Зміст

Вступ

Розділ 1. Паровий двигун – початок нової доби техніки

1.1. Зародження парового двигуна

1.2. Парова машина Уатта

Розділ 2. Паровоз – виклик кінним колісницям

Розділ 3. Залізниця Англії - перша залізниця світу

3.1. Стоктон – Дарлінгтон

3.2. Рухомий склад – Locomotion

Висновки

Література

Додатки

Вступ

Доба від початку великих географічних відкриттів до середини XVII століття, яка стала часом, коли в Європі розгорнувся технічний прогрес , з’явилася велика різноманітність винаходів і технічних вдосконалень. Європейці вже не запозичували винаходів, зроблених китайцями, індійцями , як було раніше , а самі робили відкриття , значно випереджаючі інші народи.

Одним із основних напрямків наукового прогресу європейців було вдосконалення джерел енергії та двигунів, ясна річ, що головний “двигун” давніх чісів – фізична сила людини залишився , і ніщо не могло його замінити. Саме людина обертала гончарне коло, пускала в рух різноманітні верстати. Проте, людський розум, не відмовляючись від такого виду двигуна, зумів удосконалити інші механізми.

Започатковані ще у XVII столітті пошуки ефективного та універсального двигуна завершилися створенням у другій половині XVII століття парової машини. Вона здійснила справжню революцію у розвитку виробництва та продемонструвала усьому світу, що для нових технічних удосконалень самого випадку замало , хоча і такі факти траплялися. Потрібно чимало наукової теорії і практики , зміни в духовному житті людей і в соціальній структурі суспілства.

Ці зміни вилилися в зовсім нове історичне явище зі своїми особлиивостями – промисловий переворот.

Промисловий переворот – це перехід від мануфактурної до механічної і фабричної стадії виробництва, це справжня революція , яка відбувалася в історії кожної країни , лише одного разу характерною рисою промислової революції стало стрімке зростання продуктивних сил на базі великої машинної індустрії і затвердження капіталізму в якості панівної світової системи господарства.

Раніше від інших країн промисловий переворот почався в Англії у XVIIIст.. Переворот відбувався не лише в технологічній сфері . В Англії утвориася структура буржуазного індустріального суспільства.

Актуальністю роботи є дослідження поетапного розвутку предметів , що зіграли велику роль у економічному та релігійному розвитку країн того часу. Серед історичних осіб , які працювали в напрямку розвутку “парової машини” та паровозу можна виділити Томаса Ньюкомена, Джеймса Ватта(Уатта), Олівера Еванса, Річарда Тревітіка, Джорджа Стефенсона. Ця тема і дотепер залишається малодослідженою і тому вона є досить невідомою для усього світу. Саме тому актуально і необхідно для дослідників всесвітньої історії дізнатися про історичний шлях розвитку залізниці , парового двигуна та паровозу.

Мета даної роботи полягає в тому , щоб вивчити розвиток технічних удосконалень нової доби за допомогою аналізу теоритичних праць з цієї теми.

Вищезгадана мета реалізується за допомогою поетапного вирішення ряду дослідницьких завдань. До них відноситься:

- вивчення історії винаходів нової доби;

-простеження взаємозв’язку науки і практичного застосування технічних винаходів;

- визначити вплив науки і техніки на суспільство.

Завдання розробленої теми полягає в об’єднанні знань багатьох науковців, що пояснюють історію винайдення парового двигуна, місця в світовій історії паравозів та залізниці.

Предметом дослідження є історія парової машини , паровозу та першої залізниці у Новому Часі , а об’єктом розповіді МАНу є детальний опис подій, які супроводжували їх розвиток.


Розділ 1. Паровий двигун – початок нової доби техніки

1.1. Зародження парового двигуна

Першим механічним двигуном, що знайшов практичне застосування, була парова машина. Спочатку вона призначалася для використання в заводському виробництві, але пізніше паровий двигун стали встановлювати на саморушних машинах - паровозах, пароплавах, автомобілях і тракторах.

