ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Кто изобрёл первую паровую машину ? Корнуэльский двигатель


Кто изобрёл первую паровую машину ?

История паровых двигателей своими истоками уходит в 1 век н.э., когда Герон Александрийский впервые описал эолипил. Более, чем 1500 лет спустя, в 1551 году османский ученый Такиюддин аш-шами описал примитивные турбины, приводимые в движение паром, а в 1629 году подобное открытие сделал Джованни Бранка. Эти устройства представляли собой паровые вертела для жарки или небольшие передаточные механизмы. В основном, такие конструкции использовали изобретатели для демонстрации мощи пара, и доказательства того, что ее не стоит недооценивать.

В 1700-х годах рудокопы столкнулись с серьезным испытанием — необходимостью выкачки воды из глубоких шахт. На помощь пришла та самая мощь пара. С помощью энергии пара удалось выкачать воду из шахт. Это применение раскрыло потенциальную силу пара и привело к изобретению парового двигателя. Паровые электростанции появились позже. Главный принцип, на котором работают паровые двигатели, заключается в “конденсации водяного пара для создания частичного вакуума”.

Томас Севери и первые промышленные двигатели

Томас Севери первым изобрел паровой насос в 1698 году, он предназначался для выкачки воды. Это изобретение часто называют «огненным двигателем» или двигателем для “подъема воды огнем”. Паровой насос, запатентованный Севери, работал путем кипячения воды до ее полного преобразования в пар. Затем каждая капелька пара подымалась в бак, а в емкости, где изначально была вода, образовывался вакуум. Этот вакуум использовался для выкачки воды с глубинных шахт. Но решение оказалось временным, так как энергии пара хватало только для выкачки воды с глубины в несколько метров. Еще одним недостатком этой конструкции было использование давления пара для выведения воды, всасываемой в бак. Давление было слишком высоким для котлов, что вызвало ряд сильных взрывов.

Машины низкого давления

Высокое потребление угля, свойственное паровым машинам Ньюкомена, сократилось благодаря инновациям Джеймса Ватта. Цилиндр машины низкого давления был оснащен термозащитой, отдельным конденсатором и водоотливным механизмом для конденсированной воды. Таким образом, потребление угля в машинах низкого давления было снижено более, чем на 50%.

Иван Ползунов и первая двухцилиндровая паровая машина

Первым в России паровую машину изобрел Иван Ползунов. Его двухцилиндровая паровая машина была более мощной, чем английские двигатели без наддува. Они достигали мощности 24 кВт. Модель двухцилиндровой паровой машины Ползунова выставлена в музее Барнаула.

Паровая машина Томаса Ньюкомена

В 1712 году Томас Ньюкомен изобрел очень удачную с практической точки зрения паровую машину. Его модель состояла из пистона или цилиндра, который приводил в движение огромную деревянную колоду для запуска водяного насоса. Обратный ход в машине действовал за счет гравитации, которая толкала вниз конец колоды со стороны насоса. Машина Ньюкомена активно использовалась на протяжении 50 лет. Затем ее признали неэффективной, поскольку для активного функционирования требовалось очень много энергии. Нужно было подогревать цилиндр, так как он постоянно остывал, в результате чего сжигалось очень много топлива.

Усовершенствования Джеймса Ватта

Джеймс Ватт совершил настоящую революцию в истории развития паровых машин, внедрив в исходную конструкцию отдельный конденсатор. Он ввел это новшество в 1765 году. Но только спустя 11 лет удалось достичь конструкции, которую можно было бы применять в промышленных масштабах. Самая большая проблема в реализации задумки Ватта состояла в технологии создания огромного пистона для сохранения нужного количества вакуума. Но вскоре технология достигла большого прогресса, и как только патент получил достаточное финансирование, паровая машина Ватта начала активно использоваться на железных дорогах и кораблях. В США более 60 000 автомобилей работали на паровых двигателях с 1897 по 1927 годы.

Машины высокого давления

В 1800 году Ричард Тревитик изобрел паровые машины высокого давления. По сравнению со всеми ранее изобретенными конструкциями паровых машин этот вариант был наиболее мощным. Но по-настоящему успешной стала конструкция, предложенная Оливером Эвансом. В ее основе лежала идея приведения двигателя в движения паром, а не конденсирование пара для создания вакуума. Эванс изобрел первую паровую машину без конденсации, работающую под высоким давлением, в 1805 году. Машина была стационарной и развивала 30 оборотов в минуту. Эта машина первоначально использовалась для приведения в движение пилы. Такие машины поддерживались огромными резервуарами с водой, которая грелась источником тепла, помещенного непосредственно под резервуаром, что позволяло эффективно вырабатывать нужное количество пара.

Вскоре эти паровые машины получили широкое применение в моторных лодках и на железных дорогах, в 1802 и 1829 годах соответственно. Почти полвека спустя появились первые паровые автомобили. Чарлз Алджернон Парсонс в 1880 году изобрел первую паровую турбину. К началу 20 века, паровые двигатели широко использовались в автомобиле- и кораблестроении.

Корнуэльские паровые двигатели

Ричард Треветик попытался усовершенствовать паровой насос, изобретенный Ваттом. Он был видоизменен для использования в корнуэльских котлах, изобретенных Треветиком. Эффективность корнуэльской паровой машины была значительно улучшена Уильямом Симсом, Артуром Вульфом и Сэмюэлем Грузом. Обновленные корнуэльские паровые машины состояли из изолированных труб, двигателя и котлов для повышенной эффективности.

hawkish.ru

Пар и история изобретений : Spirax Sarco Россия

  1в. до н.э. - Эолипил

1629 г. - Паровая турбина Бранка

1698 г.- Друг рудокопов

1712 г. - Атмосферный паровой двигатель1768 г.- Универсальная паровая машина

1769 г.- Паровая телега

1807 г. - Пароход «Клермонт»

1811 г. - «Корнуэльские двигатели»

1811 г. - Печатная машина с паровым приводом

1814 г.- Паровоз1852 г. - Паровой дирижабль

1861 г. – Паровой пулемет

   

Эолипил

Герон Александрийский 1 в. до н.э. Рисунок 1. Эолипил

Считается, что идея использования силы пара для превращения ее в энергию движения принадлежит Герону Александрий­скому, жившему в 1 веке нашей эры и создавшему эолипил - «шар Эола». Это был металлический шар, вращающийся под давлением пара.

Герон часто использовал энергию пара в своих изобретениях: для реализации раздвижных автоматических дверей в храмах, двигающих руками статуй богов и так далее. Однако его изобретения, опередившие свое время, не нашли применения и долгое время оставались лишь забавой. Прошло более полутора тысяч лет, прежде чем во времена нового расцвета науки и техники, наступившего после периода средневековья, об использовании внутренней энергии пара задумался Леонардо да Винчи.

 

Паровая турбина

Джиованни Бранка 1629 г. Рисунок 2. Паровая турбина

«Турбина Бранка» была задумана для замены ветрового или водяного привода и приводила в движение два пестика, которые в то время обычно использовались для размельчения угля и серы на пороховых заводах. Поскольку даже теоретически возможная мощность такой турбины была явно недостаточной для выполнения какой либо полезной работы, каких либо сведений  о реальном существовании такого механизма не найдено.

 

«Друг рудокопов»

Томас Севери 1698г.

Рисунок 3. Паровой насос Т. Севери

 «Машина для подъема воды с помощью движущей силы огня» была ничем иным, как паровым насосом, применяемым для откачки воды из шахт. Это было первое изобретение в истории освоения пара, которое обрело достаточно широкое практическое применение. 

Изобретатель называл свою машину «Друг рудокопов», но на самом деле машины Севери годились для различных целей: для водоснабжения городов и крупных зданий, для осушения болот и лугов. Их большим преимуществом была способность непрерывно работать, поэтому, даже несмотря на низкую экономичность (как выяснилось позднее, КПД машины не достигал и 1%), машины Севери имели большой промышленный успех.

Одна из машин Севери даже нашла применение в России: в Санкт-Петербурге с ее помощью вода из Фонтанки поступала к фонтанам в летнем саду.

Атмосферный двигатель

Пол Ньюкомен 1712г.

