Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


Đầu máy. Lịch sử phát minh và sản xuất

Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Đầu máy hơi nước là một đầu máy tự hành với một nhà máy điện hơi nước sử dụng động cơ hơi nước làm động cơ.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy xe lửa

Lịch sử của đầu máy hơi nước kết hợp hai câu chuyện: lịch sử đường ray và lịch sử đầu máy. Hơn nữa, lần đầu tiên phát sinh sớm hơn nhiều so với lần thứ hai. Sebastian Munster viết về việc sử dụng đường ray bằng gỗ trong khai thác trong cuốn sách của mình, xuất bản năm 1541. Vào thế kỷ XVIII, đường ray bắt đầu được làm bằng gang, và đến đầu thế kỷ XIX - từ gang mềm (gang, do dễ vỡ nên nhanh chóng bị sụp đổ). Trong một thời gian dài, đường ray xe lửa chỉ được xây dựng trong các hầm mỏ, nhưng sau đó các tuyến đường chở khách bằng xe ngựa đã trở nên phổ biến. Tuyến đường sắt đầu tiên như vậy được xây dựng vào năm 1801 ở Anh giữa Wandsworth và Croydon.

Đối với đầu máy xe lửa, nó chỉ có thể ra đời sau phát minh vĩ đại của Watt. Ngay sau khi động cơ hơi nước trở nên phổ biến, có nhiều nhà phát minh đã cố gắng điều chỉnh nó cho phù hợp với nhu cầu vận chuyển - ví dụ, sử dụng động cơ hơi nước làm động cơ cho xe đẩy hàng tự hành. Nỗ lực đầu tiên kiểu này được thực hiện bởi trợ lý Murdoch của Watt. Ông đã hiểu trước những người khác rằng động cơ của ô tô hơi nước phải khác về thiết kế với động cơ hơi nước đứng yên. Để toa xe có thể chở được trọng tải ngoài bản thân, động cơ phải nhỏ, nhẹ và mạnh mẽ.

Trước hết, Murdoch đề xuất tăng áp suất trong xi lanh lên 3-3 atm (khi đó áp suất này được coi là rất cao). Ông cũng cho rằng cần phải bỏ bình ngưng và xả hơi thải "cho xả" vào khí quyển. Năm 5, Murdoch đã chế tạo một mô hình hoạt động của một chiếc xe đẩy hơi nước. Tuy nhiên, Watt phản ứng rất lạnh nhạt với các thí nghiệm của trợ lý, và Murdoch phải rời bỏ các thí nghiệm của mình. May mắn thay, một thiếu niên thông minh và ham học hỏi, Richard Trivaitik, đã có mặt trong các thí nghiệm của Murdoch ở Redreth. Những gì anh ấy thấy đã gây ấn tượng rất lớn đối với anh ấy, và sau khi trưởng thành, anh ấy đã dành cả cuộc đời mình để tạo ra các phương tiện tự hành chạy bằng hơi nước.

Trivaitik bắt đầu từ nơi Murdoch rời đi. Đầu tiên, ông thiết kế một động cơ hơi nước áp suất cao hoạt động "để xả" mà không cần bình ngưng.

Đầu máy xe lửa
Mô hình đầu tiên của toa xe hơi nước Trivaitika, năm 1797

Sau đó, vào năm 1801-1803, ông đã chế tạo một số toa xe hơi chạy rất thành công dọc theo con đường xấu từ Camborne đến Plymouth. Trên thực tế, đây là những chiếc xe đầu tiên trong lịch sử. Nhưng trước khi phát minh ra lốp xe hơi, chỉ có những người đam mê mới có thể lái những chiếc máy như vậy. Có rất ít đường tốt, và không có lò xo nào cứu chiếc xe và người lái khỏi bị rung lắc nghiêm trọng. Ngoài ra, tất cả những công trình này đều rất cồng kềnh và nặng nề để có thể di chuyển dọc theo những con đường đất.

Đầu máy xe lửa
Xe hơi Trivaitika, 1802

Trivaitik đã có ý tưởng đưa một chiếc ô tô chạy bằng hơi nước lên đường ray. Năm 1804, ông đã tạo ra đầu máy hơi nước đầu tiên của mình.

