James Watt (James Watt, 1736-1819)
Masina lui Seyveri a lucrat după cum urmează: mai întâi rezervorul sigilat a fost umplut cu abur, apoi suprafața exterioară a rezervorului a fost răcită cu apă rece, provocând condensarea aburului și crearea unui vid parțial în rezervor. Apoi, apa, de exemplu, de pe fundul arborelui a fost aspirată în rezervor prin conducta de admisie și după ce admisia următoarei porțiuni de abur a fost descărcată în exterior prin conducta de evacuare. Apoi ciclul a fost repetat, dar apa a putut fi ridicată doar de la o adâncime mai mică de 10,36 m, deoarece în realitate a fost împinsă de presiunea atmosferică.
Principiul de funcționare a aburului
T. Seiver
Principiul mașinii Newcomen.
Ca și în mașina Papen, pistonul sa mișcat într-un cilindru vertical, dar, în general, mașina Newcomen era mult mai perfectă. Pentru a elimina decalajul dintre cilindru și piston, Newcomen se fixa pe capătul ultimului disc flexibil din piele și turnă puțină apă pe el.Aburul de la boiler a intrat în baza cilindrului și a ridicat pistonul în sus. Când este injectat în cilindrul de apă rece, abur condensat, vidul format în cilindru, și sub influența presiunii atmosferice pistonului coboară. Această apă inversă este îndepărtată din cilindru și prin circuitul conectat cu un jug, se deplasează ca un balansoar, ridicat pompa tijă. Atunci când pistonul se află în partea inferioară a cursei în cilindrul de abur din nou alimentat și folosind o contragreutate fixată pe tija pompei sau brațul oscilant, un piston în poziția de pornire ridicată. După aceea, ciclul a fost repetat.
Mașina Newcomenia a fost extrem de reușită pentru acea vreme și a fost folosită în întreaga Europă pentru mai mult de 50 de ani. A fost folosită pentru pomparea apei din numeroasele mine din Marea Britanie. Acesta a fost primul produs pe scară largă din istoria tehnologiei (au fost produse mai multe mii de bucăți).
În 1740, o mașină cu un cilindru de 2,74 m lungime și 76 cm diametru a efectuat o muncă într-o zi, efectuată de echipele de 25 de persoane și 10 cai, care lucrau în schimburi timp de o săptămână.
În 1775, o mașină și mai mare, construită de John Smeaton (creatorul farului Eddystoun), a drenat stația de andocare de la Kronstadt (Rusia) timp de două săptămâni. Mai devreme cu utilizarea de morile de vânt de mare a durat un an întreg.
Și totuși, mașina lui Newcomen era departe de a fi perfectă. Ea a convertit doar aproximativ 1% din energia termică în energie mecanică și, prin urmare, a devorat o cantitate mare de combustibil, ceea ce, indiscutabil, nu a avut importanță atunci când mașina lucra în minele de cărbune.
În general, mașinile de la Newcomen au jucat un rol imens în conservarea industriei cărbunelui. Cu ajutorul lor, a fost posibilă reluarea exploatării cărbunelui în multe mine inundate.
Despre invenția lui Newcomen se poate spune că era într-adevăr un motor cu aburi sau, mai degrabă, o mașină cu aburi și atmosferă. Din prototipurile anterioare ale motoarelor cu aburi se distinge prin următoarele:
- Forța motrice în ea era presiunea atmosferică, iar rarefacția sa realizat prin condensarea aburului;
- în cilindru era un piston care făcea o lovitură de lucru sub influența aburului;
- vidul a fost realizat prin condensarea aburului atunci când a fost injectat în cilindrul cu apă rece.
PRIMUL MASINĂ DE ABURITATE
James Watt,
COLECȚIA GRANGERĂ, New York.
