Saltu al enhavo

Vapormaŝino

El Vikipedio, la libera enciklopedio
(Alidirektita el Vapormotoro)
Jam neutilaj vapormaŝinoj estas uzataj kiel monumentoj, kiaj tiu de 1817 de Boulton and Watt, uzita en Netherton, West Midlands, ĉe ferlaborejo de M W Grazebrook, Restarigita ĉe la A38(M) en Birmingham, Britio
Movbilda skemo de laboro de maŝino.

Vapormaŝino estas varmomotormaŝino, kiu la varmoenergion transformas parte al mekanika laboro. La hodiaŭ industrie disvastiĝinta konstruformo estas la vaporturbino. Oni ĝenerale komprenas sub la nocio vapormaŝino piŝtan vapormaŝinon, vapormovitan piŝtan maŝinon. Laŭ PIV vapormaŝino estas maŝino, en kiu efikas la ekspansia forto de la akva vaporo.[1]

Vapormaŝino estas varmomotoro kiu faras mekanikan laboron uzante vaporon kiel funkciiganta fluaĵo. La vapormaŝino uzas la forto produktita de la vapopremo por peli piŝton antaŭen kaj reen ene de cilindro. Tiun pelforton oni povas transformi, pere de bielo kaj kranko, en rotacia forto por produkti laboron. La termino "vapormaŝino" estas ĝenerale aplikita nur al piŝtaj motoroj similaj al tiuj kiuj estis priskribitaj, ne al vaporturbino. Vapormaŝino estas maŝinoj de ekstera brulado,[2] en kiuj la funkciiganta fluaĵo estas apartigita disde la brulaĵoj. La ideala termodinamika ciklo uzita por analizi tiun procezon estas nomita "ciklo de Rankine. En ĝenerala uzado, la termino vapormaŝino povas referenci ĉu al kompletaj vaporfabrikoj (kiel vaporkaldronoj ktp.), same kiel al fervojaj vaporlokomotivoj kaj al lokomobiloj, aŭ povas referenci al la piŝtoj aŭ nur al la turbinmaŝinaro, kiel ĉe la balancomaŝino kaj ĉe la fiksa vapormotoro.

Kvankam oni konis vapor-funkciantajn aparatojn tiom frue kiom ĉe la eolipilo de la unua jarcento n.e., kaj aliaj kelkaj uzoj registritaj en la 16-a jarcento, en 1606 Jerónimo de Ayanz y Beaumont patentis sian inventon de unua vapor-funkciigata pumpilo por dreni minojn.[3] Thomas Savery estas konsiderata inventisto de la unua komerce uzata vapor-funkciantajn aparato, nome vaporpumpilo kiu uzis vaporpremon funkcianta rekte surakve. La unuan komerce sukcesan aparaton kiu povis transmiti kontinuan energion al maŝino oni disvolvis en 1712 fare de Thomas Newcomen. James Watt faris kritikan plibonigon en 1764, forigante la elspezitan vaporon al aparta ujo por kondensado, ege plibonigante la kvanton de laboro akirita por unuo de brulaĵo konsumita. Je la 19-a jarcento, fiksaj vapormotoroj havigis energion por la fabrikoj de la Industria Revolucio. Vapormaŝinoj anstataŭis la velojn por ŝipoj per padelradoj, kaj la vapolokomotivoj ekfunkciis sur la fervojoj.

Vapormaŝinoj de tipoj de piŝtaj motoroj estis dominanta fonto de energio ĝis la komenco de la 20-a jarcento, kiam antaŭeniroj en la desegnado de la elektraj motoroj kaj de la eksplodmotoroj rezultis en la laŭgrada anstataŭo de la vapormaŝinoj en la komerca uzado. Vaporturbinoj anstataŭis la piŝtajn motorojn en la energia generdo, pro pli malaltaj kostoj, pli altaj funkcianta rapido, kaj pli alta efikeco.[4]

Funkciado

[redakti | redakti fonton]
Animacio de skema Newcomen-motoro. Vaporo montriĝas rozkolora kaj akvo estas blua. Valvoj moviĝas de malfermita (verda) al fermita (ruĝa).

En atmosfera vapormaŝino, la cilindro-spaco sub la piŝto estas plena je vaporo, kiu estas malvarmigita ĝis kondensado. La piŝton premis la ekstera atmosfera premo en la cilindron. La elira movo de la piŝto okazis ekstere, ekz. per svinga maso. La plej konata reprezentanto de tiu ĉi konstrumetodo estas la atmosfera vapormaŝino de Thomas Newcomen ekde 1712 (legu sube).

Ĉe malaltprema vapormaŝino, la aldona vaporo premas kun 100 milibara tropremo al la alia piŝtoflanko. Je la piŝto efikas tiel la tropremo plus atmosfera premo, kio altigas la povuman potencialon. La plej konata reprezentanto de tiu ĉi konstrumetodo estas la vapormaŝinoj de James Watt ekde ĉirkaŭ 1769.

