न्यूकॉमन्स स्टीम इंजिन विषयावरील संदेश. थॉमस न्यूकॉमनने काय शोध लावला? न्यूकॉमन स्टीम इंजिन आकृती

थॉमस न्यूकॉमनचा जन्म डार्टमंड येथे 1664 मध्ये, 24 फेब्रुवारी रोजी झाला. हा माणूस १७२९ मध्ये लंडनमध्ये मरण पावला. थॉमस न्यूकॉमन का प्रसिद्ध आहे हे आपण लेखातून शिकतो.

चरित्र

मॉडबरीपासून फार दूर नाही, जिथे सेवेरीने पहिले प्रयोग केले, ते डार्टमंडचे बंदर शहर होते. थॉमस न्यूकॉमन नावाचा एक चांगला मेकॅनिक आणि लोहार तिथे राहत होता. त्याच्या कामाचे ऑर्डर सर्व स्थानिक रहिवाशांकडून आले. त्याने शहराच्या काठावर असलेले लोहाराचे छोटे दुकान ताब्यात घेतले.

थॉमस न्यूकॉमन प्रसिद्ध शास्त्रज्ञ नव्हता, वैज्ञानिक कामे प्रकाशित केली नाहीत, रॉयलचा सदस्य नव्हता या माणसाने आकर्षित केले नाही विशेष लक्ष. त्यामुळे त्याच्या जीवनाची आणि कुटुंबाची माहिती कोठेही जतन केलेली नाही. पण एके दिवशी असे दिसून आले की थॉमस एक उत्कृष्ट मास्टर होता ज्याने स्टीम इंजिन तयार केले.

शोधाची पार्श्वभूमी

डार्टमंडजवळ काही खाणी होत्या. थॉमस एक लोहार आणि दुरुस्ती करणारा होता विविध उपकरणे. हे अगदी स्पष्ट आहे की तो सेवेरीच्या शोधाशी व्यवहार करत होता. थॉमस अनेकदा खाणींमध्ये बसवलेल्या पंपांशी छेडछाड करत असे. ते मानवी स्नायूंच्या शक्तीने चालवले गेले. हे पाहून लोहार यांनी यंत्रणा सुधारण्याचे ठरवले. ऐसें प्रसिद्ध थॉमस न्यूकॉमनची कार. हे सांगण्यासारखे आहे की तो अर्थातच या क्षेत्रातील पायनियर नव्हता. तथापि थॉमस न्यूकॉमन आणि त्याचे स्टीम इंजिनत्या वर्षांत उद्योगाच्या विकासाला चालना मिळाली.

नवीन यंत्रणेची वैशिष्ट्ये

थॉमस न्यूकॉमनचे वाफेचे इंजिनइतर शोधकांच्या घडामोडी लक्षात घेऊन तयार केले गेले. लोहाराने काउली (प्लंबर) याला त्याचा सहाय्यक म्हणून घेतले. त्याच्या उपकरणामध्ये, न्यूकॉमनने त्याच्या आधी केलेल्या तर्कशुद्ध कल्पना आणि घडामोडींचा वापर केला. पापिन सिलेंडरचा आधार घेतला गेला. तथापि, उपकरणातील स्टीम, जे पिस्टन वाढवण्याची खात्री देते, सेवेरी प्रमाणेच वेगळ्या बॉयलरमध्ये होते.

कृतीची यंत्रणा

युनिटने खालील योजनेनुसार काम केले. एका बॉयलरमध्ये होते शिक्षण सुरु ठेवणेजोडी हा कंटेनर टॅपने सुसज्ज होता. एका ठराविक क्षणी ते उघडले आणि वाफ सिलिंडरमध्ये शिरली. खर्च वाढला. तो, यामधून, साखळी आणि बॅलन्सरद्वारे पाण्याच्या पंपमधून रॉडशी जोडला गेला. पिस्टन वर सरकल्यावर तो खाली सरकला. सिलेंडरची संपूर्ण पोकळी वाफेने भरलेली होती. यानंतर, दुसरा टॅप मॅन्युअली उघडला गेला. त्यातून थंड पाणी सिलिंडरमध्ये शिरले. त्यानुसार, वाफेचे घनरूप झाले आणि कंटेनरच्या आत एक व्हॅक्यूम तयार झाला. वातावरणीय दाबाच्या प्रभावाखाली पिस्टन कमी झाला. त्याचवेळी त्याने पाठीमागून बॅलन्सरची साखळी ओढली. पंपाचा रॉड वरच्या दिशेने सरकत होता. त्यानुसार पुढील भागाचे पाणी उपसण्यात आले. मग सायकल पुन्हा पुनरावृत्ती होते.

स्थापना अडचणी

न्यूकॉमनने तयार केलेले यंत्र मधूनमधून काम करत होते. त्यानुसार चालना देणारी यंत्रणा होऊ शकली नाही औद्योगिक उपकरणेज्यासाठी सतत हालचाल आवश्यक होती. तथापि, हे शोधकर्त्याचे ध्येय नव्हते. नवोदितांना एक पंप तयार करायचा होता ज्याचा वापर खाणीतून पाणी बाहेर काढण्यासाठी केला जाऊ शकतो. शोधक हेच करण्यात यशस्वी झाले. गाडीची उंची अंदाजे चार-पाच मजली इमारतीएवढी होती.

याव्यतिरिक्त, डिव्हाइस खूप "खादाड" होते. स्थापनेची देखभाल दोन लोकांनी केली होती. एकाने सतत बॉयलरमध्ये कोळसा टाकला. थंड पाणी आणि वाफ येऊ देणाऱ्या नळांसाठी दुसरा जबाबदार होता. अर्थात ते खूप कष्टाचे होते. न्यूकॉमनच्या कारची शक्ती 8 एचपी होती. सह. यामुळे, 80 मीटर खोलीतून पाणी उचलले जाऊ शकते, इंधनाचा वापर 25 किलो कोळसा/तास प्रति 1 लिटर होता. सह. शोधकर्त्याने 1705 मध्ये त्याचे पहिले प्रयोग सुरू केले. योग्यरित्या काम करणारे उपकरण बनवण्यासाठी त्याला सुमारे दहा वर्षे लागली.

