Sự khởi đầu của cuộc Cách mạng Công nghiệp ở Châu Âu gắn liền với việc phát minh ra động cơ hơi nước, ban đầu được sử dụng trong ngành khai thác và dệt. Phát minh tài tình đã truyền cảm hứng cho nhiều kỹ sư để điều chỉnh nó cho nhu cầu vận tải. Chủ đề của bài viết là đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới và những sự thật thú vị liên quan đến sự xuất hiện của nó.
Nền
Máy bơm nước đã được loài người biết đến từ thời cổ đại. Nhiều thế kỷ đã trôi qua để nó học cách sử dụng năng lượng của hơi nước, ứng dụng thực tế của nó lần đầu tiên được nhắc đến bởi Leonardo da Vinci vĩ đại. Các động cơ hơi nước đơn lẻ được tạo ra vào cuối thế kỷ 17 - lò hơi của người Pháp Denis Papin (1680), máy bơm của người Anh Thomas Savery (1898) - là một sự tò mò thực sự.
Việc tạo ra một động cơ piston an toàn, trong đó nước được bơm vào, gắn liền với tên tuổi của Thomas Newcomen, người Anh (1711). Sự cải tiến của những phát minh này đã mang lại cho người thợ máy Glasgow James Watt nổi tiếng trên toàn thế giới. Chính anh ấy đã nhậnbằng sáng chế về việc tạo ra động cơ hơi nước (1769), thích hợp để sử dụng rộng rãi trong sản xuất.
Đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới sẽ được tạo ra sau một phát minh cơ bản: sự tách rời của xi lanh chính và bình ngưng, giúp không lãng phí năng lượng vào việc liên tục làm nóng động cơ. Việc sản xuất động cơ hơi nước được đưa vào hoạt động vào năm 1776 nhờ sự xuất hiện của máy tiện, máy phay và máy bào.
Đến năm 1785, 66 động cơ đã được chế tạo. Tuy nhiên, để truyền chuyển động quay cho trục công tác, cần phải có động cơ hơi nước tác dụng kép. Watt được cấp bằng sáng chế vào năm 1784 và đến năm 1800, nó được sử dụng trong mọi ngành công nghiệp, cung cấp năng lượng cho các máy khác.
Richard Trevithick
Ai là người phát minh ra đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới? Một trong những người đầu tiên cố gắng sử dụng động cơ hơi nước cho nhu cầu vận tải là người Pháp Nicolas Cugno, người đã tạo ra xe ngựa tự hành (1769). Vào thời điểm này, Richard Trevithick thậm chí vẫn chưa được sinh ra.
Là người gốc Cornwall (Anh), một vùng khai thác mỏ nổi tiếng, nhà phát minh tương lai sinh ra trong một gia đình đông con vào năm 1771. Cha anh là một thợ mỏ được kính trọng, và Richard, người yêu toán học từ nhỏ, đã cố gắng tạo điều kiện thuận lợi cho công việc dưới lòng đất bằng cách cải tiến động cơ hơi nước và máy bơm khai thác. Năm 1801, vì nhu cầu của doanh nghiệp, ông đã tạo ra một toa xe - nguyên mẫu của chiếc xe buýt đầu tiên, sau này trở nên phổ biến như một phương thức vận tải độc lập. Đó là một đầu máy hơi nước không có đường ray (năm 1802 bằng sáng chế) được gọi là Puffing. Ác quỷ.
Nếu động cơ của Watt cồng kềnh do sử dụng hơi nước áp suất thấp, thì R. Trevithick không ngại tăng nó lên nhiều lần (lên đến 8 atm). Công suất vẫn được giữ nguyên, nhưng kích thước của động cơ đã giảm đi đáng kể, điều này rất quan trọng đối với sự phát triển của giao thông vận tải. Watt đã phản ứng với điều này cực kỳ tiêu cực, coi bệnh cao huyết áp là không an toàn.
Thử
Đường ray bằng gang được tạo ra ở Nam Wales, bản thân nhà phát minh lúc đó sống ở Cambourne. Theo kinh nghiệm, Trevithick đã chứng minh rằng khi bánh xe trơn tiếp xúc với đường ray trơn sẽ sinh ra một lực ma sát đủ để di chuyển đầu máy, ngay cả khi toa xe chở đầy than được gắn vào nó. Điều này rất quan trọng với các mục tiêu thiết thực của doanh nghiệp.
Đối với nhu cầu công nghiệp, đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới được chế tạo vào năm trước khi thử nghiệm (1803). Báo chí Anh đã viết về họ vào tháng 2 năm 1804, đưa tin về việc sử dụng chiếc máy được phát minh để vận chuyển 10 tấn sắt. Một cỗ xe tự hành trên đường ray có quãng đường dài 9 dặm, và trong quá trình di chuyển, trọng lượng của tải tăng lên 15 tấn - khoảng 70 người đã mạo hiểm trèo lên để cưỡi dưới tiếng hò reo tán thưởng của đám đông. Tốc độ là 5 dặm một giờ, trong khi nồi hơi không cần thêm nước. Nhưng không thể phân phối một đầu máy quá cồng kềnh, vì vậy Trevithick tiếp tục cải tiến thiết kế.
Catch Me Who Can
Đối với một mô hình mới có tên "Bắt tôi là người có thể", ở ngoại ô London, Trevithick xây dựng từđường vành đai. Ông tin rằng các nhà sản xuất sẽ quan tâm đến chiếc máy mới. Sau khi bao quanh địa điểm thử nghiệm bằng hàng rào cao, anh ta thậm chí còn bắt đầu bán vé vào cửa cho những người muốn đi xe, với hy vọng trang trải chi phí và kiếm lời. Động cơ mới cho phép tốc độ lên đến 30 km / h.
Nhưng ý tưởng đã không thành công. Đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới dành cho hành khách, được tạo ra với mục đích giải trí, đã không thu hút được sự chú ý của các nhà công nghiệp. Do một đường ray bằng gang bị vỡ, nó bị lật, hư hỏng nặng. Trevithick thậm chí còn không bắt đầu khôi phục lại nó, lấy những phát minh khác. Năm 1816, ông đến Peru để thiết lập động cơ của mình tại các mỏ địa phương.
Số phận của Trevithick: Sự thật thú vị
Cho đến năm 1827, nhà phát minh kiệt xuất vẫn ở Nam Mỹ. Trở về nước, anh nhận thấy thành quả của mình đã được các kỹ sư khác sử dụng và phát triển thành công. Ông mất năm 1833, gần như là một người ăn xin. Vấn đề chính đã ngăn cản việc hiện thực hóa những ý tưởng của ông vào thời điểm chuyển giao thế kỷ là thiếu đường. Anh ấy đã dành cả tài sản của mình để dọn các đường ray đặc biệt cho các toa xe hơi, giải phóng chúng khỏi cây cối và đá.
Đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới đã khiến James Watt khiếu nại lên Quốc hội Anh yêu cầu các nhà lập pháp cấm động cơ sử dụng hơi nước áp suất cao. Luật đã không được thông qua, nhưng nó vẫn đình chỉ sự phát triển của Trevithick.
Watt buộc tội sinh viên của mình ăn cắp ý tưởng động cơ hơi nước từ Botton & Watt. Nó gây ramột vụ bê bối lớn, buộc Trevithick phải bảo vệ tên tuổi của mình.
Chỉ vào những năm 1920, điều kiện vận chuyển hơi nước mới được tạo ra. Nó được kết nối với tên của George Stephenson.
Khai trương tuyến đường sắt công cộng
Ngay cả trong cuộc đời của Trevithick, vào năm 1825, một tuyến đường sắt đã được mở nối Stockton và Darlington. Kỹ sư tự học George Stephenson đã đưa ra một thiết kế tiện lợi cho phép đầu máy kéo một đoàn tàu hạng nặng dọc theo đường ray trơn. Trong phát minh của ông, bản thân đường ray đã đóng một vai trò quan trọng, khổ đường này vẫn thường được chấp nhận ở Tây Âu (1435 mm). Trong quá trình khai trương đường sắt, đầu máy do chính Stephenson lái, và một đoàn kỵ binh đi theo gần đó, bị tụt lại phía sau trong quá trình xuống dốc. Sự kinh ngạc của đám đông không có giới hạn. Tốc độ là 24 km / h.
Vì nhu cầu công cộng, đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới được tạo ra bởi Stephenson vào năm 1814. Anh đã phủ sóng một quãng đường dài 30 km, và vào giữa thế kỷ này, toàn bộ châu Âu đã được bao phủ bởi một mạng lưới đường sắt. Đầu máy hơi nước bắt đầu vận chuyển không chỉ hàng hóa, mà còn vận chuyển con người.
phiên bản Liên Xô
Ở Liên Xô trong một thời gian dài, người ta cho rằng Stephenson và người Nga Cherepanov đã phát minh ra đầu máy hơi nước. Hai cha con được cho là đã làm việc này một cách độc lập với Tây Âu. Trên thực tế, Miron Cherepanov đã đến thăm nước Anh, nơi ông nhìn thấy một cấu trúc trên đường ray. Quay trở lại nhà máy Vyisky, anh cố gắng sao chép những gì mình nhìn thấy, nhưng vẫn mất hai năm để phát triển ý tưởng của mình. Đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới được thử nghiệm vào năm 1804 (nhiều người coi ngày này là sinh nhật củađầu máy hơi nước), và "nồi hơi trên cạn" xuất hiện ở Nga vào năm 1833.
Nó được sử dụng để vận chuyển quặng cho đến khi toàn bộ khu rừng trong khu vực bị phá hủy. Đầu máy xe lửa đã được thay thế bằng sức kéo của ngựa, ghi nhớ phát minh này hai năm sau đó.
Điều này thật thú vị
Có một bức tượng ở Cambourne: Richard Trevithick đang cầm trên tay toa xe không đường ray đầu tiên của mình, được đặt tên là "Con quỷ ngủ ngáy". Mô hình này có thể được nhìn thấy trong nhiều bảo tàng dành riêng cho lịch sử xây dựng đầu máy. Và đâu là đầu máy hơi nước đầu tiên trên thế giới?
Một ngày nọ, nhà phát minh dừng lại ở một quán rượu, quên tắt nhiệt giữ ấm cho lò hơi. Khi nước sôi bùng lên, toa tàu bốc cháy. Phải vài phút sau cô ấy mới biến mất. Tuy nhiên, điều này không khiến Trevithick kiên cường, người vẫn tiếp tục nghiên cứu những phát minh mới làm buồn lòng.
Nơi chôn cất ông, không may bị thất lạc, nhưng tên tuổi của người kỹ sư tài ba được ghi bằng chữ vàng trong lịch sử thế giới.