Ĉe altpremaj vapormaŝinoj, oni varmigas la akvon super 100 °C, tiel estiĝas pli granda premo. Oni rezignas pri la malvarmigo de la elira akvovaporo el la cilindro, tiel la kondensilo iĝas superflua, kio igas la maŝinon pli malpeza ol la supre skizitaj. Tiu ĉi vapormaŝino estas uzebla jam – pro la relativa malpezeco – en vaporlokomotivoj kaj vaporaŭtomobiloj. Reprezentantoj de tiu ĉi konstrumetodo estas preskaŭ ĉiuj piŝtaj vapormaŝinoj en veturiloj de Richard Trevithick ekde ĉirkaŭ 1802.

Historio de la vapormaŝino

[redakti | redakti fonton]
Eolipilo,

La unua vapore movita aparato estis elpensita fare de la greka Herono de Aleksandrio, matematikisto kaj inĝniero en la Roma Egiptujo, en la 1-a jarcento, sed estis uzata nur kiel ludilo (eolipilo).[5] En la sekvaj jarcentoj, oni konis malmultajn vapor-funkciigitajn "maŝinojn", kiuj kiel ĉe la eolipilo,[6] esence nur eksperimentaj aparatoj uzitaj de inventistoj por pruvi la proprecoon de vaporo.

Rudimentan vaporturbinan aparaton priskribis Taki al-Din Muhammad ibn Ma'ruf[7] en Otomana Egiptujo en 1551 kaj Giovanni Branca[8] en Italio en 1629.[9] La hispana inventisto Jerónimo de Ayanz y Beaumont ricevis patentojn en 1606 por 50 vapor-funkciigitaj inventaĵoj, inklude akvopumpilon por dreni inunditajn minojn.[10] Franco Denis Papin faris kelkajn utilajn laborojn per napor-"digestiloj" en 1679, kaj por la unua fojo uzis piŝton por levi pezojn en 1690.[11]

Okazis ankaŭ pliaj provoj, sen grava apliko: nome en la 16-a jarcento (1543 en la haveno de Barcelono) fare de iu Blasco de Garay, en la 17-a jarcento tiuj menciitaj de Denis Papin 1690 kaj ĉe Thomas Savery 1698. Tiuepoke ankaŭ Ferdinand Verbiest elpensis unuan surteran vaporveturilon.

Pumpiloj

[redakti | redakti fonton]

La unua komerce vapor-funkciigita maŝino estis akvo-pumpilo, disvolvigita en 1698 fare de Thomas Savery.[12] Ĝi uzis kondensitan vaporon por krei vakuon kiu levis akvon el sube kaj poste uzis la vaporpremon por levi ĝin pli alten. Malgrandaj maŝinoj estis efikaj kvankam la plej grandaj modeloj estis problemigaj. Ili havis tre limigitan malpezan alton kaj pretis kaldroneksplodi. La maŝino de Savery estis uzita en minoj, pumpstacioj kaj por liverado de akvo al akvoradoj por tekstilindustria maŝinaro.[13] La maŝino de Savery estis malmultekosta. Bento de Moura Portugal enkondukis gravan plibonigon al la konstruaĵo de Savery "por kapabligi ĝin labori per si mem", kiel priskribis John Smeaton en la verko Philosophical Transactions publikigita en 1751.[14] Ĝi plue estis fabrikita ĝis la fino de la 18-a jarcento.[15] Almenaŭ unu el tiuj maŝinoj estis ankoraŭ funkcianta en 1820.[16]

Piŝtaj vapormaŝinoj

[redakti | redakti fonton]
La vapormaŝino de Jacob Leupold, 1720.

La unuan utiligeblan vapormaŝinon konstruis ĉirkaŭ 1712 Thomas Newcomen.[17][18] Ĝi povis transmiti kontinuan energion al maŝino kaj servis por pumpi akvon el minejo. Tiu estis la t.n. "atmosfera vapormaŝino" (vidu supren), kiu produktis subpremadon kontraŭ la atmosfero per alŝpruco de akvo en vaporplenigitan cilindron. Tiu premodiferenco (favore al la aero) premis la piŝton suben kaj la memmaso de la pumpila stango tiris ĝin supren en la elirpozicion. La fortotransdono inter la piŝtostango kaj balancilo okazis pere de ĉeno. La efikeco de la Newcomen-a maŝino estis de ĉirkaŭ 0,5 procento. Ĝi plibonigis la vaporpumpilon de Savery, uzante piŝton kiel proponis Papin. La maŝino de Newcomen estis relative neefika, kaj esti uzata ĉefe nur por pumpi akvon ĉefe por dreni minlaborejojn je profundaĵoj en kiuj dekomence ĝi ne eblus praktike uzante tradiciajn rimedojn, kaj por havigi reuzeblan akvon por funkciigi akvoradojn en fabrikoj situantaj for el taŭga akvofonto. La akco kiu pasis tra la rado estis pumpita en stokeja rezervejo super la radonivelo.[19][20] En 1780 James Pickard patentis la uzadon de flugorado kaj kranko por havigi rotacian movadon el plubonigita maŝino de Newcomen.[21]

