Возникновение парового транспорта

Универсальный паровой двигатель послужил основой технической революции на транспорте, в результате которой на смену гужевому транспорту пришли железные дороги, а на смену парусным судам -пароходы. Новый транспорт, обеспечивший неизмеримо более высокую пропускную способность, явился органическим звеном новой, машинной, системы промышленного производства с ее массовым выпуском широчайшего ассортимента товаров, с ее колоссальной потребностью в перевозках сырья, горючего, продукции.

Вместе с тем сам процесс возникновения парового транспорта сыграл громадную роль в совершенствовании парового двигателя.

Главные требования, предъявлявшиеся к паровому двигателю транспортных систем, сводились к его небольшому весу, реверсивности, возможности запуска с любого положения частей его механизма (отсутствие мертвой точки).

Среди строителей первых паровых повозок известен Ж. Кюньо, в 1769 году спроектировавший установку для транспортировки артиллерийских орудий [1]. Он применил метод суммирования двух цилиндров (как несколько ранее Ползунов), объединил их передаточные механизмы, действующие поочередно на ведущие колеса повозки. Однако котел, который был самой крупной и тяжелой частью повозки, не обеспечивал двигатель достаточным количеством пара.

В 1802 году англичанин Р.Тревитик запатентовал двигатель избыточного давления для применения в самодвижущихся повозках. Однако он нашел менее удачное решение, чем Кюньо. Но Тревитиком был сделан и шаг вперед: он поместил топку внутри жаровой трубы.

Однако из-за низкой паропроизводительности котла паровоз не мог достичь большой мощности. Впервые применил дымогарные трубы, позволившие увеличить удельную паропроизводительность котла, англичанин Дж. Стефенсон. Его паровоз " Ракета" получил приз конкурса 1829 года. Позднее " Ракета" развивала неслыханную по тем временам скорость 45 км/час. Стефенсон первым применил реверсивный механизм, позволявший на ходу переключать парораспределительный механизм машины с переднего хода на задний - " кулиса Стефенсона". В действительности эта кулиса была изобретена работавшим на заводе Стефенсона в Нью-Кастле Вильямсоном, который построил ее в 1842 году.

В России первыми конструкторами паровозов были отец и сын Черепановы. В 1834 году они построили паровоз, перевозивший 3, 5 тонны груза со скоростью 15 км/час. Затем ими был построен второй паровоз, который мог перевозить груз массой в 17 тонн. Паровоз был реверсивный и имел котел с большим количеством дымогарных труб.

Таким образом, конструкторы паровозов впервые ввели в паросиловые установки производительные трубчатые котлы, многоцилиндровые двигатели, пар избыточного давления, безбалансирную конструкцию механизма устройства для реверсирования.

Прогресс судовых двигателей был более медленным. Наибольшую известность получил пароход Р.Фултона " Клермонт", хотя двигатель с балансиром и маховиком излишне утяжелял установку.

В России постройка пароходов началась в 1815 году [1]. В 1820 году между Санкт-Петербургом и Кронштадтом курсировали уже четыре парохода, называвшиеся тогда " пироскафами". Позднее судовые машины строились на Ижорском заводе, машины для речных судов - на Пожевском заводе (с 1817 года), на Мальцевских заводах, а позднее - на Сормовском. Ижорскому заводу принадлежит первенство постройки и внедрения безбалансирного двигателя на пароходе " Геркулес" в 1832 году.

Различные виды тепловых машин являются основой современного транспорта. Они приводят в движение автомобили, речные и морские корабли, самолеты и космические ракеты. Одной из наиболее распространенных тепловых машин, используемых в различных транспортных средствах, является двигатель внутреннего сгорания.