Рисунок 4. Паровой двигатель Ньюкомена

Томас Ньюкомен был торговцем скобяными изделиями. Поставляя свою продукцию на шахты, он хорошо знал о проблемах, связанных с затоплением шахт водой, и для их решения построил паровой насос.  

В этой установке двигатель был соединён с насосом. Эта довольно эффективная для своего времени пароатмосферная машина использовалась для откачки воды в шахтах и получила широкое распространение в XVIII веке. Однако своё изобретение Ньюкомен не мог запатентовать, так как паровой водоподъёмник был запатентован ещё в 1698 году Т. Севери.   Машина Ньюкомена, как и все ее предшественницы, работала прерывисто — между двумя рабочими ходами поршня была пауза. Высотой она была с четырех-пятиэтажный дом и, следовательно, исключительно «прожорлива»: пятьдесят лошадей еле-еле успевали подвозить ей топливо. Обслуживающий персонал состоял из двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал уголь в топку, а механик управ­лял кранами, впускающими пар и холодную воду в цилиндр. Паровая машина Ньюкомена не была универсальным двигателем и могла работать только как насос. Попытки Ньюкомена использовать возвратно-поступательное дви­жение поршня для вращения гребного колеса на судах оказались неудачными. Заслуга Ньюкомена была  в том, что он одним из первых реализовал идею использования пара для получения механической работы. Его машина стала предшественницей универсального дви­гателя Дж. Уатта.

Последующие изобретатели внесли много усовершенствований в насос Ньюкомена. Но принципиальная схема машины Ньюкомена оставалась неизменна на протяжении 50 лет.

Универсальная паровая машина

Джеймс Уатт 1768 г.

Рисунок 5.Паровая машина Уатта  Джеймс Уатт, пожалуй, самый известный из «покорителей» пара: именно ему паровая машина в ее теперешнем виде обязана своим появлением на свет и введением в практику обыденной жизни.

Будучи мастером научных инструментов при университете Глазго,он получил поручение привести в порядок и исправить небольшую рабочую модель тогдашней огневой машины (Ньюкомена), в работе которой были частые сбои. Уатт провел серьезное научное исследование и нашел, что недостатки модели принадлежат не ей самой, а тому несовершенному принципу, на котором была основана вообще паровая (или огневая) машина Севери и Ньюкомена, и после двух лет труда открыл новый принцип современной паровой машины.

Уатт подробно изучил труды своих предшественников, а когда попытался разобраться в работе двигателя, обнаружил, что тот потребляет непомерно большое количество топлива.

Уатт пришел к выводу, что для уменьшения расхода пара необходимо вынести процесс конденсации за пределы цилиндра, и тем самым увеличил производительность модели. Конденсатор позволил уменьшить расход топлива почти в пять раз по сравнению с машиной Ньюкомена и поднять КПД до 2,5%. Но Уатт на этом не остановился. Он выяснил, что клапан можно закрывать до того, как цилиндр полностью заполнится паром, поскольку пар, расширяясь, все равно поднимет поршень. В результате такой дополнительной экономии КПД вырос до 4,5%.

Затем Уатт присоединил к своей конструкции вращательно-поступательный механизм, сделал двусторонний впуск пара, паровую рубашку вокруг цилиндра – то есть ввел фактически все элементы современных паровых двигателей, которыми люди пользовались почти 200 лет, пока в ХХ веке им на смену не пришли более производительные двигатели внутреннего сгорания.

Изобретение Джеймса Уатта поистине стало революционным, паровую машину стали применять на заводах и фабриках в качестве привода, что привело к резкому повышению производительности труда. Именно с этого момента англичане отсчитывают начало большой промышленной революции, которая вывела Англию на лидирующее положение в мире.

1769г.

Рисунок 6. Паровая телега

Первое действующее самоходное паровое транспортное средство в истории и человечества - прародитель автомобиля - было изобретено отставным капитаном артиллерийских войск Франции Н. Куньо.

С детства Куньо увлекался техникой и проявлял талант к изобретательству, однако, не имея достаточных средств для реализации значимых проектов, принял решение поступить на военную службу.

Выйдя в отставку, Кюньо занимался научной работой в области фортификации и преподавал в военной школе. Но самой главной страстью, постепенно захватившей отставного офицера, стала идея механической повозки, которую приводила бы в движение сила пара. Поскольку за время службы ему так и не удалось скопить достаточно средств, чтобы финансировать развитие этой идеи самостоятельно, проект реализовывался при поддержке военного ведомства и потому был ориентирован на военные нужды:  официальное его предназначение состояло в том, чтобы буксировать артиллерийские орудия и подвозить к ним снаряды.

В роли двигателя выступила собственноручно построенная изобретателем паровая машина, располагавшаяся в передней части повозки. Сама повозка была трехколесной (переднее колесо поворачивалось вместе с паровым котлом усилиями двух человек) и маломощной, так как после 15 минут движения в котел нужно было заново налить воду и развести под ним огонь (прямо на брусчатке). И,  тем не менее, телега Куньо двигалась сама, что поражало современников изобретателя, а ему самому обеспечило звание изобретателя автомобиля.

Интересно, что паровая телега Куньо чудом сохранилась до сих пор. И сегодня ее можно увидеть в Париже, в Музее искусств и ремесел.

Пароход "Клермонт"

Роберт Фултон 1807 г. Рисунок 7. Пароход    У парохода Роберта Фултона были и предшественники, но именно он начал новую эру в истории судоходства, когда стал совершать регулярные рейсы и перевозить пассажиров от Нью-Йорка до Олбани и обратно со скоростью 5 узлов. 

«Клермонт» был сравнительно небольшим судном. Он имел тоннаж 150т, длина корпуса составляла 43м, мощность двигателя - 20 л.с. На нем были установлены две мачты, и при первой возможности в помощь машинам поднимали паруса. Машинная часть состояла из котла в форме сундука длиной 6м при высоте и ширине несколько более 2м и вертикального парового цилиндра.

На пароходе было три большие каюты для пассажиров. Кроме того, на нем размещались кухня, буфет и кладовая. Поездка стоила 7 долларов, что по ценам того времени было немало, но от желающих не было отбоя. Пароход приносил своим владельцам большую прибыль, что позволило построить еще несколько паровых кораблей, начав тем самым новый этап в истории судоходства. 

Корнуэльские двигатели

Ричард Тревитик 1811г. Рисунок 8. Двигатель Тревитика

В промышленных однотактных двигателях Тревитика  с целью повышения эффективности был впервые применен пар высокого давления. 

Двигатели работали с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, или 345 кПа, и были чрезвычайно универсальны - именно они положили начало проникновению пара в сельское хозяйство и транспорт.

Печатная машина с паровым приводом

Фридрих Кёниг 1811г. Рисунок 9. Печатная машина

Еще в начале XVII в. возникла идея применения печатного цилиндра для облегчения ручного труда печатника, однако практическое воплощение она получила лишь когда немецкий печатник и изобретатель Фридрих Кёниг изготовил первую механическую печатную машину с цилиндром, приводившимся в действие паром.

Тем самым он минимизировал затраты ручного труда на печатном производстве и положил начало процессу увеличения доступности газет для массовой аудитории и распространению грамотности.

Паровоз

Джордж Стефенсон 1814 г. Рисунок 10. Паровоз

Создание паровоза и железной дороги — достижение целого поколения инженеров и  механиков. Решающих успехов в создании практически применимых паровозов достиг английский изобретатель  Джордж Стефенсон, предложивший несколько удачных  конструкций. Его первый паровоз «Блюхер», названный в честь прусского полководца, одержавшего победу над войсками Наполеона при Ватерлоо,  был построен в 1814 году. Локомотив предназначался для буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги и мог вести состав общим весом до 30 тонн.

Дирижабль Жиффара

Анри Жиффар 1852 г.

Рисунок 11. Дирижабль

Приводимый в действие энергией пара дирижабль появился в результате увлечения паровозного машиниста Анри Жиффара воздухоплаванием.   Воздушный шар всегда летел по воле ветра, и будущему изобретателю это не нравилось. Тогда он решил, что если на шар поставить мощную паровую машину с воздушным винтом, то можно будет лететь в любом направлении. Так и появился первый дирижабль, движением которого человек мог управлять. 

