanje i oslanja se na dizelsku proizvodnju. A cijena dizelskog goriva stalno raste i već je dosegla 41-42 rublje po litri. A i tamo gdje ima struje, energetičari stalno dižu tarife, a traže i veliki novac za priključenje novih kapaciteta.
Zanimanje za vodenu paru kao pristupačan izvor energije javilo se zajedno s prvim znanstvenim spoznajama starih ljudi. Ljudi već tri tisuće godina pokušavaju ukrotiti tu energiju. Koje su glavne faze ovog puta? Čije su misli i projekti naučili čovječanstvo da to maksimalno iskoristi?
Preduvjeti za nastanak parnih strojeva
Potreba za mehanizmima koji mogu olakšati radno intenzivne procese oduvijek je postojala. Otprilike do sredine 18. stoljeća u tu su svrhu korištene vjetrenjače i vodena kola. Mogućnost korištenja energije vjetra izravno ovisi o vremenskim nepogodama. A da bi se koristili vodeni kotači, tvornice su morale biti izgrađene uz obale rijeka, što nije uvijek zgodno ili praktično. A učinkovitost oba bila je izuzetno niska. Bio je temeljno potreban novi motor, lako upravljiv i lišen ovih nedostataka.
Povijest izuma i usavršavanja parnih strojeva
Stvaranje parnog stroja rezultat je mnogo razmišljanja, uspjeha i razočarenja mnogih znanstvenika.
Početak puta
Prvi, izolirani projekti bili su samo zanimljivi kurioziteti. Na primjer, Arhimed dizajnirao parni pištolj, Heron iz Aleksandrije koristio energiju pare za otvaranje vrata drevnih hramova. I istraživači nalaze bilješke o praktičnoj upotrebi energije pare za pokretanje drugih mehanizama u radu Leonardo da Vinci.
Pogledajmo najznačajnije projekte na ovu temu.
U 16. stoljeću arapski inženjer Taghi al Din razvio je dizajn primitivne parne turbine. Međutim, nije dobio praktičnu primjenu zbog jake disperzije mlaza pare koja se dovodi do lopatica turbinskog kotača.
Vratimo se u srednjovjekovnu Francusku. Fizičar i talentirani izumitelj Denis Papin, nakon mnogih neuspješnih projekata, odlučio se za sljedeći dizajn: okomiti cilindar napunjen je vodom, iznad kojeg je postavljen klip.
Cilindar je zagrijan, voda je prokuhala i isparila. Para koja se širila podigla je klip. Bio je fiksiran na gornjoj točki uspona i čekalo se da se cilindar ohladi i para kondenzira. Nakon što se para kondenzirala, u cilindru je nastao vakuum. Klip je, oslobođen pričvršćivanja, pod utjecajem atmosferskog tlaka jurnuo u vakuum. Upravo je taj pad klipa trebao poslužiti kao radni takt.
Dakle, korisni hod klipa uzrokovan je stvaranjem vakuuma uslijed kondenzacije pare i vanjskog (atmosferskog) tlaka.
Jer Papenov parni stroj kao i većina kasnijih projekata, nazvani su parno-atmosferski strojevi.
Ovaj dizajn je imao vrlo značajan nedostatak - nije osigurana ponovljivost ciklusa. Denis dolazi na ideju da paru ne proizvodi u cilindru, već zasebno u parnom kotlu.
U povijest stvaranja Parni motori Denis Papin ušao je kao izumitelj vrlo važnog dijela - parnog kotla.
A budući da se para počela proizvoditi izvan cilindra, sam motor je postao motor s vanjskim izgaranjem. Ali zbog nedostatka distribucijskog mehanizma koji bi osigurao nesmetan rad, ti projekti nisu našli gotovo nikakvu praktičnu primjenu.
Nova faza u razvoju parnih strojeva
Otprilike 50 godina korišten je za crpljenje vode u rudnicima ugljena. Thomas Newcomen parna pumpa. Umnogome je ponavljao prethodne izvedbe, ali je sadržavao vrlo važne nove elemente - cijev za odvod kondenzirane pare i sigurnosni ventil za ispuštanje viška pare.
