Доклад История и изобретения паровых машин 8 класс

Самый первый паровой двигатель описал греческий ученый Герон Александрийский. Модель описал как пневматику. Конструкция представляла собой котел из бронзы внутри с водой. Котел стоял на опорах, закрытый сверху крышкой. Над крышкой крепятся две трубки со сферой. Трубки сделаны так, чтобы сфера вращалась. При нагреве воды в котле, пар поднимается, создавая тем самым давление, заставляя вращаться сферу, такая модель была просто как развлечение.

Настоящий тепловой двигатель был изобретён в России, Ползунковым Иван Ивановичем. Он создал и разработал проект для " заводских нужд". Принцип работы заключался в том, что машина работала на двух цилиндрах и в две атмосферы, то есть пар попадая в первый цилиндр, заставлял поднимать поршень вверх. Чтобы конденсировать пар во втором цилиндре, выбрасывалась струя холодной воды, тем самым поршень опускался. Распределение пара в машине регулировалась непрерывной работой поршней передававшей на шкив. Шкив надет на вал, отчего и создавалось движение. Рабочий вал заставлял работать воздуходувной мех.

В послевоенные годы были проблемы с поставкой бензина в разные точки страны. Специалисты научного исследовательского автомобильного института задались вопросом о создании автомобиля на пару для различных работ. Задача состояла создать машину в 14,5 тонны, где должен быть груз в 6 тонн, расход дров 400 кг и столько же воды, максимальная скорость машины до 45 км/ч. Такой автомобиль создали, и дали название самосвал.

Работу над паровой машиной продолжил англичанин Джемс Уайт. Ему поручили усовершенствовать модель, путем меньшего расхода топлива пара в цилиндрах.Трудясь над многими проводимыми опытами пришел к выводу, что нужно создать конденсат пара в отдельном резервуаре, который бы сообщался с цилиндрами. Патент был принят как изобретение нового метода малого расхода топлива. В результате этого была создана паровая машина двойного действия. Принцип работы давления на поршень был с подачи пара золотником, то с одной стороны, то с другой. Золотник находился в цилиндре через него и поступал пар из котла. Машина двойного действия работает методом поочерёдного попадания пара в цилиндр с обеих сторон. С другой стороны цилиндра отработанный пар выбрасывается в атмосферу.Таким принципом машина повышает скорость. В первые в России издали такие двигатели на заводе для военных пароходов, после стали издавать паровозы.

Паровые машины разделяются по действию пара на машину с расширением и без него. Пар бывает с низким, средним и высоким давлением. По числу оборотов вала есть тихоходные и быстроходные машины. Цилиндры могут располагаться горизонтально, наклонно и вертикально. По числу цилиндров бывает один или несколько.

Применение паровых машин

Паровые машины отличаются большой надёжностью работать с большими грузами, долговечностью, невысоким расходом топлива и простота в обслуживании. К такой области относится паровозы и пароходы.

Конструкции таких двигателей с внутренним сгоранием позволила строить заводы и фабрики по выработке текстиля, сахара, спичек и других изделий.

История и изобретения паровых машин доклад

Первым изобретателем такого двигателя стал грек Герон Александрийский. Модель походила на движение воздуха внутри сосуда. Сосуд представлял собой котел, покрытый бронзой, с массой воды внутри, с креплением на нем внизу. Крепление также сделаны из металла. Конструкция имеет форму круга, закрытый сверху крышкой. В крышку входят две трубки с прикрепленным по середине шаром. Стойки сделаны так, чтобы шар вращался, а внутри трубки пустота. Чтобы заставить шар вращаться вокруг оси, нагревали до кипения воду в сосуде. При нагреве воды, пар поднимался, создавая тем самым давление, такая модель была просто как развлекающая игрушка.

Позже такую конструкцию рассмотрели в России. Работа машины заключалось на двух аппаратах, похожих на цилиндр, в которых есть горячий воздух. Горячий воздух, попадая в первый аппарат, заставлял подниматься поршень вверх. Чтобы охладить горячий воздух во втором цилиндре, нужно было создать деталь для опрыскивания. Тем самым охлажденный насос опускался и конструкция приходила в движение. Равномерная работа насоса, передавалась на колесо с ободом. Колесо одевалось на винт, заставлял работать систему вентиляции.

В шестидесятые годы были проблемы с поставкой бензина, в разные точки страны. Квалифицированные работники автомобильного института, задумались вопросом о машине, работающей на горячем воздухе. Задача состояла создать агрегат на колесах массой 15 тонн, где должен быть взят на абордаж груз в 7 тонн, в топку использовали дрова в 400 кг, и столько же воды в ёмкость бака. Предельная скорость машины до 45 км/ч. Такой агрегат создали, и дали название грузовой автомобиль.