En 1720, Jacob Leupold priskribis ducilindran alt-preman vapormaŝinon.[22] Tiu invento estis publikigita en sia grava verko "Theatri Machinarum Hydraulicarum".[23] Tiu maŝino uzis du pezajn piŝtojn por havigi movadon al akvopumpilo. Ĉiun piŝton estis levita per vaporpremo kaj revenis al sia dekomenca pozicio pere de la gravito. Ambaŭ piŝtoj kunhavis komunan kvar-vojan rotatoran valvon konektitan rekte al la vaporkaldrono.

Frua pumpa vapormaŝino de Watt.

James Watt, kiun oni nomas ofte erare eltrovinto de la vapormaŝino, fakte altigis grave la efikecon de la Newcomen-a vapormaŝino, en kiu li ekde 1769 unuflanke lokigis la malvarmigan procezon el la cilindro al aparta kondensilo; aliflanke la piŝtoj alterne - de la unua kaj de la alia flanko – movis la vaporon kaj la kontraŭsituanta flanko permesis la eliĝon al la kondensilo. Tiel Watt (1763–1775) povis rezigni pri la mekanika reiro de la piŝtoj kaj la maŝino plenumis ĉe ambaŭdirekta piŝtoirado laboron. Kun la eltrovo de la Paralelogramo de Watt ebliĝis turnigi la maŝinon en inercirado. James Watt nomis tiun ĉi eltrovon sia plej grava; ĝi validas ankaŭ hodiaŭ kiel ekzemplo por taskosolvo, la rondiran moviĝon transformi al rektalinia per turnoartiko.

James Watt validas kiel eltrovinto de la vaporekspansia utiligo. Ĉe la vapormaŝino oni atingas tiun efikon per antaŭtempa fermo de ventilo, tiel la plukonduko de la vaporo en la cilindron rompiĝas, dum la enfermita vaporo pludonas povumon. krom tio, James Watt enkondukis la regulilon de la centrifuga forto por kontroli la rapidecon de la maŝino. Antaŭe tio estis enkonstruita kiel maŝinelemento ĉe la muelejoj. La Watt-a vapormaŝino ŝparis per la plibonigoj pli da varmoenergion ol la antaŭuloj, kio estis necesa por funkciigo de la maŝinoj. La efikeco de lia maŝino atingis fine 3,0 procentojn.

La fruaj masinoj de la firmao Boulton and Watt uzis nur duonon el la karbo iam uzata de la plibonigita versio fare de John Smeaton de la inventaĵo de Newcomen.[24] La fruaj maŝinoj de Newcomen kaj de Watt estis "atmosferaj". Ili uzis energion el aerpremo pelante piŝton en la parta vakuo generita per kondensita vaporo, anstataŭ la premon de la etendita vaporo. La motorcilindroj devis esti grandaj ĉar la nura uzebla forto funkcianta ĉe ili estis la atmosfera premo.[19][25]

Watt plue disvolvis sian maŝinon, modifante ĝin por havigi la rotacian movadon taŭgan por funkciigi la maŝinaron. Tio ebligis la instaladon de fabrikoj for de riveroj, kaj akcelis la etendon de la Industria Revolucio.[25][19][26]

Kun sia komercista kompaniano Matthew Boulton, Watt vendis ne la maŝinojn, sed donis ilin je dispono de la aĉetantoj, por ricevi parton de la ŝparitaj brulaĵkostoj. Tiel naskiĝis eĉ la frua formo de la maŝinolizingo.

Altpremaj vapormaŝinoj

[redakti | redakti fonton]
Historia vapormaŝino.

La signifo de alta premo, kune kun la aktuala valoro pri medio, dependas de la epoko en kiu oni uzis la terminon. Por la frua uzado de la termino Van Reimsdijk[27] referencas al vaporo estante ĉe sufiĉe alta premo ke ĝi povus esti elĉerpita al la atmosfero sen dependo de vakuo por ebligi ĝin plenumi utilan laboron. Ewing asertis, ke la kondensomaŝinoj de Watt estis konataj kiel altpremaj kompare kun altpremaj, nekondensomaŝinoj de la sama epoko.[28]

Antaŭkondiĉo por la funkciado de la altprema vapormaŝino estis la evoluo en la metalprodukta kaj prilabora tekniko tiutempe, ĉar en la altprema vapormaŝino devas la maŝinpartoj tre precize almezuri. Sen tio aperis la danĝero de la eksplodo de la kaldrono. Kun tiuj teknikaj evoluoj iĝis la vapormaŝinoj nur en la dua duono de la 18-a jarcento ekonomie gravaj.