Đầu máy này là một lò hơi hình trụ đặt trên hai trục. Hộp cứu hỏa được đặt ở phía trước dưới ống khói, do đó, người đấu thầu (một toa xe chở than, nơi người đóng phim ngồi) phải được cẩu trước đầu máy. Một hình trụ dài nằm ngang đường kính 210 mm có hành trình pít-tông là 1 m, cần pít-tông nhô ra phía trước đầu máy và được đỡ bằng một giá đỡ đặc biệt. Một mặt của đầu máy có một bộ truyền bánh răng và bánh xe phức tạp trên cả hai trục, mặt khác - một bánh đà lớn, giống như một động cơ hơi nước của nhà máy. Ở nhiều khía cạnh, đầu máy hơi nước đầu tiên trong lịch sử này có những đặc điểm đáng kinh ngạc. Vậy với khối lượng riêng 4 tấn nó đã vận chuyển được 5 toa xe có khối lượng tổng cộng là 8 tấn với vận tốc 25 km / h, rỗng nó chuyển động với vận tốc 26 km / h.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy hơi nước Trivaitika hoạt động trên đường Merthyr Tydfil, 1803

Trivaitik không chắc chắn rằng ma sát giữa các bánh xe và đường ray sẽ đủ cho chuyển động tịnh tiến của đầu máy. Do đó, phần bên ngoài của bánh xe, phần nhô ra ngoài đường ray, được đóng bằng các đầu đinh, chúng được ép vào các thanh đặt song song với đường ray. Tuy nhiên, rất nhanh sau đó, Trivaitik đã tin rằng không cần thêm các thiết bị này - đầu máy có thể di chuyển hoàn hảo dọc theo đường ray trơn và kéo theo nhiều toa xe phía sau nó.

Mặc dù có hiệu suất lái tốt, đầu máy hơi nước đầu tiên không khơi dậy được sự quan tâm. Thực tế là Trivaitik đã phải trình diễn con cái của mình trên tuyến đường sắt ngựa Merthyr Tydfil. Đầu máy hơi nước nặng nề liên tục làm gãy đường ray bằng gang. Rõ ràng rằng những con đường đặc biệt sẽ phải được xây dựng cho anh ta. Tuy nhiên, các chủ mỏ, những người mà Trivaitik muốn quan tâm đến đầu máy hơi nước, không muốn đầu tư xây dựng một con đường mới và từ chối cấp vốn cho nhà phát minh. Trong những năm tiếp theo, Trivaitik đã thiết kế và chế tạo thêm một số đầu máy hơi nước. Đầu máy hơi nước năm 1808 là một bước tiến xa hơn. Trivaitik loại bỏ đoàn tàu bánh răng cồng kềnh. Chuyển động từ hình trụ đứng được truyền qua các thanh kết nối đơn giản với các tay quay tới trục sau. Một phần hơi thải được sử dụng để làm nóng nước trong lò hơi, và một phần được thoát ra ngoài qua một lỗ hẹp vào ống khói để tăng lượng gió lùa trong lò.

Đầu máy hơi nước cải tiến này đạt tốc độ 30 km/h khi rỗng. Tuy nhiên, không ai quan tâm đến một chiếc xe tuyệt vời như vậy. Năm 1811, cuối cùng bị hủy hoại, Trivaitik phải dừng các thí nghiệm của mình. Rắc rối của anh ấy là anh ấy đến với phát minh của mình quá sớm. Không chỉ sắt, mà cả gang vẫn còn quá đắt. Do đó, việc xây dựng đường sắt dường như không có lãi. Cũng có rất ít máy cắt kim loại có độ chính xác cao. Tất cả các bộ phận của đầu máy phải được làm bằng tay, giá thành cao. Thêm vào đó là cuộc chiến tranh với Napoléon, nước Anh bị hạn chế bởi sự phong tỏa lục địa và tất cả các dự án cần vốn đầu tư lớn đều không thể thực hiện được.

