Общество изобретателей установок для подъёма воды посредством огня

Следующий важный шаг по пути создания тепловых двигателей совершил английский изобретатель, кузнец по профессии Томас Ньюкомен. Биографических сведений о нем не сохранилось, но известно, что он обладал обширными знаниями и навыками практической работы.

Выполняя как-то заказ на детали для машины Севери, он пришел к мысли, что ее производительность и экономичность можно повысить, разделив функции насоса и двигателя, т. е. использовав в машине Севери идею Папена. Для реализации своих идей Ньюкомен в 1705 г. заключил соглашение с промышленником-стеклоделом Джоном Коули, и вскоре машины Ньюкомена получили широкое распространение.

Вначале эти машины строились только в Англии Ньюкоменом и Коули, но впоследствии их постройкой и усовершенствованием занялись и другие.

В 1725 г. появилась книга немецкого инженера Леупольда, в которой представлена машина Ньюкомена с удвоенным числом цилиндров. Каждая такая машина (см. рис.) содержала два вертикальных рабочих цилиндра, и пар поступал под поршни этих цилиндров из общего котла через распределительный кран по очереди.

Давление пара поднимало поршень, а после достижения последним наивысшей точки в цилиндр впрыскивалась вода, пар конденсировался и поршень под действием атмосферного давления опускался, совершая рабочий ход.

Насосные цилиндры были установлены параллельно рабочим, их поршни соединялись с поршнями рабочих цилиндров через качалку-коромысло. Когда один из поршней поднимался, другой опускался, и наоборот. Соотношение плеч коромысла определяло соотношение ходов поршней. Как правило, ходы были равны. Машины Ньюкомена были более производительными и удобными, чем машины Севери.

Тем не менее получить патент на свою машину Ньюкомен не сумел. Этому препятствовала формулировка патента Севери. Максимум, чего удалось достигнуть, - это войти в соглашение с Севери о совместном использовании изобретения и создать в 1711 г. «Компанию обладателей правами на изобретение установки для подъема воды посредством огня».

Вначале Ньюкомен охлаждал пар в цилиндре так же, как и Севери (поливая цилиндр снаружи), а найти более удобный способ конденсации пара ему помог случай. Технология обработки металлов в то время была на таком уровне, что задача уплотнения поршня в цилиндре практически не решалась.

И вот однажды по небрежности над поршнем рабочего цилиндра оказался слой воды, и она, просочившись в цилиндр по зазору между ним и поршнем, ускорила процесс конденсации пара. Ньюкомен заметил, что частота рабочих циклов машины возросла, и, обнаружив причину, немедленно применил охлаждение впрыском воды.

С машиной Ньюкомена связана легенда о мальчике Гемфри Поттере, который изобрел автоматическое парораспределение. Поскольку открывать кран для поочередной подачи пара в рабочие цилиндры было дело нехитрое, его поручали мальчику.

Но целый день, не отвлекаясь, открывать краны очень утомительно, особенно для ребенка, которому хотелось играть со сверстниками. И вот сообразительный мальчик придумал возможность отлучаться от машины.

Он взял две веревочки, привязал их к рукоятке крана, а другие концы привязал к коромыслу так, что, когда одно плечо коромысла поднималось, одна из веревочек натягивалась и открывала кран, а когда это плечо опускалось, веревочка ослабевала, но при этом поднимающееся второе плечо натягивало вторую веревочку и кран закрывался. Очень остроумно и просто.

Другое по технологическим наукам

Чудодей электричества
К 140-Летию со дня рождения Ч. П. Штейнмеца Со смертью Штейнмеца мы потеряли выдающуюся фигуру в мире электричества. В нем гениально сочетались оригинальные идеи со способностью предвидеть их практические результаты. Предложенные им математические методы в корне изменили направления разви ...