Михаил Стародумов - Кто придумал велосипед

Среди положительных качеств парового двигателя:

– высокая надёжность;

– возможность эксплуатации при значительных колебаниях нагрузки; – допустимость продолжительных перегрузок;

– долговечность;

– низкие расходы на эксплуатацию;

– простота в обслуживании.

Сегодня паровые машины нашли широкое применение в виде паровых турбин, которые работают как приводы электрогенераторов. Турбина преобразует энергию пара во вращательное движение без каких-либо дополнительных механизмов. Сфера использования паровых турбин – производство электроэнергии. Более 85 % электрической энергии вырабатывают именно паровые турбины. Также их используют как судовые двигатели, в частности на подводных лодках и атомоходах. Перспективы применения паровых машин на автомобилях имеют пока туманные очертания, но видимо скоро появятся двигатели с элементами парового носителя.

Паровоз Стеферсона

Для общественных нужд первый в мире паровоз создал Стефенсон (1781–1848) в 1814 году. Он родился в семье английского шахтёра. Никто из его семьи не умел ни читать, ни писать. С 8 лет работал по найму. В 18 лет научился читать и писать и путём упорного самообразования приобрёл специальность механика по паровым машинам. В 1802 году Стефенсон устроился на работу машинистом угольной шахты. В 1812 году, будучи главным механиком Киллингуортских копей, Стефенсон предложил своему хозяину Лидделу проект своего первого паровоза. Тот согласился оплатить его постройку. К 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив, предназначенный для буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги. Он состоял из двух цилиндров диаметром 8 дюймов с ходом 24 дюймов. Котел 34 дюймов в диаметре и длиной 8 футов с одной жаровой трубой 20 дюймов в диаметре, проходящей через него. Цилиндры были расположены вертикально вдоль осевой линии котла. Отработанный пар выбрасывался прямо в атмосферу. Поршни через шатуны вращали шестерни, через которые приводились в движение. Поперечные балки с помощью направляющих крепились к верхней части цилиндра. Паровоз имел четыре колеса, прикрепленные к фланцам без пружин. Задние ведущие колеса и передние колеса вагона, несущие уголь и воду, имели рифленую поверхность качения и были соединены между собой бесконечной цепью (для улучшения сцепления с дорогой).

Паровоз, получивший имя «Блюхер», включился в работу по обслуживанию рудника. Он имел два вертикально поставленных паровых цилиндра; движение от поршня передавалось шатунами на два ведущих ската. Эти скаты были соединены зубчато-колесной передачей. Тендер был отделен от паровоза и прицеплен сзади. «Блюхер» мог перевозить груз весом 30,5 т, но не мог брать крутых подъемов и развивал с нагрузкой скорость всего 6 км/ч. После года эксплуатации он оказался лишь немногим выгоднее использовавшихся до этого лошадей. Причиной неудачи была слабая тяга. Отработанный пар выпускался прямо в воздух, а не в трубу, где он мог бы усилить тягу в топке. Этот недостаток Стефенсон устранил в первую очередь. После того как отработанный пар стал поступать в трубу, тяга усилилась. Усовершенствованный паровоз уже всерьез конкурировал с лошадьми, и Лиддел охотно дал деньги на продолжение опытов.

Много внимания Стефенсон уделял совершенствованию рельсового пути. Инженер-самоучка Джордж Стефенсон придумал удобную конструкцию, позволяющую локомотиву по гладким рельсам тянуть за собой тяжёлый состав. В его изобретении важную роль играли сами рельсы, колея которых до сих пор общепринята в Западной Европе (1435 мм). Появление более совершенных конструкций паровозов стимулировало строительство новых железнодорожных линий. В 1818 году была построена железнодорожная линия протяженностью 61 км между городами Стоктоном и Дарлингтом, предназначенная для перевозки угля. В 1825 году Стоктон-Дарлингтонская линия была открыта для публики. На современников это произвело колоссальное впечатление. «Сцена, имевшая место утром 27 сентября 1825 года, не поддается никакому описанию, – писал впоследствии один из директоров этой дороги. – Многие, принимавшие участие в этом историческом событии, всю ночь не смыкали глаз и были на ногах. Всеобщая бодрость и веселость, счастливые лица многих, изумление и испуг на лицах других разнообразили картину. В назначенный час процессия тронулась. Во главе поезда следовал паровоз, управляемый строителем его – Стефенсоном; за паровозом следовали 6 вагонов с углем и мукой; вслед за ними – вагон с директорами и владельцами дороги; затем 20 угольных вагонов, приспособленных для пассажиров и наполненных ими, и, наконец, 6 вагонов, нагруженных углем… По обеим сторонам пути стояла большая толпа народа; многие бежали за поездом; другие верхом на лошадях следовали за ним по сторонам пути. Последний имел небольшой уклон к Дарлингтону, и в этом месте Стефенсон решил испытать скорость поезда… Он увеличил скорость хода до 15 миль в час. Когда поезд прибыл в Дарлингтон, оказалось, что в вагонах было 450 пассажиров и что вес поезда был 90 тонн».

Паровозом во время открытия железной дороги управлял сам Стефенсон, а рядом следовала кавалькада всадников, отставшая во время спуска. Изумлению толпы не было предела. Скорость равнялась 24 км/час.

Паровоз Стефенсона, построенный для Геттонских копей в 1822 году, работал до 1903 года. Следующий паровоз «Ракета» была наиболее совершенным локомотивом того времени. Изобретатель приспособил к паровозу только что появившийся тогда трубчатый котел, который дал возможность значительно увеличить скорость локомотива. «Ракета» была построена с учетом всех достижений паровозостроения своего времени. Она явилась как бы итогом начального периода развития паровоза. «Ракета» имела машину мощностью в 13 л. с. «Ракета» свободно тянула поезд весом в 17 т со скоростью до 21 км в час. Скорость паровоза с одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами составила 38 км в час. В 1830 году в Англии для пассажирского движения была открыта железная дорога между Ливерпулем и Манчестером протяженностью в 45 км. В этом же году в США была построена первая железнодорожная линия Чарльстон – Огеста длиною в 64; км. В 1832 году была построена первая железная дорога во Франции, в 1835 году – в Бельгии и Германии, а в 1837 году – в России и Австрии.

Николай I в молодости посетил Англию, где в 1816 году встретился со Стефенсоном, попробовал себя в роли кочегара и прокатился на паровозе. Портрет Джорджа Стефенсона был помещён на банкнотах серии Е Государственного банка Великобритании достоинством 5 фунтов стерлингов.

Паровоз

Это автономный локомотив с паросиловой установкой, использующий в качестве двигателя паровые машины. Паровозы были первыми передвигающимися по рельсам транспортными средствами.