Nhưng tất nhiên, không có khó khăn nào có thể ngăn cản tư duy kỹ thuật. Những nhà phát minh mới xuất hiện, những người đã sáng tạo ra đầu máy hơi nước. Trong một thời gian dài, những người thợ máy tin rằng một bánh xe trơn không thể lăn trên đường sắt nhẵn. Cố gắng tránh mối nguy hiểm tưởng tượng này, một số nhà phát minh đã đi sai đường.

Năm 1812 Blenkiston, một trong những chủ sở hữu của Middleton Colliery ở Yorkshire, đã xây dựng một tuyến đường sắt nhỏ dài 6 km giữa Middleton và Leeds dành riêng cho đầu máy hơi nước. Cùng năm, người thợ Murray chế tạo đầu máy hơi nước theo dự án Blankiston, đạt hiệu quả kỹ thuật khá tốt. Anh ta di chuyển trên đường ray thông thường và có bánh xe với vành trơn. Nhưng chuyển động được thực hiện với sự trợ giúp của một bánh răng lăn dọc theo một giá bánh răng đặt bên cạnh các đường ray nhẵn. Máy có hai xi lanh hơi nước. Các tay quay của động cơ được đặt lệch nhau 90 độ. Khi một trong hai người đứng yên, thì người kia tại thời điểm đó đã hành động với lực lớn nhất.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy hơi nước Blenkiston-Murray, 1812

Đây là động cơ hơi nước tác động kép đầu tiên có khả năng khởi động từ mọi vị trí của tay quay. Đầu máy hơi nước Murray có thể vận chuyển 20 tấn trọng tải với tốc độ 6 km / h. Với tải trọng nhẹ hơn, anh ta có thể leo rất dốc. Một số đầu máy hơi nước trong số này được chế tạo để phục vụ các mỏ, nhưng chúng không được sử dụng rộng rãi do tốc độ rất thấp, giá thành cao và thường không hoạt động do đường ray bị hỏng.

Một nhà phát minh khác, Brunton, vào năm 1813, đã chế tạo một đầu máy hơi nước với hai cơ cấu, giống như chân, được cho là đẩy khỏi mặt đất và di chuyển xe về phía trước (trong lần thử nghiệm đầu tiên, đầu máy này đã phát nổ, do sai số được tạo ra trong quá trình tính toán Nồi hơi).

Đầu máy xe lửa
Đầu máy hơi nước Brunton có "chân", 1813

Người ta đã sớm chứng minh rằng một bánh xe trơn có thể di chuyển dọc theo một đường ray trơn. Hai nhà phát minh - Blackett và Headley - đã chế tạo một chiếc xe đẩy đặc biệt với vành trơn, được lái bởi một đoàn tàu bánh răng bởi những người trên đó. Sắt được chất lên xe hàng, do đó làm thay đổi trọng lượng của nó. Trong quá trình thực hiện các thí nghiệm này, người ta đã chỉ ra rằng ma sát của các bánh lái của bogie (tức là những bánh nhận quay từ động cơ) lớn hơn 50 lần so với ma sát của những bánh lăn tự do dọc theo đường ray. Do đó, nhờ việc dừng các bánh lái của nó, bất kỳ đầu máy nào cũng có thể kéo một tải trọng lớn gấp 50 lần tải trọng khớp nối của nó (trọng lượng rơi lên các bánh xe của đầu máy hơi nước được ghép nối với một động cơ).

Năm 1815, Blackett và Hadley đã lắp ráp một động cơ rất tốt, nó được đặt tên là "Puffing Billy". Với các bản vẽ của Trivaitik theo ý của họ, họ có thể tận dụng nhiều bước phát triển của anh ấy. Trong một thời gian rất dài, các nhà thiết kế phải vật lộn với bài toán mà tất cả những người phát minh ra đầu máy hơi nước thời bấy giờ phải đối mặt - làm thế nào để giảm tải trọng trục để đầu máy không bị gãy đường ray. Lúc đầu, điều này xảy ra quá thường xuyên, đến nỗi trước mỗi chuyến đấu thầu phải chất đầy các đường ray bằng gang. Cuối cùng, Blackett và Hadley đặt lò hơi trên cùng một khung với thầu, cung cấp cho nó bốn cặp bánh xe, để "Billy" có bốn trục dẫn động. Chỉ sau đó, anh ấy mới ngừng làm hỏng các bản nhạc. Đầu máy này được vận hành tại mỏ cho đến năm 1865, sau đó nó được bàn giao cho Bảo tàng London.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy "Puffing Billy"