व्यावहारिक वापर

इंग्लंड, जर्मनी आणि फ्रान्समधील धातू आणि कोळशाच्या खाणींमध्ये न्यूकॉमन यंत्राचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात होता. हे उपकरण प्रामुख्याने खाण उद्योगात वापरले जात असे. मध्ये पाण्याच्या पाइपलाइनचा पुरवठा करण्यासाठीही त्याचा वापर केला जात होता प्रमुख शहरे. मशीन खूप अवजड होते आणि भरपूर इंधन वापरते या वस्तुस्थितीमुळे, ते प्रामुख्याने अत्यंत विशिष्ट हेतूंसाठी वापरले गेले. शोधक कधीही युनिटमधून सार्वत्रिक यंत्रणा बनवू शकला नाही. तथापि, स्थापना वॅटने आधार म्हणून घेतली, ज्याने तयार केले नवीन मॉडेलवाफेचे इंजिन.

नळ अनेकदा मुलांनी उघडले. कॉर्नवॉलमध्ये, हम्फ्रे पॉटरने न्यूकॉमन्स मशीनवर काम केले. नीरस क्रियाकलापाने मुलाला स्वतंत्रपणे हे नळ उघडे आणि बंद करण्याचा विचार करण्यास प्रवृत्त केले. त्याने वायरचे दोन तुकडे घेतले आणि हँडल बॅलन्सरला जोडले. हे एका विशिष्ट गणनेसह केले गेले. बॅलन्सर, पिस्टनची हालचाल वळवत असताना, आवश्यकतेनुसार नळ बंद आणि उघडण्यास सुरुवात केली. या नाविन्याला मुलाच्या नावावरून पॉटर मेकॅनिझम म्हटले जाऊ लागले.

निष्कर्ष

न्यूकॉमनला त्याच्या शोधासाठी पेटंट मिळाले नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की अशा लिफ्टची नोंदणी सेवेरीने 1698 मध्ये आधीच केली होती. त्यानुसार, युनिट वापरण्याची कोणतीही शक्यता आधीच नियुक्त केली गेली होती. पण काही काळानंतर, सेव्हरी आणि न्यूकॉमन कारवर एकत्र काम करू लागले.

डेनिस पापिनने स्टीम इंजिनचे पहिले कार्यरत मॉडेल तयार केले, ज्याचा तोटा असा होता की त्याने फक्त एक चक्र चालवले, त्यानंतर इंजिन थंड करणे, वेगळे करणे आणि पुन्हा एकत्र करणे आवश्यक होते. हे डिझाइन केवळ प्रात्यक्षिक हेतूंसाठी वापरले जाऊ शकते, परंतु उपयुक्त कार्य करण्यासाठी ते पूर्णपणे अनुपयुक्त होते. हे सिलेंडरमध्ये थेट पाणी गरम झाल्यामुळे होते, यामुळे सिलेंडर स्वतः सतत गरम अवस्थेत होता आणि पिस्टन परत येऊ शकत नव्हता. प्रारंभिक स्थिती. म्हणून, पापेनच्या अनुयायांनी पाणी गरम करण्यासाठी स्वतंत्र कंटेनर वापरला - एक स्टीम बॉयलर.

उत्पादनात वापरले जाणारे आणि पेटंट केलेले पहिले वाफेचे इंजिन "फायर इंजिन" होते, जे इंग्रज अभियंता आणि खाण मालक थॉमस सेव्हरी यांनी 1698 मध्ये डिझाइन केले होते. तो वाफेचा पंप होता, इंजिन नाही: त्यात पिस्टनसह सिलेंडर नव्हता, जो हलवल्यावर काहीतरी हालचाल करेल. या उपकरणाची सर्वात महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे पंप चालवण्याची वाफ एका वेगळ्या बॉयलरमध्ये तयार केली जात असे. हे खूप धोकादायक होते कारण उच्च वाफेच्या दाबामुळे कधीकधी टाक्या आणि इंजिन पाईप्सचा स्फोट होतो, म्हणून सेवेरी त्याचा पंप किती शक्तिशाली आहे याची काळजी घेत असे.

मशीनने खालीलप्रमाणे काम केले: प्रथम, एक सीलबंद टाकी वाफेने भरली गेली, नंतर टाकीची बाह्य पृष्ठभाग थंड पाण्याने थंड केली गेली, ज्यामुळे स्टीम घनरूप होऊन टाकीमध्ये आंशिक व्हॅक्यूम तयार झाला. यानंतर, शाफ्टच्या तळापासून पाणी इनटेक पाईपद्वारे टाकीमध्ये शोषले गेले आणि वाफेचा पुढील भाग सादर केल्यानंतर ते आउटलेटद्वारे बाहेर फेकले गेले. पाईप्सवर व्हॉल्व्ह स्थापित केले गेले होते जे पाणी फक्त शाफ्टमधून टाकीपर्यंत जाऊ देत होते आणि टाकीपासून गटरमध्ये ते उलट दिशेने जाऊ देत नव्हते; त्यानंतर चक्राची पुनरावृत्ती झाली, परंतु केवळ 10.36 मीटरपेक्षा कमी खोलीतून पाणी उचलले जाऊ शकते, कारण प्रत्यक्षात वातावरणाचा दाब होता ज्यामुळे ते बाहेर ढकलले गेले.