 

Паровой пулемет

Чарльз Дикинсон 1861г. Рисунок 12. Паровой пулемет   Созданный по проекту Дикинсона в Балтиморе пулемет вошел в историю как «пулемет Вайнанса» – по имени производителя. Пулемет стрелял стальной дробью и мог поворачиваться горизонтально. Активно сочувствовавший Конфедерации Вайнанс передал оружие в помощь армии Юга, однако вскоре пулемет был захвачен противниками. 

В этот момент он и приобрел широкую известность: все газеты писали о странной и мощной паровой энергии оружия, что однако было сильным преувеличением: пули обладали убойной силой только при стрельбе в упор, что делало его малоэффективным оружием.

regklapan.ru

Паровой двигатель и его метаморфозы :: SYL.ru

Устройство парового двигателя сегодня кажется очень простым. Идея использовать энергию воды в газообразном агрегатном состоянии для приведения в движение элементов механизмов возникла давно, много столетий назад.

паровой двигатель

Старт парового двигателя

Практически реализовать эту идею удалось только в семнадцатом веке Папену и Гюйгенсу, и то на уровне экспериментальной установки. Затем в 1698 году Томас Сейвери, инженер британского военного ведомства, сумел сконструировать насос для целей пожаротушения. Таким образом, паровой двигатель получил первое в истории полезное применение для решения практических задач. Кузнец из Англии Томас Ньюкомен в начале XVIII века создал конструкцию, в основе которой лежал мотор Сейвери, усовершенствованный с целью повышения эксплуатационных характеристик и безопасности (первые установки часто взрывались от перегрева, вызывавшего критическое превышение давления в котле). Этот паровой двигатель также использовался для перекачки воды, на этот раз для осушения затопленных подземными водами шахт. Переключение впуска-выпуска пара, поступавшего из котла, осуществлялся вручную, пока мальчишка, нанятый для этой работы, движимый простой человеческой ленью, не изобрел простое и эффективное автоматическое устройство. Звали этого юношу Хэмфри Поттер, и больше он за всю свою жизнь никаких открытий не совершил.

паровые двигатели

Техническая революция и паровой двигатель Уатта

Россия не осталась в стороне от общей изобретательской лихорадки. Паровой двигатель И. И. Ползунова служил для нагнетания воздуха на Барнаульском Колывано-Воскресенском заводе с 1764 года. Тем временем машина совершенствовалась, и в общих чертах прототип современной схемы был сформирован Джеймсом Уаттом, шотландским инженером. Именно он применил паровыталкивающий поршень внутрь цилиндра и с помощью кривошипно-шатунного механизма преобразовал поступательное движение во вращательное, что дало возможность использовать машину для транспортных средств и в промышленности. Дальнейшее увеличение давления в однотактных «корнуэльских двигателях» Эванса-Тревитика повысило мощность и уменьшило размеры механизма, что создало условия для их применения в самоходных устройствах (локомобиле, пароходе и паровозе). Коммерческое использование нового вида механической энергии началось с регулярного пароходного сообщения по реке Филадельфия в 1788 году. Паровой двигатель имел шанс на более раннее применение в судоходстве, но Бонапарт Наполеон отказался оснащать им свой флот, он не мог представить себе военных кораблей без высоких мачт и парусов.

устройство парового двигателя

Современное применение парового двигателя

Паровые двигатели не сдавали своих позиций до середины двадцатого века. Несмотря на широкое применение двигателей внутреннего сгорания и электротяги, во всем мире до начала шестидесятых годов на железнодорожном транспорте активно эксплуатировались паровозы, а решение о прекращении их производства в СССР было принято в 1956 году, и некоторые специалисты считали его преждевременным и опрометчивым. Паровой двигатель и сегодня используется в судостроении, правда, в виде турбин. Он является основой силовых энергетических установок столь высокотехнологичных видов техники, как атомные корабли, в том числе подводные, и ядерные электростанции. Большая часть вырабатываемой электроэнергии на нашей планете (свыше 85%) производится с помощью паровых турбин.

www.syl.ru

Какую роль в истории авиации сыграл паровой двигатель? - Одиннадцатая олимпиада (2013/14 уч.год) - Архив работ - Каталог статей

Имя: Панин Сергей ИгоревичВозраст: 16

 

Место учёбы: г. Сердобск , школа№10

 

Город: Сердобск

Руководитель:(Ф.И.О.,место работы) Ковальский Станислав Владиславович педагог дополнительного образования авиамодельного объединения "Вираж"города Сердобска.

Историко-исследовательская работа по теме:какую роль в истории авиации сыграл паровой двигатель?

 

                                                                        План.1.Значение паровых машин2.Принцип действия3.Изобретение и развитие4.Паровые турбины5.Преимущества паровых машин6.Первые самолеты с паровым двигателем7.Заключение

Введение:Я решил взять тему : "Какую роль в истории авиации сыграл паровой двигатель?", потому что тема очень интересна , и мне захотелось по больше узнать о паровых двигателях .

Цель: показать применение паровых двигателей в самолетостроении на первых порах развития.

Значение паровых машин:

Паровые машины использовались как приводной двигатель 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. Поздние паровые машины были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, паровыми турбинами и электромоторами.Паровые турбины являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии. Примерно 86 % электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин.

Принцип действия:

Для привода паровой машины необходим паровой котёл, в котором пар расширяется и давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механическим частям. 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.

Изобретение и развитие:

Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии. Пар, выходящий по касательной из дюз, закреплённых на шаре, заставлял его вращаться. Реальная паровая турбина была изобретена намного позже, 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. Подобную машину предложил в 1629 году итальянский инженер Джованни 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.Однако дальнейшее развитие парового двигателя требовало экономических условий, в которых разработчики двигателей могли бы воспользоваться их результатами. Таких условий не было ни в античную эпоху, ни в средневековье, ни в эпоху Возрождения. Первая машина была создана испанским изобретателем Иеронимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Севери. Принцип действия и применение паровых машин было описано 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. Однако никто не был готов рисковать деньгами для этой новой революционной концепции, и паровая машина осталась неразработанной. Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени 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. Видя неполноту вакуума, создаваемого при этом, Папен после приезда в Англию в 1680 году создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив. Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Поэтому Папен считается изобретателем парового котла, проложив таким образом путь к паровому двигателю Ньюкомена. Однако конструкцию действующей паровой машины он не предложил. Папен также проектировал лодку, приводимую в движение колесом с реактивной силой в комбинации концепций Таки ад-Дина и Севери; ему также приписывают изобретение множества важных устройств, например, предохранительного клапана.Ни одно из описанных устройств фактически не было применено как средство решения полезных задач. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году. На своё устройство Севери в 1698 году получил патент. 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. Так как это устройство можно было использовать как для вращения колёс водяной мельницы, так и для откачки воды из шахт изобретатель назвал его «другом рудокопа».Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара. Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты. В шахтном насосе коромысло было связано с тягой, которая спускалась в шахту к камере насоса. Возвратно-поступательные движения тяги передавались поршню насоса, который подавал воду наверх. Именно двигатель Ньюкомена стал первым паровым двигателем, получившим широкое практическое применение, с которым принято связывать начало промышленной революции в Англии.Первая в России двухцилиндровая вакуумная паровая машина была спроектирована механиком И. И. Ползуновым в 1763 году и построена в 1764 году для приведения в действие воздуходувных мехов на Барнаульских Колывано-Воскресенских заводах.Дальнейшим повышением эффективности было применение пара высокого давления. Тревитик успешно построил промышленные однотактные двигатели высокого давления, известные как «корнуэльские двигатели». Они работали с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, или 345 кПа. Однако с увеличением давления возникала и большая опасность взрывов в машинах и котлах, что приводило вначале к многочисленным авариям. С этой точки зрения наиболее важным элементом машины высокого давления был предохранительный клапан, который выпускал лишнее давление. Надёжная и безопасная эксплуатация началась только с накоплением опыта и стандартизацией процедур сооружения, эксплуатации и обслуживания оборудования. Французский изобретатель Николя-Жозеф Кюньо в 1769 году продемонстрировал первое действующее самоходное паровое транспортное средство: «fardier à vapeur» (паровую телегу). Возможно, его изобретение можно считать первым автомобилем. Самоходный паровой трактор оказался очень полезным в качестве мобильного источника механической энергии, приводившего в движение другие сельскохозяйственные машины: молотилки, прессы и др. В 1788 году пароход, построенный Джоном Фитчем, уже осуществлял регулярное сообщение по реке Делавер между Филадельфией и Берлингтоном. Он поднимал на борт 30 пассажиров и шёл со скоростью 7—8 узлов. 21 февраля 1804 года на металлургическом заводе Пенидаррен в Мертир-Тидвиле в Южном Уэльсе демонстрировался первый самоходный железнодорожный паровой локомотив, построенный Ричардом Тревитиком.