Англичанин Джемс Уайт продолжил работу над совершенством модели, путем меньшего расхода горячего воздуха в полости. Трудясь над многими проводимыми опытами, пришел к выводу, что нужно создать продукт в виде пара в отдельном хранилище, который бы сообщался с полостью. Авторство было принято, как изобретение малого расхода топлива. В итоге этого была создана такая машина, работающая на горячем воздухе (пар) двойного действия. Индивидуальность работы состояла в том, что давление на основную деталь насоса, оказывал горячий воздух. Для подачи воздуха участвовал клапан. Клапан находится в насосе, через него и поступал горячий воздух из сосуда. Такая машина работает методом поочерёдного попадания горячего воздуха в насос с обеих сторон. С другой стороны насоса отработанный воздух выбрасывается наружу. Таким образом машина ускоряется. В первые в СССР издали такие двигатели на заводе для военных пароходов и паровозов.

Паровые машины разделяются по движению горячего воздуха на агрегат с расширением и без него. Горячий воздух бывает с низким, средним и высоким давлением. По числу оборотов винта есть тихоходные и быстроходные машины. Насосы могут располагаться горизонтально, наклонно и вертикально. По числу насосов бывает один или несколько.

Применение паровых машин в производстве

Паровые агрегаты отличаются индивидуальностью и надёжностью, могут работать с большими грузами в несколько тонн. Не требуют ремонта в несколько десятков лет. Расход топлива минимальный и прост в обслуживании. К таким машинам относят паровоз и теплоход.

Конструкции таких двигателей с внутренним сгоранием топлива внутри, позволила строить заводы и фабрики.

Вариант №3

Человек издревле являлся любителем облегчить свой труд. Стремясь нарастить объемы производства или же просто ускорить трудоемкие процессы, люди стали использовать ветряные или водяные мельницы или же труд крупного рогатого скота. Настоящая промышленная революция началась с применением паровых машин, можно сказать, что именно она явилась предвестником научно-технического прогресса.

Еще в 1 веке до н.э. были предприняты попытки создать преобразователь тепловой энергии в механическую. В Древней Греции некий Герон описывал шарообразное устройство, которое было заполнено водой и имело несколько форсунок. Сфера имела вертикальную ось и под ней размещали костер. Нагревая воду и повышая давление внутри, они способствовали вырыванию пара из этих форсунок, что благодаря третьему закону Ньютона приводило сферу в движение. Однако, коэффициент полезного действия данной машины оставлял желать лучшего. Но тем не менее, она работала. Даже не смотря на то, что не приносила практической пользы. Возможно именно по этой причине, развитие парового двигателя было забыто на следующие полторы тысячи лет.

Лишь в начале 18 века, начали появляться прототипы паровых машин с достаточно высоким коэффициентом полезного действия. Впервые цилиндрическая машина работающая на водяном пару была создана инженером испанского происхождения Джиронимо Аянс Де Бомонтом а первый патент на паровую машину зарегистрирован в 1698 году англичанином Сэйвери.

Именно его работа была взята за основу, при создании следующей паровой машины в 1712году. Но с одной необычной, для наших времен, особенностью. Клапана регулировались присутствующим работником, который открывал и закрывал их в определенные моменты. Лишь через 3 года система была усовершенствована молодым работником Поттером и доведена до «автоматизма». Все вышеперечисленные машины использовались лишь для подъема воды. Принцип работы был достаточно прост. В цилиндр попадал горячий пар и поднимал поршень вверх, после чего цилиндр охлаждался холодной водой, создавая тем самым разреженную «атмосферу» внутри цилиндра. Из-за разницы давлений поршень снова опускался вниз.

Настоящую научно-техническую революцию того времени совершил физику, инженеру и изобретателю Джеймсу Ватту. Он сумел создать паровую машину, которая употреблялась в более обширных областях. Именно его машины были первыми водружены на паровозы и пароходы. Выходец из Шотландии, преодолевая финансовые трудности, сумел достичь успеха. Ватт, пришел к мнению что можно использовать энергию пара вместо охлаждения цилиндра и разработал кривошипный шатунный механизм, который поднимал и опускал поршни под воздействием пара. Она была названа в честь своего изобретателя Джеймса Ватта «Универсальная паровая машина». Двигатели с такой системой имели не только колоссальную востребованность и успех, но и применяемая во многих отраслях.

Стоит отметить тот факт, что наши соотечественники также разрабатывали свои паровые машины. Всем известная машина Ползунова тоже работала на пару, ее строительство затянулось, и к началу работы изобретатель не дожил. Проработала данная машина всего около 40 дней после чего ее демонтировали.

Таким образом можно мы можем что паровые машины имели свое начало еще задолго до Джеймса Ватта, Ползунова или других изобретателей пытавшихся или создавших данное устройство, но вне зависимости от своих результатов все они внесли свой непосильный вклад в развитие не только машиностроительной промышленности но и науки в целом.

8 класс

Доклад История и изобретения паровых машин 8 класс

История и изобретения паровых машин доклад

Вариант №3

История и изобретения паровых машин

Популярные темы сообщений