सेवेरी पंपमध्ये गंभीर तोटे होते: ते कुचकामी होते, कारण कंटेनरच्या थंड होण्याच्या वेळी प्रत्येक वेळी वाफेची उष्णता नष्ट होते, ऑपरेशन दरम्यान ते भरपूर इंधन वापरत होते, ते अधूनमधून काम करत होते - पाणी वेगळ्या भागांमध्ये बाहेर काढले जात होते. ती चालवण्यासाठी युनिव्हर्सल मोटर म्हणून वापरली जाऊ शकत नाही विविध मशीन्सआणि यंत्रणा, कारण ते बहुतेक सतत कार्यरत असतात. तथापि, सेवेरी पंपाने शोधकांना ही साधी कल्पना समजण्यास मदत केली वाफेची इंजिनेवेगळ्या बॉयलरमधून वाफेचा वापर करावा.

1712 मध्ये, इंग्लिश लोहार थॉमस न्यूकॉमन, सेवेरी इंजिनचा आधार म्हणून वापर करून, काच निर्माता जॉन कुली यांच्यासमवेत त्याचे प्रदर्शन केले. नैसर्गिकरित्या आकांक्षी इंजिन"मागील इंजिनच्या विपरीत, या इंजिनमध्ये वेगळा पिस्टन सिलेंडर आणि वेगळा पंप सिलिंडर होता. हे यंत्र स्टॅफोर्डशायरमधील कोळशाच्या खाणीत पाणी उपसण्यासाठी बसवण्यात आले होते. हे एक सुधारित सेवेरी स्टीम इंजिन होते, ज्यामध्ये ते कमी करण्यात आले होते. ऑपरेटिंग दबावजोडी

बॉयलरमधून वाफेने सिलेंडरच्या पायथ्याशी प्रवेश केला आणि पिस्टन वरच्या दिशेने वाढवला. सिलेंडरमध्ये इंजेक्ट केल्यावर थंड पाणीस्टीम कंडेन्स्ड, सिलेंडरमध्ये व्हॅक्यूम तयार झाला आणि वातावरणाच्या दाबाच्या प्रभावाखाली पिस्टन खाली पडला. या रिव्हर्स स्ट्रोकने सिलेंडरमधून पाणी काढून टाकले आणि रॉकरच्या हाताला जोडलेल्या साखळीद्वारे पंप रॉड वर उचलला. जेव्हा पिस्टन आत होता सर्वात कमी बिंदूत्याच्या कोर्स दरम्यान, वाफेने पुन्हा सिलेंडरमध्ये प्रवेश केला आणि पंप रॉड किंवा रॉकर आर्मला जोडलेल्या काउंटरवेटच्या मदतीने पिस्टन त्याच्या मूळ स्थितीत आला. यानंतर, सायकलची पुनरावृत्ती झाली. हे तंत्रज्ञान आता बांधकाम साइट्सवर कंक्रीट पंपांद्वारे वापरले जाते. सिलेंडर आणि पिस्टनमधील अंतर दूर करण्यासाठी, न्यूकॉमनने नंतरच्या शेवटी एक लवचिक लेदर डिस्क जोडली आणि त्यावर थोडे पाणी ओतले.

न्यूकॉमन पंप हे पहिले वाफेचे इंजिन होते जे मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आणि 50 वर्षांहून अधिक काळ संपूर्ण युरोपमध्ये वापरले गेले. एका दिवसात, 25 लोक आणि 10 घोड्यांच्या टीमने, शिफ्टमध्ये काम करत, पूर्वी एका आठवड्यात पूर्ण केलेले काम तिने पूर्ण केले. 1775 मध्ये परत मोठी गाडी, जॉन स्मिथने बांधले, दोन आठवड्यात क्रोन्स्टॅटमधील कोरड्या डॉकचा निचरा केला. पूर्वी, उच्च पवन टर्बाइन वापरणे, यास एक वर्ष लागायचे.

न्यूकॉमनचे मशीन यशस्वी ठरले, परंतु ते परिपूर्ण नाही. याने केवळ 1% औष्णिक ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर केले आणि परिणामी, मोठ्या प्रमाणात इंधन वापरले, तथापि, जेव्हा मशीनने कोळशाच्या खाणींमध्ये काम केले तेव्हा फारसा फरक पडला नाही. तसेच, असमान धावण्यामुळे, न्यूकॉमनच्या गाड्या अनेकदा तुटल्या.

न्यूकॉमनला त्याच्या शोधाचे पेटंट मिळू शकले नाही, कारण स्टीम वॉटर लिफ्टचे पेटंट थॉमस सेव्हरी यांनी घेतले होते, ज्यांच्यासोबत न्यूकॉमनने नंतर सहकार्य केले. न्यूकॉमनचे स्टीम इंजिन हे सार्वत्रिक इंजिन नव्हते आणि ते केवळ पंप म्हणून काम करू शकत होते. जहाजावरील पॅडल व्हील फिरवण्यासाठी पिस्टनची परस्पर गती वापरण्याचा न्यूकमनचा प्रयत्न अयशस्वी झाला.

सर्वसाधारणपणे, कोळसा उद्योग जतन करण्यात न्यूकॉमनच्या मशीन्सने मोठी भूमिका बजावली: त्यांच्या मदतीने, अनेक पूरग्रस्त खाणींमध्ये कोळसा खाण पुन्हा सुरू करणे शक्य झाले. न्यूकमनची योग्यता या वस्तुस्थितीमध्ये देखील आहे की वाफेचा वापर करून उत्पादनाची कल्पना प्रत्यक्षात आणणाऱ्यांपैकी तो पहिला होता. यांत्रिक काम.

रशियामध्ये, थेट चालविण्यास सक्षम असलेले पहिले वाफेचे इंजिन 25 एप्रिल 1763 रोजी I.I.ने प्रस्तावित केले होते. पोलझुनोव्ह, अल्ताईच्या कोलिव्हानो-वोस्क्रेसेन्स्की खाण प्रकल्पातील मेकॅनिक. हे यंत्र घुंगरू चालवण्याच्या उद्देशाने होते. हा प्रकल्प कारखान्यांच्या प्रमुखांनी मंजूर केला, ज्याने तो सेंट पीटर्सबर्गला पाठवला, जिथे पोलझुनोव्हच्या स्टीम इंजिनला मान्यता मिळाली.

पोलझुनोव्हने प्रथम तयार करण्याचा प्रस्ताव दिला छोटी कार, जेथे नवीन शोधात अपरिहार्य असलेल्या सर्व कमतरता ओळखणे आणि दूर करणे शक्य होईल. कारखाना व्यवस्थापनाने हे मान्य केले नाही आणि एकाच वेळी मोठी कार तयार करण्याचा निर्णय घेतला. त्याचे बांधकाम पोलझुनोव्हकडे सोपविण्यात आले होते, ज्यांना दोन कारागीर आणि अनेक सहायक कामगारांनी मदत केली होती. ही कार एक वर्ष नऊ महिन्यांसाठी तयार करण्यात आली होती. जेव्हा मशीनने पहिली चाचणी उत्तीर्ण केली तेव्हा शोधक क्षणिक सेवनाने आजारी पडला आणि अंतिम चाचण्यांच्या काही दिवस आधी त्याचा मृत्यू झाला.

23 मे, 1766 रोजी, पोलझुनोव्हचे विद्यार्थी लेव्हझिन आणि चेर्नित्सिन यांनी एकट्याने अंतिम चाचण्या सुरू केल्या. वाफेचे इंजिन, आणि 7 ऑगस्ट 1766 रोजी, संपूर्ण स्थापना - एक स्टीम इंजिन आणि एक शक्तिशाली ब्लोअर - कार्यान्वित करण्यात आला. ऑपरेशनच्या तीन महिन्यांच्या आत, पोलझुनोव्हच्या मशीनने केवळ त्याच्या बांधकामाच्या सर्व खर्चाचे समर्थन केले नाही तर त्याच्या किंमतीच्या चौपट निव्वळ नफा देखील कमावला.

10 नोव्हेंबर 1766 रोजी बॉयलर लीक होऊन मशीन बंद पडली. ही खराबी सहजपणे दूर केली जाऊ शकते हे असूनही, कारखाना व्यवस्थापनाला, यांत्रिकीकरणात रस नसल्यामुळे, पोलझुनोव्हची निर्मिती सोडून दिली. पुढील तीस वर्षांत, मशीन निष्क्रिय होते, आणि 1779 मध्ये ते मोडून टाकले.

लेख प्रकाशित 02/08/2015 15:29 अंतिम संपादित 02/08/2015 15:36

मॉडबरी शहरापासून फार दूर नाही, जिथे त्याने सेवेरी स्टीम पंपचा पहिला प्रयोग केला, त्या वेळी एक चांगला लोहार आणि मेकॅनिक, थॉमस न्यूकॉमन, डार्टमाउथच्या छोट्या बंदर शहरात राहत होता. शहराच्या काठावर उभ्या असलेल्या एका छोट्या फोर्जमध्ये त्याने स्थानिक रहिवाशांच्या ऑर्डरची अंमलबजावणी केली. न्यूकॉमन लंडनच्या रॉयल सोसायटीचे सदस्य नव्हते आणि त्यांनी वैज्ञानिक पुस्तके प्रकाशित केली नाहीत. त्याने स्वतःकडे इतके कमी लक्ष वेधले की त्याच्या जीवनाबद्दलची माहिती कोठेही जतन केलेली नाही. जेव्हा असे दिसून आले की तो एक अद्भुत मास्टर होता ज्याने एक मोठा शोध लावला होता, तेव्हा त्याच्या चरित्रातील तथ्ये पुनर्संचयित करणे केवळ शक्य नव्हते, परंतु ज्या ठिकाणी त्याला दफन केले गेले होते ते देखील सापडले नाही.

डार्टमाउथजवळ अनेक खाणी होत्या. जवळजवळ नक्कीच न्यूकॉमन, जो दुरुस्ती करत होता भिन्न उपकरणे, खाणींमध्ये स्थापित केलेल्या सेवेरी मशीन्सचा सामना करावा लागला. त्याहूनही अधिक वेळा तो खाणीच्या पंपांवर टिंकर करत असे. ते काम करणाऱ्या हातांनी चालवले होते. कठोर शारीरिक श्रम मदत करू शकत नाही परंतु निराशाजनक छाप निर्माण करू शकत नाही. म्हणून, जेव्हा न्यूकॉमन स्टीम सिलेंडरशी परिचित झाला, ज्याने वर आणि खाली समान हालचाली निर्माण केल्या, तेव्हा त्याला पेपेन मशीनने कामगाराची स्नायू शक्ती बदलण्याची कल्पना सुचली.

न्यूकॉमनने प्लंबर काउलीला सहाय्यक म्हणून घेतले आणि ते एकत्र कामाला लागले. IN नवीन गाडीन्यूकॉमनने त्याच्या आधी केलेल्या वाजवी घडामोडी आणि कल्पना वापरल्या. आधार म्हणून, त्याने पॅपिन पिस्टनसह एक सिलेंडर घेतला, परंतु पिस्टन उचलण्यासाठी त्याच्या मशीनमधील वाफ सेवेरी सारख्या वेगळ्या बॉयलरमध्ये प्राप्त झाली.

न्यूकॉमन्स मशीनने खालीलप्रमाणे काम केले. स्टीम बॉयलरमध्ये सतत वाफ निर्माण होत होती.

न्यूकॉमन्स इंजिनचे खोदकाम. ही प्रतिमा Desagliers's A Course in Experimental Philosophy, 1744 मधील रेखाचित्रातून कॉपी केली गेली आहे, जी 1717 च्या हेन्री बीटनच्या खोदकामाची सुधारित प्रत आहे. हे कदाचित न्यूकॉमनचे दुसरे इंजिन आहे, जे 1714 च्या सुमारास वॉर्कशायरमधील ग्रीफ कोलियरी येथे स्थापित केले गेले.

एका विशिष्ट क्षणी, झडप उघडली, दबावाखाली वाफ सिलिंडरमध्ये प्रवेश केली गेली आणि पिस्टन वर उचलला. पिस्टन, साखळी आणि बॅलन्सर (स्विंगिंग लीव्हर) द्वारे, वॉटर पंप रॉडशी जोडलेला होता, जो पिस्टन वर गेल्यावर खाली गेला. सिलेंडरची संपूर्ण पोकळी वाफेने भरली. मग दुसरा टॅप व्यक्तिचलितपणे उघडला गेला, ज्याद्वारे सिलेंडरमध्ये थंड पाणी इंजेक्ट केले गेले. स्टीम कंडेन्स्ड आणि सिलेंडरमध्ये व्हॅक्यूम तयार झाला. वातावरणीय दाबाच्या प्रभावाखाली, पिस्टन कमी केला आणि त्याच्या मागे बॅलेंसर चेन खेचला. त्याच वेळी, पाण्याचा पंप रॉड वर गेला आणि पंपाने पाण्याचा पुढील भाग बाहेर काढला. मग सुरुवातीपासून सर्वकाही पुनरावृत्ती होते.

न्यूकॉमनचे मशीन मधूनमधून काम करत होते आणि त्यामुळे ते ऑपरेट करू शकत नव्हते औद्योगिक मशीनआणि यंत्रणा ज्यांना त्यांच्या ऑपरेशनसाठी सतत हालचाल आवश्यक आहे. पण हे न्यूकॉमनचे ध्येय नव्हते जे खोल खाणीतून पाणी बाहेर काढू शकेल असा पंप बनवू इच्छित होते. आणि तो यशस्वी झाला.

न्यूकमन्सची गाडी चार ते पाच मजली इमारतीच्या उंचीची होती. तिच्या पूर्ववर्तींकडून तिला प्रचंड "खादाडपणा" वारसा मिळाला: 50 घोड्यांना तिला इंधन पुरवण्यासाठी वेळ मिळाला नाही. त्याची सेवा किमान दोन जणांनी केली होती. एक - फायरमन - बॉयलरच्या "अतृप्त तोंडात" सतत कोळसा फेकत होता आणि दुसरा टॅप नियंत्रित करतो ज्यामुळे सिलेंडरमध्ये वाफ आणि थंड पाणी येऊ शकते. हे कठीण, थकवणारे काम होते.

दुसरे फंक्शन - टॅप उघडणे - बहुतेकदा अशाच एका मुलाने कॉर्नवॉलमध्ये न्यूकॉमन्स मशीनवर काम केले. वरवर पाहता, नीरस कामाने त्याला एका अनपेक्षित विचाराकडे ढकलले: “मशीनला आवश्यक असताना नळ उघडण्यास आणि बंद करण्यास भाग पाडणे शक्य आहे का? मग आम्ही रस्त्यावर धावू शकतो किंवा एखादे पुस्तक वाचू शकतो.” हम्फ्रेने वायरचे दोन तुकडे घेतले आणि त्यांचा वापर क्रेनच्या हँडलला बॅलन्सरला जोडण्यासाठी केला. त्याने हे अशा प्रकारे केले की बॅलन्सर, पिस्टनच्या स्ट्रोकनंतर वळला, योग्य वेळी नळ उघडू आणि बंद करू लागला. वाफ आणि पाणी आपोआप वितरीत करण्यासाठी या उपकरणाला "पॉटर मेकॅनिझम" म्हटले जाऊ लागले - मुलाच्या शोधकाचे नाव.

साइटवरील सामग्रीवर आधारित: oldinvent.ru

पृष्ठाची वर्तमान आवृत्ती अद्याप अनुभवी सहभागींद्वारे सत्यापित केलेली नाही आणि ऑगस्ट 26, 2013 रोजी सत्यापित केलेल्या आवृत्तीपेक्षा लक्षणीय भिन्न असू शकते; चेक आवश्यक आहेत.

न्यूकॉमन स्टीम इंजिन- एक वाफे-वातावरण यंत्र, जे खाणींमध्ये पाणी उपसण्यासाठी वापरले जात होते आणि 18 व्या शतकात व्यापक झाले.

टर्बाइन-प्रकारचे वाफेचे इंजिन (इओलिपाइल) चा शोध अलेक्झांड्रियाच्या हेरॉनने इसवी सनाच्या पहिल्या शतकात लावला होता. ई., परंतु ते विसरलेले खेळणे राहिले आणि केवळ 17 व्या शतकाच्या शेवटी स्टीम इंजिनने पुन्हा उत्साही लोकांचे लक्ष वेधून घेतले. डेनिस पापिन यांनी सेफ्टी व्हॉल्व्हसह उच्च-दाब स्टीम बॉयलरचा शोध लावला आणि सिलेंडरमध्ये जंगम पिस्टन वापरण्याची कल्पना पुढे आणली. पण आधी व्यावहारिक अंमलबजावणीपापेनला ते जमले नाही.

पिस्टन स्टीम इंजिनसह न्यूकॉमन वॉटर-लिफ्टिंग पंप इंग्लंड आणि इतर देशांमध्ये वापरल्या जात असल्याचे आढळले. युरोपियन देशखोल पूरग्रस्त खाणींमधून पाणी उपसण्यासाठी, ज्यामध्ये त्यांच्याशिवाय काम करणे अशक्य होईल. 1733 पर्यंत, त्यापैकी 110 खरेदी केल्या गेल्या होत्या, त्यापैकी 14 निर्यातीसाठी होत्या. काही सुधारणांसह, त्यापैकी 1,454 1800 पर्यंत तयार केले गेले आणि ते 20 व्या शतकाच्या सुरुवातीपर्यंत वापरात राहिले. रशियामध्ये, प्रथम न्यूकॉमन मशीन 1777 मध्ये क्रोन्स्टॅटमध्ये डॉकचा निचरा करण्यासाठी दिसली. वॅटचे सुधारित यंत्र न्यूकॉमनचे यंत्र विस्थापित करू शकले नाही जेथे कोळसा भरपूर होता कमी दर्जाचा. विशेषतः, 1934 पर्यंत इंग्लंडमधील कोळसा खाणींमध्ये न्यूकॉमन यंत्रे वापरली जात होती.

मध्ये कार्यरत स्ट्रोक व्हॅक्यूम इंजिननवोदित वचनबद्ध नाही उच्च दाबस्टीम, परंतु गरम वाफेने भरलेल्या सिलेंडरमध्ये पाण्याचे इंजेक्शन दिल्यानंतर व्हॅक्यूमचा कमी दाब तयार होतो. कमी व्हॅक्यूम दाबाने इंजिनची सुरक्षितता वाढली, परंतु इंजिनची शक्ती मोठ्या प्रमाणात कमी झाली.

स्वतःच्या वजनाच्या प्रभावाखाली, पंप पिस्टन (ॲनिमेशनमध्ये रॉकर आर्मच्या डाव्या खांद्याला जोडलेला, पिस्टन स्वतः ॲनिमेशनमध्ये दर्शविला जात नाही) खाली जातो आणि मशीनच्या स्टीम भागाचा पिस्टन (संलग्न ॲनिमेशनमध्ये रॉकर आर्मच्या उजव्या हाताला) उगवते आणि वाफ कमी दाबउभ्या कार्यरत सिलेंडरमध्ये प्रवेश करते, शीर्षस्थानी उघडा. स्टीम ॲडमिटिंग व्हॉल्व्ह बंद होते आणि स्टीम कंडेन्सिंग करून थंड होते. सुरुवातीला, स्टीम सिलेंडरच्या बाह्य पाण्याच्या कूलिंगच्या परिणामी स्टीम घनरूप होते. मग एक सुधारणा सादर केली गेली: कंडेन्सेशनला गती देण्यासाठी, वाल्व्ह बंद केल्यानंतर कमी-तापमानाचे पाणी स्टीम सिलेंडरमध्ये इंजेक्ट केले गेले (थेट ॲनिमेशनमध्ये रॉकरच्या उजव्या हाताखाली असलेल्या कंटेनरमधून), आणि कंडेन्सेट कंडेन्सेट कलेक्टरमध्ये गेले. . स्टीम कंडेन्स झाल्यावर, सिलेंडरमधील दाब कमी होतो आणि वातावरणाचा दाब यंत्राच्या वाफेच्या भागाचा पिस्टन जबरदस्तीने खाली हलवतो, ज्यामुळे कार्यरत स्ट्रोक बनतो. त्याच वेळी, मशीनच्या पंपिंग भागाचा पिस्टन वर येतो, अधिक पाणी सोबत घेऊन जातो. उच्चस्तरीय. मग सायकलची पुनरावृत्ती होते. वाफेच्या भागाचा पिस्टन वंगण घालून त्यावर थोडेसे पाणी टाकून बंद केले जाते.

सुरुवातीला, स्टीम आणि कूलिंग वॉटरचे वितरण मॅन्युअल होते, नंतर स्वयंचलित वितरणाचा शोध लागला, तथाकथित. "कुंभार यंत्रणा".

पिस्टनचा स्ट्रोक आणि त्यावरील दाबाची शक्ती जितकी जास्त असेल तितकेच वातावरणीय दाबाने होणारे काम. या प्रकरणात प्रेशर ड्रॉप फक्त त्या तापमानावर अवलंबून असते ज्यावर स्टीम कंडेन्स होते आणि प्रेशर ड्रॉप आणि पिस्टनच्या क्षेत्रफळाच्या बरोबरीचे बल, पिस्टनच्या वाढत्या क्षेत्रासह वाढते, म्हणजे , सिलेंडरचा व्यास आणि परिणामी, सिलेंडरचा आवाज. एकत्रितपणे, हे दिसून येते की सिलेंडरच्या वाढत्या व्हॉल्यूमसह मशीनची शक्ती वाढते.

पिस्टन एका मोठ्या रॉकर आर्मच्या शेवटी साखळीने जोडलेला आहे, जो दुहेरी-आर्म्ड लीव्हर आहे. लोड अंतर्गत पंप रॉकर आर्मच्या विरुद्ध टोकाशी साखळीने जोडलेला असतो. पिस्टनच्या डाउनवर्ड स्ट्रोक दरम्यान, पंप पाण्याचा एक भाग वर ढकलतो, आणि नंतर, त्याच्या स्वतःच्या वजनाखाली, खाली सरकतो, आणि पिस्टन वर येतो, सिलेंडरला वाफेने भरतो.

मशीनच्या कार्यरत सिलिंडरचे सतत थंड करणे आणि पुन्हा गरम करणे हे अत्यंत निरुपयोगी आणि अकार्यक्षम होते, तथापि, या वाफेच्या इंजिनांमुळे घोड्यांपेक्षा दुप्पट खोलवरून पाणी पंप करणे शक्य झाले. कारने सर्व्ह केलेल्या त्याच खाणीत कोळशाच्या खाणीसह गरम गाड्या फायदेशीर ठरल्या, इंस्टॉलेशनच्या भयानक खादाडपणा असूनही: प्रति तास प्रति अश्वशक्ती अंदाजे 25 किलो कोळसा. न्यूकॉमन्स मशीन हे सार्वत्रिक इंजिन नव्हते आणि ते फक्त पंप म्हणून काम करू शकत होते. जहाजावरील पॅडल व्हील फिरवण्यासाठी पिस्टनची परस्पर गती वापरण्याचा न्यूकमनचा प्रयत्न अयशस्वी झाला. तथापि, न्यूकॉमनची योग्यता अशी आहे की यांत्रिक कार्य तयार करण्यासाठी वाफेचा वापर करण्याची कल्पना प्रत्यक्षात आणणाऱ्यांपैकी तो पहिला होता. त्याची कार पूर्ववर्ती बनली सार्वत्रिक इंजिनजे. वॅट

पिस्टनचा कार्यरत स्ट्रोक फक्त एका दिशेने (खालच्या दिशेने) असतो आणि कूल्ड सिलेंडर गरम केल्यामुळे सतत उष्णतेचे नुकसान झाल्यामुळे मशीनची कार्यक्षमता मर्यादित होते (कार्यक्षमता 1% पेक्षा कमी).

वॅटने सादर केलेली पहिली सुधारणा वेगळी कंडेन्सर होती, ज्यामुळे सिलेंडर सतत गरम ठेवणे शक्य झाले.

त्याच्या मूलभूतपणे नवीन इंजिनमध्ये, वॅटने स्टीम-वातावरण योजना सोडून दिली, एक डबल-ॲक्टिंग रॉकर मशीन तयार केली ज्यामध्ये पिस्टनचे दोन्ही स्ट्रोक सक्रिय होते. पिस्टनच्या वरच्या दिशेने चालत असताना ही साखळी यापुढे रॉकर आर्मला ट्रान्समिशन लिंक म्हणून काम करू शकली नाही आणि पिस्टनपासून रॉकर आर्मला दोन्ही दिशांनी शक्ती प्रसारित करणाऱ्या यंत्रणेची गरज निर्माण झाली. ही यंत्रणाही वॅटने विकसित केली होती. क्षमता अंदाजे पाचपट वाढली, परिणामी कोळशाच्या खर्चात 75% बचत झाली. वॅटच्या यंत्राच्या आधारे पिस्टनच्या अनुवादित गतीचे रोटेशनल मोशनमध्ये रूपांतर करणे शक्य झाले ही वस्तुस्थिती औद्योगिक क्रांतीची प्रेरणा बनली. हीट इंजिन आता गिरणी किंवा कारखान्याच्या मशीनचे चाक फिरवू शकते, ज्यामुळे नद्यांवर पाण्याच्या चाकांपासून उत्पादन मुक्त होते. 1800 पर्यंत, वॅट आणि त्याच्या भागीदार बोल्टनच्या कंपनीने अशा 496 यंत्रणा तयार केल्या होत्या, त्यापैकी फक्त 164 पंप म्हणून वापरल्या जात होत्या. आणखी 308 गिरण्या आणि कारखान्यांमध्ये वापरल्या गेल्या आणि 24 सेवा दिल्या

टी. न्यूकॉमन्सचे वाफेचे इंजिन.

1705 मध्ये, मेकॅनिक थॉमस न्यूकॉमनला त्याच्या शोधासाठी पेटंट मिळाले. उष्णता इंजिन. इंग्लंडमध्ये खाणीतून पाणी उपसण्यासाठी न्यूकॉमन्सचा वाफेचा पंप वापरला जाऊ लागला. त्याचा मुख्य भाग एक पिस्टन होता, जो वजनाने संतुलित होता आणि मोठ्या उभ्या सिलेंडरमध्ये फिरत होता (2). बॉयलर (1) मधून सिलेंडरला पुरवलेल्या वाफेच्या दाबाने पिस्टन वाढवला. जलाशयातून थंड पाणी इंजेक्शनने (5) वाफ जमा केली आणि सिलेंडरमध्ये व्हॅक्यूम तयार केला. वातावरणाच्या दाबाने पिस्टन खाली ढकलला. सिलेंडरमधून कूलिंग वॉटर आणि कंडेन्स्ड स्टीम पाईप (6) द्वारे सोडण्यात आले आणि बॉयलरमधून जास्तीची वाफ याद्वारे सोडली गेली. सुरक्षा झडप (7).

यानंतर, इंजिन पुन्हा पुढील स्टीम इंजेक्शनसाठी तयार होते. न्यूकॉमनच्या मशीनचा मुख्य गैरसोय असा होता की त्यात कार्यरत सिलेंडर त्याच वेळी कॅपेसिटर होता.

यामुळे वळणे घ्यावी लागलीप्रथम थंड करा आणि नंतर सिलेंडर गरम करा आणि इंधनाचा वापर खूप जास्त झाला.

Newcomen चे यंत्र अवजड होते आणि ते हळूहळू आणि मधूनमधून काम करत होते.
त्यानंतरच्या शोधकर्त्यांनी न्यूकॉमन पंपमध्ये अनेक सुधारणा केल्या. परंतु सर्किट आकृती Newcomen's मशीन 50 वर्षे अपरिवर्तित राहिले.

जेम्स वॅटचे वाफेचे इंजिन.

1765 मध्ये, इंग्लिश मेकॅनिक जेम्स वॅट तयार केले वाफेचे इंजिन. 1763-1764 मध्ये त्याला विद्यापीठातील न्यूकॉमन मशीनचा नमुना दुरुस्त करावा लागला. वॅटने त्याचे छोटेसे मॉडेल बनवले आणि त्याच्या कृतीचा अभ्यास करण्यास सुरुवात केली. वॅटला हे लगेच स्पष्ट झाले की इंजिनच्या अधिक किफायतशीर ऑपरेशनसाठी सिलेंडर सतत गरम ठेवणे अधिक फायद्याचे ठरेल. 1768 मध्ये, या मॉडेलच्या आधारे, वॅटची मोठी मशीन खाण कामगार रेबुकाच्या खाणीत तयार केली गेली, ज्याच्या शोधासाठी त्याला 1769 मध्ये पहिले पेटंट मिळाले.

त्याच्या आविष्कारातील सर्वात मूलभूत आणि महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे पृथक्करण स्टीम सिलेंडरआणि एक कॅपेसिटर, ज्यामुळे सिलेंडर सतत गरम केल्यावर ऊर्जा वाया जात नाही. गाडी बनली आहे अधिक आर्थिक. त्याची कार्यक्षमता वाढली आहे.

1776 मध्ये सुरू झाले कारखाना उत्पादनवाफेची इंजिने. 1776 मशीनमध्ये 1765 च्या डिझाइनपेक्षा अनेक मूलभूत सुधारणा वैशिष्ट्यीकृत आहेत. पिस्टन एका सिलेंडरच्या आत ठेवलेला होता, त्याच्याभोवती वाफेचे आवरण होते. वरचे आवरण बंद होते, आणि सिलेंडर उघडा होता. बाजूच्या पाईपद्वारे बॉयलरमधून स्टीम सिलेंडरमध्ये प्रवेश केला. स्टीम रिलीझ व्हॉल्व्हसह सुसज्ज पाईपद्वारे सिलेंडर कंडेनसरशी जोडलेले होते. या व्हॉल्व्हच्या वर दुसरा बॅलन्सिंग व्हॉल्व्ह ठेवला होता.

तथापि, मशीनने फक्त एक गोष्ट केली कामगार चळवळ, spurts मध्ये काम केलेआणि म्हणून फक्त पंप म्हणून वापरला जाऊ शकतो. स्टीम इंजिनला इतर यंत्रांना उर्जा देण्यासाठी, ते एकसमान गोलाकार गती निर्माण करणे आवश्यक होते. असे दुहेरी-अभिनय इंजिन 1782 मध्ये वॅटने विकसित केले होते. पिस्टनपासून शाफ्टपर्यंत हालचाल प्रसारित करणारी यंत्रणा तयार करण्यासाठी वॉटला खूप मेहनत घ्यावी लागली, परंतु वॅटने एक विशेष ट्रान्समिशन डिव्हाइस तयार करून हे देखील साध्य केले, ज्याला म्हणतात. वॅटचा समांतरभुज चौकोन.आता नवीन इंजिनवॅट इतर कार्यरत मशीन चालविण्यासाठी योग्य होते. 1785-1795 दरम्यान, यापैकी 144 उत्पादन झाले वाफेची इंजिने, आणि 1800 पर्यंत इंग्लंडमध्ये आधीच 321 वॅट वाफेची इंजिने कार्यरत होती

स्टीम इंजिनची शक्ती मोजण्यासाठी वॅटने संकल्पना मांडली "अश्वशक्ती",जे आजही सामान्यतः स्वीकृत शक्तीचे एकक म्हणून वापरले जाते. पाण्याचा पंप चालवणारा घोडा बदलण्यासाठी वॅटचे एक मशिन ब्रुअरने विकत घेतले होते. स्टीम इंजिनची आवश्यक शक्ती निवडताना, घोडा पूर्णपणे संपेपर्यंत ब्रूअरने घोड्याच्या श्रमशक्तीला आठ तास नॉन-स्टॉप काम म्हणून परिभाषित केले. गणनेत असे दिसून आले की घोड्याने प्रत्येक सेकंदाला 75 किलो पाणी 1 मीटर उंचीवर उचलले, जे 1 च्या शक्तीचे एकक म्हणून घेतले गेले. अश्वशक्ती.

स्टीम इंजिनचा वापर उत्पादनाच्या सर्व शाखांमध्ये केला जात असे. ते उद्योग, वाहतुकीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आणि एकेकाळी "तांत्रिक प्रगतीचे इंजिन" बनले.

तथापि गुणांक उपयुक्त क्रिया सर्वोत्तम स्टीम इंजिन 5% पेक्षा जास्त नाही! साठी प्रत्येक 1000 किलो इंधनापैकी उपयुक्त कामफक्त 50 किलो खर्च झाले!

19 व्या शतकाच्या अखेरीस, स्टीम पॉवर प्लांटच्या डिझाइनमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली आणि त्याची मूलभूत तत्त्वे आजपर्यंत जतन केली गेली आहेत.
___

विशेष म्हणजे, 1735 मध्ये, इतिहासातील पहिला पंखा इंग्लिश संसदेच्या इमारतीत बसवण्यात आला होता, जो स्टीम इंजिनने चालवला होता.
___

1800 मध्ये, कोळशाच्या खाणीचा मालक असलेल्या एका अमेरिकनने पहिल्या स्टीम लिफ्टचा शोध लावला. 1835 मध्ये, ही स्टीम लिफ्ट इंग्लंडमधील फॅक्टरी लिफ्टिंग व्यवसायात वापरली गेली आणि नंतर यूएसएमध्ये व्यापक झाली.
आणि 1850 मध्ये, ओटिस स्टीम होईस्ट कंपनीने त्याची पहिली स्थापना केली प्रवासी लिफ्टब्रॉडवेवरील पाच मजली स्टोअरमध्ये. लिफ्टने पाच लोकांना घेतले आणि त्यांना प्रति सेकंद 20 सेमी वेगाने वाहून नेले.