Пар машинаһы

Пар маши́наһы — һыу пары энергияһын механик эшкә әйлендереүсе тышҡы яныулы йылылыҡ двигателе. Поршендың ҡайтмалы йөрөш хәрәкәтен валдың әйленеү хәрәкәтенә әүерелә.

Пар машинаһы

Пар машинаһы Викимилектә

Завод механизмдарын хәрәкәткә килтереүсе ике цилиндрлы горизонталь пар машинаһы. XIX быуат аҙағы. Индустрия Мәҙәниәте музейы экспонаты. Нюрнберг

Киң мәғәнәлә пар машинаһы — һыу пары энергияһын механик энергияға әйләндереүсе йылылыҡ двигателе.

Беренсе пар машинаһын XVII быуатта Папен эшләгән. Ул эшләгән машинала цилиндр эсендәге поршенды һыу пары өҫкә күтәргән, һыу пары һыуынып ҡуйырғас, поршень аҫҡа төшкән. Ошо уҡ принципта эшләй торған пар машинаһын 1705 йылда Ньюкомен рудникта йыйылған һыуҙы һурып алыу өсөн эшләгән. Пар машинаһы конструкцияһын 1769 йылда Ваттом (Уатт) камиллаштыра. Пар машинаһының ҡеүәте Ваттарҙа үлсәнә.

Эшләү принцибы

Пар машинаһының эшләү схемаһы

Юғары баҫымлы бер цилиндрлы горизонталь пар машинаһы схемаһы.Әйләнеү хәрәкәте тапшырыусы ҡайыш ярҙамында башҡарыла:
1 — Поршень
2 — Шток (двигатель поршенын ползун менән нығытып беркетеүсе цилиндр рәүешендәге стержень)
3 — Ползун (шыуып йөрөй торған машина детале)
4 — Шатун (поршень хәрәкәтен әйләнмә хәрәкәткә әүерелдерә торған деталь)
5 — Коленвал(бөгөмлө (йәки кәкре) вал)
6 — Эксцентрик (клапанды хәрәкәткә килтереүсе)
7 — Маховик (әйләнеү хәрәҡәтен тигеҙ ритм менән эшләүен тәьмин итеүсе тәгәрмәс)
8 — Золотник (пар бүлгес)
9 — Үҙәктән ҡыуғыс регулятор.

Пар ҡаҙанында пар машинаһын һәм пар турбинаһын эшләтеү өсөн юғары температуралы һәм ҙур баҫымлы һыу пары барлыҡҡа килә. Барлыҡҡа килгән пар. поршенға баҫым яһап, хәрәкәт барлыҡҡа килә, уның хәрәкәте башҡа механизмдарға тапшырыла.

Пар машинаһының эшләү принцибы рәсемдә күрһәтелгән. Поршень 1 хәрәкәте шток 2 (двигатель поршенын ползун менән нығытып беркетеүсе цилиндр рәүешендәге стержень), ползун 3 (шыуып йөрөй тоған машина детале), шатун 4 (поршень хәрәкәтен әйләнмә хәрәкәткә әүерелдерә торған деталь һәм кривошип 5 (машина валын хәрәкәткә килтерә торған терһәкле механизм)ярҙамында маховик 7 беркетелгән төп валға 6 тапшырыла. Маховик 7 машиналарҙа механизмдың тигеҙ ритм менән эшләүен тәьмин итеүсе ҙур тәгәрмәс.

Төп валға ҡуйылған эксцентрик пар бүлгес золотник пар клапаны менән идара итә. Цилинд эсендәге пар атмосфераға ташлана йәки конденсаторҙа йыйыла.

Цилиндр эсенә ингән пар, киңәйеп, поршенды күсерә. Поршендың ҡайтмалы йөрөш хәрәкәтен кривошип-шатун механизмы әйләнмә хәрәкәткә килтерә.

Уйлап табыу һәм камиллаштырыу

Папен пар машинаһы

Пар менән хәрәкәткә килтереүсе беренсе ҡоролманы беренсе быуатта Герон Александрийский эшләгән. Шарға беркетелгән соплолар аша пар сығып, шарҙы әйләнергә мәжбүр иткән.

Эшкә яраҡлы беренсе пар машинаһын XVI быуатта төрөк асторономы, физигы һәм инженеры Такиюддин аш-Шами тәкдим итә. Ул ит киҫәктәрен ҡыҙҙыра торған вертелды әйләндереү өсөн вертел осона ҡуйылған көрәкле тәгәрмәскә пар йүнәлтә. Ошоға оҡшаш механизмды 1629 йылда итальян инженеры Джованни Бранка тәҡдим итә. Уның механизмында килелә төйгөс хәрәкәткә килтерелә. Был механизмдарҙа энергия ҙур өлөшө тирә-яҡҡа юғалып сарыф ителә.

Испан уйлап табыусыһы Иеронимо Аянсом де Бомонттың пар машинаһы Томас Севериға патент алырға йоғонто яһай. Ул уйлап тапҡан машинаның эшләү принцибын 1655 йылда Эдвард Сомарс яҙып сығара. 1933 йылда Реглан замогындағы Ҙур башняға пар машинаһы ярҙамында һыу күтәреү ҡоролмаһы тураһында яҙа. 19 быуатта ла стеналағы уйым урыны беленеп торған. Әммә был шикле проектты тормошҡа ашырыу өсөн финанс ярҙамы күрһәтергә бер кем дә баҙнат итмәй, проект тормошҡа ашмай ҡала.

Пар машиналарының артабанғы үҫеше энергияны экономлауҙы талап итә.

Француз физигы Ден Папен цилиндр эсенда вакуум булдырыу өҫтөндә эшләй. 1970-се йылдарҙың урталарында голланд физигы Гюйгенс менән цилиндр эсендә дары шартлатып һауаны ҡыҫып сығарыу тәжрибәләрен үткәрә. Һауа тулыһынса ҡыҫып сығарылмай, Папен Англияға ҡайтып цилиндр эсендәге ҡайнаған һыуҙы тиҙ генә һыуытып (конденсация) цилиндр эсендә тулыраҡ вакуум алырға өлгәшә. Шулай итеп ул, поршенгә арҡан шкиф аша арҡан беркетеп, поршень түбәнгә табан хәрәкәт иткәндә йөк күтәреүгә өлгәшә. Был ҡоролма тик демонстрация моделе генә булып ҡала. Процесты ҡабатлау өсөн ҡоролманы һүтеп кире йыйырға кәрәк була. Папен циклды автоматлаштырыу өсөн пар ҡаҙанын айырым эшләргә кәрәк икәнен аңлай. Ул шулай уҡ кәмәнең винтлы тәгәрмәсен пар ярҙамында әйләндергән двигатель уйлап табыусы һәм һаҡлағыс клапан уйлап табыусы булараҡ билдәле.

Был ҡоролмаларҙың береһе лә файҙалы булмай, ҡуйылған мәсьәләләрҙе хәл итмәй. Инглиз хәрби инженеры Томас Севериның 1698 йылда эшләгән «янғын һүндереү» пар двигателе беренсе файҙалы ҡулланылған ҡоролма була. 1698 йылда ул был ҡоролмаға патент ала. Ул поршенһыҙ насос эшләй. Пар менән тулған контейнер һыуытыла һәм һыу һурҙыртыла. Эффектлылығы бик түбән була. Шулай уҡ ҡаҙан һәм торбалар юғары баҫымда эшләй, шартлаған осраҡтары ла була. Был ҡоролманы һыу тирмәненең тәгәрмәсен әйләндереү өсөн һәм шахталағы һыуһы һурып алыу өсн файҙаланырға була, уйлап табыусы уны «руда сығарыусылар ярҙамсыһы» тип атай.

1712 йылда инглих тимерсеһе Томас Ньюкомен үҙе уйлап тапҡан "атмосфера (вакуум) двигателе"н күрһәтә. Был Севериның пар машинаһының камиллаштырылған варианты була. Ньюкомен двигателендә цилиндр һәм поршень ҡулланыла һәм тәрән шахтанан һыу һурҙырыу өсөн файҙаланыла. Двигателдең тартыу көсө көйәнтә аша шахталағы насосҡа тапшырыла. Двигателдең ҡайтармалы-ынтылышлы хәрәкәттәре насостың поршенына тапшырыла, насос һыуҙы өҫкә этәй. Нюкомен насосы ғәмәлдә киң ҡулланылған беренсе пар двигателе була.

1781 йылда Джеймс Уатт өҙлөкһөҙ әйләнмә хәрәкәт итеүсе пар машинаһын патентлай. Ньюкомен Томас машинаһынан айырмалы булараҡ, ун ат көсө ҡеүәтендәге машананы таш күмер һәм һыу булған теләһә ҡаһы урынға ҡуйып була. Уатт двигателе Англияла сәнәғәт инҡилабына нигеҙ һала.

Рәсәйҙә ике цилиндрлы пар машинаһын 1763 йылда механик И. И. Ползунов проектлай. Уның машинаһы Барнаул заводтарында һауа өрөү күреген хәрәкәткә килтерә. Крепосной хоҡуҡ йәшәгән Рәсәйҙә машина менән ҡыҙыҡһыныусы табылмай.

1785 йылда Эдмунд Картрайт төҙөгән яңы станок йөн иләүселәрҙең хеҙмәт етештереүсәнлеген 40 мәртәбә арттыра. Шулай итеп, машина ярҙамында туҡыма етештереүсе фабрикалар барлыҡҡа килә. Элек ағым һыу менән эшләүсе машиналарҙы йылға буйында төҙөү кәрәк булған. Ә Уатт пар машинаһын теләһә ҡайһы урынға ҡуйып булған.

1769 йылда француз уйлап табыусыһы Николя-Жозеф Кюньо үҙ йөрөшлө беренсе транспорт сараһын — «fardier à vapeur» (пар менән йөрөй тоған арба) күрһәтә. Ул эшләгән арбаны беренсе автомобиль тип иҫәпләргә була. Үҙ йөрөшлө пар тракторы, сапҡыс, һуҡҡыс, пресс кеүек башҡа ауыл хужалығы машиналарын механик энергия менән тәьмин итеүсе бик файҙалы энергия сығанағы була. Джон Фитч 1788 йылда төҙөгән пароход Делавер йылғаһы буйлап Филадельфия (Пенсильвания штаты) һәм Берлингтон (Нью-Йорк штаты) араһында даими рейстар яһай. Ул бортына 30 пассажир ала һәм 7—8 узел тиҙлек менән бара.

1804 йылдың 21 февралендә Көньяҡ Уэльста Мертир-Тидвил ҡалаһының Пенидаррен заводында Ричард Тревитик уйлап тапҡан пар менән йөрөшлө беренсе тимер юл локомотивы йөрөй башлай.

Әҙәбиәт

• Паровые машины. История, описание и приложение их. 1838 г., СПб.: тип. Эдуарда Праца и Ко. — 234 с.
• Брандт А. А. Очерк истории паровой машины и применения паровых двигателей в России, СПб., 1892.

Һылтанмалар

• Пар машинаһы — Ҙур совет энциклопедияһында мәҡәлә