Și deși testele mașinii au avut succes, în timpul funcționării ulterioare a devenit clar că primul model de Watt nu a avut succes cu totul, iar cooperarea cu Rebeko a fost întreruptă. În ciuda lipsei de fonduri, Watt a continuat să lucreze la îmbunătățirea motorului cu aburi. Activitatea lui a fost interesată de Matthew Boulton (Matthew Boulton), inginer și producător bogat, proprietarul unei fabrici de metal din orașul Soho din apropiere de Birmingham. În 1775, Watt și Bolton au încheiat un acord de parteneriat.
În 1781, James Watt a primit un brevet pentru invenția celui de-al doilea model al mașinii sale. Printre inovațiile introduse în ea și în modelele ulterioare au fost:
- un cilindru cu acțiune dublă în care aburul a fost alimentat alternativ pe părțile opuse ale pistonului, cu aburul de evacuare care intră în condensator;
- un sac de foc care înconjoară cilindrul de lucru pentru a reduce pierderile de căldură și o bobină;
- transformarea mișcării rectilinii alternative a pistonului în mișcarea de rotație a arborelui printr-un mecanism bielă-manivelă conecta întâi, și apoi, prin intermediul transmisiei de viteze, care a fost prototipul unui angrenaj planetar;
- dispozitivul de reglare centrifugal pentru a menține viteza constantă a arborelui și a volantului pentru a reduce neregularitățile de rotație.
În 1782 a fost construită această mașină remarcabilă, prima mașină universală de abur cu acțiune dublă. Capacul cilindrului Watt a fost echipat cu o etanșare inventivă cu puțin timp înainte de a asigura mișcarea liberă a tijei pistonului, dar a împiedicat scurgerea aburului din cilindru. Aburul a intrat alternativ în cilindru pe o parte a pistonului, apoi pe celălalt, creând un vid pe partea opusă a cilindrului. Prin urmare, pistonul a făcut ambele mișcări de lucru și invers cu ajutorul aburului, care nu se afla în mașinile anterioare.
Principiul de lucru al celor mai recente modele de motoare cu aburi de James Watt.
În plus, în 1782, James Watt a introdus principiul expansiunii. separând debitul de abur în cilindru la începutul debitului, astfel încât acesta a început să se extindă restul ciclului sub presiunea proprie. Acțiunea de expansiune înseamnă o anumită pierdere de putere, dar o creștere a performanței. Din toate aceste idei ale lui Watt, cea mai utilă a fost ideea expansiunii. În viitor, implementarea practică a fost ajutată foarte mult de graficul indicator, creat în jurul anului 1790 de către asistentul lui Watt James S. Southern. Indicatorul a fost un dispozitiv de înregistrare automată care ar putea fi conectat la motor pentru a observa presiunea din cilindru, în funcție de volumul de abur care intră în acest ciclu. Zona aflată sub această curbă a fost măsura muncii efectuate pentru această măsură. Indicatorul a fost utilizat pentru a regla motorul cât mai eficient posibil. Această diagramă ulterioară a devenit parte a celebrului ciclu Carnot (Sadi Carnot, 1796-1832) în termodinamica teoretică.
Deoarece motorul cu aburi cu dublă acțiune tijei de piston a făcut o, sistemul de tragere și împingere acțiunea de antrenare veche a brațului de lanț și rocker, care răspunde doar la forța de tracțiune a trebuit să-l refaceți. Watt a dezvoltat tijele legate de sistem și aplicat mecanismul planetar de transformare a mișcării cu piston a tijei pistonului în mișcare de rotație, cu ajutorul unui volant greu, regulatorul de viteză centrifugal, supapă de disc și manometru pentru măsurarea presiunii aburului.
Lucrarea cilindrului cu dublă acțiune
Monumentul lui James Watt.
Articole similare
-
Cum sa faci o vijelire - 4 ianuarie 2018 - totul pentru capturarea peștelui pradator (863) 2219224
-
Cadru SUV-uri în plus și minusuri ale mașinilor dispărută - 2 ianuarie 2018 - Jeep-ul meu
Trimiteți-le prietenilor: