Возникновение парового транспорта
Универсальный паровой двигатель послужил основой технической революции на транспорте, в результате которой на смену гужевому транспорту пришли железные дороги, а на смену парусным судам - пароходы. Новый транспорт, обеспечивший неизмеримо более высокую пропускную способность, явился органическим звеном новой, машинной системы промышленного производства с ее массовым выпуском широчайшего ассортимента товаров и колоссальной потребностью в перевозках сырья, горючего, фабрично-заводской продукции.
Главные требования, предъявлявшиеся к паровому двигателю транспортной установки, сводились к получению сравнительно небольшого веса двигателя, реверсивности и возможности запуска двигателя с любого положения частей его механизма (отсутствие мертвой точки). Первое сразу же определило транспортный паровой двигатель как двигатель избыточного давления. Среди строителей первых паровых транспортных агрегатов, использовавших избыточное давление, был французский инженер Ж. Кюньо, который, как указывалось выше, в 1769 г., задолго до возникновения острой потребности в универсальном паровом двигателе, спроектировал паровую повозку для перевозки тяжелых артиллерийских орудий. Осуществляя универсальность по техническому применению методом суммирования работы двух цилиндров простого действия (как несколько ранее Ползунов), он объединил их передаточные механизмы, действовавшие поочередно на ведущее колесо повозки (см. рис. 1.13). Придя к принципиально правильной конструкции двигателя, Кюньо не нашел способа снизить удельный вес котла, который, будучи самой крупной и тяжелой частью всей повозки, не обеспечивал двигатель достаточным количеством пара.
Впервые использовав дымогарные трубы в котле своего паровоза «Ракета», английский инженер Дж. Стефенсон стал победителем конкурса на лучший паровоз, организованного в 1829 г. Его «Ракета» (рис. 1.16) развивала скорость до 21 км/ч при массе поезда 17 т; позднее «Ракета» развивала неслыханную по тем временам скорость 45 км/ч, считавшуюся тогда некоторыми медиками чуть ли не смертельной для человека. Стефенсона многие называют изобретателем первого реверсивного механизма, позволявшего на ходу переключать парораспределительный механизм машины с переднего хода на задний. Этот механизм сохранил за собой название «кулиса Стефенсона». В действительности эта кулиса была изобретена работавшим на заводе Стефенсона в Ньюкасле (Англия) инженером Вильямсом, который построил ее в 1842 г.
В России первыми конструкторами паровозов были отец и сын Черепановы. В 1834 г. они построили паровоз, перевозивший 3,5 т груза со скоростью 15 км/ч. Затем ими был построен второй паровоз, который мог перевозить груз массой 17 т. Паровоз был реверсивным и имел котел с большим числом дымогарных труб (рис. 1.17).
Таким образом, конструкторы паровозов впервые ввели в паросиловые установки производительные трубчатые котлы, многоцилиндровые двигатели, пар избыточного давления, безбалансирную конструкцию механизма, устройства для реверсирования.
Прогресс судовых двигателей был более медленным, так как судовая установка предъявила к своим конструкторам менее жесткие требования, чем сухопутная. Промышленный переворот привлек и к этой области применения парового двигателя значительную группу изобретателей двигателя на водном транспорте.
Наибольшую известность получил пароход Р. Фультона «Клермонт», явившийся первым коммерческим судном, хотя механический перенос на судно стационарного двигателя с балансиром и маховиком излишне усложнял и утяжелял установку.
В России постройка пароходов началась в 1815 г. В 1820 г. между Санкт-Петербургом и Кронштадтом курсировали уже четыре парохода, называвшиеся тогда «пироскафами». Позднее судовые машины строились на Ижор- ском заводе, машины для речных судов - на Пожевском заводе (с 1817 г.), на Мальцевских заводах, а позднее - на Сормовском. Ижорскому заводу принадлежит первенство постройки и внедрения безбалансирного судового двигателя на пароходе «Геркулес» в 1832 г.
