в каких двигателях поочередно работаю поршня

Следующим революционным усовершенствованием парово­го двигателя явилось отделение его от рабочей машины. Как это случилось? В 1705 г. Т. Ньюкомен и Коули поставили задачу заменить конную тягу на конкретном рудничном водоподъемнике.

Мощ­ность двигателя

Следующим революционным усовершенствованием парово­го двигателя явилось отделение его от рабочей машины

Как это случилось? В 1705 г. Т Ньюкомен и Коули поставили задачу заменить конную тягу на конкретном рудничном водоподъемнике. Мощ­ность двигателя составляла 4 — 7 кВт, частота 10 — 15 ход/мин, движение штанги насоса могло осуществляться только по вер­тикали.

Однако двигатель над шахтой установить не представля­лось возможным. Что делать? Изобрели передаточный меха­низм — балансир. Он представляет собой часть большого шкива (диаметр его равен расстоянию от штанги до штока двигателя), одна сторона которого связана цепями со штангой 3, а другая — со штоком двигателя 1. Двигатель отделен от рабочей машины. В апреле 1763 г. Иван Иванович Ползунов передал началь­нику Колывано-Вознесенских заводов докладную записку и проект изобретенного им парового двигателя.

В своей записке он ставил вопрос не о двигателе какого-то частного назначения, а о двигателе, который можно было бы использовать для различ­ных нужд, то есть об универсальном двигателе. Паровой двигатель в то время еще не мог обеспечивать не­прерывную работу приводимых механизмов. Как же сделать рабочий процесс поршневой машины непрерывным?

Нужно взять не один, а несколько цилиндров и заставить их работать поочередно на общий вал (пока в одном совершается полезная работа, поршни других приходят в исходное положение). Имен­но такой принцип действия двигателей автомашин, тракторов, судовых установок, комбайнов, самолетов. Ползунов представил проект первого в мире теплового поршневого двигателя, непрерывная работа которого обеспечи­валась использованием двух цилиндров.

Поршни этих цилинд­ров 1 и 2 были связаны между собой и поочередно передавали работу на общий вал. Оба поршня были уравновешены, и влия­ние атмосферного давления на их работу полностью исключе­но; двигатель был уже не "пароатмосферным", а "чисто" паро­вым, с избыточным давлением пара. Были ли попытки устано­вить два цилиндра в паровой машине до Ползунова?

Впервые два цилиндра появились на рисунке Якоба Леупольда, опубли­кованном в 1724 г. в Лейпциге. Но Леупольд не связал эти ци­линдры в единый механизм, в результате получил непрерыв­ность только в подаче воды - каждый цилиндр работал как бы "сам по себе". Чтобы поршни могли возвращаться в ис­ходное положение под действием силы тяжести, они были за­литы свинцом, а поочередность работы цилиндров обеспечива­лась системой пароводораспределения

В целом эту установку можно представить в виде двух установленных рядом отдель­ных насосов. В паровом двигателе Ползунова поршни поочередно и бес­прерывно приводили в качательное движение общий шкив, связанный цепями со шкивом приводимого механизма (воз­духодувных мехов).

В проекте не предусматривалось получе­ние вращательного движения, однако работа двигателя не зави­села от работы приводимого механизма. Двигатель и приводи­мый механизм можно было разъединить, для чего достаточно убрать цепи, связывающие шкивы; двигатель при этом сохра­нял свою работоспособность

В дополнение к проекту Ползу­нов разработал схему механизма парового двигателя со враща­тельным движением, в котором уже присутствовали маховик и кривошипно-ползунный механизм. Наличие валов и шкивов расширяло область использования машины, делало ее способ­ной "по воле нашей что потребно будет исправлять".

Введение двух цилиндров, работающих на общий вал, потре­бовало решения еще одной сложной задачи — разработки парово-дораспределительного механизма. В решении этой задачи Ползу­нов превзошел Бейтона, сконструировавшего пароводораспреде-лительный механизм к паровому двигателю Ньюкомена. В част­ности, в механизме Бейтона имелось 24 детали, а в механизме Ползунова — только 13 деталей. несравненно тонкой пленкой воды, очень напоминающей пузырь.

Эта теория оказалась невозможной для практического воплоще­ния

Опираясь на нее, Тривальд построил паровую машину, ко­торая работать "отказалась" — котел был слишком мал и неис­числимое количество воздуха в ее цилиндр попадать не могло. Практики при решении аналогичных вопросов действовали вернее. Когда Ньюкомену и Коули предложили построить паро­вой двигатель с цилиндром диаметром 33 дюйма (838,2 мм), они от этой затеи отказались, полагая, что котел не может обес­печить паром такой большой цилиндр. Теоретик Тривальд оце­нил это как неверный принцип, которым руководствовались изобретатели, полагая, что пар восстает или генерируется путем кипячения воды пропорционально ее количеству.

Другой практик - И.И. Ползунов писал о "парах, из воды восстающих", констатируя, что "теория, а особливо в воздуш­ных и огненных делах … великой тьмой закрыта". Д

Папен хорошо разобрался в вопросах, относящихся к воде и пару. Он писал, что вода, будучи превращена в пар, имеет упругую силу, подобно воздуху…, он правильно описал процесс конденсации пара и образования вакуума. Это, кстати, было на 46 лет раньше появления книги Тривальда!

Но Папен не обладал .практическими навыками и, объяснив цикл парового двигателя, который и сейчас используют в термодинамике, а также создав принципиальные чертежи, не смог воплотить их в работоспособ­ную машину. Леупольд, предложивший два цилиндра для непре­рывной работы парового насоса и применивший впервые пар из­быточного давления с выхлопом в атмосферу, даже не сделал по­пытки реализовать свои прогрессивные предложения на практи­ке. Это изобретение запатентовал спустя 45 лет Джеймс Уатт. Великий английский изобретатель был удачливее своих предшественников.

Это во многом объясняется тем, что он, бу­дучи хорошим практиком, работал в окружении теоретически подготовленных ученых, которые не только знали современную им науку, но и продвигали ее вперед. Уатт и сам проводил упор­ные и длительные исследования, обогатил науку о теплопереда­че точными данными об удельном объеме водяного пара, о зави­симости его температуры от давления, о теплоте парообразо­вания.

Похожие статьи:

Полезные советы → Как правильно выйти из заноса

Полезные советы → Как правильно переехать «лежачего полицейского»

Полезные советы → Как защитить свой автомобиль и имущество от воровства?

Полезные советы → Секретные буквы в вашем автомобиле

Полезные советы → Правила зимнего вождения