Первая попытка поставить пар на службу человеку была предпринята в Англии в 1698 году машина Сэйвери пред­назначалась для осушения шахт и пере­качивания воды Сам изобретатель назвал ее "огневой машиной" и широко разре­кламировал как "друга шахтеров". Для получения пара, приводившего машину в действие, требовался огонь, но изобре­тение Сэивери еще не было двигателем в полном смысле этого слова поскольку кроме нескольких клапанов открывав­шихся и закрывавшихся вручную, в нем не имелось подвижных частей.

Машина Сэйвери работала следую­щим образом сначала герметичный ре­зервуар наполнялся паром затем внеш­няя поверхность резервуара охлажда­лась холодной водой, отчего пар конден­сировался, и в резервуаре создавался частичный вакуум После этого вода — например со дна шахты — засасывалась в резервуар через заборную трубу и по­сле впуска очередной порции пара вы­брасывалась наружу через выпускную Затем цикл повторялся, но воду можно было поднимать только с глубины менее 10 36 м поскольку в действительности ее выталкивало атмосферное давление

Первая удачная паровая машина с поршнем была построена французом Дени Папеном, чье имя чаще ассоцииру­ется с изобретением автоклава, который имеется сегодня практически в каждое доме в виде кастрюли-скороварки

В 1674 году Папен построил порохо­вой двигатель принцип действия которого основывался на воспламенении в цилин­дре порока и перемещении поршня вну­три цилиндра под воздействием порохо­вых газов Когда избыток газов выходил из цилиндра через специальный клапан, а оставшийся газ охлаждался, В цилиндре создавался частичный вакуум и поршень возвращался в исходное положение под действием атмосферного давления.

Машина была не очень удачной, но она  навела Папена на мысль заменить порох водой И в 1698 году он построил паро­вую машину (в том же году свою "Огнен­ную машину» построил и англичанин Сэйвери) Вода нагревалась внутри верти­кального цилиндра с поршнем внутри и образовавшийся пар голкал поршень вверх Когда пар охлаждался и конден­сировался, поршень опускался вниз под действием атмосферного давления Таким образом, посредством системы блоков паровая машина Папена могла приводить в действие различные механизмы, например насосы

Услышав о паровой машине Папена, Томас Ньюкомен который часто бывал на шахтах в Вест Кантри где он работал куз­нецом и лучше чем кто-нибудь другой понимал, как нужны хорошие насосы для предотвращения затопления шахт объ­единил усилия с водопроводчиком и сте­кольщиком Джоном Калли в попытке по­строить более совершенную модель Их первая паровая машина была установ­лена на угольной шахте в Стаффордши­ре в 1712 году Как и в машине Папена. поршень перемещался в вертикальной цилиндре но в целом машина Ньюкомена была значительно более совершенной. Чтобы ликвидировать зазор между цилин­дром и поршнем. Ньюкомен закрепил на торце последнего гибкий кожаный диск и налип на него немного воды.Пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх Но при впрыскивании в цилиндр холодной воды, пар конденсировался, в цилиндре образовывался вакуум, и под воздейст­вием атмосферного давления поршень опускался вниз Этот обратный ход уда­лял воду из цилиндра и посредством цепи соединенной с коромыслом, двигавшим­ся наподобие качелей поднимал вверх шток насоса Когда поршень находился в нижней точке своего хода в цилиндр снова поступал пар, и с помощью противо­веса, закрепленного на штоке насоса или на коромысле, поршень поднимался в исходное положение После этого цикл повторялся. Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет В 1740 году машина с цилиндром длиной 2,74 ми ди­аметром 76 см за один день выполняла работу, которую бригады из 25 человек и 10 лошадей, работая посменно, раньше выполняли за неделю В 1775 году еще большая машина, построенная Джоном Смитоном (создателем Эддистоунского маяка), за две недели осушила сухой док в Кронштадте (России) Ранее с исполь­зованием высоких ветряков на это ухо­дил целый год

И тем не менее, машина Ньюкомена была далека до совершенства Она пре­образовывала в механическую энергию всего лишь около 1 % тепловой энергии и. как следствие, пожирала огромное коли­чество топлива что, впрочем, не имело особого значения когда машина работа­ла на угольных шахтах

В целом машины Ньюкомена сыграли огромную роль в сохранении угольной промышленности- с их помощью удалось возобновить добычу угля во многих за­топленных шахтах

Проект первой в мире паровой ма­шины способной непосредственно при­водить в действие любые рабочие меха­низмы предложил 25 апреля 1763 года русский изобретатель И И Ползунов, механик на Колывано-Воскресенских горнорудных заводах Алтая. Проект по­пал на стол к начальнику заводов, кото­рый одобрил его и отослал в Петербург, откуда вскоре пришел ответ «Сей его вымысл за новое изобретение почесть должно». Паровая машина Ползунова по­лучила признание

Ползунов предлагал построить вна­чале небольшую машину на которой можно было бы выявить и устранить все недостатки неизбежные в новом изо­бретен. Заводское начальство с этим не согласилось и решило строить сразу огромную машину для мощной воздухо­дувки Постройку машины поручили Ползунову. в помощь которому были вы­делены «не знающие, но только одну склонность к тому имеющие из здешних мастеровых двое» да еще несколько подсобных рабочих.

С этим «штатом» Ползунов приступил к постройке своей машины Строилась она год и девять месяцев Когда машина уже прошла первое испытание, изобретатель заболел скоротечной чахоткой и за не­сколько дней до завершающих испыта­ний умер

23 мая 1766 года ученики Ползунова Левзин и Черницын одни приступили к последним испытаниям паровой машины В «Дневной записке» от 4 июля было отмечено "Исправное машинное действие-, а 7 августа 1766 года вся установка — паровая машина и мощная воздуходув­ка — была сдана в эксплуатацию

Всего за три месяца работы машина Попзунова не только оправдала все за­траты на ее постройку в сумме 7233 руб­лем 55 копеек не и дала чистую прибыль в 2640 рублей 28 копеек

10 ноября 1766 года котеп дап течь, и машина остановилась Несмотря на то что эту неисправность можно было легко устранить, заводское начальство, не за­интересованное в механизации заброси­ло творение Попзунова

В течение последующих тридцати лет машина бездействовала ав 1779 году тог­дашние управители алтайских заводов от­дали распоряжение машину разобрать, «находящуюся при оной фабрику разло­мать и лес употребить на что годен будет»

Примерно в это же время в Англии над созданием паровой машины работал шот­ландец Джеймс Уатт   

Следующая страница