Паровые турбины

 

 

Основная статья: Паровая турбинаПаровая турбина представляет собой барабан либо серию вращающихся дисков, закреплённых на единой оси, их называют ротором турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закреплённых на основании, называемых статором. Диски ротора имеют лопатки на внешней стороне, пар подается на эти лопатки и крутит диски. Диски статора имеют аналогичные лопатки, установленные под противоположным углом, которые служат для перенаправления потока пара на следующие за ними диски ротора. Каждый диск ротора и соответствующий ему диск статора называются ступенью турбины. Количество и размер ступеней каждой турбины подбираются таким образом, чтобы максимально использовать полезную энергию пара той скорости и давления, который в неё подается. Выходящий из турбины отработанный пар поступает в конденсатор. Турбины вращаются с очень высокой скоростью, и поэтому при передаче вращения на другое оборудование обычно используются специальные понижающие трансмиссии. Кроме того, турбины не могут изменять направление своего вращения, и часто требуют дополнительных механизмов реверса.Турбины превращают энергию пара непосредственно во вращение и не требуют дополнительных механизмов преобразования возвратно-поступательного движения во вращение. Кроме того, турбины компактнее возвратно-поступательных машин и имеют постоянное усилие на выходном валу. Поскольку турбины имеют более простую конструкцию, они, как правило, требуют меньшего обслуживания.Основной сферой применения паровых турбин является выработка электроэнергии, кроме того, они часто используются в качестве судовых двигателей. Было также построено некоторое количество паротурбовозов, но они не получили широкого распространения и были быстро вытеснены тепловозами и электровозами.

Преимущества паровых машин :

Основным преимуществом паровых машин является то, что они 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. Наиболее заметно это преимущество при использовании ядерной энергии, поскольку ядерный реактор не в состоянии генерировать механическую энергию, а производит только тепло, которое используется для выработки пара, приводящего в движение паровые машины. Кроме того, есть и другие источники тепла, которые не могут быть использованы в двигателях внутреннего сгорания, например, солнечная энергия. Интересным направлением является использование энергии разности температур Мирового Океана на разных глубинах.Подобными свойствами также обладают другие типы двигателей внешнего сгорания, такие как двигатель Стирлинга, которые могут обеспечить весьма высокую эффективность, но имеют существенно большие вес и размеры, чем современные типы паровых двигателей.Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Паровозы до сих пор используются в горных районах Латинской Америки, несмотря на то, что в равнинной местности они давно были заменены более современными типами локомотивов.В Швейцарии и в Австрии новые паровозы, использующие сухой пар, доказали свою эффективность. Этот тип паровоза был разработан на основе моделей Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) 1930-х годов, со множеством современных усовершенствований, таких, как использование роликовых подшипников, современная теплоизоляция, сжигание в качестве топлива лёгких нефтяных фракций, улучшенные паропроводы, и т. д. В результате такие паровозы имеют на 60 % меньшее потребление топлива и значительно меньшие требования к обслуживанию. Экономические качества таких паровозов сравнимы с современными дизельными и электрическими локомотивами.Кроме того, паровые локомотивы значительно легче, чем дизельные и электрические, что особенно актуально для горных железных дорог. Особенностью паровых двигателей является то, что они не нуждаются в трансмиссии, передавая усилие непосредственно на колёса. При этом паровая машина паровоза продолжает развивать тяговое усилие даже в случае остановки колёс, чем отличается от всех других видов двигателей, используемых на транспорте.

Первые самолеты с паровым двигателем :

Феликс де Тампль.В середине XIX столетия француз построил первый  самолет с паровым двигателем. Именно в 1850 - 1860 годы появляются первые компактные паровые двигатели, что и позволило Феликсу де Тамплю построить не модель, а первый настоящий самолет. Установленная на самолете паровая машина имела два качающихся цилиндра, штоки, которых соединялись с валом пропеллера, и трубчатый котел конструкции дю Тампля. Котел отапливался нефтью и мог генерировать пар под давлением 8 атм. Вес двигателя составлял 59 кг. На валу двигателя был установлен шести лопастной пропеллер, сделанный, как и крыло, из стальных труб, обтянутых шелком. Двигатель, вал и винт, представлявшие собой единый агрегат, могли поворачиваться в вертикальной плоскости относительно фюзеляжа, позволяя управлять направлением тяги в полете. Поворот осуществлялся с помощью зубчато-червячной передачи и штурвальчика. Однако малая мощность парового двигателя - 4 л.с. и большой вес аппарата - 260 кг, не позволили ему оторваться от земли.

Клемент Адер.В 70–х годах 19 века, заинтересовавшись возможностью создания летательного аппарата тяжелее воздуха, Адер создал ряд оригинальных аппаратов, в основу которых был положено устройство крыла летучей мыши. Силовой установкой для этих самолетов служила паровая машина, а тягу создавал четырех лопастной пропеллер. В 1890 году Адером был изготовлен самолет "Эол". Наиболее совершенным агрегатом "Эола" был двигатель. Адеру удалось создать паровую машину с удельным весом всего около 3 кг/л.с. Двигатель мощностью 20 л.с. с двойным расширением пара имел два цилиндра. Он был выполнен из кованой стали и, для максимального снижения веса все, что возможно, было сделано полым внутри. Водотрубный котел отапливался спиртом. При испытании самолет Адера после разбега оторвался от земли и находился в воздухе около 5 с на высоте 0,5-1 м. Это было знаменательное событие в истории авиации: впервые самолет осуществил взлет с горизонтальной поверхности за счет мощности собственного двигателя.

В 1897 году был создан более совершенный "Авион №3". Взлет этого аппарата вошел в историю как первый самостоятельный (без разгона по рампе) полёт аппарата тяжелее воздуха.

 

 

 

Джон Стрингфеллоу.Английский изобретатель в 1848 году построил модель самолета, ставшую первой успешно взлетавшей. Модель Стрингфеллоу неоднократно испытывалась. Разбег с работающими винтами должен был происходить вдоль наклонно натянутой проволоки. Пройдя определенное расстояние и набрав скорость, модель автоматически отцеплялась и уходила в свободный полет. В связи с тем, что аппарат не имел шасси, была предусмотрена специальная полотняная ловушка для подхвата модели при посадке. Она совершила свободный полет без снижения на расстояние свыше 35 м.

В 1868 г., после двадцатилетнего перерыва, Стрингфеллоу построил новую модель самолета с паровым двигателем - триплан, которая предназначалась для демонстрации на аэронавтической выставке в Лондоне. На самолете была установлена паровая машина, имевшая выдающиеся для своего времени характеристики. За ее создание на первой авиационной выставке в Хрустальном Дворце изобретатель получил премию в 100 фунтов стерлингов, как за модель, имевшую двигатель с лучшим соотношением мощности к весу. К сожалению эта модель не была полноценно испытана.

Уильям Хэнсон.В 1842-1843 гг. английский инженер У.Хенсон занимался созданием модели самолета с миниатюрным паровым двигателем. Проект назывался „Воздушная паровая карета".

Сведений о конструкции первой в истории авиации модели самолета сохранилось очень мало. Известно лишь, что она имела монопланное крыло площадью 3,7 м², обтянутое шелком и подкрепленное проволочными растяжками. Вес одноцилиндровой паровой машины вместе с котлом, топливом и водой составлял 2,7 кг. Общий вес модели равнялся 6,3 кг. Опыты с моделью проводилось в 1843 г. в Лондоне в закрытом помещении. Запуск производился с наклонной плоскости. Испытания были неудачны: модель падала сразу же после схода со стартовой рампы.

