История техники. Определение понятий «техника» и «наука». Машина и её подсистемы. Техника доцивилизованного периода (до 4000 г. до н.э.). Техника Античности. Техника времён первой научно-технической революции (14 – 19 века н.э.), страница 10

В паровозе, построенном Стефенсоном в 1829 году, было много «чужих» изобретений.

1. Паровой котёл с дымогарными трубками внутри котла изобрёл француз Сеген в 1828 г.

2. Выпуск отработанного в цилиндрах пара не в атмосферу, а в дымовую трубу, что усилило тягу воздуха в топке и повысило температуру выходящего из топки газа, предложил Тривитик в 1808 г.

3.Привод тяговых колёс не через зубчатую передачу, а через кривошипно-шатунную использовал Тривитик в 1808 г., изобретен привод Уаттом ≈ в 1784 г..

4. Для исключения «мёртвых» положений кривошипно-шатунной передачи использовано два параллельных паровых привода на одну тяговую ось, при этом кривошип одной передачи смещен относительно кривошипа другой на 90о. Изобретатели -  Бленкистон и Мурлей, 1812 г.

А что нового в паровозе Стефенсона?

1. Рессорная подвеска экипажа.

2. Рельсы из пластичной стали вместо хрупких чугунных (но сталь была много дороже чугуна).

3. Более тщательные расчеты с использованием физики и математики.

В России первый паровоз построили в 1834 г. отец и сын Черепановы – крепостные заводчика Демидова. Кроме паровоза они создали ещё около 20 различных машин с паровыми двигателями. За это они получили вольную. Известно, что Черепановы ездили в Англию.

Уменьшенная копия паровоза Черепановых установлена перед входом в СГУПС.

Е) Железная дорога

Первая в мире: Манчестер – Ливерпуль, 1830 г.

Первая в России: С.-Петербург – Павловское, 1837 г., 27 км.

Одна из лучших дорог мира и самая протяжённая в середине 19 века: Петербург – Москва, 1851 г.

Ж) Одноковшовый экскаватор. Создан в 1831 году. Автор – механик Отис (США).

Машина имела: паровой двигатель 14 л.с.; вместимость ковша 1 м3; производительность                   30 м3/час; экипаж 11 человек.

З) Электродвигатель постоянного тока –1838 г., Якоби (Россия).

Д) Паровой молот. Удачную конструкцию парового молота предложил в 1842 году механик Несмит. Необходимо было отковать коленчатый вал с диаметром 750 мм для парохода «Великобритания».

Е) Печь для передела чугуна в сталь. 1856 г. Инженер Бессемер. В печи через расплавленный чугун продували воздух, углерод частично выгорал, получалась сталь с содержанием углерода до 1,7 %.

Ж) Ковочный гидравлический пресс. 1860 г.  (механик Витворт, Вена).

З) Двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Создание паровой машины, развитие электротехники, получение горючего (светильного) газа создали предпосылки для изобретения ДВС.

Идея такова. Смесь газового топлива с воздухом подать в цилиндр, там его воспламенить электрической искрой. Энергию расширяющегося при горении газа использовать для перемещения поршня с последующим преобразованием его движения во вращение вала с помощью шатуна и кривошипа.

Первым ДВС, получившим некоторое промышленное применение, был газовый двигатель, запатентованный Ленуаром (Франция) в 1860 г. Этот ДВС конструктивно мало чем отличался от парового двигателя. Имел очень низкий КПД (3,3%), что было ниже КПД парового двигателя тех времён (от 8 до 10 %).