Техника - молодёжи 1935-06, страница 71

В мукомольном деле Э'вансом впервые были применены конвейеры для подачи зерна к размолу. Для той же цели он конструирует специальные винтовые подъемники. Он вводит механическое шурование муки, устраивает специальные жолобы для передачи самотеком изделий из одного отделения мельницы в другое. Все эти усовершенствования и изобретения позволили сразу же вдвое сократить количество рабочих на мельнице. Однако Эпанс истратил на осуществление своих изобретений значительные средства. Они доставили ему много огорчений, в связи с возникшими по этому вопросу патентными спорами и судебными процессами. Ни материальной выгоды, ни морального удовлетворения изобретатель не получил. Между тем его изобретения чрезвычайно быстро распространились во всех областях, где процветало разведение зерновых культур, и привели к коренному изменению техники мукомольного производства, придав ему характер непрерывного механизированного процесса.

Творческая изобретательность Эванса поражает своей разносторонностью. Наряду с изобретениями в области текстильного и мукомольного дела ему принадлежит в других отраслях производства около 80 различных изобретений, к сожалению, о большей части их не сохранилось достаточно подробных материалов. Наибольшее значение имеют работы по усовершенствованию паровой машины. В этой области Эвансу справедливо принадлежит место смелого новатора, положившего начало одной из важнейших областей американского машиностроения — производству паровых двигателей.

В Америке паровая машина появилась в 1753 г. Она была изготовлена в Англии и предназначалась для обслуживания водоподъемных насосов на медных копях, расположенных возле Ныо-Арка, в штаге Нью-Йорк.

Этот первый в Америке паровой двигатель принадлежал к типу так называемых атмосферных паровых машин. Изобретателем атмосферной машины был англичанин' Ньюкомен. Пар в такой машине образуется в большом котле, откуда он при помощи особого крана пускается под поршень в рабочий цилиндр. Поршень поднимается и занимает свое крайнее верхнее положение. В этот момент сообщение с котлом прекращается и в цилиндр вбрызгивается холодная вода. Пар охлаждается и обращается в воду (конденсируется). При этом он занимает значительно меньший объем, и под поршнем создается сильное разрежение (вакуум, т. е. пустота). А так как рабочий цилиндр делается открытым сверху, то атмосферный воздух своим давлением заставлял опуститься поршень. Когда он занимал крайнее нижнее положение, нар вновь пускался в цилиндр, и поршень поднимался вверх. Таким образом достигалось движение поршня. Так как ход поршня вниз происходил под действием атмосферного воздуха, то такая машина и -получила название атмосферной.

Машина для медных копей была изготовлена известными- английскими мастерами братьями Дл<она-таном и Иошуей Горнблауер. Последний уехал в Америку вместе с машиной, руководил ее установкой и обслуживал ее эксплоатацию в течение нескольких лет в качестве инженера. Эта машина работала с некоторыми перерывами более сорока лет; часть ее цилиндра до сих нор хранится в -одном из американских музеев.

Дальнейшему ввозу паровых машин из Англии помешала освободительная война. К концу XVIII в. в Америке было установлено всего пять паровых двигателей. Три из них обслуживали городские водопроводы в Ныо-Йорке и Филадельфии!, а два применялись в производстве. Среди этих двигателей уже имелись машины Уатта двойного действия.

Уатт, как известно, отказался от использования атмосферного давления. Он сделал цилиндр машины закрытым сверху и заставил -пар поочередно толкать

поршень то с одной стороны, то с другой. Благодаря этому машины его и получили название машин двойного действия. Вместе с тем Уатт ввел чрезвычайно важное усовершенствование. Чтобы предоставить пару, впускаемому в одну половину цилиндра, возможность передвигать своим давлением поршень, необходимо создать с другой стороны поршня разряжение, охлаждая (конденсируя) находящийся там пар. В отличие от Ныокомена Уатт производил конденсацию не в самом рабочем цилиндре, а в отдельных сосудах, так называемых конденсаторах. Благодаря этому устранялось поочередное нагревание и охлаждение цилиндра, уменьшался расход пара и топлива, повышался коэфициент полезного действия машины, т. е. то количество полезной работы, которую можно было получить при данном расходе топлива.

Однако машина Уатта имела много недостатков. Пар в ней применялся очень низкого давления, — не более двух атмосфер. Это создавало большие неудобства.

Работа, производимая паром в цилиндре, зависит от двух величин: от давления пара и от длины хода поршня. Поэтому, чтобы при столь низком давлении получить возможно больше полезной работы, приходилось цилиндру машины придавать огромные размеры. Высота цилиндра в машинах Уатта достигала более 2 м, а диаметр поршня около 1 .«.. Большие ' размеры цилиндра, естественно, -влекли за собой увеличение размеров котла и всех частей машины. Благодаря этому, а также наличию конденсатора, двигатели Уатта были крайне громоздки.

Но не только в этом заключается недостаток низкого давления пара. Оказывается, чем выше температура пара, а следовательно, и его давление, тем относительно большую механическую работу можно получить в двигателе. Эта возможная работа машины будет возрастать с увеличением разности между температурой, при которой пар поступает в цилиндр, и температурой, при которой он но окончании работы из цилиндра уходит. Теоретически это положение было обосновано и доказано лишь в середине XIX в., когда было развито учение о сохранении и превращении энергии. Однако задолго до этого, еще в эпоху Уатта, многие изобретатели-практики

Первый паровой двигатель в Америке принадлежал к типу так-называгмых атмосферных паровых машин. Машина эта была изготовлена в Англии и предназначалась для обслуживания водоподъемных насосов на медных копях