La patento de Watt evitis, ke aliuloj faru altpremajn kaj kondensmaŝinojn. Tuj post la malvalidiĝo de la patento de Watt en 1800, Richard Trevithick kaj, aparte, Oliver Evans en 1801[26][29] enkondukis maŝinojn uzantajn alt-preman vaporon; Trevithick atingis patenton por sia alt-prema maŝino en 1802,[30] kaj Evans faris kelkajn labormodelojn antaŭ tio.[31] Tiuj estis multe pli povaj por difinita cilindrogrando ol antaŭaj maŝinoj kaj povis esti faritaj sufiĉe malgrandaj por transportaplikaĵoj. Tiukadre, teknologiaj disvolvoj kaj plibonigoj en fabrikoteknikoj (parte atingitaj pere de la adoptado de la vapormaŝino kiel energifonto) rezultis en la desegnado de pli efikaj motoroj kiuj povis esti pli malgrandaj, pli rapidaj, aŭ pli povegaj, depende de la celita aplikaĵo.[19]

La Kornvala maŝino estis disvolvigita de Trevithick kaj aliaj en la 1810-aj jaroj.[32] Ĝi estis kondenscikla maŝino kiu uzis alt-preman vaporon ekspansie, poste kondensis la malalt-preman vaporon, kio faris ĝin relative efika. La Kornvala maŝino havis neregulan movadon kaj rotaciis tra la ciklo, kio limigis ĝin ĉefe al pumpado. La Kornvalajn maŝinojn oni uzis en minoj kaj por akvoliverado ĝis la fino de la 19-a jarcento.[33]

La kontinua pluevoluo de preme movitaj vapormaŝinoj kondukis unuafoje al t.n. "plenvapora" laboro, poste tra unucilindra varmegvapora maŝino al du- aŭ tricilindra kondens-maŝino kaj fine al plurcilindra varmegvapora altprema vapormaŝino, kiun vendis Kemna. Ĉe la plenvapora maŝino troviĝas en la kaldrono ĉiuj boltuboj por la vaporprodukto en akvolito, la varmegvapora maŝino posedas duan tubosistemon. Tiel la vaporo atingas la temperaturon de ĉirkaŭ 350 Celsio. La kondens-maŝino aŭ la Verbund-maŝino estis ekipita per altprema cilindro kun eta boraĵo kaj unu aŭ pli da malaltpremaj cilindroj, ŝaltitaj laŭ serio.

La plej bonaj maŝinoj havis jam ĉirkaŭ 1910 tre bonan efikecon kaj atingis per mezkvalita ŝtonkarbo foruzon de ĉirkaŭ 0,5 kg/ĈP-horo. La plej unuaj uzoj de la vapormaŝinoj okazis en la teksaĵindustrio por movo de teksaĵmaŝinoj kaj en minejoj por akvoprizorgo. Tion sekvis la vaporlokomotivoj, vaporŝipoj. Ankaŭ la unua aerŝipo estis pelita en 1852 per vapormaŝino. La industrian revolucion ebligis nur la etenda uzado de vapormaŝinoj.

Horizontala fiksa vapormotoro

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Fiksa vapormotoro.

Fruaj konstruantoj de fiksaj vapormotoroj konsideris, ke horizontalaj cilindroj suferas troan funkciadon. Ties motoroj estis tiel aranĝitaj tenante la piŝtakson en vertikala sinteno. Tuj la horizontala aranĝo iĝis pli populara, ebligante ke kompaktaj, sed povegaj motoroj estu tenitaj en pli malgrandaj lokoj.

La pinto de la horizontala motoro estis la Corliss-vapormaŝino, patentita en 1849, kiu estis kvar-valva kontraŭflua motoro kun aparta vapoakceptilo kaj elĉerpvalvoj kaj aŭtomata variebla vaporlimigilo. Kiam al Corliss oni atribuis la Medalon Rumford, la komitato diris, ke "neniu inventaĵo ekde la epoko de Watt tiom plibonigis la efikon de la vapormaŝino".[34] Krom uzi 30% malpli da vaporo, ĝi havigis pli uniforman rapidon pro la variebla vaporlimigilo, kio faris ĝin tre taŭga por fabrikado, speciale por kotonspinado.[19][26]

Vehikloj

[redakti | redakti fonton]
Vaporenergia voj-lokomotivo el Anglio.

La unuaj eksperimentaj voj-irantaj vaporenergiaj vehikloj estis konstruitaj fine de la 18-a jarcento, sed nur post Richard Trevithick disvolvis la uzadon de la alt-prema vaporo, ĉirkaŭ 1800, la moveblaj vapormaŝinoj iĝis praktika propono. En la unua duono de la 19-a jarcento okazis granda progreso en la desegnado de vaporvehikloj, kaj ĉirkaŭ la 1850-aj jaroj ĝi iĝis tiom farebla ke ĝi povis produkti ilin je komerca bazo. Tiun progreson bremsis la leĝaron kiu limigis aŭ eĉ malpermesis la uzadon de vapormaŝinaj vehikloj sur vojoj. Plibonigoj en la vehikla teknologio pluis el la 1860-aj ĝis 1920-aj jaroj. Vapormaŝinajn vojvehiklojn oni uzis por multaj celoj. En la 20-a jarcento, la rapida disvolvo de la teknologio de la eksplodmotoro kondukis el la abandono de la vapormaŝino kiel fonto de energio por la pelado de vehikloj je komerca nivelo, kun relative malmultaj restaĵoj uzataj trans la Dua Mondmilito. Multaj el tiuj vehikloj estis akiritaj de entuziasmuloj por konservado, kaj nombraj ekzemploj estas ankoraŭ ekzistantaj. En la 1960-aj jaroj, la problemoj pro aerpoluado en Kalifornio levis mallongan periodon de intereso en la disvolvo kaj studado de la vapormaŝinaj vehikloj kiel ebla rimedo redukti poluadon. Krom la intereso fare de vaporentuziasmuloj, fojaj kopivehikloj, kaj eksperimenta teknologio, nuntempe oni ne produktas vaporvehiklojn.

Nuntempe

[redakti | redakti fonton]

Kiel movilo de veturiloj, la vapormaŝino malvenkis kontraŭ eksplodmotoroj, kiuj sen varmiĝa tempo kapablas starti kaj havas pli grandan efikecon, povumon je pli malgranda maso. Oni uzas vapormaŝinojn ankoraŭ dum la ŝtonkarba minado en liverinstalaĵoj.

Kvankam reciproka vapormaŝino jam ne plu estas en disvastigata komerca uzado, variaj kompanioj estas esplorantaj aŭ ekspluatantaj la energipovon de la vapormaŝino kiel alternativo al internaj bruligmaŝinoj. La entrepreno Energiprojekt AB en Svedio faras progresojn en la uzado de modernaj materialoj por harnisi la energion de vaporo. La efikeco de la vapormaŝino de Energiprojekt atingas ĉirkaŭ 27-30% en alt-premaj motoroj. Temas pri unusolmova, 5-cilindra motoro (sen kompono) kun supervarma vaporo kaj konsumas proksimume 4 kg da vaporo por kWh.[35]

Tipoj de motoroj

[redakti | redakti fonton]

Vaporŝipoj

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Vaporŝipo.
Bailey Gatzert, vaporŝipo sur la Rivero Kolumbio ĉirkaŭ 1910

Vaporŝipo estas ŝipo, movita per vapormaŝino aŭ vaporturbino. La unuan funkciantan vaporŝipon konstruis la franca Claude de Jouffroy d'Abbans en 1783. La unuan vaporŝipon patentigis la 1-an de februaro 1788 Isaac Briggs kaj William Longstreet. La usona Robert Fulton patentigis en 1809 modifitan vaporŝipon, kiu estis ekonomie sukcesa. Lia rada vaporŝipo North River Steam Boat (konstruita en 1807, kaj nomata post generacioj kiel Clermont) estis ekipita ankoraŭ kun veloj. Ĝi atingis la rapidon de 4,5 knotoj (8,3 km/h) kaj estis uzata inter Novjorko kaj Albany kiel linia veturŝipo sur la rivero Hudson. Ĝi faris la vojon dum kvarona tempo ol la velŝipoj.

La teknika trairo de velŝipo al vaporŝipo daŭris dum jarcento. La vaporŝipoj vere konkuris kun la velŝipoj ekde la 1850-aj jaroj kaj traveturis regule la oceanon. La unua senvela vaporŝipo ekis en 1889 - konstruita de Alexander Carlisle - kaj rapida de 20 knotoj Teutonic de la entrepreno White Star Line.

Vapormaŝinoj restis la hegemonia fonto de energio ĝis la komenco de la 20-a jarcento, kiam progresoj en la desegno de la vaporturbino, de la elektra motoro kaj de la eksplodmotoro laŭgrade rezultis en la anstataŭo de fiksaj (piŝto) vapormaŝinoj, kaj la komerca ŝiparo pli kaj pli fidis en la dizelmotoroj, kaj la militŝipoj en la vaporturbino.[19][4]

Vaporlokomotivoj

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Vaporlokomotivo.
Vaporlokomotivo en la Stacidomo de Dieringhausen, Germanio

La vaporlokomotivo estis la unuafoje uzita tirveturilo kun maŝina forto. Ĝia fortomaŝino estas vapormaŝino, por kies funkciado la necesan vaporon oni produktas en kaldrono de la lokomotivo. La brulaĵo en la kaldrono estas plej ofte ŝtonkarbo, malofte ligno aŭ pakuro. La malkovrintoj de la vaporlokomotivo estis Richard Trevithick (1804), Timothy Hackworth (1808), John Blenkinsop (1812), William Hedley (1813) kaj George Stephenson (1814). La industrio decidis fine por la lokomotivoj konstruitaj de Stephenson.