Аж до другої половини XVIII століття люди використовували для потреб виробництва в основному водяні двигуни. Передавати механічний рух від водяного колеса на великі відстані неможливо, усі фабрики доводилося будувати на берегах рік, що не завжди було зручно. Крім того, для ефективної роботи такого двигуна часто були потрібні дорогі підготовчі роботи (викопування ставків, будівництво гребель тощо). Були у водяних коліс і інші недоліки: вони мали малу потужність, робота їхній залежала від часу року. Поступово стала гостро відчуватися потреба у принципово новому двигуні: могутньому, дешевому, автономному і легкокерованому . Саме таким двигуном на ціле сторіччя стала для людини парова машина.

Використовувати внутрішню енергію – значить робити за її рахунок корисну роботу, тобто перетворювати внутрішню енергію в механічну. Для наочності розглянемо простий приклад. До пробірки наливають воду, закорковують її та доводять до кипіння. Корок під дією пари починає рухатися до гори і врешті вискакує з неї, іншими словами енергія палива переходить до внутрішньої енергії пари, а пара, розширюючись, вибиває корок. Якщо зробити заміну і замість корка поставити поршень, а замість пробірки – циліндр, то отримаємо найпростіший тепловий двигун.

Тепловими двигунами є машини, в яких внутрішня енергія палива перетворюється на механічну енергію руху. Найпершим згадуванням про теплові двигуни є гармата Архімеда. У ІІІ ст. до н.е. грецький механік і математик Архімед побудував гармату, яка стріляла за допомогою пари. Малюнок гармати Архімеда та її опис були знайдені 18 століть, потім в рукописах великого італійського вченого Леонардо да Вінчі. Принцип її стрільби полягав у такому: один бік ствола нагрівали на вогні, потім в нагріту частину ствола наливали воду, вона миттєво випаровувалася та перетворювалася на пару. Пара розширювалася, з силою та гуркотом виштовхуючи ядро. Для нас цікаво тут те, що ствол гармати являє собою циліндр по якому як поршень ковзало ядро. Тобто можна вважати гармату Архімеда першою паровою машиною, про що згадує в своїй роботі відомий історик і технік Матчосс.

Близько трьох століть по тому в Олександрії – культурному та заможньому місті на африканському узбережжі Середземного моря – жив та працював видатний вчений Герон, якого інші вчені називають Героном Олександрійським. Він залишив по собі декілька робіт, які дійшли до нас, де він описав різні машини, механізми, прилади, відомі в той час. Так, зокрема, в одній з робіт зустрічається опис цікавого приладу, який зараз має назву героновакуля .Це порожня всередині залізна куля, закріплена вона так, щоби могла обертатися навколо горизонтальної осі. Із закритого котла з киплячою водою пара по трубці потрапляє до кулі. Пара виривається з кулі назовні крізь вигнуті трубки, при цьому куля починає обертатися. Таким чином внутрішня енергія пари перетворюється в механічну енергію обертання кулі. Можна вважати геронову кулю прообразом сучасних реактивних двигунів. На жаль в той час винахід Герона не знайшов застосування та залишився лише забавкою.

Пройшло 15 століть. Під час нового розквіту науки та техніки, який настав після періоду середньовіччя про використання внутрішньої енергії замислюється Леонардо да Вінчі. В його рукописах є декілька малюнків із зображенням циліндра та поршня. Під поршнем в циліндрі знаходилися вода, а сам циліндр підігрівався, збільшуючись в об’ємі, шукаючи вихід штовхати поршень вгору. Під час свого руху поршень міг здійснювати корисну роботу. Дещо по іншому бачив собі двигун, який використовує енергію пари, Джованні Бранка, який жив на століття раніше Леонардо. Це було колесо з лопатями, в яке з силою бив струмінь пари, завдяки чому колесо починало обертатися. Саме ця машина і була першою паровою турбіною.

Одним з дослідів Папена було утворення вакуума в закритому циліндрі. У середині 1670-х рр. в Парижі він у співробітництві з голандцем Гюйгенсом працював над машиною, яка витісняла повітря з циліндра шляхом вибуху пороха в ньому. Побачивши неповноту вакууму, який утворювався при цьому, Папен після переїзду до Англії в 1680 р. створив варіант такого ж циліндру, в якому отримав більш повний вакуум за допомогою киплячої води, яка конденсувалася в циліндрі.

