»ван »ванович ѕолзунов Ц первый русский теплотехник

 

»¬јЌ »¬јЌќ¬»„ ѕќЋ«”Ќќ¬ Ц ѕ≈–¬џ… –”—— »… “≈ѕЋќ“≈’Ќ» 

 

»так, врем€, в которое ѕолзунов сделал свое замечательное изобретение, относитс€ к началу истории города Ѕарнаула. ¬ 1727 году на речке Ѕелой у подножь€  олыванских гор, приписными людьми јкинфи€ ƒемидова был построен первым на јлтае медеплавильный завод, Ќазвали этот завод  олывано-¬оскресенским, по имени близ расположенного озера  олыван и ¬оскресенского рудника. „ерез 12 лет начали строить другой завод, в устье речки Ѕарнаулки. Ѕарнаульский завод предназначалс€ дл€ плавки серебросодержащих руд, которые добывали в «меиногорском руднике.

††† ¬ 1747 году все заводы и рудники ƒемидова на јлтае перешли в собственность русских царей. ¬ новое царское поместье, названное  олывано-¬оскресенскими заводами входили, по современному административному делению, јлтайский край, Ќовосибирска€, “омска€,  емеровска€ области и часть восточных областей  азахстана. ќбща€ территори€ составл€ла 443 тыс. км2, что равн€етс€ примерно площади Ўвеции. ÷ентром был Ѕарнаульский завод, при котором находилось  анцел€ри€  олывано-¬оскресенских заводов, котора€ подчин€лась непосредственно управлению всеми императорскими имени€ми - " абинету ее величества".

¬ декабре 1747 г. по пути на јлтай, Ѕеэр остановилс€ в ≈катеринбурге. ѕользу€сь предоставленным ему правом, он отобрал здесь дл€ царских заводов большую группу горных специалистов. ¬ их число и вошел 18-летний механик ученик »ван ѕолзунов.   тому времени он отучилс€ 6 лет в словесной, а затем в арифметической школе при ≈катеринбургском металлургическом заводе, что по тем временам было совсем немало. »з школы его, как лучшего из лучших, вз€л в ученики сам механик заводов ”рала и —ибири Ќикита Ѕахорев и за 5 лет работы у него ѕолзунов многого достиг. ¬ Ѕарнауле молодой ѕолзунов получил должность гиттеншрейбера, т.е. плавильного писар€. –абота эта не только техническа€, т.к. юноша узнавал, сколько и какой руды, угл€, флюсов нужно дл€ плавки в той или иной печи, знакомитс€, хот€ и теоретически с режимом плавки. ќдаренность† молодого гиттеншрейбера была столь очевидна, что привлекала внимание заводского начальства.

ћенее чем через 3 года после переезда в Ѕарнаул, 11 апрел€ 1750 г., по представлению одного из руководителей заводов и крупнейшего знатока горнозаводского дела, —амюэл€ ’ристиани, ѕолзунов был произведен в младший шихтмейстерский чин с увеличением оклада до 36 руб. в год. ќдновременно с новым производством было постановлено, чтобы ’ристиани обучил ѕолзунова настолько, чтобы ѕолзунов "...мог быть достоин к производству в обер-офицерский ранг". ѕостановление объ€вл€ло ѕолзунову "... что ежели он упом€нутые науки познает и в том числе искустен усмотритс€, то имеет быть определен ему старший унтершихтмейстрерский оклад, и сверх того повышением чина оставлен не будет".


Ёто решение, предоставл€вшее ѕолзунову возможность осуществить его стремление к учению, не было реализовано. ’ристиани, зан€тый управлением заводами, возложенным на него после смерти јндреаса Ѕеэра в мае 1751 г., стремилс€ использовать ѕолзунова как надежного и добросовестного работника на разнообразных хоз€йственных работах. Ќехватка людей, особенно специалистов, была бичом  олывано-¬оскресенских заводов. ћногие работники умирали из-за плохого питани€ (хлеб доставл€лс€ с перебо€ми за сотни верст), бытовой неустроенности, отсутстви€ медицинской помощи.

26 июн€ 1750 г. младший унтершихтмейстер »ван ѕолзунов получил задание проверить, правильно ли выбрано место дл€ пристани на реке „арыше, выше деревни “угозвонной (ныне „арышского района), а также измерить и описать дорогу до «меиногорского рудника.   тому времени там скопились огромные кучи руды, которую не успевали вывозить. ѕолзунов осмотрел место дл€ пристани, а затем прошел с мерной цепью до самого рудника. ќн намерил 85 верст 400 сажен, всю трассу обозначил коль€ми, наметил даже "зимовь€" - удобные места дл€ ночевки обозов с рудой. ƒлина будущей дороги оказалась в 2 раза короче действующей рудовозной.

†††††††††††††††††††† ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

†††††††††††††††††††††††††††††††††††† "ѕильна€ "мельница в «меиногорске

ѕо результатам поездки он "учинил" чертеж с подробным описанием, показав себ€ еще и прекрасным чертежником (этот чертеж до сих пор хранитс€ в госархиве јлтайского кра€). Ќа завод ѕолзунов вернулс€ в июле, а в августе вновь был послан на  расно€рскую пристань, где на сей раз пробыл целый год. ќсенью он строил рудный сарай, караульную избу дл€ солдат охраны, зимой прин€л от кресть€н-возчиков п€ть тыс. пудов руды, а весной организовал ее отправку по „арышу и ќби на Ѕарнаульский завод; в гиттенштейбургскую он вернулс€ лишь

осенью. 21 сент€бр€ 1751 г. ѕолзунов вместе со своим напарником ј.Ѕеэром вновь подали совместное прошение в  анцел€рию с просьбой и напоминанием об обещании обучать их горным наукам. Ќо лишь в но€бре 1753 г. ’ристиани выполн€ет, наконец, его просьбу. ќн определ€ет его смотрителем за работой плавильщиков на целых полгода, а затем на «меиногорский рудник. Ёто и было учебой. ѕриходилось учитьс€ у плавильной печи, в руднике, перенима€ опыт и знани€ у практиков, ведь ни вузов, ни техникумов, ни даже школ на јлтае в ту пору не было, как не было технической литературы на русском €зыке.  роме изучени€ различных горных работ ѕолзунов именно здесь впервые про€вил себ€ как изобретатель. ќн прин€л участие в постройке близ плотины новой лесопилки. ѕильна€ мельница была первым заводским сооружением, возведенным под руководством ».».ѕолзунова.

ќна представл€ла одно из наиболее сложных технических сооружений того времени. ќт вращающегос€ вод€ного колеса осуществл€лась передача двум лесопильным рамам, к "сан€м", на которых перемещались распиливаемые бревна, и к бревнотаске. ћеханизм передачи представл€л сложный комплекс движущихс€ деталей, в состав которого входили: кулачкова€ передача, зубчата€ передача, валы, кривошипы, шатуны, храповые колеса, канатные вороты. «десь ѕолзунов получил практическую школу по конструированию и монтажу сложных передаточных механизмов, содержащих элементы автоматизации. ќчень интересным было решение ѕолзунова о расположении лесопилки не у плотины, а в некотором отдалении от реки «меевки на деривационном (отводном) канале. ¬ но€бре 1754 года ѕолзунов был определен на завод вести "раскомандировку мастеровым и работным люд€м в работы", а также "чинить над всеми работами надзирание".

Ќар€ду с этим ’ристиани по-прежнему не обходил его поручени€ми, порой довольно неожиданными. ¬от одно из них. ¬ €нваре 1755 года в верховь€х заводского пруда вступил в действие стекольный завод. Ќа нем работали два присланных из центральной –оссии "стекл€нных" мастера. ѕоначалу изготовленна€ ими посуда оказалась с "туманом", малопрозрачной - €вный брак. ¬ы€вить причину брака "стекл€нные" мастера не сумели. “огда это поручили ѕолзунову. ќн безотлучно провел на заводе около мес€ца, дотошно вника€ во все мелочи совершенно незнакомой ему технологии варки стекла и разгадал-таки загадку! ѕосуда потому туманилась, что ее неправильно охлаждали.

ћожно без преувеличени€ сказать, что ѕолзунов к этому времени завоевал у начальства такой авторитет, какого не имел ни один из его товарищей унтершихтмейстеров, ¬от убедительное тому доказательство. ¬ €нваре 1758 года намечалась отправка в ѕетербург очередного каравана с серебром. ƒоверить такой груз, а это ни много ни мало 3600 кг серебра и 24 кг золота, можно было только офицеру. Ќо их к тому времени оказалось в наличии всего четверо. ќбойтись без любого из них восемь - дес€ть мес€цев (столько времени занимала поездка в столицу) было "не можно" без ущерба дл€ дела. »  анцел€ри€ придумала такой выход; караванным офицером назначили армейского капитана Ўирмана, а поскольку он был не в курсе заводских дел, в помощь ему на случай, "если что спроситца, €сно и пространно донести мог... способным был признан


унтершихтмейстер ѕолзунов". ≈му же был вручен дл€ передачи в  абинет, пакет с документами, а также больша€ сумма денег дл€ закупки нужных заводу товаров.

ѕоездка эта была вдвойне, втройне радостной дл€ ѕолзунова. ќн получил возможность побывать, хот€ и проездом, в родном ≈катеринбурге, посмотреть столицу, ћоскву, –оссию. Ќа 64-е сутки караван прибыл в ѕетербург. —дать драгоценные металлы было доверено оп€ть же ѕолзунову. ѕринимал их лично директор ћонетного двора »оганн ¬ильгельм Ўлаттер (по-русски »ван јндреевич), крупнейший в –оссии специалист в области горного, монетного дела, металлургии. ѕосле ѕетербурга ѕолзунов еще три мес€ца задержалс€ в ћоскве, чтобы закупить заказанные  анцел€рией товары. «десь он и нашел свое личное счастье - познакомилс€ с молодой солдатской вдовой ѕелагеей ѕовал€евой. ¬ —ибирь они отправились вдвоем.

† ¬ €нваре 1759 года ѕолзунов был направлен на  расно€рскую и  абановскую пристани руководить приемом руды. «десь он и получил в марте письмо от ’ристиани, которое начиналось так: "Ѕлагороднейший и почтенный господин шихтмейстер"! Ќадо ли говорить, какие чувства вызвали у ѕолзунова эти слова ? ќни означали, что пришел, наконец, долгожданный указ  абинета! ќн стал шихтмейстером! —былась заветна€ мечта, увенчались успехом дес€ть лет беспорочной службы!...

ѕочему ѕолзунов так стремилс€ в офицеры?

»м двигало не честолюбие, хот€, наверно, было и оно. Ќо главное заключалось в том, что теперь он переходил из податного, бесправного, "подлого" сослови€ в привилегированное, становилс€ двор€нином, "вашим благородием", свободным человеком. ≈го уже никто не мог подвергнуть телесному наказанию, оскорбить, даже сказать "ты". —нимались ограничени€ по службе, теперь он мог в полную силу развернуть свои возможности, знани€, энергию, словом, принести больше пользы ќтечеству. Ќаконец, не последнюю роль дл€ него, теперь семейного человека, играла и материальна€ сторона: оклад жаловани€ увеличилс€ втрое, по€вилс€ денщик...

ѕолзунов был переведен на "насто€щую" офицерскую должность - комиссар  олыванского завода "у прихода и расхода денежной казны" или, применительно к нынешним пон€ти€м, заместителем управл€ющего заводом по хоз€йственной части. ћежду тем дела на  олывано-¬оскресенских заводах начали приходить в упадок. “ак, если в год смерти Ѕеэра в 1751 г. выплавка серебра достигла 366 пудов, то к 1760 году она снизилась до 264 пудов. — такой потерей доходов  абинет, а точнее коронованна€ хоз€йка заводов, миритьс€ не хотела. ¬ окт€бре 1761 г. начальник заводов ј.».ѕорошин, незадолго перед тем произведенный в генерал-майоры, был возвращен на јлтай. ќн привез с собой целый пакет мер "дл€ улучшени€ заводов", разработанных  абинетом (с его участием) и одобренных императрицей.

ќдной из этих мер было строительство нового сереброплавильного завода. ¬озникает вопрос - а не проще ли было увеличить мощность действующих Ц

Ѕарнаульского и  олыванского? ¬ том-то и дело, что - нет. ћощность завода ограничивалась числом вод€ных колес или, другими словами, запасом воды в пруду. «аводу требовалс€ также большой запас леса поблизости дл€ выжигани€ древесного угл€ (каменный использовать тогда не умели).

–ечка и лес €вл€лись непременным условием дл€ строительства завода, причем годилась не кажда€ речка, а только не очень широка€ и не очень быстра€ с крепкими (не песчаными) берегами. Ќайти такое место близ «меиногорского рудника было непросто. Ќе случайно Ѕарнаульский завод находитс€ 240 верстах от него. — приездом ј.».ѕорошина поиски приобрели широкий размах. ¬ них были привлечены все горные офицеры, не привлекалс€ лишь ».».ѕолзунов. Ќезадолго перед тем он возглавил повытье (контору) "у лесных и куренных дел" Ѕарнаульского завода, ему дали врем€ освоитьс€ с новой хлопотной должностью. Ќо он не захотел оставатьс€ в стороне от того, чем жило все "горное общество", тоже искал выход, только мысли его пошли в другом направлении: как преодолеть рабскую зависимость горно-заводского производства от вод€ного колеса? ¬ апреле 1763 г. он положил на стол начальника завода неожиданный и дерзкий проект "огненной" машины. ».».ѕолзунов предназначал ее дл€ приведени€ в действие воздуходувных мехов; а в дальнейшем мечтал приспособить "по воле нашей, что будет потребно исправл€ть", но сделать это не успел..."

„тобы по достоинству оценить творческий подвиг ».».ѕолзунова, вспомним, что в то врем€ в –оссии ни одного парового двигател€ еще не было. ≈динственным источником, из которого ему стало известно, что есть такой на свете, было книга ».¬.Ўлаттера "ќбсто€тельное наставление рудокопному делу", изданна€ в ѕетербурге в 1760 году. Ќо в книге были только схема да принцип действи€ одноцилиндровой машины Ќьюкомена, о технологии же ее изготовлени€ - ни слова. ».¬.Ўлаттеру и в голову не пришло, что такие сведени€ в –оссии могут кому-нибудь понадобитьс€. ћожно без преувеличени€ сказать, что ѕолзунов позаимствовал у ».¬.Ўлаттера лишь идею пароатмосферного двигател€, до всего остального додумалс€ сам. Ќеобходимые познани€ о природе теплоты, свойствах воды, воздуха, пара он почерпнул из трудов ћ.¬.Ћомоносова.

“резво оценива€ трудности осуществлени€ совершенно нового в –оссии дела, ѕолзунов предлагал построить вначале в пор€дке эксперимента одну небольшую машину разработанной им конструкции дл€ обслуживани€ воздуходувной установки (состо€вшей из двух клинчатых мехов) при одной плавильной печи. Ќа чертеже, приложенном к записке, в объ€снительном тексте установка, согласно первому проекту ѕолзунова, включала: котел - в общем той же конструкции, котора€ примен€лась в ньюкоменовских машинах; пароатмосферную машину, состо€вшую из двух цилиндров с поочередным движением в них поршней ("эмволов") в противоположных направлени€х, снабженных парораспределительной и водораспределительной системами; резервуары, насосы и трубы дл€ снабжени€ установки водой; передаточный механизм в виде системы шкивов с цеп€ми (от балансира ѕолзунов отказалс€), привод€щей в движение воздуходувные меха. ¬од€ной пар из котла поступал на поршень одного из рабочих цилиндров. Ётим выравнивалось давление атмосферного воздуха.


ƒавление пара лишь незначительно превышало давление атмосферного воздуха. ѕоршни в цилиндре были соединены цеп€ми, и при подъеме одного из поршн€ второй опускалс€.  огда поршень достигал верхнего положени€, доступ пара автоматически прекращалс€, и внутрь цилиндра вбрызгивалась холодна€ вода. ѕар конденсировалс€ и под поршнем образовывалс€ вакуум (разреженное пространство). ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††—илою атмосферного давлени€ поршень опускалс€ в нижнее положение и т€нул за собою поршень во втором рабочем цилиндре, куда дл€ уравнивани€ давлени€ впускалс€ пар из того же котла автоматом, действующим от передаточного механизма двигател€.

“от факт, что поршни с системой передачи движени€ были св€заны цеп€ми, показывает, что при подъеме поршней по цепи нельз€ было передавать движени€ (цепь при этом не нат€нута). –аботали все части двигател€ за счет энергии опускающегос€ поршн€. т.е. того поршн€, который двигалс€ под действием атмосферного давлени€. ѕар не производил полезной работы в двигателе. ¬еличина этой работы зависела от затраты тепловой энергии на прот€жении всего цикла.  оличество затраченной тепловой энергии выражало собою величину потенциальной энергии каждого из поршней. Ёто - сдвоенный паро-атмосферный цикл.†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† †††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††ѕолзунов отчетливо представл€л принцип работы теплового двигател€. Ёто видно на примерах, которыми он характеризовал услови€ наилучшей работы изобретенного им двигател€. «ависимость работы двигател€ от величины температуры воды, конденсирующей пар, он определ€л следующими словами: "действие эмволов и их подъемы и спуски тем сделаютс€ выше, чем в фанталах будет вода холоднее, а паче от такой, котора€ близ пункта замерзани€ доходит, а еще не сгустеет и от того во всем движении многую подаст способность". Ёто положение, известное ныне в термодинамике в качестве частного случа€ одного из основных ее законов, до ѕолзунова еще не было сформулировано. „тобы пон€ть его значение, переведем слова ѕолзунова на современный нам €зык: работа теплового двигател€ будет тем больше, чем ниже будет температура воды, конденсирующей пар, а особенно при достижении ею точки затвердевани€ воды 0 ќ—. ƒвигатель ѕолзунова в его проекте 1763 года предназначалс€ дл€ подачи воздуха в плавильные печи воздуходувными мехами. ќдновременно с этим он приводил в действие поршни вод€ных насосов, подающих воду в верхний бассейн дл€ питани€ "фонтанов" внутри цилиндров в момент конденсации пара. “аким образом, двигатель мог приводить в действие два разных механизма - вод€ные насосы и воздуходувные мехи, чего не делала до него ни одна машина в мире.  роме того, он мог приводить в действие молоты, рудодробилки, и многие другие заводские и рудничные механизмы. ѕри желании двигатель легко мог совершать вращательные движени€ с помощью широко известного в –оссии кривошипного механизма. ѕроект ѕолзунова был рассмотрен канцел€рией  олывано-¬оскресенских заводов и получил высокую оценку со стороны начальника заводов ј.».ѕорошина. ѕорошин указывал, что если ѕолзунов возьметс€ сделать машину, годную дл€ обслуживани€ нескольких печей сразу, если он построит машину, пригодную дл€ выливки воды из рудников, то  анцел€ри€ охотно поддержит его замыслы. ќкончательное решение этого вопроса оставалось за  абинетом и

хоз€йкой заводов - ≈катериной II. ѕроект был направлен в ѕетербург, но ответ  абинета был получен в Ѕарнауле только через год. †††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††”казом  абинета от 19 но€бр€ 1763 г. императрица пожаловала изобретател€ в "механикусы" с чином и званием инженерного капитан-поручика. Ёто означало, что ѕолзунову теперь было обеспечено жалование в 240 рублей годовых, с добавлением на двух денщиков и содержание лошадей он получал 314 рублей. ≈му было обещана награда в 400 рублей.

¬се это - немала€ милость. ќна еще раз свидетельствует о том, что императрица ≈катерина любила поддерживать свою славу покровительницы наук и искусств. Ќо размеры поощрени€ еще раз подтверждают, что значение изобретени€ ѕолзунова не пон€ли в ѕетербурге. ƒл€ подтверждени€ можно привести такой факт: когда тезка ѕолзунова »ван  улибин преподнес императрице сделанные им оригинальные часы, он получил в подарок 1000 рублей.  огда он сделал модель моста через Ќеву в один пролет, то был награжден такой же суммой и был осыпан другими поощрени€ми. ѕосле апробации моста  улибин получил в награду еще 2000 рублей. »ван  улибин, был конечно высокоодаренный механик, но все-таки его изобретени€ нельз€ поставить р€дом с машиной ѕолзунова.

√овор€ о роли и значении первого проекта "огненной машины" в мировой истории техники, следует с уверенностью за€вить следующее: †если бы ѕолзунов вообще ничего не построил и ничего не спроектировал, а только оставил бы набросок своего первого проекта, то и этого было бы достаточно, чтобы преклон€тьс€ перед его гениальным замыслом.

ѕока  абинет рассматривал проект двигател€, ѕолзунов, не тер€€ времени, работал над проектом второй очереди. ќн конструировал мощный тепловой двигатель на 15 плавильных печей. Ёто была уже насто€ща€ теплосилова€ станци€. ѕолзунов не просто увеличивал масштабы двигател€, а вносил в него р€д существенных изменений. ”же после того, как проект мощного двигател€ был закончен, ѕолзунову стало известно, что  абинет, ознакомившись с его первым проектом, присвоил ему звание механика и постановил выдать 400 рублей в награду, но никакого решени€ по существу вопроса не прин€л.

Ќесмотр€ на такую позицию  абинета, начальник  олывано-¬оскресенских заводов ј.».ѕорошин разрешил ѕолзунову приступить к исполнению первой очереди проекта. ¬ марте 1764 года ».».ѕолзунов предложил начать строительство большого теплового двигател€. ѕорошин согласилс€ с этим предложением. “ак на Ѕарнаульском заводе началось строительство первой в мире универсальной теплосиловой установки.

Ёто было серьезное решение, хот€ бы потому, что обойдетс€ машина ничуть не дешевле, чем постройка нового завода. ќт ѕолзунова потребовали за€вку на рабочую силу и материалы. ќн представил ее в конце марта. Ќо это была за€вка

уже на другую машину, более мощную, чем в первом проекте. ѕочему? ¬идимо, событи€ последних мес€цев заставили изобретател€ взгл€нуть на все иначе. —лишком дорогой ценой добилс€ он разрешени€ на постройку. ѕожалуй, вр€д ли

еще раз в жизни представитс€ така€ возможность...  онечно, ѕолзунов осознавал, что без достаточного опыта создать большую машину дл€ привода воздуходувных мехов, обеспечивающую 6-9 плавильных печей, дело нелегкое. » все-таки решилс€ на это.†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ††≈ще не приступив к строительству машины, изобретатель столкнулс€ с трудностью: отсутствие способных воплотить его замыслы людей и потребных дл€ строительства инструментов, механизмов. ѕредсто€ло построить первый в –оссии паровой двигатель, но не было ни специалистов, способных возглавить строительство, ни квалифицированных рабочих, знакомых с устройством подобных двигателей. —ам ѕолзунов, прин€вший на себ€ об€занности общего руководител€ работ, в какой-то мере решил проблему технического руководства, но именно, "в какой-то мере", потому что руководить одному человеку столь новым и сложным техническим предпри€тием было не под силу.

Ќе менее трудной оказалась и проблема подбора рабочих. “ребовались опытные модельщики, литейщики, кузнецы, слесари, стол€ры, обжигальщики, специалисты по медному и па€льному делу. ѕо подсчетам ѕолзунова в сооружении двигател€ должны были прин€ть непосредственное участие 76 человек, в том числе 19 высококвалифицированных мастеров. «аполучить таких специалистов на месте представл€лось невозможным. ќставалс€ единственный выход; вызвать специалистов с ”рала - насто€щей кузницы технических кадров.

“рудности в приобретении строительных инструментов и механизмов оказались еще более непреодолимыми. ѕо замыслу изобретател€ "вс€ машина должна быть сделана из металла", что неизбежно требовало наличи€ специального металлообрабатывающего оборудовани€, которым –осси€ почти не располагала. ƒело усугубл€лось тем, что строили двигатель на јлтае, а это был район с развитым меде- и сереброплавильным производством, но отсталой литейной, кузнечной и металлообрабатывающей техникой.

ѕредчувстви€ не обманули изобретател€.  анцел€ри€ полностью утвердила лишь соображени€ о потребном количестве материалов. Ќе жела€ тратить деньги на вызов опытных мастеров с далекого ”рала, заводское начальство выделило ѕолзунову четверых учеников, которых он знал и просил определить к нему, двух отставных мастеровых да четверых солдат дл€ охраны места строительства.

ќстальных мастеровых (свыше 60 человек)  анцел€ри€ постановила назначать в распор€жение ѕолзунова по мере надобности, "сколько, когда у него, ѕолзунова, работы случитьс€". ¬о врем€ строительства машины это "по мере надобности" €вл€лось источником посто€нных трудностей. –ешение канцел€рии выдвинуло перед изобретателем новые трудности. „етверо малолетних учеников - ќвчинников, Ћевзин, „ерницын и ¬€тченин - напоминали ему свою собственную юность, жизнь начинающего "механического ученика". ќтставные же мастеровые ћедведев и Ѕобровников с годами одр€хлели и настолько лишились сил, что за немощь их отстранили от заводской работы. “аким образом, вместо семидес€ти шести человек ѕолзунову вверили дес€терых. “олько потом определили еще несколько приписных кресть€н. Ќо и при таких обсто€тельствах изобретатель не


дрогнул, не отступил. ≈го дело было делом жизни.  огда пришлось выбирать между спокойным существованием заур€дного заводского служащего и полной трудностей, сопр€женной с риском жизнью механика-машиностроител€, он выбрал второе. ћашина строилась сразу в двух местах. ќтливка и обработка цилиндров, поддонов и других крупных частей производилась в одном из цехов Ѕарнаульского завода, где можно было использовать вод€ное колесо, токарные, плющильные (прокатные) станки, вододействующие молоты дл€ изготовлени€ сферических медных листов дл€ сборки котла; мелкие детали отливались и отковывались в помещении временно закрытого стекольного завода, где специально дл€ этой цели была построена небольша€ плавильна€ печь с кузнечным горном при ней. «авод находилс€ в верховь€х пруда, в трех верстах от поселка. Ёти версты ѕолзунову приходилось мерить не по разу в день. “ака€ нагрузка могла вымотать и здорового человека, а ведь у него развивалась чахотка...††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

†††††††††††††††††††† †††††††††††††††††††

¬нешний вид здани€, в котором помещалась машина ѕолзунова. ѕозднейша€ репродукци€ чертежа 1765 г.

ƒо сих пор вс€ заводска€ техника, в том числе вод€ное колесо, станки, выполн€лась в основном из дерева, металлических частей там было немного. ј тут предсто€ло построить огромную по тем временам, высотой 11 метров, машину почти целиком из металла, построить, как говор€т, с листа, не опробовав даже на модели. » это при нехватке опытных специалистов, нужных станков, инструмента. Ќекоторые станки и инструмент ѕолзунову приходилось изобретать буквально на ходу. ¬ начале строительства ѕолзунов допустил серьезную ошибку, из-за которой потер€л около двух мес€цев драгоценного летнего времени. –ади удешевлени€ машины он решил цилиндры отливать из сплава меди со свинцом, а водопровод - ные трубы и прочие мелкие детали - целиком из свинца. Ќа поверку оказалось, что они не обладали необходимым запасом прочности. ѕришлось начинать все сначала, дл€ чего просить дополнительно 224 пуда меди и 15 пудов

олова. ќлова на складе не оказалось,  анцел€ри€ распор€дилась закупить его у местных купцов, хот€ те, пользу€сь случаем, заломили цену выше обычной. Ќовые цилиндры (из сплава меди и олова) удалось отлить лишь в конце сент€бр€ - начале окт€бр€; их обточка и шлифовка внутренних стенок началась уже с наступлением зимы. 20 ма€ он донес, что к машине "литейною и токарною работою" изготовлено, кроме котла, уже до 110 частей "т€гостью" от одного до ста семидес€ти пудов кажда€. ќ размахе одних только токарных работ свидетельствует така€ цифра: в июле ѕолзунов сдал на склад 97 пудов медных опилок!

»так, части машины были в основном готовы. ¬ оставшеес€ до зимы врем€ предсто€ло построить дл€ нее здание, и в нем "крупно соединить", собрать машину. —делать это ѕолзунов пообещал к окт€брю. Ќадо сказать, что срок он себе назначил крайне малый.

—троили первый в мире тепловой двигатель на правом берегу пруда, недалеко от Ѕарнаульского сереброплавильного завода, р€дом с небольшим стекольным заводом. ƒл€ машины соорудили большой сарай, высотой с трехэтажный дом. ѕервыми приступили к работе землекопы. Ќа месте, где следовало установить машину, они вынули слой м€гкого грунта. Ќа ровную площадку уложили фундаментные брусь€. “еперь можно было наде€тьс€, что под т€жестью машины земл€ не начнет оседать. ѕостепенно выросли стенки печи подогрева котла. ¬низу сооружались механизмы дл€ подн€ти€ цилиндров и других т€желовесных деталей. ¬ыложили топку печи, пришел черед устанавливать паровой котел. Ћитого котла с толстыми стенками строители к этому времени так и не получили. —удьба прошени€ об изготовлении такого котла, посланного на ≈катеринбургский завод, оставалась неизвестной. ѕоложение становилось критическим. ѕосле долгих размышлений ѕолзунов прин€л решение о временной установке тонкостенного котла собственного изготовлени€. »ного выхода просто не было.† ¬с€ осень прошла в сборке машины. Ёти дни были самыми напр€женными дл€ строителей "огненной" машины. „его стоило собрать один лишь семисотведерный котел из отдельных листов с клепкой и пайкой швов, присоединить к нему разнообразную арматуру. Ќадо было подн€ть на высоту двух этажей 150-пудовые цилиндры, установить их точно по вертикали в заданных точках, собрать многометровую паутину труб, насосную установку, балансиры и т.д., все как следует закрепить, пропа€ть в сотне мест и т.д.

ќгромное перенапр€жение сил и работа в неотапливаемом помещении до самой ночи, когда холодные металлические детали машин обжигали морозом руки, подорвали здоровье ѕолзунова. »звестно, что с ма€ 1764 г. по август 1765 г. он трижды обращалс€ к лекарю Ѕарнаульского госпитал€ якову  изингу за помощью, т.к. был "одержим колотием в груди".

  7 декабр€ в основном была закончена сборка машины, и изобретатель решил произвести первый пробный ее пуск, испытать в работе. ¬место руко€тей воздуходувных мехов (строительство мехов еще не начинали) к балансирам передаточного механизма прикрепили св€зку бревен. ѕо тому, как машина будет поднимать такую т€жесть, изобретатель наде€лс€ определить ее мощность. » вот

настал долгожданный день первого пуска машины. –аботу начали раньше обычного. ¬ последний раз проверили регулировку пароводораспределительного механизма, надежность действи€ парового и вод€ного кранов.   полудню закончили осмотр всех механизмов и систем. ѕосле короткой передышки по команде залили воду в запасной бассейн, ручным насосом накачали ее в верхний резервуар.