Dum la disvolvo de vapormaŝinoj progresis laŭlonge de la 18-a jarcento, oni faris diversajn klopodojn cele al aplikado de tiuj maŝinoj al uzado por vojoj kaj fervojo.[36] En 1784, William Murdoch, skota inventisto, konstruis modelon de vapora vojlokomotivo.[37] Furan labormodelon de vapora fervoja lokomotivo estis desegnita kaj konstruita fare de la vaporboata pioniro John Fitch en Usono probable dum la 1780-aj aŭ 1790-aj jaroj.[38] Lia vaporlokomotivo uzis internajn randoradojn gviditajn per reloj aŭ vojoj.

Union Pacific 844 nome "FEF-3" 4-8-4 de tipo "Northern" vaporlokomotivo.

La unuan tut-skalan funkciantan fervojan vaporlokomotivon konstruis Richard Trevithick en Unuiĝinta Reĝlando kaj, la 21an de Februaro 1804, okazis la unua fervoja veturo en la mondo kiam la sennoma vaporlokomotivo de Trevithick trenis vagonaron laŭlonge de fervojo el ferlaborejo Pen-y-darren, proksime de Merthyr Tydfil ĝis Abercynon en suda Kimrio.[36][39][40] La desegno aligis nombrajn gravajn plinovigojn kiuj inkludis uzadon de alt-prema vaporo kio reduktis la pezon de la maŝino kaj pliigis ĝian efikon. Trevithick vizitis la areon de Newcastle poste en 1804 kaj la fervojo de la karbindustrio en nordorienta Anglio iĝis la ĉefa centro por eksperimentado kaj disvolvado de vaporlokomotivoj.[41]

Trevithick pluigis siajn eksperimentojn uzante triopon de lokomotivoj, konkludante per la nomita Catch Me Who Can (Kaptu min kiu povas) en 1808. Nur kvar jarojn poste, la sukcesa ĝemel-cilindra lokomotivo Salamanca de Matthew Murray estis uzita per ĉevalvoja dentorela Fervojo Middleton.[42] En 1825 George Stephenson konstruis la nomitan Locomotion por la Fervojo Stockton kaj Darlington. Tiu estis la unua publika vapora fervojo en la mondo kaj poste, en 1829, li konstruis la nomitan The Rocket kiu partoprenis kaj venkis en la konkurenco Rainhill.[43] La Fervojo Liverpool-Manchester malfermiĝis en 1830 farante ekskluzivan uzadon de vaporenergio kaj por pasaĝeroj kaj por vartransportado.

Vaporlokomotivojn plue oni fabrikis ĝis la fino de la 20-a jarcento en lokoj kiel Ĉinio kaj tiama Orienta Germanio (kie oni produktis la DR Klaso 52.80).[44]

Fiksaj vapormotoroj

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Fiksa vapormotoro.
Fiksa vapormotoro, konservita ĉe la Tura ponto en Londono. Tiu estas unu el du kombinitaj pumpomotoroj iam uzitaj por levi kaj mallevi la ponton.

Fiksaj vapormotoroj estas fiksitaj vapormotoroj uzitaj por pumpi aŭ konduki muelilojn kaj fabrikojn, kaj por generi energion. Ili estas distingaj el lokomotivaj motoroj uzitaj ĉe fervojoj, lokomobiloj por peza vaportirado ĉe ŝoseoj, vapor-aŭtoj (kaj aliaj motorvehikloj), agrikulturaj motoroj uzataj por plugi aŭ draŝi, marmotoroj kaj vapor-turbinoj uzataj por mekanismoj por generi energion ĉe plej nukleaj centraloj.

Vaporaŭto estas aŭto (aŭtomobilo) kiu uzas energion el vaporaparato. Tiu vapormaŝino estas ekstera brul-motoro en kiu la brulaĵo estas bruligita ekster la motoro, male al interna eksplodmotoro, en kiu la brulaĵo estas bruligita ene de la motoro. La eksterbrulaj motoroj havas pli malaltan varmigan efikon, sed ili pli facile regulas la elsendon de karbona monooksido.

Vaporbuso estas buso kiu uzas energion el vapormotoro. Pli fruaj vaporvehikloj dezajnitaj por porti pasaĝeroj estis pli kutime konataj kiel vaporĉaroj, kvankam tiu termino estis foje uzita por priskribi ankaŭ aliajn fruajn eksperimentajn vehiklojn.

Vidu ankaŭ

[redakti | redakti fonton]

Referencoj

[redakti | redakti fonton]
  1. ↑ PIV NPIV Alirita la 26an de Aŭgusto 2023.
  2. ↑ (2000) American Heritage Dictionary of the English Language, 4‑a eldono, Houghton Mifflin Company.
  3. ↑ Who Invented the Steam Engine? (19a de Marto 2014).
  4. ↑ 4,0 4,1 Wiser, Wendell H. (2000). Energy resources: occurrence, production, conversion, use. Birkhäuser. p. 190. ISBN 978-0-387-98744-6.
  5. ↑ "turbine". Encyclopædia Britannica Online. 18a de Julio 2007.
  6. ↑ "De Architectura": Ĉapitro VI (paragrafo 2a) el "Ten Books on Architecture" de Vitruvius (1a jarcento a.n.e.), publikigita la 17an de Junio, 2008 [1] alirita en 2009-07-07
  7. ↑ Ahmad Y Hassan (1976). Taqi al-Din and Arabic Mechanical Engineering, pp. 34–35. Institute for the History of Arabic Science, Universitato de Alepo.
  8. ↑ University of Rochester, NY, The growth of the steam engine online history resource, chapter one. History.rochester.edu. Arkivita el la originalo je 24a de Julio 2011. Alirita 2010-02-03 . Arkivigite je 2011-07-24 per la retarkivo Wayback Machine
  9. ↑ Nag 2002, p. 432–.
  10. ↑ Garcia, Nicholas. (2007) Mas alla de la Leyenda Negra. Valencia: Universidad de Valencia, p. 443–54. ISBN 978-84-370-6791-9.
  11. ↑ Hills 1989, pp. 15, 16, 33.
  12. ↑ . The Savery Pump. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. Michigan State University (21a de Majo 2013). Alirita 11a de Aprilo 2014 .
  13. ↑ Hills 1989, paĝoj 16–20
  14. ↑ (1752) “LXXII. An engine for raising water by fire; being on improvement of saver'y construction, to render it capable of working itself, invented by Mr. De Moura of Portugal, F. R. S. Described by Mr. J. Smeaton”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London 47, p. 436–438. doi:10.1098/rstl.1751.0073. 186208904. 
  15. ↑ Landes 1969.
  16. ↑ Jenkins, Ryhs. [Por la unua fojo publikigita en 1936] (1971) Links in the History of Engineering and Technology from Tudor Times. Cambridge: The Newcomen Society at the Cambridge University Press. ISBN 978-0-8369-2167-0. . Collected Papers of Rhys Jenkins, Former Senior Examiner in the British Patent Office.
  17. ↑ Landes 1969, p. 101.
  18. ↑ Brown 2002, pp. 60-.
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 19,3 19,4 19,5 Hunter 1985.
  20. ↑ Nuvolari, A; Verspagen, Bart; Tunzelmann, Nicholas (2003). The Diffusion of the Steam Engine in Eighteenth-Century Britain. Applied Evolutionary Economics and the Knowledge-based Economy. Eindhoven, The Netherlands: Eindhoven Centre for Innovation Studies (ECIS). p. 3.  (Paper to be presented at 50th Annual North American Meetings of the Regional Science Association International, 20a–22a de Novembro 2003)
  21. ↑ Nuvolari, Verspagen & Tunzelmann 2003, p. 4.
  22. ↑ Galloway, Elajah. (1828) History of the Steam Engine. London: B. Steill, Paternoster-Row, p. 23–24.
  23. ↑ Leupold, Jacob. (1725) Theatri Machinarum Hydraulicarum. Leipzig: Christoph Zunkel.
  24. ↑ Hunter, Louis C.; Bryant, Lynwood (1991). A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930. Vol. 3: The Transmission of Power. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-08198-6.
  25. ↑ 25,0 25,1 Rosen, William. (2012) The Most Powerful Idea in the World: A Story of Steam, Industry and Invention. University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-72634-2.
  26. ↑ 26,0 26,1 26,2 Thomson, Ross. (2009) Structures of Change in the Mechanical Age: Technological Invention in the United States 1790–1865. Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-9141-0.
  27. ↑ "The Pictorial History of Steam Power" J.T. Van Reimsdijk kaj Kenneth Brown, Octopus Books Limited 1989, (ISBN 0-7064-0976-0), p. 30
  28. ↑ Ewing, Sir James Alfred (1894). The Steam-engine and Other Heat-engines. Cambridge: University Press. p 22.
  29. ↑ Cowan, Ruth Schwartz (1997), A Social History of American Technology, New York: Oxford University Press, p. 74, (ISBN 978-0-19-504606-9) 
  30. ↑ Dickinson, Henry W. (1934) “Chronology”, Richard Trevithick, the engineer and the man. Cambridge, England: Cambridge University Press. OCLC 637669420.
  31. ↑ The American Car since 1775, Pub. L. Scott. Baily, 1971, p. 18
  32. ↑ Hunter 1985, pp. 601–628.
  33. ↑ Hunter 1985, p. 601.
  34. ↑ Van Slyck, J.D.. (1879) New England Manufacturers and Manufactories, volume 1, New England Manufacturers and Manufactories, Van Slyck.
  35. ↑ Energiprojekt LTD – Biomass power plant, Steam pow. Energiprojekt.com. Alirita 2010-02-03 .
  36. ↑ 36,0 36,1 Payton 2004.
  37. ↑ Gordon, W.J.. (1910) Our Home Railways, volume one. London: Frederick Warne and Co, p. 7–9.
  38. ↑ Nation Park Service Steam Locomotive article with photo of Fitch Steam model and dates of construction as 1780–1790. Nps.gov (2002-02-14). Alirita 2009-11-03 .
  39. ↑ Richard Trevithick's steam locomotive | Rhagor. Museumwales.ac.uk. Arkivita el la originalo je 15a de Aprilo 2011. Alirita 2009-11-03 .
  40. ↑ "Steam train anniversary begins", BBC, 2004-02-21.
  41. ↑ Garnett, A.F.. (2005) Steel Wheels. Cannwood Press, p. 18–19.
  42. ↑ Young, Robert. (2000) Timothy Hackworth and the Locomotive, 1923‑a eldono, Lewes, Britio: the Book Guild Ltd.
  43. ↑ Hamilton Ellis. (1968) The Pictorial Encyclopedia of Railways. The Hamlyn Publishing Group, p. 24–30.
  44. ↑ Michael Reimer, Dirk Endisch: Baureihe 52.80 – Die rekonstruierte Kriegslokomotive, GeraMond, (ISBN 3-7654-7101-1)

