Motor cu aburi

Motor cu aburi

motor cu abur - motor termic cu ardere externă, care transformă energia aburului în mișcare alternantă lucru mecanic a pistonului, și apoi într-o mișcare de rotație vala.V abur mai larg motor - orice motor cu ardere externă, care transformă energia aburului în lucru mecanic.







Înțeles steam engines

Motor cu aburi

Motoarele cu abur au fost utilizate ca un motor de antrenare în stații de pompare, locomotive cu abur nave, tractoare, mașini cu abur și alte utilaje de transport sredstvah.Parovye a promovat utilizarea comercială pe scară largă a mașinilor în fabrici și energie au stat la baza revoluției industriale, motoarele cu abur XIX veka.Pozdnie au fost înlăturat motoare combustie internă, turbine cu abur și motoare electrice, a căror eficiență este mai mare.

Turbinele cu abur, în mod oficial un tip de motor cu abur, sunt încă utilizate pe scară largă ca unități pentru generatoarele de energie electrică. Aproximativ 86% din energia electrică produsă în lume este produsă folosind turbine cu abur.

Principiul de funcționare

Pentru antrenarea aburului motor cu abur necesară presiunea aburului kotol.Rasshiryayuschiysya pe piston sau pe o lamă de turbină cu abur, a cărui mișcare este transmisă la alte avantaje mecanice chastyam.Odno motoarelor cu ardere externă, care datorită separării de cazan de abur al mașinii poate fi folosit aproape orice fel de combustibil - de la boabe la uraniu.

Invenție și dezvoltare

Primul aparat cunoscut condus de abur, a fost descrisă în primul Heron Alexandria stoletii.Par ieșind tangențială din duze fixate pe minge, forțând acesta din urmă să se rotească. Turbina reală cu aburi a fost inventat mult mai târziu, în medievale Egipt, arab filozof, astronom și inginer al secolului al XVI-lea Taqi al-Din Muhammad (ing.) El a sugerat metoda de rotație răsucind prin fluxul de abur direcționat pe lama consfințit jantei kolesa.Podobnuyu masina oferit în 1629 inginerul italian Giovanni Branca pentru rotirea dispozitivului cilindric de ancorare, care alternativ ridicat și eliberează pereche de pestles în flux stupah.Parovoy în aceste turbine cu abur timpurie nu a fost concentrat, și durere O parte din energia sa a fost împrăștiată în toate direcțiile, ceea ce a dus la pierderi semnificative de energie.

Cu toate acestea, dezvoltarea în continuare a motorului cu abur necesară condițiile economice în care dezvoltatorii de motoare ar putea profita de condițiile lor rezultatami.Takih nu a fost în antichitate sau în Evul Mediu sau în epoca Vozrozhdeniya.Tolko la sfârșitul secolului al 17-lea, motoarele cu aburi au fost create ca un singur Masina de kurozy.Pervaya a fost stabilit inventator spaniol Jeronimo Ayansom de Beaumont, invenția este influențată T. brevet de Nord (cm. mai jos). Principiul de funcționare și utilizarea motoarelor cu abur a fost descris in 1655 de englezul Edward Somerset.


Cu toate acestea, el nu a propus proiectarea motorului cu aburi de operare. Papen a proiectat, de asemenea, o barcă condusă de o roată cu putere reactivă într-o combinație de concepte Taki-ad-Din și Severi; el este, de asemenea, creditat cu invenția unui număr de dispozitive importante, de exemplu, o supapă de siguranță.

Nici unul dintre dispozitivele descrise nu a fost utilizat ca mijloc de rezolvare a problemelor utile. Primul motor cu aburi a fost aplicat în producția de „instalație de foc“ construit un inginer militar engleză Thomas Savery în 1698 godu.Na dispozitivul Severi în 1698 a fost primit patent.Eto pompa de abur cu piston, și, evident, nu foarte eficient, deoarece căldura aburului de fiecare dată când a pierdut în timpul răcirii containerului și destul de periculos de a utiliza, deoarece uneori vzryvalis.Tak ca acest aparat poate fi utilizat atât pentru conductele de abur și motor de capacitate de rotație Kolo datorită presiunii ridicate moara cu apă și pentru pomparea apei din mine inventator a numit „un alt miner.“


Apoi englezul Thomas Newcomen în 1712 a demonstrat "motorul său atmosferic". A fost un motor cu aburi îmbunătățit de Severi, în care Newcomen a redus semnificativ presiunea de lucru a aburului. Prima aplicare a motorului Newcomen a fost pomparea apei dintr-o mină adâncă. În pompa de mină, balansierul a fost conectat la o tijă de tragere care a coborât în ​​arbore în camera pompei. Mișcările de împingere reciprocă au fost transferate la pistonul pompei, care a furnizat apă în partea superioară. Motorul lui Newcomen a devenit primul motor cu aburi care a fost folosit pe scară largă în practică, cu care a fost obișnuit să se facă legătura între începutul revoluției industriale din Anglia.







Rusia primul doi cilindri de abur cu vid a fost proiectat mecanic Polzunov in 1763 si construit în 1764 pentru a conduce burdufului asupra plantelor Barnaul Kolyvan-Înviere.

O creștere suplimentară a eficienței a fost utilizarea aburului de înaltă presiune (americanul Oliver Evans și englezul Richard Trevithick). Trevithick a construit cu succes motoarele industriale de înaltă presiune cu un singur timp, numite "motoare Cornish". Ei au lucrat la o presiune de 50 de lire sterline pe inch, sau 345 kPa (3.405 atmosfere).