Njegov značajan nedostatak bio je taj što se cilindar morao ili zagrijati prije ubrizgavanja pare ili ohladiti prije kondenzacije. Ali potreba za takvim motorima bila je toliko velika da su, unatoč njihovoj očitoj neučinkovitosti, posljednje kopije ovih strojeva služile do 1930.
Godine 1765 engleski mehaničar James Watt, počevši poboljšavati Newcomenov stroj, odvojio kondenzator od parnog cilindra.
Postalo je moguće držati cilindar stalno grijanim. Učinkovitost stroja odmah se povećala. Sljedećih godina, Watt će značajno poboljšati svoj model, opremiti ga uređajem za dovod pare s jedne ili druge strane.
Postalo je moguće koristiti ovaj stroj ne samo kao pumpu, već i za pogon raznih strojeva. Watt je dobio patent za svoj izum - kontinuirani parni stroj. Započinje masovna proizvodnja ovih strojeva.
Do početka 19. stoljeća u Engleskoj su radili parni strojevi snage više od 320 W. Počele su ih kupovati i druge europske zemlje. To je pridonijelo značajnom povećanju industrijske proizvodnje u mnogim industrijama kako u samoj Engleskoj tako iu susjednim zemljama.
Dvadeset godina prije Watta, altajski mehaničar Ivan Ivanovič Polzunov radio je na projektu parnog stroja u Rusiji.
Uprava tvornice pozvala ga je da napravi agregat koji bi pokretao puhalo talioničke peći.
Stroj koji je napravio bio je dvocilindrični i osiguravao je neprekidan rad uređaja koji je na njega priključen.
Nakon uspješnog rada više od mjesec i pol, bojler je procurio. Sam Polzunov u to vrijeme više nije bio živ. Auto nije popravljan. I prekrasna kreacija usamljenog ruskog izumitelja bila je zaboravljena.
Zbog zaostalosti tadašnje Rusije svijet je s velikim zakašnjenjem saznao za izum I. I. Polzunova...
Dakle, za rad parnog stroja potrebno je da se para koju proizvodi parni kotao širi i pritišće lopatice klipa ili turbine. A onda se njihovo kretanje prenosilo na druge mehaničke dijelove.
Primjena parnih strojeva u prometu
Unatoč činjenici da učinkovitost parnih strojeva tog vremena nije prelazila 5%, do kraja 18. stoljeća počeli su se aktivno koristiti u poljoprivredi i prometu:
- u Francuskoj se pojavljuje automobil na parni pogon;
- u SAD-u počinje prometovati brod između gradova Philadelphia i Burlington;
- u Engleskoj je demonstrirana željeznička lokomotiva na parni pogon;
- Ruski seljak iz Saratovske pokrajine patentirao je traktor gusjeničar od 20 konjskih snaga koji je napravio. S.;
- Nekoliko puta pokušano je izgraditi zrakoplov s parnim strojem, ali, nažalost, mala snaga tih jedinica u kombinaciji s velikom težinom zrakoplova učinila je te pokušaje neuspješnima.
Do kraja 19. stoljeća parni strojevi, odigravši svoju ulogu u tehničkom napretku društva, ustupaju mjesto električnim motorima.
Parni uređaji u 21. stoljeću
Pojavom novih izvora energije u 20. i 21. stoljeću ponovno se javlja potreba za korištenjem energije pare. Parne turbine postaju sastavni dio nuklearnih elektrana. Para koja ih pokreće dobiva se iz nuklearnog goriva.
Ove turbine također se široko koriste u kondenzacijskim termoelektranama.
U nizu zemalja provode se eksperimenti za proizvodnju pare pomoću sunčeve energije.
Nisu zaboravljeni ni klipni parni strojevi. U planinskim područjima kao lokomotiva Još uvijek se koriste parne lokomotive.
Ovi pouzdani radnici sigurniji su i jeftiniji. Ne trebaju dalekovodi, a gorivo - drvo i jeftini ugljen - uvijek su im pri ruci.
Suvremene tehnologije omogućuju hvatanje do 95% atmosferskih emisija i povećanje učinkovitosti na 21%, tako da su ljudi odlučili da se za sada ne odvajaju od njih i rade na novoj generaciji parnih lokomotiva.
Ako vam je ova poruka bila korisna, bilo bi mi drago da vas vidim
Svoju ekspanziju započinje početkom 19. stoljeća. I već u to vrijeme nisu izgrađene samo velike jedinice za industrijske potrebe, već i dekorativne. Većina njihovih kupaca bili su bogati plemići koji su htjeli zabaviti sebe i svoju djecu. Nakon što su parne jedinice postale dio društva, dekorativni motori počeli su se koristiti na sveučilištima i školama kao obrazovni modeli.
Parni strojevi modernog doba
Početkom 20. stoljeća važnost parnih strojeva počela je opadati. Jedna od rijetkih tvrtki koja je nastavila proizvoditi ukrasne mini-motore bila je britanska tvrtka Mamod, koja vam omogućuje kupnju uzorka takve opreme čak i danas. Ali cijena takvih parnih strojeva lako premašuje dvjesto funti sterlinga, što nije tako malo za sitnicu za nekoliko večeri. Štoviše, za one koji vole sami sastavljati sve vrste mehanizama, mnogo je zanimljivije stvoriti jednostavan parni stroj vlastitim rukama.
Jako jednostavno. Vatra zagrijava posudu s vodom. Pod utjecajem temperature voda se pretvara u paru koja gura klip. Sve dok u posudi ima vode, zamašnjak povezan s klipom će se okretati. Ovo je standardni dijagram strukture parnog stroja. Ali možete sastaviti model s potpuno drugačijom konfiguracijom.
No, prijeđimo s teoretskog dijela na uzbudljivije stvari. Ako ste zainteresirani učiniti nešto vlastitim rukama, a iznenađeni ste takvim egzotičnim strojevima, onda je ovaj članak samo za vas, u kojem ćemo rado govoriti o raznim načinima kako sami sastaviti parni stroj ruke. U isto vrijeme, sam proces stvaranja mehanizma daje radost ne manje od njegovog pokretanja.
Metoda 1: DIY mini parni stroj
Dakle, počnimo. Sastavimo najjednostavniji parni stroj vlastitim rukama. Crteži, složeni alati i posebna znanja nisu potrebni.
Za početak, uzimamo iz bilo kojeg pića. Od njega odrežite donju trećinu. Budući da će rezultat biti oštri rubovi, oni moraju biti savijeni prema unutra kliještima. To radimo pažljivo kako se ne bismo porezali. Budući da većina aluminijskih limenki ima konkavno dno, potrebno ga je izravnati. Dovoljno ga je čvrsto pritisnuti prstom na neku tvrdu površinu.
Na udaljenosti od 1,5 cm od gornjeg ruba dobivenog "stakla" morate napraviti dvije rupe jedna nasuprot drugoj. Za to je preporučljivo koristiti bušilicu jer je potrebno da budu promjera najmanje 3 mm. Na dno tegle stavite ukrasnu svijeću. Sada uzmemo običnu stolnu foliju, zgužvamo je, a zatim omotamo naš mini plamenik sa svih strana.
Mini mlaznice
Zatim morate uzeti komad bakrene cijevi duljine 15-20 cm, važno je da je iznutra šuplja, jer će to biti naš glavni mehanizam za pokretanje strukture. Središnji dio tube se omota oko olovke 2 ili 3 puta da se formira mala spirala.
Sada morate postaviti ovaj element tako da se zakrivljeno mjesto nalazi neposredno iznad fitilja svijeće. Da bismo to učinili, cijevi dajemo oblik slova "M". U isto vrijeme izvlačimo područja koja se spuštaju kroz rupe napravljene u staklenci. Tako je bakrena cijev kruto pričvršćena iznad fitilja, a njezini rubovi djeluju kao neka vrsta mlaznice. Da bi se struktura mogla okretati, potrebno je saviti suprotne krajeve "M-elementa" za 90 stupnjeva u različitim smjerovima. Dizajn parnog stroja je spreman.
Paljenje motora
Staklenka se stavi u posudu s vodom. U ovom slučaju, potrebno je da rubovi cijevi budu ispod njegove površine. Ako mlaznice nisu dovoljno dugačke, možete dodati mali uteg na dno staklenke. Ali pazite da ne utopite cijeli motor.
