|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
Tàu cơ giới. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Tàu động cơ là một khái niệm chung mô tả một loại tàu tự hành, nhà máy điện tàu (SPP) dựa trên động cơ chuyển đổi năng lượng đốt cháy nhiên liệu thành cơ học, nhưng không phải là tàu hơi nước. Trong phần lớn các trường hợp, động cơ diesel được sử dụng trong SPP của tàu. Các tàu có nhà máy điện chạy bằng tuabin hơi nước hoặc tuabin khí cũng thường được gọi là tàu động cơ, đặc biệt vì nhà máy điện của những tàu như vậy thường bao gồm động cơ diesel. Như vậy, hầu hết các tàu hiện đại tự hành đều là tàu có động cơ, trừ tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân, tàu buồm và tàu sử dụng các nguồn năng lượng khác.
Vào đầu thế kỷ XNUMX, những thay đổi đáng kể đã diễn ra trong ngành đóng tàu - tàu chạy bằng hơi nước, vốn đã được sử dụng rộng rãi hàng trăm năm trên tất cả các tuyến vận tải đường thủy, đang được thay thế bằng những con tàu chạy bằng động cơ diesel tiên tiến hơn. Sự khởi đầu của cuộc cách mạng quan trọng này đã được đặt ra ở Nga - chính tại đây, động cơ diesel hàng hải ngược đầu tiên đã được tạo ra và những chiếc tàu có động cơ và tàu ngầm đầu tiên trên thế giới đã được chế tạo. Tất cả những phát triển này được khởi xướng bởi một trong những công ty lớn nhất của Nga, Hiệp hội anh em nhà Nobel. Giải Nobel là một trong những người đầu tiên đánh giá cao tầm quan trọng của phát minh của Rudolf Diesel. Ngay sau khi có báo cáo về động cơ của mình, Emmanuel Nobel đã bắt đầu đàm phán để mua giấy phép. Điều chính đã mua chuộc Nobel trong động cơ mới là nó có thể chạy bằng nhiên liệu nặng. Năm 1898, sau khi trả số tiền khổng lồ cho thời gian đó (khoảng 500 nghìn rúp), Nobel đã nhận được bản vẽ của động cơ diesel 20 mã lực. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng tại nhà máy St. Petersburg của công ty, nhiều bộ phận của động cơ đã được thay đổi vì lý do thiết kế và chủ yếu là do người ta quyết định chế tạo động cơ đầu tiên chạy bằng dầu chứ không phải dầu hỏa. Những khó khăn trong việc sử dụng nhiên liệu xăng dầu chưa có nơi nào trên thế giới khắc phục được vào thời điểm đó. Động cơ Diesel chạy bằng dầu đầu tiên trên thế giới được ra mắt vào năm 1899. Ông đã phát triển 25 mã lực. và tiêu tốn khoảng 1/XNUMX kg dầu cho XNUMX mã lực mỗi giờ. Đó là một thành công quan trọng, nhưng giấc mơ ấp ủ của Nobel là sử dụng động cơ diesel làm động cơ tàu thủy. Vào thời điểm đó, nhiều kỹ sư vẫn còn hoài nghi về động cơ diesel. Hầu hết đều cho rằng những động cơ này không phù hợp làm động lực cho sự di chuyển của tàu. Những lý do cho điều này là đủ tốt. Thứ nhất, động cơ diesel không có số lùi (số lùi) và lắp trên tàu thủy chỉ có thể quay chân vịt theo một hướng. Thứ hai, không thể khởi động động cơ diesel đầu tiên ở một số vị trí cực đoan của piston. Thứ ba, hoạt động của động cơ diesel rất khó điều chỉnh - khó thay đổi phương thức hoạt động của chúng, chẳng hạn như giảm hoặc tăng tốc độ của trục, do đó làm tăng hoặc giảm tốc độ của tàu. Những thiếu sót này, không có tầm quan trọng lớn đối với việc lắp đặt cố định và kích thước nhỏ của động cơ diesel hoạt động dưới tải không đổi, là một thiếu sót rất đáng kể đối với động cơ vận tải. Động cơ hơi nước, được sử dụng rộng rãi vào thời điểm đó, có lợi thế hơn động cơ diesel về mặt này - ngược lại, thay đổi tốc độ trục và khởi động từ bất kỳ vị trí nào đều có thể thực hiện được trên nó mà không gặp bất kỳ khó khăn nào. Trong trường hợp này, có vẻ như nó có đáng để gây rối với động cơ diesel không? Hóa ra nó đáng giá - những phép tính sơ đẳng đã thuyết phục Nobel về điều này. Ưu điểm lớn nhất của