Таким чином він зміг підняти вантаж, який було приєднано до поршня мотузкою, перекинутою через шків. Система працювала як демонстраційна модель, але для повторення процесу весь апарат потрібно було демонтувати та повторно зібрати. Папен швидко зрозумів, що для автоматизації циклу пара повинна бути вироблена окремо, у котлі. Тому Папена вважають винахідником парового котла. Він проклав шлях до парового двигуна Ньюкомена, однак конструкцію діючої парової машини не запропонував. Папен також проектував човен, що рухався за допомогою колеса з реактивною силою у комбінації концепцій Тагі-аль-Діна та Сейвері; йому також приписують винахід багатьох важливих пристроїв, наприклад, запобіжного клапана.

Першим застосованим на виробництві паровим двигуном була «пожежна установка», сконструйована англійцем Томасом Сейвері в 1698 році. Це був поршневий паровий насос, який використовувався як для обертання коліс водяного млина, так і для відкачування води з шахт. Але він був не надто ефективний, тому що тепло пари кожен раз втрачалося під час охолодження контейнера, і до того ж доволі небезпечний в експлуатації, оскільки внаслідок високого тиску пари ємності та трубопроводи двигуна іноді вибухали. [2,с. 102-106]

У 1705 році коваль за професією Томас Ньюкомен спільно з Дж. Коулі побудував паровий насос, досліди з удосконалення якого тривали близько десяти років, поки він не почав справно працювати у 1712 році. У цій установці двигун був з'єднаний з насосом. Це була досить ефективна для свого часу машина, яка вперше з'єднала паровий двигун (циліндр, в якому відбувалося розширення і конденсація пари) з кривошипно-шатунним механізмом.

Однак на свій винахід Ньюкомен не зміг отримати патент, так як паровий водопідйомник був запатентований ще в 1698 році Томасом Севері. Пристроєм Севері був поршневий паровий насос, і, очевидно, не надто ефективний, так як тепло із пари кожен раз губилося під час охолодження контейнера, і досить небезпечний в експлуатації. Так як цей пристрій можна було використовувати як для обертання коліс водяного млина, так і для відкачування води з шахт винахідник назвав його «другом рудокопа». Машина Томаса Ньюкомена, розроблена до 1712, була більш досконалою (Додаток 1). Мабуть, Ньюкомен використовував раніше отримані експериментальні дані Дені Папена, який вивчав тиск водяної пари на поршень в циліндрі.

Насоси Ньюкомена знайшли застосування в Англії та інших європейських країнах для відкачування води з глибоких затоплених шахт, роботу в яких без них робити було б неможливо. До 1733 їх було куплено 110, з яких 14 - на експорт. Це були великі і дорогі машини, дуже неефективні за сучасними стандартами, але вони себе окупали там, де видобуток вугілля обходився порівняно дешево. З деякими удосконаленнями їх до 1800 року виробили 1454 штуки, і вони залишалися у вживанні до початку XX століття.

При роботі парової машини вакуумного типу на початку такту пар низького тиску впускается в робочу камеру або циліндр. Впускний клапан після цього закривається, і пара охолоджується, конденсуючись.

Постійне охолодження і повторне нагрівання робочого циліндра машини було дуже марнотратним і неефективним, тим не менше, ці парові машини дозволяли відкачувати воду з більшої глибини, ніж це було можливо до їх появи. Парова машина Ньюкомена була універсальним двигуном і могла працювати тільки як насос. Спроби Ньюкомена використовувати зворотно-поступальний рух поршня для обертання гребного колеса на судах виявилися невдалими. Однак заслуга Ньюкомена в тому, що він одним з перших реалізував ідею використання пари для отримання механічної роботи.[3,246-252ст.] 

Характеристика роботи

Реферат

Кількість сторінок: 32

Безкоштовна робота

Закрити

Розвиток техніки в Новому Часі

Замовити дану роботу можна двома способами:

  • Подзвонити: (067) 380–84–93, (097) 844–69–22 та (050) 297–73–76
  • Заповнити форму замовлення:
Не заповнені всі поля!
Обов'язкові поля до заповнення «ім'я» і одне з полів «телефон» або «email»

Щоб у Вас була можливість впевнитись в наявності обраної роботи, і частково ознайомитись з її змістом, ми можемо за бажанням відправити частини даної роботи безкоштовно. Всі роботи виконані в форматі Word згідно з усіма вимогами щодо оформлення даних робіт.