История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
которую давали водяные и ветровые, колеса. Действительно, при 4 000 кГ,
действующих напора шень двигателя с ходом поршня 2 м и частотой ходов, 15
в минуту, мы имеем индикаторную мощность
4:000-2-15 _"0
-oo,3 и. л. с.,
60-75
которую можно было получить в любой точке земной поверхности, тогда как
мощность зависимых от локальный условий водяных колес редко превосходила
5 л. с.
Во-вторых, пароатмосферный двигатель не требовал пара избыточного
давления, получение которого было весьма сложным в условиях всего XVIII
в. Основные детали конструкции котла - стальной прокатный лист или
цельнотянутая стальная труба - были освоены производством только в XIX в.
В XVIII в. котлы строили из медных листов, откованных вручную, имевших
площадь не более 0,5 м2\ только к концу XVIII в. эти листы стали отковы-.
вать из мягкого железа. В этих условиях пароатмосфер-, ный двигатель,
работавший без избыточного давления, был исключительно целесообразным.
3. Поршневой двигатель как ранний тепловой двигатель. Исследование
исторического материала показывает, что теплоэнергетика в течение целых
двух веков имел* своей основой только поршневые двигатели. Этот фаю
является следствием ряда конкретных условий, сопровож1 давших становление
и ранний период существования теп лового двигателя.
В развитии теплоэнергетики, как и в развитии всез областей техники и
познания, в развитии от просток к сложному, от низшего к высшему,
.статика предшество вала динамике. Представление о "силе атмосферы" ил]
"силе пара" связывалось прежде всего с представление) о давлении,
использование которого как составляюще работы при любом его знаке (выше
или ниже атмосфер ного) возможно было только при наличии замкнутого
объема. Таким замкнутым объемом являлись либо камера вытеснительного
насоса, где пар давил на воду, либо цилиндр двигателя, где создавалось
результирующее давление как алгебраическая сумма атмосферного давления^ и
разрежения под поршнем. При этом следует заметит что конструктивная форма
цилиндра с 'поршнем возник,! 132
в поршневых насосах значительно раньше, чем в теплоэнергетике.
Были попытки построения роторного двигателя: паровую турбину сооружали
Дж. Бранка, П. М. Залесов; газовые турбины имели своих предшественников в
виде лопастных колес, вращаемых потоком дымовых газов очага
("механический вертел"). Но эти устройства не могли получить развития до
конца XIX в. по следующим причинам.
Прежде всего следует иметь в виду, что двигатель - не самоцель, а
средство для приведения в движение исполнительного механизма. Поэтому
исполнительный механизм предъявлял к двигателю свои требования,
определявшие конструктивные формы последнего. До 70-х годов XVIII в.
подавляющее большинство исполнительных механизмов (песты, молоты, мехи)
имело поступательно-возвратное движение; поэтому двигатель с вращательным
движением был не нужен.
Вторая причина состоит в том, что скорость движения струи пара в сотни
раз больше скорости струи воды. Отсюда ненужная в практике того времени
быстроходность турбины! как двигателя. Быстроходный двигатель стал
необходим значительно позже, когда понадобилось приводить во-
вращательное движение с большой скоростью такие устройства, как,
например, молочный сепаратор или электрогенератор.
4. Насосные установки как ранние теплосиловые установки. Сложный
комплекс условий предопределил и назначение ранней теплоэнергетики.
Теплоэнергетика возникла прежде всего на том участке, где
несостоятельность гидроэнергетики проявилась наиболее резко, т. е. в деле
рудничного водоподъема. Именно здесь имелись наиболее созревшие
материальные условия.
Действительно, для решения задачи об универсальном Двигателе нужно было
пройти долгий и сложный путь изыскания и освоения нового передаточного
механизма. Зада-Ча водоподъема могла быть решена путем непосредственного
воздействия рабочего тела (пара) на поверхность перемещаемой им воды. В
такой именно форме, дополняемой второстепенными признаками, она и
решалась рядом изо-Ретателей (Вустер, Севери, Папен). При этом
одновременно была решена и важнейшая общая задача теплоэнер-тики: был
осуществлен впервые термодинамический замкнутый цикл теплового двигателя.
Кроме того, была изьи-эна конструктивная форма простейшего передаточного
133
механизма (балансир), которая в свою очередь оказалась в числе условий,
необходимых для возникновения универсального двигателя.
Таким образом, становление теплоэнергетики в ее ранней конкретной форме
насосных установок было обусловлено комплексом условий, диктовавших
изобретателям не только направление решения задачи, но и конструктивные
формы этого решения.
Все эти условия определялись практикой. Что касается вопросов теории, то
они сильно отставали от практики. Наука феодального периода обобщала в
теорию опыт механических устройств, но еще не обратила орудия своего
исследования на теплоту как основу энергетики последующего периода. л
2-7. НАУКА ФЕОДАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА I