động cơ diesel nằm ở hiệu quả cao và do đó, hiệu quả của nó. Vì động cơ diesel cần nhiên liệu ít hơn bốn lần so với động cơ hơi nước có cùng công suất, nên thật dễ dàng để tưởng tượng những triển vọng tuyệt vời như giảm trọng lượng tiêu thụ nhiên liệu đã mở ra cho vận tải biển, cả trong thương mại và đặc biệt là trong hải quân. So sánh một con tàu hơi nước thông thường với một con tàu nhiệt được thiết kế cho cùng một phạm vi hành trình, thật dễ dàng để tính toán rằng chiếc thứ hai trong số chúng, được trang bị động cơ diesel, sẽ có thể cung cấp nhiên liệu với trọng lượng nhỏ hơn bốn lần, do đó làm tăng trọng lượng của nó. mang năng lực. Ngược lại, nếu cả hai đều sử dụng cùng một lượng nhiên liệu, thì rõ ràng, con tàu sẽ đi được quãng đường gấp bốn lần so với tàu hơi nước. Tất nhiên, đối với phạm vi hành trình ngắn, sự khác biệt giữa cả hai loại tàu không quá lớn, nhưng với sự gia tăng phạm vi hành trình, sự khác biệt giữa tàu động cơ và tàu hơi nước tăng lên một cách khác thường. Trên hành trình dài 10 dặm với sức chở 1000 tấn, chiếc tàu hơi nước thực sự có thể chở gấp đôi lượng hàng hóa so với chiếc tàu hơi nước cùng loại. Đối với các điều kiện vận chuyển của Nga, điều này có tầm quan trọng to lớn, vì có thể di chuyển một quãng đường dài hơn với lượng dự trữ của chính mình mà không cần dùng đến việc nạp thêm nhiên liệu trên đường đi. Ngoài ra còn có những lợi ích quan trọng khác. Ví dụ, tàu chở dầu với số lượng lớn, trong khi than phải được xếp thủ công. Đúng là khả năng sinh lời của tàu hơi nước được bù đắp bằng sự rẻ tiền của nhiên liệu than, nhưng đối với Nobel, một trong những ông trùm dầu mỏ lớn nhất thời bấy giờ, khía cạnh này không có tầm quan trọng đáng kể. Bất chấp mọi khó khăn, Nobel ra lệnh cho các kỹ sư của mình bắt tay vào thiết kế con tàu đầu tiên. Để con tàu mới có thể điều động, ông đã ra lệnh kết nối động cơ diesel không trực tiếp với trục các đăng mà thông qua một hộp số cho phép thay đổi cả hướng quay của chân vịt và số vòng quay của nó. Năm 1903, ba động cơ diesel 120 mã lực được lắp đặt trên sà lan chở dầu Vandal, được sản xuất tại nhà máy Sormovo và được đưa đến St. Cùng với các động cơ diesel này, ba máy phát điện đã hoạt động, tạo ra dòng điện cho ba động cơ điện làm quay các cánh quạt. Bằng cách chuyển đổi các cuộn dây trên Vandal, có thể thay đổi chế độ và hướng quay. Các cuộc thử nghiệm của con tàu mới đã cho kết quả đáng khích lệ, nhưng nhìn chung, một hệ thống truyền động như vậy khó có thể được coi là thành công và có nhiều bất tiện - trước hết là chi phí năng lượng đắt đỏ và không kinh tế.
Cùng năm đó, Nobel đã mua giấy phép cho hệ thống đẩy Del Proposto, hệ thống này có thể sử dụng dầu diesel làm động cơ tàu một cách kinh tế hơn. Nguyên tắc hoạt động của nó là ở số tiến, động cơ diesel được kết nối trực tiếp với chân vịt, và bộ truyền điện chỉ được sử dụng cho số lùi và cơ động. Điều này làm giảm đáng kể tổn thất năng lượng, bởi vì hầu hết thời gian các vít nhận chuyển động quay trực tiếp từ động cơ diesel và không cần toàn bộ công suất để điều động và đảo chiều. Năm 1904, tàu chở dầu Sarmat được trang bị hệ thống này. Nó được trang bị hai động cơ diesel 180 mã lực. và hai máy phát điện. Mỗi động cơ diesel được kết nối với một máy phát điện, sau đó thông qua một khớp nối với một cánh quạt, trên đó có một động cơ điện. Trong quá trình chuyển động tịnh tiến, động cơ diesel làm việc trực tiếp trên trục vít, và máy phát điện và động cơ điện quay, không cho hay nhận dòng điện, giống như bánh đà. Khi đảo chiều, động cơ bắt đầu làm việc bằng máy phát điện, máy phát điện sẽ truyền dòng điện đến động cơ điện và làm cánh quạt quay ngược lại.