В 1845 г. У. Хенсон совместно с механиком Д. Стрингфеллоу построил новую модель с паровым двигателем. Этот летательный аппарат был значительно больше модели 1842-1843 гг. Модель имела размах крыльев - 6,1 м, взлетный вес составлял около 12 кг.

Александр Ф. Можайский.Отставной морской офицер, создатель первого в России реализованного проекта самолета. После выхода в отставку начал исследования механизма полетов птиц и воздушных змеев.

На большом воздушном змее совершил несколько полетов. Можайский подал заявку в патентное ведомство, получил в 1880 году патент на самолет своей конструкции и приступил к его постройке. Практические работы начались в 1881 г. когда Можайский привез из Англии две паровые машины, изготовленные по его проекту, мощностью 20 и 10 лошадиных сил, которые вращали три больших винта. Двигатели работали от одного котла, который отапливался нефтью. Это был расчалочный моноплан с двигателями в фюзеляже и тремя винтами - одним спереди и двумя по бокам, в вырезах крыла. Фюзеляж имел форму лодки с деревянным каркасом и полотняной обшивкой. В нем размещались паровые машины, котел, баки с горючим, сидения для людей, приборы. К верхним краям бортов крепились консоли крыла. Вес составлял около тонны. Взлет предполагалось производить с наклонной рампы. Испытания проходили с 1882 по 1885 годы в Красном Селе около Петербурга.

В докладной записке Главного инженерного управления Военного министерства, составленной в октябре 1884 г., говорилось, что самолет Можайского был "приводим в действие, взбегал вверх по наклонным рельсам, но взлететь не мог". По свидетельству очевидцев в одном из испытаний самолет под управлением механика после пробега по рампе совершил подлет, при приземлении накренился и был разбит. К сожалению, в 1890 году А. Можайский умер, и проект был заброшен. В 1891 г. самолет был убран с военного поля в Красном Селе и дальнейшая судьба его неизвестна.

Хирам Максим.Уроженец США известен в первую очередь как создатель знаменитого пулемета Максима. Заинтересовавшись авиацией, Максим приступил в 1891 году к созданию своего самолета. Самолет представлял собой гигантскую по тем временам конструкцию, биплан с размахом крыла в 104 фута, приводился в движение двумя двигателями мощностью 180 лошадиных сил, вращавших пятиметровые лопасти. Взлетный вес составлял три с половиной тонны. Самолет разгонялся по рельсам, длиной приблизительно 500 метров. В ходе третьего испытания в 1894 году самолет оторвался от земли на несколько футов, но в этот момент отказал один из двигателей и самолет был разбит. Максим, потративший на эксперименты 20,000 фунтов, потерял интерес к авиации. В 1910 году он сделал еще одну попытку, но безуспешно.

1874 г. английский инженер Т. Мой совместно с механиком Р. Шиллом построили модель парового самолета, вес которой достигал почти 100 кг. Площадь крыльев составляла 10,5 м², мощность мотора - 3 л.с. Этот аппарат имел несколько несущих поверхностей, однако расположены они были не одна над другой, а уступом, одна за другой. Крылья имели бамбуковую основу и были обтянуты полотном. В промежутках между крыльями были размещены два шести лопастных пропеллера диаметром 1,8 м.

С. Ленгли.Именно им в середине 1890 годов были созданы наиболее совершенные модели самолетов с паровым двигателем. В период с 1891 по 1895 гг. было построено семь больших моделей, получивших название "Аэродром". На "Аэродроме" № 5 была установлена одна паровая машина мощностью 1 л.с., на модели № 6 - две, примерно по 0,4 л.с., с непосредственным приводом на винты. Помимо различий в конструкции силовой установки "Аэродром" № 6 отличался несколько меньшими размерами и меньшим весом планера и паровой машины. Это позволяло брать больший запас топлива и воды. Первый успешный полет модели "Аэродром" № 5 состоялся в 1896 г. Дальность полета превысила 1 км.

Последняя попытка создания самолета с паровым двигателем относится к началу XX в. В 1902 г. Л. Харгрейв в Австралии начал строительство машины, которая должна была взлетать с воды. Гидросамолет должен был иметь один главный и два вспомогательных поплавка. Четырех лопастной пропеллер был размещен впереди переднего крыла. Расчетный вес аппарата - 215 кг. Но из-за отсутствия необходимого двигателя сборка самолета не была завершена.

Ни одна из предпринятых в XIX в. попыток полета на самолете не увенчалась успехом, не удалось создать летающие полноразмерные самолеты с паровым двигателем. Казалось, что систематические неудачи должны были привести к прекращению работ по созданию самолетов. Однако на рубеже XIX и XX вв. был создан удобный в эксплуатации и надежный двигатель внутреннего сгорания.

Братья Бестлер.Много позже, после успешного полёта братьев Райт, паровой самолёт всё-таки был успешно реализован и испытан братьями Бестлер.

В отличии от самолета Максима аппарат братьев Бестлер был более совершенным. Его первый полет состоялся 12 апреля 1933 в США в штате Калифорния. Поднявшийся над городом Окленд паровой самолет Airspeed 2000 доказал возможность использования парового двигателя в авиации и стал первым паровым самолетом совершившим успешный полет. Это был биплан стандартной схемы с двухцилиндровым паровым двигателем общей мощностью 150 л.с. Благодаря разработанному для него паровому двигателю и продуманной конструкции самолет братьев Бестлер по экономичности и безопасности даже превосходил существующие на тот момент самолеты на двигателях внутреннего сгорания. Конструктивные особенности позволили снизить вибрацию и сделать машину практически бесшумной. Еще одной интересной особенностью парового самолета братьев Бестлер было то, что эффективность двигателя не зависела от высоты и не понижалась как у обычных самолетов. Но, несмотря на все преимущества, самолет так и не пошел в серию. Разработчикам не удалось заинтересовать потенциальных инвесторов, и все работы были свернуты.

Заключение: Благодаря паровым двигателям авиация сделала рывок вперед в развитии, и послужило основой для применения бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

 

 

olymp.as-club.ru

Паровая машина — Machinepedia

Паровая машина

Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий 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.

Значение паровых машин

088170a7fd98ccf8d8bb4a490e4554e5.jpg

Паровые машины использовались как приводной двигатель 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 XIX века.Поздние паровые машины были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, паровыми турбинами и электромоторами, КПД которых выше.

Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии.Примерно 86 % электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин.

Принцип действия

Для привода паровой машины необходим паровой котёл.Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механическим частям.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.

Изобретение и развитие

Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии.Пар, выходящий по касательной из сопел, закреплённых на шаре, заставлял последний вращаться. Реальная паровая турбина была изобретена намного позже, в средневековом Египте, арабским философом, астрономом и инженером XVI века Таки ад-Дином Мухаммедом (англ.)Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого на лопасти, закреплённые по ободу колеса.Подобную машину предложил в 1629 году итальянский инженер Джованни 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.

Однако дальнейшее развитие парового двигателя требовало экономических условий, в которых разработчики двигателей могли бы воспользоваться их результатами.Таких условий не было ни в античную эпоху, ни в средневековье, ни в эпоху Возрождения.Только в конце 17-го столетия паровые двигатели были созданы как единичные курьёзы.Первая машина была создана испанским изобретателем Херонимо Аянсом де Бомонт, изобретения которого повлияли на патент Т. Севери (см. ниже). Принцип действия и применение паровых машин было описано 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.Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени 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.Видя неполноту вакуума, создаваемого при этом, Папен после приезда в Англию в 1680 году создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре.Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив.Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран.Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле.Поэтому Папен считается изобретателем парового котла, проложив таким образом путь к паровому двигателю Ньюкомена.

Однако конструкцию действующей паровой машины он не предложил. Папен также проектировал лодку, приводимую в движение колесом с реактивной силой в комбинации концепций Таки ад-Дина и Севери; ему также приписывают изобретение множества важных устройств, например, предохранительного клапана.

Ни одно из описанных устройств фактически не было применено как средство решения полезных задач. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году.На своё устройство Севери в 1698 году получил патент.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.Так как это устройство можно было использовать как для вращения колёс водяной мельницы, так и для откачки воды из шахт изобретатель назвал его «другом рудокопа».

Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара.Первым применением двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой шахты. В шахтном насосе коромысло было связано с тягой, которая спускалась в шахту к камере насоса. Возвратно-поступательные движения тяги передавались поршню насоса, который подавал воду наверх. Именно двигатель Ньюкомена стал первым паровым двигателем, получившим широкое практическое применение, с которым принято связывать начало промышленной революции в Англии.

Первая в России двухцилиндровая вакуумная паровая машина была спроектирована механиком И. И. Ползуновым в 1763 году и построена в 1764 году для приведения в действие воздуходувных мехов на Барнаульских Колывано-Воскресенских заводах.

Дальнейшим повышением эффективности было применение пара высокого давления (американец Оливер Эванс и англичанин Ричард Тревитик). Тревитик успешно построил промышленные однотактовые двигатели высокого давления, известные как «корнуэльские двигатели». Они работали с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, или 345 кПа (3,405 атмосферы).

Однако с увеличением давления возникала и большая опасность взрывов в машинах и котлах, что приводило вначале к многочисленным авариям.С этой точки зрения наиболее важным элементом машины высокого давления был предохранительный клапан, который выпускал лишнее давление.Надёжная и безопасная эксплуатация началась только с накоплением опыта и стандартизацией процедур сооружения, эксплуатации и обслуживания оборудования.Французский изобретатель Николас-Йозеф Куньо в 1769 году продемонстрировал первое действующее самоходное паровое транспортное средство: «fardier à vapeur» (паровую телегу).Возможно, его изобретение можно считать первым автомобилем.

Самоходный паровой трактор оказался очень полезным в качестве мобильного источника механической энергии, приводившего в движение другие сельскохозяйственные машины: молотилки, прессы и др. В 1788 году пароход, построенный Джоном Фитчем, уже осуществлял регулярное сообщение по реке Делавэр между Филадельфией (штат Пенсильвания) и Берлингтоном (штат Нью-Йорк). Он поднимал на борт 30 пассажиров и шёл со скоростью 7—8 узлов. 21 февраля 1804 года на металлургическом заводе Пенидаррен в Мертир-Тидвиле в Южном Уэльсе демонстрировался первый самоходный железнодорожный паровой локомотив, построенный Ричардом Тревитиком.

Двигатели с возвратно-поступательным движением 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.

В паровых машинах пар поступает из котла в 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.

Важность увеличения давления пара состоит в том, что 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.

Дополнительное преимущество машин высокого давления состоит в том, что они намного меньше при заданном уровне мощности, и соответственно, существенно менее дорогие.Кроме того, такая паровая машина может быть достаточно лёгкой и компактной, чтобы использоваться на транспортных средствах. Возникший в результате паровой транспорт (паровозы, пароходы) революционизировал коммерческие и пассажирские перевозки, военную стратегию, и вообще затронул практически каждый аспект общественной жизни.

Схема горизонтальной одноцилиндровой паровой машины высокого давления:*

Следующим важным шагом в развитии паровых машин высокого 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.

В паровых машинах двойного действия свежий пар поочередно 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.

Поршень такой паровой машины соединён со скользящим штоком, выходящим из цилиндра.К этому штоку крепится качающийся шатун, приводящий в движение кривошип маховика.Система парораспределения приводится в действие другим кривошипным механизмом. Механизм парораспределения может иметь функцию реверса для того, чтобы можно было менять направление вращения маховика машины.

Паровая машина двойного действия примерно вдвое мощнее обычной паровой машины, и кроме того, может работать с намного более лёгким маховиком.Это уменьшает вес и стоимость машин.

Большинство возвратно-поступательных паровых машин использует именно этот принцип работы, что хорошо видно на примере паровозов.Когда такая машина имеет два или более цилиндров, кривошипы устанавливаются со сдвигом в 90 градусов для того, чтобы гарантировать возможность запуска машины при любом положении поршней в цилиндрах.Некоторые колёсные пароходы имели одноцилиндровую паровую машину двойного действия, и на них приходилось следить, чтобы колесо не останавливалось в мёртвой точке, то есть в таком положении, при котором запуск машины невозможен.

В 1832 году впервые в России на заводе была построена паровая машина с кривошипно-шатунным механизмом для военного парохода «Геркулес».Это была первая в мире удачная для пароходов паровая машина без балансира в 240 сил.Англичане дважды, в 1822 и 1826 годах, делали попытку изготовить такие машины для своих пароходов, но они оказались неудачными и их пришлось заменить обычными балансирнами машинами.Лишь на пароходе "Горгон" ("Gorgon"), спущенном на воду в 1837 году, они смогли установить машину прямого действия (без балансира), которая стала работать нормально.

machinepedia.org

Деревня Бокасл и замок Тинтагель. Графство Корнуолл

История графства Корнуолл очень занимательна. Она схожа с историей Уэльса, однако получила совсем обратное развитие.Сразу следует обратить особое внимание на территориальное расположение графства – оно находится на юго-западном полуострове Великобритании. Однако сами корнуоллцы считают, что они живут на острове. Дело в том, что граница графства проходит по реке Теймар. На другой стороне реки начинается графство Девон.

История Корнуолла начинается с заселения Британии после последнего ледникового периода. Так недавно были сделаны необычные открытия - эта новость облетела весь мир. Здесь, в Корнуолле, были найдены предметы эпохи неолита, которым по меньшей мере восемь тысяч лет. Причем ценную находку совершили вовсе не археологи, а обыкновенные кролики, рывшие в этом месте норы.

Ушастые зверьки откопали около 20 наконечников для стрел, а также скребки для шкур и разные другие приспособления из камня.

Шансов, что такое вообще возможно, было один на миллион, восхитился Дин Пейтон, руководитель группы археологов, изучающих находку. Он рассказал, что древние артефакты валялись рядом с кроличьими норами - строители подземных ходов просто выкинули их вместе с комьями земли. "Семейство кроликов переписало учебники истории", - полушутливо-полусерьезно оценил он значение находки. Пока трудно оценить объем обнаруженной "сокровищницы", но это определенно "золотая жила", считают ученые.На месте, где теперь развернуты раскопки, были, по всей видимости, могильные холмы, относящиеся к бронзовому веку, и городище железного века. При этом кроликов не "выселили": по словам Пейтона, они с любопытством наблюдают за тем, что делают люди.

До римского вторжения на полуострове обосновались кельтские племена – бритты. В 43 году началось завоевание Англии римлянами, вскоре они дошли и до юго-западного полуострова. Однако из-за неразвитости местной экономики (основанной на добыче олова) и отдаленности региона, будущий Корнуолл стал наименее романизированной частью Англии, в которой, кроме дорог, пары фортов и виллы в Магор-Фарм, до наших дней не сохранилось никаких следов римского присутствия.

С уходом римлян к власти на полуострове пришли кельтские и бриттские правители. Образовалось королевство Думнония, в раннем средневековье вступившее в конфликт с расширяющимся англосаксонским Уэссексом. "Уэльские летописи" говорят о том, что в 722 году корнуоллцы победили некоего врага у города Хехила. В 814 году король Эгберт Уэссекский своим набегом опустошил полуостров.

В 1013 году Уэссекс был присоединен к датской империи викингами под предводительством короля Свена I Вилобородого. Корнуоллу, Уэльсу, Шотландии и Ирландии он оставил независимость взамен на ежегодную выплату дани. Однако, несмотря на то что викинги "пощадили" Корнуолл, к моменту правления Эдуарда Исповедника (1024-1066) полуостров стал полноправной частью Англии.

Таким образом, получается следующая картина: изначально на территории современной Англии проживало племя бриттов. Затем, в связи с набегами викингов, бритты позвали к себе на помощь англов и саксов (древнегерманские племена). Те, в свою очередь, разобравшись с викингами, решили осесть на новой территории, ставшей к тому времени землей англов (Eng-land). При этом, германские племена оттеснили коренных бриттов на запад – в Уэльс, где те затаились в горах, и на юго-запад – в Корнуолл.

В виду этой вынужденной обособленности стал формироваться корнийский язык, который, по сути, вышел из бритского.

Не смог противостоять Корнуолл ни Вильгельму Завоевателю, который лишил корнуольских землевладельцев их собственности, отдав их друзьям-французам, ни Эдуарду I - тому самому, кто первым покорил Шотландию и Уэльс.

