История паровых машин, часть первая
![Helene & Marie Helene & Marie](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/01/35113b.png)
Helene & Marie
Цикл статей о великолепных и могучих машинах, когда-то разогнавших локомотив прогресса.
Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала.
![Герон Герон](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/ec5874.png)
Геро́н Александри́йский - Великий механик, программист, шоумен и просто крутой мужик
Герона относят к величайшим инженерам за всю историю человечества. Он первым изобрёл автоматические двери, автоматический театр кукол, автомат для продаж, скорострельный самозаряжающийся арбалет, автоматические декорации, прибор для измерения протяжённости дорог (древний одометр) и др. Первым начал создавать программируемые устройства (вал со штырьками с намотанной на него верёвкой).
В трактате «Пневматика» (Πνευματικά) Герон описал различные сифоны, хитроумно устроенные сосуды, автоматы, приводимые в движение сжатым воздухом или паром.
Док. фильм «Технологии др. цивилизаций. Герон Александрийский»
В трактате «Пневматика» (Πνευματικά) Герон описал различные сифоны, хитроумно устроенные сосуды, автоматы, приводимые в движение сжатым воздухом или паром.
Док. фильм «Технологии др. цивилизаций. Герон Александрийский»
Эолипил (шар Эола)
![Баня Герона Баня Герона](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/5d5484.png)
Пар поступающий по боковым трубкам из нижнего резервуара в полость шара, вырывался из дюз и заставлял его вращаться. «Pneumatica»
![Баня Герона Баня Герона](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/78c6b1.png)
Рисунки из книги Эдварда Сомерсета (см. ниже) «The Century of Inventions» (1655).
Первая паровая турбина была изобретена в средневековом Египте турецким астрономом, физиком и инженером XVI века Такиюддином аль-Асади. Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара направляемого на лопасти колеса.
Такиюддин Мухаммад ибн Маруф аш-Шами аль-Асади
В 1574 году султан Османской империи Мурад III пригласил Такиюддина в Стамбул для постройки обсерватории. Обладая огромными познаниями в ремесленном деле, Такиюддин разработал инструменты для астрономических наблюдений, такие как огромные армиллярные и механические часы, которые использовал для наблюдения за кометой в 1577 году. Он также использовал европейский глобус звёздного неба и глобус Земли, которые были доставлены ко двору султана в качестве подарков. Одной из наиболее значимых его работ за время работы в обсерватории «Древо высшего познания в Царстве вращающихся сфер»: астрономические таблица Царя царей [Мурад III] (Sidrat al-muntah al-afkar fi malkūt al-falak al-dawār- al-zij al-Shāhinshāhi). Данная работа являлась результатом астрономических наблюдений, которые были выполнены в Египте и Стамбуле для того, чтобы дополнить труд Улугбека «Зидж ас-Султани».
Согласно некоторым источникам той эпохи, метод Такиюддина для вычисления координат звёзд был более точным чем тот, что применялся Николаем Коперником и Браге Тихо.
Подробнее о Такиюддине аль-Асади
Согласно некоторым источникам той эпохи, метод Такиюддина для вычисления координат звёзд был более точным чем тот, что применялся Николаем Коперником и Браге Тихо.
Подробнее о Такиюддине аль-Асади
![Первая турбина Первая турбина](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/06dead.gif)
Данная иллюстрация лишь описывает принцип.
![Jerónimo de Ayanz y Beaumont Jerónimo de Ayanz y Beaumont](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/d782f5.jpg)
О де Аянсе
Йеронимо де Аянс был военным, художником, космографом, музыкантом и прежде всего изобретателем. (обладатель «привилегий на изобретения» (патент — по нынешнему) на 48 устройств, подписанный Филиппом III).
Занимался разработкой научных приборов, металлических роликов для ветряных мельниц, металлургических печей, водолазного колокола и гидрокостюма (2 августа 1602 года, он погружался в этом гидрокостюме в реку Писуэрга и пробыл под водой в течение часа), подводной лодки, а также арочных плотин, точных весов (в документах говорится о том, что он мог взвесить муху), дистиллятора, поршневых насосов и т.д.
Вот тут можно почитать…
Немного иллюстраций:
![Водолаз Водолаз](//istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/3b3594.jpg)
Водолаз.
![Подводная лодка Подводная лодка](//istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/e9bdce.jpg)
Подводная лодка (в прямом смысле слова).
Занимался разработкой научных приборов, металлических роликов для ветряных мельниц, металлургических печей, водолазного колокола и гидрокостюма (2 августа 1602 года, он погружался в этом гидрокостюме в реку Писуэрга и пробыл под водой в течение часа), подводной лодки, а также арочных плотин, точных весов (в документах говорится о том, что он мог взвесить муху), дистиллятора, поршневых насосов и т.д.
Вот тут можно почитать…
Немного иллюстраций:
![Водолаз Водолаз](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/3b3594.jpg)
Водолаз.
![Подводная лодка Подводная лодка](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/e9bdce.jpg)
Подводная лодка (в прямом смысле слова).
![Эскиз и рукопись принадлежат перу Йеронимо де Аянса Рукопись принадлежат перу Йеронимо де Аянса](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/b6b345.jpg)
Рукопись принадлежат перу Йеронимо де Аянса.
![Наглядное изображение машины де Аянса Наглядное изображение машины де Аянса](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/c397a8.png)
Наглядное изображение машины де Аянса. Пар из котла (D) поступал через открытый кран в ёмкость (2) и выдавливал воду наверх. В то же время, ёмкость (1) наполнялась водой из ёмкости (В).После чего, открытые краны закрывались, закрытые наоборот открывались и теперь уже пар выдавливал воду из ёмкости (1), а ёмкость (2) наполнялась новой порцией воды. В котёл, воду доливали по мере надобности. Благодаря двум ёмкостям, (а не одной) достигалась равномерная работа.
![Саломон де Косс Саломон де Косс](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/9f6688.png)
Саломон де Косс
Работал строителем при курфюрсте Фридрихе V в Хайдельберге. Построил часть Хайдельбергского замка и создал окружающие его парки «Hortus Palatinus». Кроме того, он разбил несколько садов в Англии, например, в Гринвич-парке (ныне разрушенном музее кораблестроениия), Уилтон-хаузе, дом Хатфильда и в Соммерсет-хаусе (последний также уничтожен), также некоторые сохранившиеся работы в Ричмонд-парке.
Работал инженером-гидротехником и архитектором у Людовика XIII. Он также спланировал сады в Сомерсет-хаус.
На некоторое время, де Косс был помёщён в приют Bicetre (для больных и сумасшедших) за то, что приставал к кардиналу со своими открытиями в области использвания силы пара.
В своих сочинениях, Саломон де Косс уделяет много внимания устроиствам работающим по принципу «водяных мельниц».
Вот тут можно почитать…
Работал инженером-гидротехником и архитектором у Людовика XIII. Он также спланировал сады в Сомерсет-хаус.
На некоторое время, де Косс был помёщён в приют Bicetre (для больных и сумасшедших) за то, что приставал к кардиналу со своими открытиями в области использвания силы пара.
В своих сочинениях, Саломон де Косс уделяет много внимания устроиствам работающим по принципу «водяных мельниц».
Вот тут можно почитать…
![Саломон де Косс в окружении своих устройств Саломон де Косс в окружении своих устройств](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/4c2eb3.jpg)
де Косс в окружении своих устройств...
Из книги «Les Raisons des Forces Mouvantes avec Diverses Machines».
![«Les Raisons des Forces Mouvantes avec Diverses Machines» «Les Raisons des Forces Mouvantes avec Diverses Machines»](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/d01514.png)
Шар стоящий на костре хорошо иллюстрирует идеи де Косса.
В книге «History and progress of the steam engine» говорится:
![History and progress of the steam engine History and progress of the steam engine](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/03/a7472e.png)
«Первые записи о паровых устройствах были сделаны Героном Александрийским в трактате „Pneumatica“. Следующие свидетельства использования паровой силы, появились лишь спустя много лет, в книге „Whirling Oelopile“ (Вращающийся Эолипил), напечатанной в Лейпциге, в 1597 году. До этого времени, невозможно точно сказать, кому принадлежат те или иные изобретения в области „паростроения“, так-как они носили скорее философско-развлекательный характер, нежели имели практическую пользу. Исходя из этого, читатели не должны удивлятся неясностям возникающим во время изучения истории паровых машин. Далее речь пойдёт о первых попытках предпринятых Саломоном де Коссом поставить паровой двигатель на службу человеку.»
Итальянский инженер Джованни Бранка, в 1629 году предложил ипользовать пар для вращения цилиндрического анкерного устройства, которое поочерёдно поднимало и отпускало пару пестов в ступах.
Джованни Бранка
Джованни Бранка (Giovanni Branca, 22.04.1571 – 24.01.1645) – итальянский инженер и архитектор, более всего известный созданием одной из первых версий парового двигателя.