Sada morate napuniti cijev vodom. Da biste to učinili, možete spustiti jedan kraj u vodu, a drugim uvlačiti zrak kao kroz slamku. Teglu spustimo u vodu. Upalite fitilj svijeće. Nakon nekog vremena voda u spirali će se pretvoriti u paru, koja će pod pritiskom izletjeti iz suprotnih krajeva mlaznica. Staklenka će se vrlo brzo početi okretati u posudi. Ovako smo napravili vlastiti parni stroj. Kao što vidite, sve je jednostavno.
Model parnog stroja za odrasle
Sada zakomplicirajmo zadatak. Sastavimo ozbiljniji parni stroj vlastitim rukama. Prvo morate uzeti limenku s bojom. Morate biti sigurni da je potpuno čist. Na zidu, 2-3 cm od dna, izrežite pravokutnik dimenzija 15 x 5 cm.Duga stranica se postavlja paralelno s dnom staklenke. Izrežemo komad metalne mreže s površinom od 12 x 24 cm. Mjerimo 6 cm s oba kraja duge strane. Savijamo ove dijelove pod kutom od 90 stupnjeva. Dobivamo mali "platformni stol" površine 12 x 12 cm s nogama od 6 cm. Dobivenu strukturu postavljamo na dno staklenke.
Potrebno je napraviti nekoliko rupa po obodu poklopca i postaviti ih u obliku polukruga duž jedne polovice poklopca. Preporučljivo je da rupe imaju promjer od oko 1 cm. To je neophodno kako bi se osigurala pravilna ventilacija unutarnjeg prostora. Parni stroj ne može dobro raditi ako se izvoru vatre ne dovede dovoljno zraka.
Glavni element
Iz bakrene cijevi napravimo spiralu. Trebate uzeti oko 6 metara meke bakrene cijevi promjera 1/4 inča (0,64 cm). Od jednog kraja mjerimo 30 cm, počevši od ove točke, potrebno je napraviti pet zavoja spirale promjera 12 cm svaki. Ostatak cijevi je savijen u 15 prstenova promjera 8 cm, tako da na drugom kraju treba biti 20 cm slobodne cijevi.
Oba vodiča prolaze kroz otvore za ventilaciju na poklopcu posude. Ako se ispostavi da duljina ravnog dijela nije dovoljna za to, tada možete savijati jedan zavoj spirale. Ugljen se postavlja na unaprijed postavljenu platformu. U ovom slučaju, spirala bi trebala biti postavljena točno iznad ove platforme. Ugljen je pažljivo položen između svojih zavoja. Sada se staklenka može zatvoriti. Kao rezultat toga, dobili smo ložište koje će pokretati motor. Parni stroj gotovo je napravljen vlastitim rukama. Lijevo malo.
Posuda za vodu
Sada morate uzeti drugu limenku za boju, ali manje veličine. U središtu njenog poklopca izbušite rupu promjera 1 cm, sa strane staklenke napravite još dvije rupe - jednu gotovo na dnu, drugu iznad, blizu samog poklopca.
Uzeti dvije kore, u čijoj se sredini napravi rupa promjera bakrene cijevi. U jedan čep umetne se 25 cm plastične cijevi, u drugi 10 cm, tako da njihov rub jedva viri iz čepova. Korok s dugom cijevi umetne se u donji otvor male staklenke, a kraća cijev u gornji otvor. Manju limenku postavimo na veću limenku boje tako da rupa na dnu bude na suprotnoj strani od ventilacijskih prolaza velike limenke.
Proizlaziti
Rezultat bi trebao biti sljedeći dizajn. U malu teglicu ulijeva se voda koja kroz rupu na dnu teče u bakrenu cijev. Ispod spirale pali se vatra koja zagrijava bakrenu posudu. Vruća para diže se uz cijev.
Da bi mehanizam bio dovršen potrebno je na gornji kraj bakrene cijevi pričvrstiti klip i zamašnjak. Kao rezultat toga, toplinska energija izgaranja pretvorit će se u mehaničke sile rotacije kotača. Postoji ogroman broj različitih shema za stvaranje takvog motora s vanjskim izgaranjem, ali u svima su uvijek uključena dva elementa - vatra i voda.
Osim ovog dizajna, možete sastaviti parni, ali to je materijal za potpuno zaseban članak.