"Ворота в Корнуолл" - замок Лоунстон (Launceston Castle), расположенный в одноименном городе и построенный в 1067 году сразу же после норманнского нашествия. Бывший административный центр графов Корнуолла.

Пытались бороться корнуоллцы и во время Реформации, начатой Генрихом XVIII по двум причинам: они были, собственно и как все остальное население Англии, католиками, а также из-за языковых барьеров - навязываемый правительством протестантский молитвенник был написан на английском языке. Во время подавления этого восстания были убиты 20% корнуоллцев, что привело к постепенному спаду в использовании языка. Такова печатльная судьба корнийского языка, почти утраченного, в отличие от сохранившегося валлийского в Уэльсе и гаэльского в Шотландии.

XX век ознаменовался бесплодными попытками пробудить корнийское национальное самосознание. В 1951 году была организована партия "Сыны Корнуолла", не имевшая популярности среди простых жителей. Однако до сих пор предпринимаются попытки популяризировать использование корнийского языка.

Несмотря на то, что Корнуолл (Cornwall) у нас могло бы ассоциироваться с кукурузной стеной, топонимика этого слова иная. Название Корнуолл происходит от сочетания двух отдельных терминов причем из разных языков. Corn происходит от первоначального родового имени кельтского народа, которые жили здесь с железного века, в Корновии (Cornovii). В свою очередь Корновия была частью королевства Думнонии. Вторая часть - Wall происходит от старого английского W (E) ALH, что означает "иностранец" или "валлиец". Об этом я подробнее писала об истории Уэльса.

"Шахта - это дыра в земле, на дне которой корнуоллец". Английская поговорка.

Графство Корнуолл является одним из беднейших регионов Англии − дали о себе знать горнодобывающее прошлое и спад в сельскохозяйственном секторе. Из-за крайней бедности Корнуолл даже получил грант Евросоюза, подхлестнувший развитие "креативной индустрии" − разного рода дизайна. В настоящее время местная экономика на четверть зависит от туризма, для успешного развития которого у Корнуолла есть все условия: километры пляжей − графство с трех сторон окружено Ла-Маншем и Кельтским морем, умеренный климат, уникальная корнийская культура, богатая история и необыкновенно красивые виды. Ежегодно графство привлекает 5 миллионов туристов − в основном, англичан.

Корнуолл славится своими двусторонними пирожками. Впрочем, как и в любой другой стране,  любая национальная кухня это в прошлом грубая, повседневная пища. Так и в Корнуолле двойными пирожками (с одной стороны – соленые, с мясом/рыбой, с другой стороны - сладкие) кормили своих мужей-шахтеров их жены. При этом корочка пирожка была довольно толстой, чтобы за нее держаться грязными руками, не отрываясь от работы. Пирожок съедался, а корочку нужно было оставлять в горах стукачам (knockers или bucca) - маленьким гномам, которые жили в шахте, чтобы те хорошо относились к шахтерам и предупреждали их об опасностях. Название "стукачи" произошло от звука стен, земли и бревен внутри шахты как раз перед тем, как происходит обвал. Некоторые считают их злыми, специально обрушивающими стены, другие - добрыми шутниками.

Cуществует также и легенда о происхождении корнуолльских пирожков.Однажды с потерпевшего крушение корабля на улицы корнуолльского городка Лоо переметнулись стаи крыс. Истребить грызунов пытались долго, но безуспешно. Раненые крысы уползали в норы, зализывали царапины и возвращались злее прежнего. Наконец чаша людского терпения переполнилась. На охоту вышли все горожане до единого, включая стариков, женщин и детей. Упорные корнуолльцы изловили крыс, после чего потушили их с луком, сервировали на фарфоровых тарелках и съели. Оставшиеся грызуны с писком ужаса бежали из города и предупредили всех встретившихся на пути крыс, что их родичей съели чудовища. Больше в этом городке крыс не бывало.В 2013 году в Корнуолле испекли самый большой пирожок.

В Корнуолле мы посетили живописную деревушку и рыболовецкий порт Боскасл (Boscastle). Это естественная гавань на северном побережье Корнуолла была создана в результате слияния трех рек. Порт построен в 1584 году сэром Ричардом Гренвилл.

С вершины холма открываются незабываемые виды на просторы Анлантики.

Надеюсь это видео сможет передать атмосферу корнуольского побережья.

Meachard, – это небольшой островок, находящийся рядом с входом в гавань.

Среди достопримечательностей поселения находится музей колдовства и магазин керамики.

Не смотря на то, что рыбный порт, всегда был небольшим (подобно многим другим, на северном побережье Корнуолла), через него производился импорт известняка и угля и экспорт сланца и других местных продуктов. Большая часть земли в районе Боскасла принадлежит Национальному фонду, на территории Фонда работает магазин в гавани, и центр для посетителей, находящийся в старой кузнице.

В пяти милях от Боскасл находится замок Тинтагель.

Тинтагель между V и VI веками н.э. являлся кельтским торговым поселением. Его название переводится как «Крепость узкого Входа»-«Din Tagell». Упоминания о замке можно увидеть в Истории Королей Британии.

Впервые серьезные раскопки в этих местах были предприняты Рэлеем Редфордом в 30-х годах прошлого века. Было обнаружено о более двадцати прямоугольных строений и огромное количество средиземноморской керамики, датируемой 5 и 6 веками.

Замок Тинтагель разделён на две части, одна из которых находится на острове. Они соединяются узким перешейком.

Вид на крепость с того места, где был сам замок.

По сохранившимся остаткам стен можно определить площадь, которую когда-то занимал замок.

Чтобы добраться из одной части крепости до другой придется преодолевать очень крутые лестницы.

Местный отель.

Однако, несмотря на известные факты о некогда существовавшем здесь замке, англичане связывают это место в королем Артуром.

Согласно летописи Граф Горлуа (Gorlois) Тинтадельский жил в замке. В один день он взял с собой свою жену Игрэйн ко двору Короля Утера Пендрагона (Uther Pendragon) в Лондоне. Утер мгновенно влюбился в Игрэйн.

Горлуа заметил повышенное внимание короля и вернул свою жену в Cerniw. После того как Горлуа был вызван к королевскому двору, он обнаружил, что его земли подверглись нападению сюзерена. Горлуа отправил свою жену в Тинтадель, а сам остался защищать свои земли в крепости Dimilioc.

Утер тем временем убедил своего мага, Мерлина, придать ему вид графа Горлуа, чтобы проникнуть в Тинтаджель и соблазнить Игрэйн. Согласно легендам так появился на свет Король Артур. Граф Горлуа был убит на следующий день, а Игрэйн вышла замуж за Утера. От их союза и появился Артур, сменивший на троне своего отца Утера.

"Пещера Мерлина"

Деревня Тинтагель

Старинное здание почты.

Поля и холмы здесь продуваются ветрами, беспрестанно дующими с атлантики. Из-за этого здесь деревья и кустарники растут под наклоном.

Вот такой суровый, романтичный и древний этот край - графство Корнуолл!

anvin.livejournal.com

Корнуэльский яблочный пирог быстро и просто пошаговый рецепт от Ирины Наумовой

Пошаговые рецепты приготовления корнуэльского яблочного пирога по традиционному рецепту, на скорую руку, с коричневым сахаром, шоколадом и коньяком, медом и корицей

2017-11-04 Ирина Наумова

Оценкарецепта

4.6

706

Числопросмотров

706

В 100 граммах готового блюда

Белков

3

(гр)

3 гр.

низкое

Жиров

13

(гр)

13 гр.

высокое

Углеводов

24

(гр)

24 гр.

высокое

Калорий

225

(Ккал)

225 ккал.

среднее

Вариант 1: Классический рецепт корнуэльского яблочного пирога

Рецепт был придуман в западной Англии, местечке под названием Корнуолл. Пирог запекается округлой формы, с различной начинкой. Выпечка с яблоками чем-то напоминает русскую шарлотку, но есть нюансы в приготовлении теста и украшении – яблоки тонко нарезаются и выкладываются боковинками по всему периметру пирога. Мы приготовим традиционный корнуэльский пирог с яблочной начинкой.

Ингредиенты:

Пошаговый рецепт корнуэльского яблочного пирога

Шаг 1:

В емкости, подходящей для микроволновки, растопите сливочное масло. Можете это сделать прямо в кастрюле.