Джованни Бранка за свою жизнь сделал немало интересных изобретений. Коллекция разработанных им схем и чертежей была издана отдельной книгой, 'Le Machine'. В эту книгу вошли гравюры с описаниями на итальянском и латыни. Следует отметить, что Бранка честно признавался, что большинство описанных им приспособлений лично строить не пробовал и суть работы некоторых представляет лишь косвенно.
В 1629-м свет увидел еще один труд Джованни Бранки, 'Manuale d'Architettura'. Эта книга была посвящена различным практическим аспектам строительного дела. Для своего времени руководство это было довольно полезным и информативным – некоторые источники утверждают, что трудом Бранки активно пользовались многие архитекторы того времени.
Джованни Бранка за свою жизнь сделал немало интересных изобретений. Коллекция разработанных им схем и чертежей была издана отдельной книгой, 'Le Machine'. В эту книгу вошли гравюры с описаниями на итальянском и латыни. Следует отметить, что Бранка честно признавался, что большинство описанных им приспособлений лично строить не пробовал и суть работы некоторых представляет лишь косвенно.
В 1629-м свет увидел еще один труд Джованни Бранки, 'Manuale d'Architettura'. Эта книга была посвящена различным практическим аспектам строительного дела. Для своего времени руководство это было довольно полезным и информативным – некоторые источники утверждают, что трудом Бранки активно пользовались многие архитекторы того времени.
Иллюстрация из книги Джованни Бранка 'Le Machine'.
![](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/d6300b.jpg)
Большая часть пара в таких устройствах рассеивалась в пустую.
Из книги «History and progress of the steam engine»:
![History and progress of the steam engine History and progress of the steam engine](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/04/9419a8.png)
Джованни Бранка применил кривошип для организации возвратно-поступательных движений.
![Эдвард Сомерсет Эдвард Сомерсет](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/8d1841.jpg)
В замке «Ragland» он сконструировал машину, которую назвал «Water-commanding engine». С её помощью вода под давлением пара поднималась на верхние этажи замка.
Ragland![Замок "Раглан" Замок "Раглан"](//istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/b69cf2.jpg)
![Замок "Раглан" Замок "Раглан"](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/02/b69cf2.jpg)
До наших дней не сохранилось, ни каких-либо следов, ни рисунков этой машины. Однако проффесор Миллингтон, будучи редактором «The Century of Inventions» (книга переиздавалась много раз), предложил свой дизаин машины Сомерсета для объяснения приципа её работы.
![](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/04/b7f434.png)
На рисунке показана топка (f) с котлом (k), вмонтированным в кирпичную кладку.
В нижней части расположены ёмкости для воды погружённые в бассеин.
Когда ёмкости (t,r) пусты, то вода начинает проникать в них приподнимая клапана (u). Как только ёмкости (t,r) заполнятся, клапана (u) опускаются под собственным весом и закрывают ёмкости.
Когда вода в котле (k) закипит, открывают кран (z) и давление пара выталкивает воду из ёмкости (t) в сосуд (y) по трубе (x). Когда давление падает, кран (z) закрывают и вода вновь заполняет ёмкость (t). Клапан (а) не даёт воде полностью вытечь из трубы (х).
Пока вода заполняет ёмкость (t), все те же операции проделавают с краном (b) и ёмкостью ®.
Остаётся непонятным как заполняли водой котёл, но видимо просто доливали вручную.
Автор книги «History and progress of the steam engine» предлагает свой эскиз машины Сомерсета:
![Машина Сомерсета Машина Сомерсета](http://istarik.ru/uploads/images/00/00/01/2015/03/04/9d41b2.png)
Здесь описан тот же принцип, что и на рисунке выше. Отличие заключается в способе подачи воды в ёмкости (c,b). И вода, и пар подавались в ёмкость с помощью одного крана.
И опять же, остаётся непонятным способ заполнения котла водой.
В 1663 году Сомерсет получил патент на «Water-commanding engine», сроком на 99 лет.
Существует предположение, что Сомерсет взаимствовал идею парового двигателя у Саломона де Косса, с которым познакомился во время посещения больницы «Bicetre».
Эдварда Сомерсета можно по праву считать одной из ключевых фигур в истории паровых машин.
Позже его идеи легли в основу изобретений Томаса Севери и Томаса Ньюкомена (см.ниже).
Конец первой части...
Часть вторая...
Паровозы…
Паровые автомобили…
Паровые подводные лодки...
![](http://istarik.ru/uploads/images/thnd.png)
Ранее эта статья публиковалась мной на geektimes.
Все права защищены © 2015 istarik.ru
Любое использование материалов допускается только с указанием активной ссылки на источник
- +890
- stD
22980
Поддержать автора
Комментарии (0)