Garo mašina
Garo variklis - tai variklis, kurio varikliui judėti naudojami verdančio vandens garai. Garas stumia variklio dalis ir priverčia jas judėti. Garo varikliais galima maitinti daugybę mašinų, įskaitant transporto priemones ir elektros generatorius.
Garo varikliai buvo naudojami kasyklų siurbliams nuo XVIII a. pradžios, o 1770-aisiais Džeimsas Vatas juos gerokai patobulino. Jie buvo labai svarbūs per pramonės revoliuciją, kai pakeitė arklius, vėjo malūnus ir vandens malūnus darbo mašinoms.
Pirmieji garo varikliai buvo stūmokliniai. Garo slėgis stūmė stūmoklį, kuris judėjo išilgai cilindro, todėl varikliai buvo grįžtamojo judesio (pirmyn ir atgal). Taip buvo galima tiesiogiai pajudinti siurblį arba įjungti alkūnę, kad pasuktų ratą ir įjungtų mašiną. Jie veikė esant mažam slėgiui, todėl turėjo būti labai dideli, kad išvystytų didelę galią.
Garo varikliai buvo naudojami gamyklose mašinoms valdyti ir kasyklose siurbliams judinti. Vėliau buvo sukurti mažesni varikliai, galintys išjudinti geležinkelio lokomotyvus ir garlaivius.
Garo variklį maitinantis garas gaminamas katile, kuris kaitina vandenį, kad susidarytų garas. Daugelyje vietų katilą kaitina ugnis. Kuro šaltinis gali būti mediena, anglis arba nafta. Vietoj ugnies gali būti naudojama branduolinė arba saulės energija. Iš katilo išeinantis garas jėga veikia stūmoklį. Vožtuvu garas siunčiamas tai į vieną, tai į kitą stūmoklio galą, kad stūmoklis judėtų pirmyn ir atgal. Judantis stūmoklis stumia ir traukia stūmoklio kotą, kryžminę galvutę ir švaistiklį, kad suktųsi ratai arba būtų varomos kitos mašinos. Sunkus besisukantis smagratis išlygina stūmoklio galią. Reguliatorius valdo variklio sūkių dažnį.
Šiandien vis dar veikia daug garo variklių. XX a. stūmoklius pakeitė turbinos, kurios sukasi kaip vėjo malūnas, stumiamas garo srovių. Jos sukasi greičiau, o jų energijos naudojimo efektyvumas didesnis nei pirminių rūšių stūmoklinių garo variklių. Jos naudojamos elektrinėse generatoriams, gaminantiems elektros energiją, valdyti. Kai kurie laivai taip pat varomi garo turbinomis. Garo turbinų katilai gali būti šildomi įvairių rūšių kuru, kai kuriose elektrinėse ir karo laivuose - net branduoliniu reaktoriumi.
Gubernatorius: Svarbus Boultono ir Watto išradimas
Senoji Besa: Boultonas ir Wattas sukonstravo 1777 m. Watt'o spindulinį variklį. Variklis buvo naudojamas vandeniui pakelti. Nuolatinio vandens reikėjo, nes Boultono Soho manufaktūroje Birmingeme mašinoms varyti buvo naudojamas vandens ratas.
Šiame didžiuliame pastate buvo įrengti keturi didžiausi Didžiojoje Britanijoje sijiniai varikliai. Jie buvo naudojami nuotekoms perkelti Crossnesse, Bekstlėjuje.
Seniausias išlikęs lokomotyvas: "Puffing Billy" Mokslo muziejuje
Visiškai veikianti 1712 m. Thomo Newcomeno variklio, skirto vandeniui iš kasyklų lordo Dudley valdose pumpuoti, kopija. Juodosios šalies gyvasis muziejus
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra garo mašina?
A: Garo variklis - tai variklis, kuris judėjimui naudoja verdančio vandens garus. Garas stumia variklio dalis ir priverčia jas judėti, todėl gali būti naudojamas įvairioms mašinoms, įskaitant transporto priemones ir elektros generatorius, maitinti.
K: Kada pirmą kartą buvo panaudoti garo varikliai?
A: Garo varikliai pirmą kartą buvo pradėti naudoti kasyklų siurbliuose nuo XVII a. pradžios, o 1770 m. juos gerokai patobulino Džeimsas Vatas (James Watt). Jie tapo labai svarbūs per pramonės revoliuciją, kai pakeitė arklius, vėjo malūnus ir vandens malūnus, skirtus mašinų darbui.
K: Kaip veikia garo mašinos?
A: Pirmieji garo varikliai buvo stūmokliniai. Garo slėgis stūmė stūmoklį, kuris judėjo išilgai cilindro, todėl jie judėjo grįžtamuoju judesiu (pirmyn ir atgal). Taip buvo galima tiesiogiai pajudinti siurblį arba įjungti alkūnę, kad pasuktų ratą ir įjungtų mašiną. Sunkus besisukantis smagratis išlygindavo stūmoklio jėgą, o reguliatorius valdė variklio greitį.
K: Kas maitina garo variklį?
A: Garo variklį maitinantis garas gaminamas katile, kuris kaitina vandenį, kad susidarytų garas. Dažniausiai katilą šildo ugnis, tačiau kuras gali būti mediena, akmens anglis arba nafta; vietoj ugnies taip pat gali būti naudojama branduolinė arba saulės energija.
Klausimas: Kaip pasikeitė technologijos nuo pirmųjų stūmoklinių variklių tipų?
A: XX a. stūmoklius pakeitė turbinos, kurios sukasi kaip vėjo malūnas, stumiamos garo čiurkšlių, ir sukasi greičiau bei efektyviau naudoja daugiau energijos nei pirminiai stūmokliniai garo varikliai. Dabar jos naudojamos elektrinėse generatoriams, gaminantiems elektrą, valdyti, taip pat kai kurie laivai taip pat varomi šiomis turbinomis.
Klausimas: Kokio tipo kuras šiandien gali būti naudojamas katilams?
A: Šių šiuolaikinių turbinų katilai gali būti šildomi įvairiais kuro tipais, pavyzdžiui, malkomis, anglimis, nafta; vietoj ugnies taip pat gali būti naudojama branduolinė energija arba saulės energija, priklausomai nuo to, koks kuras tuo metu yra prieinamas.
