Михаил Лесников - Джемс Уатт

Лишь в шестидесятых годах XIX века были вскрыты процессы, происходящие в цилиндрах машины, и объяснены недостатки и достоинства машины двойного расширения. Заслуга в этой области принадлежит эльзасцу Гирну. Он в своих исследованиях широко применял индикатор, до того времени очень редко применявшийся. Выяснилось, что пар при расширении значительно понижает свою температуру и охлаждает стенки цилиндра. Чем больше расширение, тем больше разность в температурах впускаемого в цилиндр и выпускаемого пара. Вновь поступающий из котла пар поэтому отдает много тепла стенкам охлажденного цилиндра. Поэтому представляется выгодным разбить эту разность температур между двумя цилиндрами так, чтобы расширение пара начиналось в одном цилиндре, а заканчивалось в другом, тогда разность температур впускаемого и выпускаемого пара в каждом цилиндре будет значительно меньше, а поэтому будет меньше охлаждение и потеря тепла вновь поступающего пара.

В машине Вульфа оба поршня движутся или в одном, или в прямо противоположном направлениях, так, что оба начинают и кончают движение одновременно и оба оказываются одновременно в так называемых мертвых точках, т. е. у краев цилиндра. Кривошипы, на которые действуют поршни обоих цилиндров, расположены относительно друг друга или в одну сторону, или под углом в 180 градусов. Недостатком машины и является то обстоятельство, что наибольшая и наименьшая нагрузки обоих поршней совпадают, а не уравновешивают друг друга.

Усовершенствование, устранившее этот недостаток, было сделано уже после смерти Уатта голландским морским инженером Рэнтгэном, в 1834 году, взявшим патент «на машину со многими цилиндрами, которые берут пар один от другого, но каждый из них имеет независимое движение». Усовершенствование состояло в помещении между цилиндрами особого резервуара, так называемого ресивера, для пара, поступающего из одного цилиндра до перехода его в другой. Благодаря этому можно было расположить кривошип под углом в 90 градусов относительно друг друга и, таким образом, удалось избежать одновременного нахождения обоих поршней в мертвых точках. Машины эти известны под названием «компаунд». Усовершенствование было вызвано желанием применить машину Вульфа на судах. Машины «компаунд» долгое время только там и применялись, и лишь в семидесятых годах стали строить стационарные машины этого типа. Рэнтгэн в своем патенте указывал на возможность постройки машины тройного расширения, но это было осуществлено лишь много позже — в середине восьмидесятых годов.

Усовершенствования в паровой машине, созданные еще при жизни Уатта, господствовали вплоть до последних десятилетий XIX века. Новый этап в развитии паровой машины начался тогда, когда на основе изучения ее работы сложилась наука — термодинамика, а практика стала опираться на все более широкое и глубокое применение этой науки.

Но как бы ни были велики все эти изменения — это были лишь отдельные детали, внесенные в машину, созданную гением Уатта.

Примечания

Арматор. Лицо, снаряжающее за свой счет корабль.

Гадлеевские квадранты. Джон Гадлей (John Наdley 1682–1744). Английский математик и оптик и строитель математических инструментов. Вице-президент Королевского общества. В 1731 г. сконструировал угломерный инструмент, квадрант, оригинальной системы, особенно удобный для производства измерений на море и нашедший поэтому широкое применение в навигации.

Гугеноты. Французские протестанты, признававшие вероучение Кальвина. В XVII веке принадлежали главным образом к мелкому дворянству и в особенности к городской буржуазии («мещанская вера»). Во второй половине XVII века усиливается преследование гугенотов, которые после отмены в 1685 г. так называемого нантского эдикта, установившего свободу вероисповедания, массами эмигрировали из Франции. Являясь большею частью искусными ремесленниками, гугеноты-эмигранты во многих странах положили начало целому ряду новых производств.

Дарвин Эразм (1731–1802). Дед знаменитого естествоиспытателя Чарльса Дарвина. Врач по профессии; жил — около Бирмингама в Личфильде, считался по своим взглядам вольнодумцем. Друг Болтона. Автор очень слабых по форме поэтических произведений, в которых излагал научные теории и, между прочим, высказал ряд идей, близких к эволюционной теории, разработанной Ламарком и Чарльсом Дарвином. В поэме «Ботанический сад» воспевал применение силы пара.

«Декларация прав». Акт, опубликованный 12 февраля 1689 г. английским парламентом одновременно с провозглашением Вильгельма III Оранского английским королем. В «Декларации» даны основы буржуазной конституции, значительно ограничивающей королевскую власть в пользу парламента. Вместе с рядом других законодательных актов, изданных в ближайшие годы, Декларация является юридическим оформлением того господствующего положения, которое заняли в Англии в результате буржуазной революции, наряду с землевладением торговый и банкирский капитал.

Диссентеры (от английского слова dissent — отступать). Общее название в Англии лиц, религиозные взгляды которых отступают от догматов господствующей англиканской церкви. Таковы, например, католики, протестанты. Диссентеры подвергались нередко жестоким преследованиям.

Линд Джемс (1736–1812). Врач и астроном. В 1765–1768 гг. плавал в Индию и Китай. В 1772 г. ездил с научной экспедицией в Исландию. Впоследствии был придворным королевским врачом.

Патенты Уатта (Изложение самим Уаттом их содержания в примечаниях к «Механике» Робисона).

1) 5 января 1769 года. «Методы уменьшения потребления пара и, следовательно, топлива в огненных машинах».

Спецификация утверждена в апреле.

2) 25 октября 1781 года. «На некоторые новые методы приложения качательного, или возвратно-поступательного, движения паровых, или огненных, машин для получения непрерывного вращательного, или кругового, движения вокруг оси, или центра, чтобы таким образом приводить в движение колеса мельницы или другие машины».

Спецификация датирована 13 февраля 1782 года и содержит в себе описание пяти различных конструкций для получения вращательного движения.

3) 12 марта 1782 года. «На некоторые новые усовершенствования в паровых, Или огненных машинах для подъема воды и для других механических целей, а также на новые механизмы, применяемые для этого».

Спецификация датирована 3 июля 1782 года и содержит описания:

«Во-первых, машины, действующей расширением пара, с шестью различными приспособлениями для выравнивания силы действия пара.