Kết quả của những chuyến đi đầu tiên của "Sarmat" đã cho thấy tất cả những ưu điểm của việc lắp đặt động cơ diesel trên tàu. Chi phí dầu so với các loại lò hấp tương tự (hoạt động bằng dầu chứ không phải bằng than) hóa ra rẻ hơn năm lần. Đồng thời, việc điều động và kiểm soát không hề suy giảm. Các báo cáo đã được công bố về các cuộc thử nghiệm kỹ thuật của con tàu, và không chỉ ở Nga - Sarmat đã trở thành một nhân vật nổi tiếng. Tuy nhiên, việc thiếu một chiều ngược lại vẫn cản trở sự phân bố rộng rãi của các tàu cơ giới. Chỉ đến năm 1908, cuộc tìm kiếm dài hạn mới lên đến đỉnh điểm là tạo ra một công cụ đảo ngược. Như đã lưu ý, trong một động cơ đảo chiều, trước tiên, cần phải có một cơ cấu chuyển đổi các phần tử phân phối thuận và nghịch, đưa một phần tử vào hoạt động và đồng thời tắt các phần tử khác, và thứ hai, một thiết bị để khởi động động cơ trong bất kỳ vị trí của trục khuỷu. Trong số hai yếu tố đảo ngược này, yếu tố đầu tiên, tức là, cơ chế sắp xếp lại sự phân phối, được tạo ra khá dễ dàng: hai hệ thống cam được đặt trên trục cam (xem mô tả của thiết bị diesel ở trên) - một cho tiến và một cho đảo ngược. Bằng cách di chuyển toàn bộ hệ thống theo một hướng, động cơ nhận được sự phân phối cho hành trình phía trước, bằng cách chuyển động theo hướng ngược lại - cho phía sau. Đảo ngược động cơ (chuyển từ "tiến hoàn toàn" sang "lùi hoàn toàn") mất 10-12 giây. Ngược lại, thiết bị phóng là nhiệm vụ chính và khó khăn hơn, nhưng nó cũng đã được các kỹ sư Nga tại nhà máy Nobel giải quyết rất thành công. Đúng vậy, những động cơ diesel này không được chế tạo cho con tàu mà dành cho tàu ngầm Lamprey hạ thủy năm 1908, do đó trở thành tàu ngầm diesel đầu tiên trên thế giới. Các động cơ diesel trên "Lamprey" là loại ba xi-lanh. Vấn đề thoát ra khỏi hành trình chết được giải quyết như sau: sự chuyển đổi từ hoạt động của hệ thống với không khí sang hoạt động với dầu không xảy ra ngay lập tức, mà dần dần - ban đầu tất cả các xi lanh làm việc với không khí, sau đó một chuyển sang dầu, sau khi nó cho một hành trình làm việc, xi lanh thứ hai được chuyển sang dầu, v.v. Thời điểm và trình tự nhấp nháy trong xi lanh đã đưa trục khuỷu ra khỏi vị trí bất kỳ. Đồng thời, kiểm soát tốc độ đạt được bằng cách giảm và tăng lượng cung cấp dầu. Vì vậy, tất cả các vấn đề của việc tạo ra một động cơ diesel hàng hải đã được giải quyết. Động cơ đảo ngược thứ hai được lắp đặt trên tàu ngầm Akula, và sau đó Nobel bắt đầu trang bị chúng cho các tàu chở dầu của mình.
Sau những thử nghiệm thành công ở Nga, động cơ diesel làm động cơ tàu bắt đầu được giới thiệu trên khắp thế giới. Lúc đầu, động cơ diesel chỉ được lắp đặt trên các tàu nhỏ, nhưng vào thập kỷ thứ hai của thế kỷ 1911, một bước ngoặt đã xảy ra trong ngành đóng tàu biển. Năm 1912 và 1912, các xưởng đóng tàu ở Đức và Anh bắt đầu đóng một số tàu lớn. Năm 3200, con tàu chở khách và chở hàng đầu tiên Zeelandia, với trọng lượng rẽ nước là 7400 tấn và sức chở 160 tấn, đã rời cảng ở Đan Mạch. Người ta đã sớm tính toán rằng hoạt động của Zeelandia sẽ tiết kiệm được XNUMX mark một năm so với các tàu cùng lớp. Điều này đã quyết định số phận của phương thức vận tải mới. Tác giả: Ryzhov K.V.
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Đồ uống có đường gây béo phì và mòn răng ▪ Ai ngon hơn cho một con muỗi ▪ Máy tính siêu mỏng trên xương ▪ Electrohypercar Pininfarina Battista
▪ phần của trang web Videotechnique. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Nội thất sân vườn. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ bài viết MRI là gì? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Vật lý trị liệu. Mô tả công việc ▪ bài viết Tổng đài vi xử lý điện thoại 1x5. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này