Шаг 2:

Засыпьте в масло ванилин и сахар, перемешайте.

Шаг 3:

Разбейте куриные яйца, отделите желтки от белков. Желток добавьте к маслу, сахару и ванилину, хорошенько перемешайте.

Шаг 4:

Теперь вводим сметану, продолжаем замешивать тесто.

Шаг 5:

Засыпьте разрыхлитель в муку и добавьте в емкость. Перемешивайте венчиком до размягчения всех комочков.

Шаг 6:

В отдельной емкости взбейте белки до пышной пены и добавьте ее в тесто, перемешайте венчиком.

Шаг 7:

Итак, пышное и нежное тесто готово. Теперь возьмите форму для запекания. Самый подходящий диаметр – примерно 23 см.

Шаг 8:

Смажьте форму маслицем, влейте в него тесто, аккуратно разровняйте.

Шаг 9:

Яблочки помойте, удалить кожуру, твердую сердцевину и семечки. Нарежьте тонкими пластинками.

Шаг 10:

Теперь аккуратно разместите дольки яблок по всей поверхности теста. Образуйте круги, помещая фрукты боковинками вверх. Все яблоки должны быть на поверхности.

Шаг 11:

Духовку разогрейте до 180 С и запекайте пирог в течение сорока минут.

Готовый английский пирог с яблоками готов! По желанию выпечку можно посыпать пудрой.

Вариант 2: Быстрый рецепт корнуэльского яблочного пирога

Чтобы приготовить английскую выпечку с яблоками быстрее, нарежем яблочки на маленькие кусочки и также украсим ими всю поверхность теста. На саму подготовку ингредиентов мы потратим не больше четверти часа. Все остальное за нас сделает духовка. Рецепт рассчитан примерно на пять порций.

Ингредиенты:

Как быстро приготовить корнуэльский яблочный пирог

Шаг 1:

Начнем с яиц. Разбейте их в емкость, аккуратно отделите белки от желтков и положите их в холодильник.

Шаг 2:

На водяной бане растопите маргарин, засыпьте в него сахар и желтки, перемешайте.

Шаг 3:

Теперь введите сметану и взболтайте венчиком все ингредиенты.

Шаг 4:

Засыпаем муку, постоянно перемешивая тесто. Не должно быть ни одного комочка, консистенция доводится до однородности.

Шаг 5:

Миксером взбейте охлажденные белки. У вас получится пышная пена. Добавим ее в тесто и аккуратно перемешаем.

Шаг 6:

Поставьте разогреваться духовку до 180 С.

Шаг 7:

В форму для запекания, смазанную маслом, положите тесто.

Шаг 8:

Яблоки нарежьте на маленькие кусочки и распределите их по всей поверхности будущего пирога.

Шаг 9:

Выпекайте в течение сорока пяти минут. Готовность выпечки проверьте длинной деревянной лучиной.

Итак, английский пирог с яблоками готов! Приятного чаепития.

Вариант 3: Корнуэльский яблочный пирог с коричневым сахаром

Приготовление выпечки дает возможность для полета фантазии. Можно вносить разные нюансы в приготовление традиционного английского пирога. Для теста вы можете использовать как сливочное масло, так и маргарин. Качество и вкус готовой выпечки не будет сильно отличатся. Главное – приготовить пышное и нежное тесто. Рецепт рассчитан на двенадцать порций.

Ингредиенты:

Как приготовить

Шаг 1:

Маргарин или сливочное масло необходимо растопить до жидкой консистенции. Оптимальный вариант – поставить миску в микроволновку. Либо вы можете сделать это в кастрюле на плите.

Важно: Следите, как растапливается масло или маргарин. Не давайте закипеть. Иначе начнут образовываться вредные вещества и в конечном итоге от приготовленного теста будет изжога.

Шаг 2:

Теперь добавьте в емкость сахар и ванилин, размешайте.

Шаг 3:

Белки отделяем от желтков и ставим их охлаждаться в холодильник.

Шаг 4:

Введите в тесто желтки, не переставайте перемешивать тесто.

Шаг 5:

Добавьте сметану. Кстати, мы можете использовать кухонный комбайн на низкой скорости – это значительно ускорит и упростит процесс замешивания теста.

Шаг 6:

Чтобы тесто стало еще воздушнее, нужно просеять муку и разрыхлитель через сито. Таким образом мука обогатится кислородом. Введите в тесто, не оставляя комочков.

Нужная консистенция теста похожа как для оладьев.

Шаг 7:

Пора доставать из холодильника белки. Возьмите блендер и взбейте их до пышной пены. Обычно на это уходит не больше трех минут. Добавьте буквально щепотку соли – процесс взбивания белков станет легче.

Шаг 8:

Форму для запекания смажьте сливочным маслицем и распределите тесто, выравнивая ложкой или лопаткой.

Шаг 9:

Поставьте разогреваться духовку до 180 С.

Шаг 10:

Яблоки освободите от кожуры и сердцевины, нарежьте тонкими дольками и воткните в тесто.

Совет: Идеально подойдут яблоки кисло-сладких сортов.

Шаг 11:

Яблочки нужно посыпать коричневым сахаром – будет еще вкуснее.

Запекайте в течение пятидесяти минут.

Готовый английский пирог можно подавать с шариком мороженого.

Вариант 4: Корнуэльский яблочный пирог с шоколадом и коньяком

Шоколад часто добавляют в различную выпечку, и мы не упустим возможность разнообразить традиционный английский пирог. А еще используем немного коньяка – бисквитное тесто будет ароматным, а яблочная выпечка заиграет новыми нотками.

Ингредиенты:

Пошаговый рецепт

Шаг 1:

Первым делом разбейте яйца, отделите белки и оставьте их в холодильнике. Они должны охладиться.

Шаг 2:

Растопите сливочное масло, засыпьте сахар и ванилин, перемешайте до растворения сахара.

Шаг 3:

Ведите сметану, взбейте веничком или лопаткой.

Шаг 4:

Муку соедините с разрыхлителем и засыпьте в наше тесто, тщательно перемешайте.

Шаг 5:

Шоколад натрите на терке и засыпьте в тесто.

Шаг 6:

Достаньте белки, взбейте миксером до пышной пены и соедините с тестом.

Шаг 7:

В смазанную маслом форму положите тесто, разровняйте.

Шаг 8:

Яблочки нарежьте тонкими пластинками и воткните в тесто так, чтобы большая часть была над поверхностью.

Шаг 9:

Теперь сбрызните яблоки коньяком, по желанию присыпьте корицей и сахаром

Шаг 10:

Английский пирог с яблочной начинкой готовится в течение сорока пяти минут при температуре 180 С.

Готовая выпечка получается красивой, румяной, ароматной и очень вкусной.

Вариант 5: Корнуэльский яблочный пирог с медом и корицей

В этом варианте мы используем немного меда для приготовления теста, а корицей немного присыпем выпечку перед тем, как отправить ее в духовку.

Ингредиенты:

Как приготовить

Шаг 1:

Мытые и очищенные яблоки нарежьте ломтиками.

Шаг 2:

На форму для запекания положите пергамент и дополнительно смажьте маслом.

Шаг 3:

Масло смешайте с сахаром при помощи миксера.

Шаг 4:

Отделите белки от желтков и поставьте в холодильник.

Шаг 5:

Желтки и сметану добавьте в тесто, влейте жидкий мед и тщательно перемешайте.

Шаг 6:

Соедините муку и разрыхлитель, засыпьте в тесто.

Шаг 7:

Белки взбейте до пены и отправьте в ту же емкость.

Шаг 8:

Теперь распределите кремообразное тесто по всей форме, сверху положите яблоки и присыпьте их корицей.

Шаг 9:

Поставьте запекаться яблочный пирог на сорок пять минут при температуре 180 С.

В зависимости от вашей духовки может понадобится и час. Ориентируйтесь на готовность теста.

Дополнительная информация о рецепте:

Время приготовления: 80 м

Число порций: 6

Белки в 100 гр: 2,94

Жиры в 100 гр: 12,79

Углеводы в 100 гр: 24,26

Калорийность в 100 гр: 225,46

kopilka-kulinara.ru


Смотрите также