Cu toate acestea, odată cu creșterea presiunii a avut loc și riscul ridicat de explozii în mașinile și cazanele, care au condus la numeroase avariyam.S acest punct de vedere, cel mai important element al unei mașini de înaltă presiune a fost o supapă de siguranță, care a produs prea mult operațiune davlenie.Nadozhnaya și în condiții de siguranță a început numai cu acumularea de experiență și standardizarea procedurilor, construcția, exploatarea și întreținerea oborudovaniya.Frantsuzsky inventator Nicolas-Joseph Kunio în 1769 a demonstrat primele tra activ auto-propulsate cu abur Sportna înseamnă: «fardier à vapeur» (vagon de abur) .Un, invenția poate fi considerată ca prima mașină.

Motoare cu piston energia aburului este utilizată pentru a deplasa pistonul într-o cameră sigilată sau o acțiune tsilindre.Vozvratno-translație a pistonului poate fi transformată mecanic în mișcare liniară a pompelor cu piston sau în mișcare de rotație pentru acționarea componentelor rotative ale mașinilor sau vehicule roți.

Motoarele cu abur abur curge de la cazan la camera de lucru a cilindrului în care se extinde, exercitând o presiune asupra pistonului și făcându-l util rabotu.Posle expandat cu abur poate fi evacuate în atmosferă sau de a acționa într-o presiune inalta contrast kondensator.Vazhnoe de mașini de vid constă în aceea că presiunea abur deșeuri este mai mare sau egală cu atmosferică, adică vaporii de vid, de obicei, nu sozdaotsya.Otrabotanny au o presiune peste cea atmosferică și adesea ejectate în coș, permițând cazanului pentru a crește tracțiunea.

Importanța creșterii presiunii de vapori este că, atunci când el devine un temperaturu.Takim mai mare, motorul cu abur de înaltă presiune funcționează la o diferență de temperatură mai mare decât cea care poate fi realizat într-un mașini de vid. După mașinile de înaltă presiune a înlocuit vidul, acestea au devenit baza pentru dezvoltarea și îmbunătățirea tuturor piston cu abur suplimentar mashin.Odnako presiunea care a fost considerată în 1800, de înaltă (275-345 kPa), este acum considerat a fi foarte scăzută - presiune cazanele moderne cu aburi sunt de zeci de ori mai mari.

Un avantaj suplimentar al mașinilor cu presiune ridicată este acela că acestea sunt mult mai mici la un anumit nivel de putere și, în consecință, mult mai puțin costisitoare. În plus, un astfel de motor cu aburi poate fi destul de ușor și suficient de compact pentru a fi utilizat pe vehicule. Transportul cu aburi rezultat (locomotive cu vapori, aburi) a revolutionat transportul comercial si de pasageri, strategia militara si, in general, a afectat aproape fiecare aspect al vietii publice.


Schema unei mașini cu abur cu un singur cilindru cu abur de înaltă presiune:

  • piston
  • Arborele pistonului
  • diapozitiv
  • Rod de legătură
  • arbore cotit
  • Excentric pentru actuatorul supapelor
  • volantului
  • diapozitiv
  • Regulatorul centrifugal.

Următorul pas important în dezvoltarea motoarelor cu abur cu presiune ridicată a fost apariția mașinilor cu acțiune dublă. În mașinile cu acționare unică, pistonul se deplasează într-o direcție cu puterea aburului expandat, dar înapoi a fost returnat fie prin gravitate, fie prin momentul inerției volantului rotativ conectat la motorul cu abur.

La motoarele cu abur cu acțiune dublă, aburul proaspăt este alimentat alternativ pe ambele părți ale cilindrului de lucru, în timp ce aburul de evacuare din cealaltă parte a cilindrului intră în atmosferă sau în condensator. Aceasta a necesitat crearea unui mecanism destul de complex de distribuție a aburului. Principiul dublei acțiuni mărește viteza mașinii și îmbunătățește funcționarea fără probleme.

O astfel de mașină cu piston de vapori este conectată la tija de alunecare care iese din tija atașat tsilindra.K swinging tijă de propulsie, de distribuție a aburului mahovika.Sistema manivelă acționat de un alt mecanism cu manivelă. mecanism de distribuție a aburului poate avea funcția inversă pentru a fi capabil de a schimba direcția de rotație a roții mașinii.

Un motor cu aburi cu acțiune dublă este de aproximativ două ori mai puternic decât un motor cu abur obișnuit și, în plus, poate funcționa cu un volant mai ușor, ceea ce reduce greutatea și costul mașinilor.

Cele mai multe motoare cu piston cu aburi utilizează acest principiu de funcționare, care se vede clar pe exemplul parovozov.Kogda o astfel de mașină are doi sau mai mulți cilindri, manivela set cu o schimbare de 90 de grade, în scopul de a garanta capacitatea de a rula mașinii în orice poziție a pistoanele din cilindrii. unele aburitoare roți a avut motor cu aburi cu un cilindru de acțiune dublă, și au trebuit să se asigure că roata nu se oprește într-un punct mort, adică într-o astfel de poziție în care pentru a porni mașina este imposibil.

În 1832, pentru prima dată în Rusia, la uzina a fost construit un motor cu aburi, cu un mecanism cu manivelă pentru nave militare „Hercules“ .Acest a fost primul motor cu aburi de succes din lume pentru nave fără a balansier 240 sil.Anglichane de două ori, în 1822 și 1826, respectiv, a făcut încercarea de a face astfel de mașini pentru navele lor, dar ei nu au avut succes și a trebuit să înlocuiască mashinami.Lish balansier convențional la bordul „Gorgon“ ( „Gorgon“) a lansat în 1837, au putut să stabilească aparatul de acțiune directă (fără rocker) care a început să funcționeze normal nr.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: