Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Схема двигателя Ньюкомена.
- Пар (розовый), вода (синий)
- Клапаны открыты (зеленый), клапаны закрыты (красный)

Атмосферный двигатель был изобретен Ньюкомен в 1712 году, и часто упоминается просто как двигатель Ньюкомена . Двигатель работал за счет конденсации пара, всасываемого в цилиндр, тем самым создавая частичный вакуум, который позволял атмосферному давлению толкать поршень в цилиндр. Это было первое практическое устройство, использующее пар для выполнения механической работы . [1] [2] Двигатели Ньюкомена использовались по всей Великобритании и Европе, в основном для откачки воды из шахт . Сотни были построены в 18 веке.

Более поздняя конструкция двигателя Джеймса Ватта была улучшенной версией двигателя Ньюкомена, которая примерно вдвое увеличивала эффективность использования топлива . Многие атмосферные двигатели были преобразованы в конструкцию Watt по цене, основанной на небольшой части экономии топлива. В результате Ватт сегодня более известен, чем Ньюкомен, в отношении происхождения паровой машины .

Предшественники [ править ]

До Newcomen было создано несколько небольших паровых устройств различного типа, но большинство из них были, по сути, новинками. [3] Около 1600 года ряд экспериментаторов использовали пар для приведения в действие небольших фонтанов, работающих как кофейный перколятор.. Сначала контейнер наполнялся водой через трубу, которая проходила через верхнюю часть контейнера почти до дна. Дно трубы будет погружено в воду, что сделает контейнер герметичным. Затем контейнер нагревали, чтобы вода закипела. Образующийся пар создавал давление в контейнере, но внутренняя труба, погруженная внизу жидкостью и не имеющая герметичного уплотнения наверху, оставалась при более низком давлении; Расширяющийся пар заставлял воду на дне контейнера проникать в трубу и подниматься вверх по ней, чтобы вырваться из сопла наверху. Эти устройства имели ограниченную эффективность, но продемонстрировали жизнеспособность принципа.

В 1606 году , то испанец , Джеронимо Де Айянс И Бомонт продемонстрировал и получил патент на паровую питание водяного насоса. Насос успешно использовался для осушения затопленных шахт Гуадалканала, Испания . [4]

В 1662 году Эдвард Сомерсет, второй маркиз Вустерский , опубликовал книгу, содержащую несколько идей, над которыми он работал. [5] Один был для парового насоса для подачи воды в фонтаны; в устройстве поочередно использовались частичный вакуум и пар давления. Два контейнера поочередно заполняли паром, затем орошали холодной водой, заставляя пар внутри конденсироваться; это создавало частичный вакуум, который по трубопроводу втягивал воду из колодца в контейнер. Свежий заряд пара под давлением затем гнал воду из контейнера по другой трубе в коллектор более высокого уровня, прежде чем этот пар конденсировался, и цикл повторялся. Путем работы двух контейнеров поочередно можно увеличить скорость подачи в напорный резервуар.

«Друг шахтера» Савери [ править ]

В 1698 году Томас Савери запатентовал паровой насос, который он назвал «Друг шахтера» [6], по существу идентичный конструкции Сомерсета и почти наверняка являющийся его прямой копией. Процесс охлаждения и создания вакуума был довольно медленным, поэтому Савери позже добавил внешнюю струю холодной воды, чтобы быстро охладить пар.

Изобретение Савери нельзя строго рассматривать как первую паровую «машину», поскольку она не имела движущихся частей и не могла передавать свою энергию никакому внешнему устройству. Очевидно, на «Друга шахтера» возлагались большие надежды, что побудило парламент продлить срок действия патента на 21 год, так что срок действия патента 1699 года истекает только в 1733 году. К сожалению, устройство Савери оказалось гораздо менее успешным, чем ожидалось.

Теоретическая проблема с устройством Savery проистекала из того факта, что вакуум может поднимать воду только на максимальную высоту около 30 футов (9 м); к этому можно добавить еще 40 футов (12 м) или около того, поднятых давлением пара. Этого было недостаточно для откачки воды из шахты. В брошюре Савери он предлагает установить котел и контейнеры на выступе шахты и даже установить серию из двух или более насосов для более глубоких уровней. Очевидно, это были неудобные решения, и какой-то механический насос, работающий на уровне поверхности, который поднимал воду непосредственно, а не «всасывал» ее, был желателен. Такие насосы уже были обычным явлением, приводились в движение лошадьми, но требовали вертикального возвратно-поступательного привода, которого система Savery не обеспечивала. Более практическая проблема заключалась в том, чтобы котел работал под давлением,как показано, когдаКотел двигателя в Веднсбери взорвался , возможно, в 1705 году.

Экспериментальный паровой цилиндр и поршень Дениса Папина [ править ]

Луи Фигье в своей монументальной работе [7] приводит полную цитату из статьи Дени Папена , опубликованной в 1690 году в журнале Acta eruditorum в Лейпциге, под названием «Nouvelle méthode pour obtenir à bas prix des войск значимые силы» (Новый метод дешевого приобретения значительных сил). ). Похоже, идея пришла к Папену, когда он работал с Робертом Бойлом в Королевском обществе.В Лондоне. Папен описывает сначала заливку небольшого количества воды на дно вертикального цилиндра, установку поршня на шток и, после первого откачивания воздуха под поршнем, размещение огня под цилиндром, чтобы выкипеть вода и создать давление пара, достаточное для того, чтобы поднимите поршень до верхнего конца цилиндра. Затем поршень временно блокировался в верхнем положении пружинным фиксатором, входящим в прорезь в штоке. Затем огонь был устранен, что позволило цилиндру остыть, в результате чего пар снова превратился в воду, создав таким образом вакуум под поршнем. К концу штока поршня был прикреплен шнур, проходящий через два шкива, а с конца шнура свисал груз. Освободив защелку,поршень был резко затянут вниз к дну цилиндра из-за разницы давлений между атмосферой и создаваемым вакуумом; Таким образом, было создано достаточно силы, чтобы поднять вес 60 фунтов (27 кг). Хотя двигатель определенно работал до конца, он был разработан просто для демонстрации принципа, и, зайдя так далеко, Папен так и не развил его дальше, хотя в своей статье он действительно писал о потенциале лодок, приводимых в движение «пожарными трубами». Вместо этого он позволил себе отвлечься на разработку варианта двигателя Savery.хотя в своей статье он писал о потенциале лодок, управляемых «пожарными трубами». Вместо этого он позволил себе отвлечься на разработку варианта двигателя Savery.хотя в своей статье он писал о потенциале лодок, управляемых «пожарными трубами». Вместо этого он позволил себе отвлечься на разработку варианта двигателя Savery.

Введение и распространение [ править ]

Ньюкомен развил эксперимент Папена и сделал его работоспособным, хотя информации о том, как именно это произошло, мало. Основная проблема, которую Папен не решал, заключалась в том, как сделать действие повторяемым через равные промежутки времени. Путь вперед состоял в том, чтобы предоставить, как это сделал Savery, бойлер, способный обеспечить непрерывную подачу пара в цилиндр, обеспечить вакуумный силовой ход за счет конденсации пара и удаления воды после ее конденсации. Силовой поршень подвешивался цепями за конец качающейся балки. В отличие от устройства Савери, перекачивание было полностью механическим, работа паровой машины заключалась в подъеме утяжеленного стержня, подвешенного на противоположном конце качающейся балки. Штанга опускалась по стволу шахты под действием силы тяжести и приводила в действие силовой насос,или полюсный насос (или чаще всего группа из двух) внутри шахты. Такт всасывания насоса был только на длину хода вверх (заправки), следовательно, больше не было 30-футового ограничения вакуумного насоса, и вода могла быть вытеснена вверх по колонне с гораздо больших глубин. Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.Такт всасывания насоса был только на длину хода вверх (заправки), следовательно, больше не было 30-футового ограничения вакуумного насоса, и вода могла быть вытеснена вверх по колонне с гораздо больших глубин. Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.Такт всасывания насоса был только на длину хода вверх (заправки), следовательно, больше не было 30-футового ограничения вакуумного насоса, и вода могла быть вытеснена вверх по колонне с гораздо больших глубин. Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.следовательно, больше не было 30-футового ограничения вакуумного насоса, и вода могла быть нагнетена вверх по колонне с гораздо больших глубин. Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.следовательно, больше не было 30-футового ограничения вакуумного насоса, и вода могла быть нагнетена вверх по колонне с гораздо больших глубин. Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.Котел подавал пар с чрезвычайно низким давлением и сначала располагался непосредственно под силовым цилиндром, но также мог быть размещен за разделительной стенкой с соединительной паровой трубой. Для выполнения всей этой работы требовалось умение инженера-практика; Работа Ньюкомена в качестве «скобяника» или торговца металлами дала бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомила бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.или же торговец металлом дал бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомил бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.или же торговец металлом дал бы ему значительные практические знания о том, какие материалы подходят для такого двигателя, и познакомил бы его с людьми, обладающими еще более подробными знаниями.

Самыми ранними примерами, по которым существуют надежные записи, были два двигателя в Черной стране , из которых наиболее известным был тот, который был установлен в 1712 году на угольном заводе Конигри на Блумфилд-роуд Типтон, ныне принадлежащем компании « Энгл Ринг Компани Лимитед», Типтон . [8] Это общепринято считать первым успешным двигателем Ньюкомена, за которым последовал один, построенный в полутора милях к востоку от Вулверхэмптона . Оба они использовались Ньюкоменом и его партнером Джоном Калли для откачки воды из угольных шахт, заполненных водой. Действующую копию сегодня можно увидеть в соседнем Живом музее Черной страны , который стоит в другой части того, что было лордом Дадли.Парк Конигри. Еще один паровоз Ньюкомена находился в Корнуолле . Его местонахождение не известно, но известно, что один из них действовал на шахте Уил-Фор в 1715 году. [9] Вскоре поступали заказы с мокрых шахт по всей Англии, и некоторые предполагали, что слухи о его достижении распространились через его баптиста. соединения. Поскольку срок действия патента Savery еще не истек, Newcomen была вынуждена прийти к соглашению с Savery и работать под патентом последнего, поскольку срок его действия был намного дольше, чем любой Newcomen мог бы легко получить. В последние годы своего существования патент принадлежал некорпоративной компании The Proprietors of the Invention для подъема воды с помощью огня .

Хотя его первое применение было в районах добычи угля, двигатель Ньюкомена также использовался для откачки воды из металлических шахт в его родной Западной стране, таких как оловянные шахты Корнуолла. К моменту его смерти Ньюкомен и другие установили более сотни его двигателей не только в Уэст-Кантри и Мидлендс, но и в северном Уэльсе, недалеко от Ньюкасла и в Камбрии. Небольшие количества были построены в других европейских странах, в том числе во Франции, Бельгии, Испании и Венгрии, а также в Даннеморе, Швеция . Доказательства использования парового двигателя Ньюкомена, связанного с ранними угольными шахтами, были обнаружены в 2010 году в Мидлотиане, штат Вирджиния (место расположения некоторых из первых угольных шахт в США). (Опрос Dutton and Associates от 24 ноября 2009 г.).

Схема паровой машины Ньюкомена

Технические детали [ править ]

Компоненты [ править ]

Механизм Ньюкомена, основанный на простых принципах, был довольно сложным и демонстрировал признаки постепенного развития, при этом проблемы решались эмпирически по мере их возникновения . Он состоял из котла А , обычно котла для стога сена, расположенного непосредственно под цилиндром. Это производило большие количества пара очень низкого давления, не более 1-2 фунтов на квадратный дюйм (0,07-0,14 бара) - максимально допустимое давление для котла, который в более ранних версиях был сделан из меди с куполообразным верхом из свинца, а позже полностью собран из небольшие приклепанные железные пластины. Действие двигателя передавалось через качающуюся «Большую сбалансированную балку» , точку опоры Eиз которых опирались на очень прочную торцевую стену специально построенного машинного отделения, при этом сторона насоса выступала за пределы здания, причем двигатель находился внутри здания . Штоки насосов были подвешены цепью к арочной головке F большой балки. К внутренней арочной головке D был подвешен поршень P, работающий в цилиндре B , верхний конец которого был открыт в атмосферу над поршнем.и нижний конец закрыт, кроме короткой впускной трубы, соединяющей цилиндр с котлом; Ранние цилиндры изготавливались из литой латуни, но вскоре выяснилось, что чугун более эффективен и намного дешевле в производстве. Поршень был окружен уплотнением в виде кожаного кольца, но, поскольку отверстие цилиндра было обработано вручную, а это не совсем так, сверху поршня приходилось постоянно поддерживать слой воды. Высоко в машинном отделении был установлен резервуар для воды C (или напорный резервуар ), питаемый небольшим внутренним насосом, подвешенным к меньшей арочной головке. В напорный бак по напорной трубе подавалась холодная вода под давлением.для конденсации пара в цилиндре с небольшим патрубком для подачи затворной воды в цилиндр; при каждом верхнем ходе поршня излишки теплой уплотнительной воды стекали по двум трубам: одна в собственный колодец, а другая - для подпитки котла самотеком.

Операция [ править ]

Насосное оборудование было тяжелее парового поршня, поэтому положение балки в состоянии покоя было стороной насоса вниз / стороной двигателя вверх, что называлось «вне помещения».

Для запуска двигателя регулирующий клапан V открывался, и пар из котла впускался в цилиндр, заполняя пространство под поршнем. Затем регулирующий клапан закрывали, а клапан впрыска воды V 'на короткое время открывался и закрывался, посылая струю холодной воды в цилиндр. В результате пар конденсировался и создавался частичный вакуум под поршнем. Перепад давления между атмосферой над поршнем и частичным вакуумом под ним затем опускал поршень, совершая рабочий ход , в результате чего балка попадала «в дом» и поднималась шестерня насоса.

Затем пар снова поступал в цилиндр, разрушая вакуум и выталкивая конденсат по опускающейся или «отводящей» трубе. Когда пар низкого давления из котла поступал в цилиндр, вес насоса и шестерни возвращали балку в исходное положение, в то же время выталкивая воду из шахты.

Этот цикл повторялся примерно 12 раз в минуту.

Нюхательный клапан [ править ]

Ньюкомен обнаружил, что его первый двигатель перестанет работать через некоторое время, и в конце концов обнаружил, что это произошло из-за того, что в цилиндр попало небольшое количество воздуха с паром. Вода обычно содержит растворенный воздух, и кипячение воды высвобождает его вместе с паром. Этот воздух не мог конденсироваться водяными брызгами и постепенно накапливался до тех пор, пока двигатель не стал «задетым». Чтобы предотвратить это, рядом с дном цилиндра был добавлен выпускной клапан, называемый «нюхательный щелчок» или «нюхательный клапан». Это открылось на короткое время, когда в цилиндр впервые был введен пар и неконденсирующийся газ был выведен из цилиндра. Его название произошло от звука, который он издавал, когда выпускал воздух и пар, «как человек, обнюхивающий простуду». [10]

Автоматизация [ редактировать ]

Хамфри Поттер завязывает ему веревочки.

В ранних версиях клапаны или пробки, как их тогда называли, управлялись вручную специалистом по пробке, но повторяющееся действие требовало точного времени, что делало желательным автоматическое действие. Это было достигнуто с помощью штанги, которая представляла собой балку, подвешенную вертикально рядом с цилиндром на небольшой арочной головке с помощью перекрещенных цепей, функция которой заключалась в автоматическом открытии и закрытии клапанов, когда балка достигала определенных положений, с помощью толкателей и спускового механизма механизмы с использованием утяжелителей. На двигателе 1712 года насос подачи воды был прикреплен к нижней части вилки, но более поздние двигатели имели насос снаружи, подвешенный на отдельной небольшой арочной головке. Существует легенда, что в 1713 г.Мальчик-петух по имени Хамфри Поттер [11] , в обязанности которого входило открывать и закрывать клапаны двигателя, за которым он работал, сделал двигатель самодействующим, заставив саму балку открывать и закрывать клапаны с помощью подходящих шнуров и защелок [12]. (известный как «гончарный шнур»); [13] однако устройство вилки (первая форма клапанного механизма ), скорее всего, было установившейся практикой до 1715 года и четко изображено на самых ранних известных изображениях двигателей Ньюкомена, сделанных Генри Бейтоном (1717) [14](считается, что Халс изображает двигатель угольной шахты Гриффа 1714 года) и Томас Барни (1719 год) (изображает двигатель замка Дадли 1712 года). Из-за очень большой потребности в паре двигатель приходилось периодически останавливать и перезапускать, но даже этот процесс был автоматизирован с помощью подъема и опускания буя в вертикальной стояке, прикрепленной к котлу (первый манометр ?). Буй был прикреплен к скоггену , утяжеленному рычагу, который срабатывал упор, блокируя закрытие клапана нагнетания воды до тех пор, пока не будет подано больше пара.

Насосы [ править ]

На большинстве изображений показана только сторона двигателя, без информации о насосах. Текущее мнение состоит в том, что, по крайней мере, на ранних двигателях использовались насосы с противовесом, работа двигателя заключалась исключительно в том, чтобы поднять сторону насоса, готовую для следующего хода насоса вниз. Это устройство, используемое для реплики замка Дадли, которая эффективно работает с первоначально заявленной скоростью: 12 ударов в минуту / 10 галлонов (54,6 литра), поднимаемых за один ход. Более поздние двигатели Ватта работали с подъемными насосами, приводимыми в действие ходом двигателя, и, возможно, более поздние версии двигателя Ньюкомена работали так же.

Разработка и применение [ править ]

Карандашный рисунок паровой машины Ньюкомена в редакции Смитона из ежемесячника Popular Science около 1877 г.

Ближе к концу своей карьеры атмосферный двигатель был значительно улучшен в механических деталях и пропорциях Джоном Смитоном , который построил много больших двигателей этого типа в 1770-х годах. [12] настоятельная необходимость для двигателя , чтобы дать вращательное движение было о себе знать , и это было сделано с ограниченным успехом Wasborough и Пикард , используя двигатель для привода Newcomen маховика через кривошип. Хотя принцип работы кривошипа был известен давно, Пикарду удалось получить в 1780 году 12-летний патент на специальное применение кривошипа в паровых двигателях; это было неудачей для Бултона и Ватта, которые обошли патент, применив солнце и планету движение к их усовершенствованному роторному двигателю двойного действия 1782 года.

К 1725 году двигатель Ньюкомена широко использовался в горнодобывающей промышленности, особенно на угольных шахтах . Он сохранил свое место с небольшими материальными изменениями до конца века. В некоторых местах двигатель Ньюкомена был расширен для перекачки муниципальной воды; например, первый двигатель Ньюкомена во Франции был построен в Пасси в 1726 году для перекачивания воды из Сены в город Париж. [15] Он также использовался для косвенного питания механизмов, путем возврата воды из-под водяного колеса в резервуар над ним, чтобы та же самая вода могла снова вращать колесо. Один из первых примеров этого был в Коулбрукдейле.. Насос с приводом от лошади был установлен в 1735 году для возврата воды в бассейн над старой доменной печью. В 1742–1742 годах он был заменен двигателем Ньюкомена. [16] Несколько новых печей , построенных в Шропшир в 1750 - х годах были приведены в действие аналогичным образом, в том числе Horsehay и Ketley Печи и Madeley Вуда или Бедлам печей . [17] Последний, похоже, не имел бассейна над печью, а просто резервуар, в который закачивали воду. В других отраслях перекачка двигателя была менее распространена, но Ричард Аркрайт использовал двигатель, чтобы обеспечить дополнительную мощность своей хлопковой фабрике . [18]

Были предприняты попытки привести механизмы в движение двигателями Ньюкомена, но они не увенчались успехом, поскольку один рабочий ход приводил к очень рывкам. [ необходима цитата ]

Преемник [ править ]

Двигатель Newcomen в Центре наследия Elsecar , 2006 г.

Основная проблема конструкции Newcomen заключалась в том, что она использовала энергию неэффективно и, следовательно, была дорогостоящей в эксплуатации. После того, как водяной пар внутри был достаточно охлажден для создания вакуума, стенки цилиндра стали достаточно холодными, чтобы сконденсировать часть пара, впущенную во время следующего такта впуска. Это означало, что значительное количество топлива использовалось только для того, чтобы нагреть цилиндр до точки, когда пар снова начал заполнять его. Поскольку тепловые потери были связаны с поверхностями, в то время как полезная работа связана с объемом, увеличение размера двигателя увеличивало эффективность, а двигатели Ньюкомена со временем становились больше. Однако эффективность не имела большого значения в контексте шахты, где уголь был в свободном доступе.

Двигатель Ньюкомена был заменен только тогда, когда Джеймс Ватт улучшил его в 1769 году, чтобы избежать этой проблемы ( Университет Глазго попросил Ватта отремонтировать модель двигателя Ньюкомена ; небольшая модель, которая преувеличивала проблему). В паровом двигателе Уатта конденсация происходила во внешнем конденсаторе, присоединенном к паровому цилиндру через трубу. Когда клапан на трубе открывается, вакуум в конденсаторе, в свою очередь, откачивает часть цилиндра под поршнем. Это исключило охлаждение стенок главного цилиндра и тому подобное, а также резко сократило расход топлива. Это также позволило разработать цилиндр двустороннего действия., с ходом рабочего хода как вверх, так и вниз, увеличивая мощность двигателя без значительного увеличения размера двигателя.

Конструкция Уатта, представленная в 1769 году, не сразу устранила двигатели Ньюкомена. Энергичная защита Ваттом своих патентов привела к продолжению использования механизма Ньюкомена, чтобы избежать выплаты роялти . Когда в 1800 году истек срок действия его патентов [19], возникла спешка с установкой двигателей Ватта, и двигатели Ньюкомена затмили, даже на угольных шахтах.

Выжившие примеры [ править ]

Newcomen Memorial Engine можно увидеть работать в родном городе Ньюкомена в Дартмут , где он был перемещен в 1963 году Ньюкомена общества. Считается, что это датируется 1725 годом, когда он был первоначально установлен в шахте Грифф недалеко от Ковентри. [20]

Двигатель был установлен на угольной шахте в Эштон-андер-Лайн примерно в 1760 году. [21] Известный как Fairbottom Bobs, он сейчас хранится в музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган . [22]

Рабочая копия двигателя Ньюкомена в Живом музее Черной страны

Единственный двигатель в стиле Ньюкомена, сохранившийся на своем первоначальном месте, находится в том, что сейчас является Центром наследия Эльсекара , недалеко от Барнсли в Южном Йоркшире. Вероятно, это был последний коммерчески используемый двигатель типа Newcomen, так как он работал с 1795 по 1923 год. Двигатель подвергся обширным работам по консервации вместе с оригинальным валом и машинным отделением, которые были завершены осенью 2014 года.

В 1986 году полномасштабная действующая реплика паровоза Ньюкомена 1712 года была завершена в Живом музее Черной страны в Дадли. [23] Это единственная существующая полноразмерная рабочая копия двигателя. [24]«Пожарная машина», как ее называли, представляет собой впечатляющее кирпичное здание, из одной стены которого выступает деревянная балка. Штанги свешиваются с внешнего конца балки и приводят в действие насосы в нижней части шахты, которые поднимают воду на поверхность. Сам двигатель простой, только с котлом, цилиндром, поршнем и рабочими клапанами. Угольный огонь нагревает воду в котле, который представляет собой немного больше, чем закрытый поддон, и образующийся пар затем проходит через клапан в латунный цилиндр над котлом. Цилиндр имеет длину более 2 метров и диаметр 52 сантиметра. Пар в цилиндре конденсируется путем впрыскивания холодной воды, а вакуум под поршнем тянет внутренний конец балки вниз и заставляет насос двигаться. [25]

Статический образец двигателя Ньюкомена находится в Музее науки . [26]

См. Также [ править ]

  • Хронология мощности пара
  • Катаракта - устройство регулирования скорости, используемое в лучевых двигателях.
  • Атмосферная железная дорога

Ссылки [ править ]

  1. ^ Моррис, Чарльз Р. Моррис; иллюстрации JE (2012). На заре инноваций первая американская промышленная революция (1-е изд.). Нью-Йорк: PublicAffairs. п. 42. ISBN 978-1-61039-049-1.
  2. ^ "Музей науки - Дом - Атмосферный двигатель Фрэнсиса Томпсона, 1791" . www.sciencemuseum.org.uk . Проверено 6 июля 2009 года .
  3. ^ Университет Рочестера, Нью-Йорк, Рост ресурса истории паровой машины онлайн, глава первая. Архивировано 4 февраля 2012 года в Wayback Machine.
  4. ^ Гарсия, Николас (2007). Mas alla de la Leyenda Negra . Валенсия: Университет Валенсии. С. 443–454. ISBN 9788437067919.
  5. ↑ Век изобретений, архивная копия от 7 августа 2007 года в Wayback Machine.
  6. ^ Горняки Дружить архивации 11 мая 2009 на Wayback Machine
  7. ^ Figuer, Луи "Merveillesделанаука" Фурн Жувдр Cie, Париж1868. Vol 1, стр. 53,54
  8. ^ Эндрю, JH; Аллен, Дж.С. (2009). "Подтверждение местонахождения двигателя Ньюкомена" Замок Дадли "1712 года в Конигри, Типтон". Международный журнал истории техники и технологий . Тейлор и Фрэнсис. 72 (2): 174–182. DOI : 10.1179 / 175812109X449603 . S2CID 111316313 . 
  9. ^ Эрл, Брайан (1994). Корнуоллская горная промышленность: методы добычи металлов на западе Англии, в прошлом и настоящем (2-е изд.). Сент-Остелл: Публикации Корниш-Хиллз. п. 38. ISBN 0-9519419-3-3.
  10. ^ "Курс экспериментальной философии", Джон Теофил Дезагулер, 1744, Том II, стр. 474.
  11. ^ Дионисий Ларднер, Паровой двигатель знакомо объяснен и проиллюстрирован
  12. ^ a b  Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Юинг, Джеймс Альфред (1911). « Паровоз ». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . 25 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 818–850.
  13. ^ «Глава 7: Второй патент» . www.history.rochester.edu. Архивировано из оригинала 8 июля 2009 года . Проверено 6 июля 2009 года .
  14. ^ "Библиотека изображений науки и общества - Поиск" . www.scienceandsociety.co.uk . Проверено 6 июля 2009 года .
  15. ^ Rolt, LTC (1963). Томас Ньюкомен - Предыстория парового двигателя . Доулиш: Дэвид и Чарльз. п. 86.
  16. ^ Белфорд, P. (2007). «Возвышенные каскады: вода и энергия в Коулбрукдейле» (PDF) . Обзор промышленной археологии . 29 (2): 136. DOI : 10,1179 / 174581907x234027 . S2CID 110369508 . Архивировано из оригинального (PDF) 22 февраля 2012 года.  
  17. ^ Б. Триндер, Промышленная революция в Шропшире (3-е изд., Филлимор, Чичестер, 2000), 48.
  18. ^ Холмы, Ричард Л. (1970). Власть в промышленной революции . Издательство Манчестерского университета. С. 134–135. ISBN 0719003776.
  19. ^ Микеле Болдрин, Дэвид К. Левин и Алессандро Нуволари, Патенты поощряют или препятствуют инновациям? Случай парового двигателя - https://fee.org/media/5345/122008freeman-boldrin.pdf
  20. ^ "Воспоминания о Дартмуте - Дартмутский музей" . Дартмутский музей . Архивировано из оригинального 12 января 2013 года . Проверено 22 мая 2012 года . Двигатель, выставленный в Дартмуте, был подарен Британской транспортной комиссией Обществу Ньюкомена в 1963 году и установлен на старой электрической подстанции. Этот конкретный двигатель был построен около 1725 года на угольной шахте Гриффа, прежде чем переехать в другое место.
  21. ^ Прис, Джефф; Эллис, Питер (1981). Coalmining, справочник к галерее истории угледобычи, Salford Museum of Mining . Город Культурных Услуг Солфорда. п. 16.
  22. ↑ Chamber Colliery Co , Руководство Грейс , получено 17 сентября 2011 г.
  23. Перейти ↑ Allen, JS (1998). «Замок Дадли», 1712 год, копия двигателя Ньюкомена, Музей Черной страны, Дадли, Уэст-Мидлендс ». T. Newcomen Soc. 69 (2): 283–298. DOI : 10.1179 / tns.1997.014 .
  24. ↑ Живой музей Черной страны: Паровоз Ньюкомена
  25. ^ "Двигатель Ньюкомена - Живой музей Черной страны" .
  26. ^ «В погоне за властью» .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ролт, LTC; Дж. С. Аллен (1977). Паровоз Томаса Ньюкомена . Хартингтон: Морланд. п. 160. ISBN 0-88202-171-0.
  • Перепечатка: Rolt, LTC; Дж. С. Аллен (1998). Паровоз Томаса Ньюкомена . Эшборн Дербс: Издательство Landmark. п. 160. ISBN 1-901522-44-X.
  • Канефски, Джон; Джон Роби (1980). «Паровые двигатели в Великобритании 18 века: количественная оценка». Технологии и культура . 21 (2): 161–186. DOI : 10.2307 / 3103337 . ISSN  0040-165X . JSTOR  3103337 .
  • Халс, Дэвид К. (1999). Раннее развитие паровой машины . Лимингтон-Спа, Великобритания: TEE Publishing. ISBN 1-85761-119-5.
  • «Рост паровой машины II»  . Ежемесячно научно-популярный . Vol. 12. Декабрь 1877 г. ISSN  0161-7370 - через Wikisource .

Внешние ссылки [ править ]

  • Английское наследие - рекорд национального памятника для двигателя Elsecar Newcomen