Trong khi đó, chiến thắng cuối cùng trước Napoléon đã dẫn đến sự thay đổi các điều kiện thị trường. Nước Anh bước vào thời kỳ bùng nổ công nghiệp mới. Nhu cầu về than tăng mạnh, do đó các chủ mỏ ngày càng nhận thức được nhu cầu vận chuyển bằng hơi nước. Giờ đây, nhiều người trong số họ đã sẵn sàng tài trợ cho các thí nghiệm chế tạo đầu máy hơi nước. Vào thời điểm đó, ý tưởng về sức kéo hơi nước đã có trong không khí, hàng chục thợ máy đã làm việc với nó ở nhiều nơi khác nhau ở Anh cùng một lúc, phát triển các thiết kế khác nhau của đầu máy hơi nước. Đầu máy xe lửa do George Stephenson thiết kế và chế tạo hóa ra lại thành công hơn những đầu máy khác.

Năm 1812, với tư cách là thợ cơ khí chính của mỏ Killingworth, Stephenson đề xuất với chủ nhân của mình, Thomas Liddell, thiết kế đầu máy hơi nước đầu tiên của ông. Anh ta đồng ý trả tiền xây dựng nó. Năm 1814 công trình được hoàn thành. Đầu máy hơi nước, được đặt tên là "Blucher", đã tham gia vào việc bảo trì mỏ. Về thiết kế, nó rất giống đầu máy hơi nước Blenkinston, nhưng không có bánh xe truyền động. Nó có hai bình hơi đặt thẳng đứng; chuyển động từ pít-tông được truyền bằng các thanh nối tới hai đường dốc dẫn. Những con dốc này được nối với nhau bằng một bánh răng. Cuộc đấu thầu được tách ra khỏi đầu máy và được gắn ở phía sau. "Blucher" có thể mang tải trọng 30 tấn, nhưng không thể leo dốc và phát triển tốc độ chỉ 5 km / h khi có tải.

Xét về nhiều mặt, anh ta thua kém "Puffing Billy" và sau một năm hoạt động hóa ra chỉ có lãi hơn một chút so với những con ngựa được sử dụng trước đây. Lý do cho sự thất bại là lực kéo yếu. Hơi thải được thải trực tiếp vào không khí chứ không phải vào đường ống, nơi nó có thể làm tăng gió lùa trong lò. Stephenson đã loại bỏ khuyết điểm này ngay từ đầu. Sau khi hơi xả bắt đầu chảy vào ống, lực đẩy tăng lên. Đầu máy xe lửa cải tiến đã cạnh tranh nghiêm túc với ngựa, và Liddell sẵn sàng đưa tiền để tiếp tục thử nghiệm.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy hơi nước "Blucher" của Stephenson, năm 1814

Năm 1815, Stephenson chế tạo đầu máy hơi nước thứ hai của mình. Trong thiết kế này, ông đã loại bỏ sự kết nối của các trục với bộ truyền động bánh răng. Các nồi hơi thẳng đứng được đặt ngay phía trên các trục, và chuyển động từ các piston được truyền trực tiếp đến các trục truyền động, được ghép nối với một dây xích. Năm 1816, động cơ thứ ba "Killingworth" được hoàn thành. Đối với ông, Stephenson lần đầu tiên phát minh và ứng dụng lò xo (trước đó, lò hơi được lắp trực tiếp vào khung, kết quả là đầu máy làm rung chuyển linh hồn người lái, nảy lên ở các khớp nối theo đúng nghĩa đen). Đồng thời, Stephenson làm việc để cải thiện đường đua. Đường ray sắt dòn được sử dụng rộng rãi thời bấy giờ.

Khi di chuyển một đầu máy hơi nước nặng, chúng bây giờ và sau đó vỡ ra ở các khớp. Stephenson đã nghĩ ra khớp xiên và lấy bằng sáng chế cho nó. Tuy nhiên, cùng lúc đó, ông hoàn toàn thấy rõ rằng miễn là các đường ray bằng gang không được thay thế bằng các thanh sắt, thì không thể mong đợi những cải tiến cơ bản. Sắt đắt gấp mấy lần gang, và các chủ sở hữu không muốn xây những con đường đắt đỏ như vậy. Nhưng Stephenson đã chứng minh rằng việc sử dụng đầu máy hơi nước chỉ có lợi khi lực kéo của chúng đủ mạnh. Để đầu máy hơi nước có thể chở được những đoàn tàu lớn và phát triển tốc độ đáng kể, cần kiên quyết, không tốn kém chi phí, xây dựng lại những con đường ngựa hiện có, theo đó những đầu máy hơi nước đầu tiên phải đi trên hai khía cạnh: làm mềm mái dốc. và tăng cường các đường ray. Stephenson quản lý để hiện thực hóa những ý tưởng này trong một vài năm.

Đầu máy xe lửa
Đường ray hình nấm “bụng cá” bằng gang đúc nằm gối trên các giá đỡ bằng đá. Trong hình, chấn lưu được loại bỏ

Năm 1821, Edgar Pease, một trong những chủ sở hữu mỏ ở Darlington, thành lập công ty xây dựng một tuyến đường sắt từ Darlington đến Stockton và ủy quyền cho Stephenson xây dựng nó. Tổng chiều dài của con đường với các nhánh phụ là 56 km. Đó là một công việc quan trọng trong thời gian đó, và Stephenson đã nhiệt tình thực hiện nó. Với khó khăn lớn, ông đã thành công trong việc thuyết phục Pisa và những người bạn của mình đặt ray sắt cho một nửa chiều dài của con đường thay vì ray sắt, mặc dù chúng đắt gấp đôi.

Vào ngày 19 tháng 1825 năm 34, đoàn tàu đầu tiên gồm XNUMX toa đã long trọng đi trên đường. Sáu trong số đó được chất đầy than và bột mì, số còn lại có ghế dài cho công chúng. Tất cả những toa xe này được kéo bởi một đầu máy hơi nước mới "Movement", do chính Stephenson vận hành. Trước âm thanh của âm nhạc và những tiếng reo hò vui vẻ của hành khách, chuyến tàu đã thành công đi đến Stockton.

Đầu máy xe lửa
Khai trương Stockton Darling Road

Tốc độ trung bình của đoàn tàu là 10 km / h. Phía trước đầu máy, một người cầm cờ đang phi nước đại, yêu cầu khán giả thả ray. Có đoạn, anh phải lao hết tốc lực, do tàu tăng tốc lên 24 km / h. Tổng cộng, hơn 600 hành khách đã được thực hiện trên chuyến bay này. Cùng với số hàng còn lại, khán đài này nặng khoảng 90 tấn.

Đầu máy xe lửa
"Phong trào" đầu máy hơi nước. Được lắp đặt như một tượng đài ở Darlington

Với việc xây dựng thành công đường Darlington-Stockton, tên tuổi của Stephenson được biết đến rộng rãi. Năm 1826, ban giám đốc Công ty vận tải đường bộ Manchester-Liverpool đề nghị Stephenson làm kỹ sư trưởng với mức lương 1000 bảng Anh. Việc xây dựng con đường này gặp rất nhiều khó khăn vì nó đi qua địa hình rất hiểm trở. Nhiều công trình nhân tạo khác nhau đã phải được dựng lên: kè, đào, đường hầm, v.v. Một số cây cầu được xây dựng 63. Dưới thời Liverpool, người ta phải đặt một đường hầm dài 2 km trong lòng đất đá. Sau đó, tôi phải thực hiện một vết cắt trên một tảng đá cát cao (tổng cộng, trong quá trình làm việc này, 4 nghìn mét khối đá đã được loại bỏ). Đặc biệt khó khăn là việc xây dựng một tấm bạt xuyên qua đầm lầy than bùn Chet Moss, rộng 480 km và sâu 6 m. Tổng chi phí của công việc nhanh chóng vượt quá mọi ước tính sơ bộ, trong khi Stephenson kiên quyết yêu cầu đặt các thanh ray bằng sắt đắt tiền thay vì đúc rẻ tiền- ray sắt. Anh ta phải mất tất cả tài hùng biện và tất cả quyền hạn của mình để chứng minh cho các giám đốc rằng đây là cách, chứ không phải cách khác, nên xây dựng đường sắt.

Cuối cùng, mọi trở ngại đều được vượt qua thành công. Năm 1829, khi con đường sắp hoàn thành và đã phải nghĩ đến việc cho toa xe, công ty đã tuyên bố tổ chức một cuộc thi tự do cho thiết kế đầu máy tốt nhất. Gần Rainhill, một đoạn đường mới dài 3 km đã được phân bổ. Các đầu máy hơi nước tham gia cuộc thi đã phải vượt quãng đường này 20 lần.

Stephenson đã trưng bày tại Rainhill đầu máy hơi nước mới "Rocket" của mình, được chế tạo tại nhà máy của ông theo công nghệ mới nhất thời bấy giờ. Trở lại năm 1826, ông đã phát triển thiết kế đầu máy xe lửa có hình trụ nghiêng (lần đầu tiên nó được thử nghiệm trên đầu máy hơi nước "America"). Điều này làm cho nó có thể giảm không gian độc hại trong các xi lanh, điều này, với sự sắp xếp thẳng đứng của chúng, là rất quan trọng. Lò hơi cũng được cải tiến đáng kể và ống khói lần đầu tiên được sử dụng, điều này còn phải nói nhiều hơn nữa. Nhìn chung, nồi hơi là một trong những thành phần quan trọng nhất của đầu máy hơi nước, đặc tính kỹ thuật của nó phụ thuộc phần lớn. Một số yêu cầu được đặt ra đối với anh ta: với lượng tiêu thụ than và nước nhỏ, anh ta phải cung cấp một lượng hơi đàn hồi lớn nhất có thể. Trước hết, hiệu ứng này có thể đạt được bằng cách tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và khí nóng.

Đầu máy xe lửa
Đầu máy hơi nước "Rocket" của Stephenson

Đầu máy hơi nước thời kỳ đầu sử dụng một lò hơi hình trụ đơn giản. Ở đây D là một nắp nơi hơi nước được thu thập, dẫn đến các van hơi thông qua một trong các ống B (ống kia được nối với van an toàn). Lò hơi có một ghi nghiêng R, qua đó không khí khí quyển được cung cấp cho than đổ qua phễu T. Than trượt xuống phễu khi nó cháy, với sự cháy mạnh nhất xảy ra ở đáy ghi; ngọn lửa từ đó bốc lên dưới vòm dốc G, nơi có một lỗ hở b, qua đó các khí nóng đi vào ống khói F đầu tiên dưới lò hơi. Sau đó, các khí này đi vào c và vào ống khói bên F, và thông qua kết nối d ở mặt trước, chúng lại truyền theo F đến mặt sau của lò hơi, từ đó chúng đã được bay ra ngoài vào ống khói. Vì vậy, lò hơi, như nó vốn có, được luân chuyển với không khí nóng từ mọi phía. Cửa tro K và van điều tiết S là những thiết bị đơn giản dùng để điều chỉnh luồng không khí vào hộp cứu hỏa.

Đầu máy xe lửa
Lò hơi hình trụ đơn giản (bấm vào để phóng to)

Sự sửa đổi đơn giản nhất của lò hơi hình trụ là lò hơi có ống lửa, trong đó ống khói đầu tiên không đi qua bên dưới lò hơi mà ở bên trong nó.

Bước tiếp theo là lò hơi hình ống, được phát minh vào năm 1828 bởi kỹ sư người Pháp Seguin. Các ống khói kim loại đi qua bên trong lò hơi này, qua đó khí nóng di chuyển từ lò ra ống khói. Trong một lò hơi hình ống, bề mặt gia nhiệt lớn hơn nhiều so với trong một lò hơi hình trụ. Đồng thời, một phần nhiệt lớn hơn nhiều chuyển sang hóa hơi và một phần tương đối nhỏ hơn bay vào ống khói. Trên "Rocket", tổng bề mặt gia nhiệt của lò hơi khoảng 13m11, trong đó có XNUMX ống, do đó, với cùng kích thước, năng suất của lò hơi lớn hơn nhiều.

Đầu máy xe lửa
Nồi hơi (bấm vào để phóng to)

Các cuộc thi vượt dốc đã trở thành một sự kiện lớn trong lịch sử của đầu máy xe lửa; người ta tin rằng chúng đã kết thúc thời kỳ thơ ấu của ông. Cuộc thi có sự tham gia của khoảng 10 nghìn khán giả, và điều tuyệt vời nhất nói lên sự quan tâm lớn của công chúng đối với phương tiện giao thông bằng hơi nước. Những hy vọng mà Stephenson đặt vào sự sáng tạo của mình là hoàn toàn chính đáng. Ngày 10 tháng 48 "Tên lửa", đang chạy rỗng, đã đạt được tốc độ kỷ lục cho những thời điểm đó là 4 km / h. Với trọng lượng bản thân 5 tấn, đầu máy này tự do kéo một đoàn tàu có tổng trọng lượng 17 tấn với vận tốc 21 km / h. Tốc độ của đầu máy hơi nước với một ô tô khách đạt 38 km / h.

Xét về mọi mặt, "Tên lửa" là một thứ có độ lớn tốt hơn tất cả các đầu máy xe lửa khác, và giải thưởng 500 bảng Anh đã được trao cho Stephenson. Anh ấy đã chia sẻ nó với trợ lý của mình Booth, người đã đề xuất ý tưởng về một nồi hơi hình ống (cả Booth và Stephenson vào thời điểm đó đều không biết gì về phát minh của Seguin). "Rocket" có thể được coi là một đầu máy hơi nước hoàn toàn hoàn hảo, vì nó có tất cả các đặc điểm quan trọng nhất của các đầu máy sau này: 1) lò được bao quanh bởi nước lò hơi; 2) lò hơi được đặt nằm ngang và có các ống lửa; 3) hơi nước đi vào ống khói, làm tăng gió lùa và tăng nhiệt độ của lò; 4) Sức mạnh của hơi nước được truyền đến các bánh xe thông qua các thanh nối mà không cần bất kỳ bánh răng nào.

Năm sau, tuyến Liverpool - Manchester được khánh thành. Việc xây dựng con đường đòi hỏi đầu tư vốn chưa từng có vào thời điểm đó. Tổng chi phí để đặt nó lên tới 739 nghìn bảng Anh. Tuy nhiên, nhu cầu về con đường này quá lớn nên nó đã được đền đáp khá nhanh chóng. Đây là khuyến nghị tốt nhất cho một phương thức vận tải mới. Vài năm sau, việc xây dựng đường sắt nhanh chóng bắt đầu trên khắp thế giới. Thời đại của đầu máy hơi nước đã bắt đầu. Tầm quan trọng của con đường Liverpool-Manchester trong quá trình này khó có thể được đánh giá quá cao - đó là dự án xây dựng đường sắt lớn, đúng kỹ thuật đầu tiên trong lịch sử. Nhiều phát hiện của Stephenson, liên quan đến việc xây kè, xây đập và đường hầm, đặt đường ray và tà vẹt, v.v., sau này đã trở thành hình mẫu cho các kỹ sư khác.

Những thay đổi quy mô lớn gây ra bởi việc sử dụng rộng rãi đầu máy hơi nước là rất lớn đến mức có thể nói không ngoa - chúng đã thay đổi bộ mặt của thế giới. Trước khi phát minh ra đường sắt, các thành phố công nghiệp quan trọng nhất nằm dọc theo bờ biển hoặc trên các con sông có thể đi lại được. Thuyền buồm là phương tiện vận tải chính. Ở trong nước, việc vận chuyển hàng hóa diễn ra bằng xe ngựa, và ở tất cả các nước, đường sá trong tình trạng rất tồi tệ. Không có đường, công nghiệp không phát triển được. Nhiều vùng lãnh thổ có khoáng sản tuy nhiên đã phải ngừng hoạt động.

Việc chuyển đổi sang vận tải bằng hơi nước dẫn đến tốc độ di chuyển và luân chuyển hàng hóa tăng lên đáng kể, mặc dù chi phí vận tải đã giảm rõ rệt. Những vùng xa xôi hẻo lánh nhất đã sớm được kết nối bằng đường sắt với các trung tâm công nghiệp, bến cảng và nguồn nguyên liệu thô, hòa vào nhịp sống kinh tế chung. Khoảng cách không còn là một trở ngại và ngành công nghiệp đã nhận được một động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của nó.

Tác giả: Ryzhov K.V.

 Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta:

▪ Tàu cao tốc TGV

▪ búa hơi

▪ Đồ hộp

Xem các bài viết khác razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Cua và Tôm pin 07.09.2022

Các nhà khoa học từ các trường đại học Houston và Maryland của Mỹ đã tìm ra cách tạo ra pin từ vỏ cua tái chế.

Hiện nay, loại pin phổ biến nhất là lithium - chúng có mật độ lưu trữ năng lượng cao với kích thước khá nhỏ gọn, nhưng rất đắt tiền để sản xuất và có thể bắt lửa. Ngoài ra, chúng còn gây ra thiệt hại đáng kể cho môi trường, ví dụ, các chất phân tách bằng polypropylene và polycarbonate là một phần của các loại pin như vậy sẽ phân hủy trong hàng trăm hoặc hàng nghìn năm.

Nhóm nghiên cứu do Liangbing Hu dẫn đầu đã nhìn thấy hứa hẹn trong pin kẽm - vật liệu này có nhiều trong vỏ trái đất hơn và việc khai thác nó rẻ hơn. Các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra các nguyên mẫu với mật độ năng lượng cao, và công nghệ này hóa ra không đắt hơn pin axit chì. Nhược điểm chính của loại pin này là tuổi thọ khá ngắn, nhưng các nhà khoa học đã giải quyết vấn đề này bằng cách làm cho thiết bị có thể sạc lại và đáng tin cậy hơn bằng cách sử dụng vật liệu tự nhiên gọi là chitosan.

Chitosan là một dẫn xuất chitin bao phủ thành tế bào của nấm, mực và thường được tìm thấy tự nhiên nhất trên bộ xương ngoài của động vật giáp xác, bao gồm cua, tôm và tôm hùm. Vỏ của những loài động vật này có thể dễ dàng lấy được từ chất thải hải sản, được bỏ đi với số lượng lớn.

Các nhà nghiên cứu đã lắp ráp một nguyên mẫu với chất điện phân chitosan tương tác với điện cực kẽm. Nó cho thấy kết quả đáng khích lệ trong các cuộc thử nghiệm. Thiết kế của pin đã ngăn chặn sự hình thành các tua, đuôi gai, có thể làm giảm hiệu suất và cho thấy "độ ổn định chu kỳ đặc biệt", duy trì hiệu suất 99,7% trong hơn 1000 chu kỳ khi hoạt động ở mật độ dòng điện cao 50 mAh trên cm vuông .

Nhờ vật liệu thân thiện với môi trường, khoảng XNUMX/XNUMX pin sẽ nhanh chóng bị phân hủy bởi vi khuẩn, cụ thể là chất điện phân chitosan, chỉ trong vòng XNUMX tháng. Phần kẽm còn lại có thể được tái chế.

Tin tức thú vị khác:

▪ Máy ảnh không gương lật Panasonic Lumix DC-S1H

▪ Tiết lộ bí mật về dáng đi của khủng long

▪ Toán học giúp người đưa thư

▪ đau đầu về không gian

▪ Thể thao và ăn chay

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nguồn điện. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Tâm lý học thực nghiệm. Ghi chú bài giảng

▪ bài viết Những tòa nhà chọc trời đầu tiên là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Quả óc chó là lừa đảo. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài báo Thiết kế trên bóng bán dẫn của các cấu trúc khác nhau. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết khuếch đại công suất băng tần 144 MHz. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024