Literaturo

[redakti | redakti fonton]

Angle

[redakti | redakti fonton]
  • Crump, Thomas. (2007) A Brief History of the Age of Steam: From the First Engine to the Boats and Railways.
  • Hills, Richard L.. (1989) Power from Steam: A history of the stationary steam engine. Kembriĝo: Cambridge University Press. ISBN 0 521 34356 9.
  • Hunter, Louis C.. (1985) A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930, Vol. 2: Steam Power. Charolttesville: University Press of Virginia.
  • Marsden, Ben. (2004) Watt's Perfect Engine: Steam and the Age of Invention. Columbia University Press.
  • Robinson, Eric H. "The Early Diffusion of Steam Power" Journal of Economic History Vol. 34, No. 1, (March 1974), pp. 91–107
  • Rose, Joshua. Modern Steam Engines (1887, reprint 2003)
  • Stuart, Robert, A Descriptive History of the Steam Engine (London: J. Knight and H. Lacey, 1824.)
  • Van Riemsdijk, J. T. Pictorial History of Steam Power (1980)

Germane

[redakti | redakti fonton]
  • Heinrich Dubbel, Entwerfen und Berechnen der Dampfmaschinen, 2. verbesserte Auflage, Berlin, Springer 1907
  • F. Fröhlich, Kolbendampfmaschinen, in: Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau, 11. völlig neu bearbeitete Auflage 1953, Zweiter Band, S.93ff
  • Conrad Matschoss, Geschichte der Dampfmaschine: ihre kulturelle Bedeutung, techn. Entwicklung u. ihre grossen Männer, 3. Aufl. Berlin 1901, Reprint bei: Gerstenberg, Hildesheim, ISBN 3-8067-0720-0
  • Technik leicht verständlich Fachredaktion Technik des Bibliographischen Instituts unter Leitung von Johannes Kunsemüller, Fackel-Buchklub
  • Lucian Haas, Tim Schröder, Monika Wimmer, Bewegungssignale Maschinen und Welten (Broschüre zum Jahr der Technik), Bonn : Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2004, Download: http://www.bmbf.de/pub/bewegungssignale_maschinen_und_welten.pdf Arkivigite je 2005-03-02 per la retarkivo Wayback Machine
  • Sigvard Strandh, Die Maschine, Geschichte - Elemente - Funktion, Freiburg im Breisgau [u.a.] : Herder, 1980, ISBN 3-451-18873-2
  • Otfried Wagenbreth, Helmut Düntzsch, Albert Gieseler, Die Geschichte der Dampfmaschine, Aschendorff Verlag, Münster 2001, ISBN 3-402-05264-4

Eksteraj ligiloj

[redakti | redakti fonton]

Bibliotekoj
Elŝutita el "https://eo.wikipedia.org/w/index.php?title=Vapormaŝino&oldid=8783405"