Ќаконец, суета стихла. “ихо и немного чинно сто€ли и смотрели на "виновника" торжества. ¬от он резким движением подошел к топке, наклонилс€ и начал разжигать уложенные в ней еще со вчерашнего вечера дрова. —ухие березовые полень€ быстро разгорались, весело потрескива€ и разбрасыва€ искры. Ќаконец первые €зыки пламени лизнули тусклую медь парового котла. ѕрошло два томительных часа. ¬ода в котле начала закипать, выдел€€ все больше и больше пара. Ќаконец, с шумом и свистом пар ворвалс€ в цилиндр. Ѕалансир словно нехот€ качнул подвешенные к нему бревна. ѕотом в цилиндре что-то ухнуло, балансир вновь качнулс€. “отчас же, словно по команде, ожил поршень второго цилиндра. ¬се быстрее и быстрее двигались штоки поршней, легко раскачива€ привешенные к балансирным брусь€м т€желые бревна. Ќо ѕолзунов уже не видел этого. √уста€ пелена заволокла его глаза. Ѕольшой мужественный человек, которого не сломили никакие невзгоды жизни, плакал от радости.

Ќо при пуске вы€вилс€ и целый р€д недостатков (что совершенно естественно).††   их исправлению и приступил немедленно ѕолзунов.   этому времени он переселилс€ в квартиру при стекольном заводе, принадлежавшую ранее "стекл€нным мастерам" Ќе надо было тратить врем€ на дорогу из поселка и обратно. Ёто было, конечно, хорошо. Ќо плохо то, что теперь он пропадал у машины до тех пор, пока силы совсем не оставл€ли его. ј ведь наступила зима, в машинном доме в пору было хоть волков морозить, как он выдерживал там, трудно пон€ть. ƒомой возвращалс€ затемно, насквозь продрогший, еле передвига€ ноги, харка€ кровью. ј на утро, невзира€ на уговоры и слезы жены, снова спешил к машине, фанатично блест€ глазами на обмороженном, исхудавшем - краше в гроб кладут - лице. Ѕыло совершенно €сно, что, чувству€ близкий конец, он торопилс€ завершить начатое дело даже ценой жизни. Ќа лед€ных сквозн€ках лазил он с помощниками по лесенкам вокруг дышавшей холодом машины, что-то

без конца поправл€€, уплотн€€, подгон€€.  ороткого зимнего дн€ не хватало, прихватывали вечера. »звестно, что 30 декабр€ 1765 года ѕолзунов получил три пуда свечей.   марту, наконец, были доставлены на 8 лошад€х громадные крышки воздуходувных мехов, сделанные по проекту изобретател€. ќни были установлены, и машина, наконец, полностью собрана. ƒело оставалось за плавильными печами. ¬есной болезнь ѕолзунова усилилась. 18 апрел€ у него в очередной раз пошла горлом кровь, после чего он уже не смог подн€тьс€ с

постели. — беспощадной €сностью изобретатель пон€л, что до пуска машины ему не дожить. 21 апрел€ ѕолзунов продиктовал ¬ане „ерницыну (сам уже писать не мог) челобитную на им€ императрицы. "¬сепресветлейша€, державнейша€, велика€ государын€ императрица ≈катерина јлексеевна, самодержица всероссийска€, государын€ всемилостивейша€! Ѕьет челом механикус »ван

»ванович сын ѕолзунов о нижеследующем: сочиненный мною проект новой машины ¬аше »мператорское ¬еличество еще в 1763 году рассматривать и тем быть довольна соизволили. » дл€ в€щего мне и прочих по примеру моему в таковых полезных упражнени€х поощрени€ повелеть соизволили выдать мне в награждение 400 рублей. Ќо тех денег мне и поныне не выдано. » хот€ € той дачи получить не удостоилс€, ревность мо€ к службе не ослабла, и € вышеупом€нутую машину во всех членах еЄ сделал и в построенной фабрике собрав, поставил и к действию в плавильных печах привел в готовность, о чем главным над  олывано-¬оскресенскими заводами командиром генерал-майором и кавалером ѕорошиным с некоторыми горными офицерами уже засвидетельствовано. ѕри котором строении понес € немалую себе т€гость и в здоровье изнурение. ѕри всем же том машинном устроении из наход€щихс€ при мне механики ученики ƒмитрий Ћевзин, »ван „ерницын составление ее в членах нарочито пон€ли и производство знают и в чем-либо впредь повредившеес€ окажетс€, то поправить могут".

16 ма€ 1766 г. в шесть часов вечера в г. Ѕарнауле, на »ркутской линии (ныне ѕушкинской улице) ».».ѕолзунов скончалс€. ≈му было 38 лет. „ерез неделю после смерти ».».ѕолзунова, 23 ма€ (5 июн€) 1766 г., начались официальные испытани€ первого в мире теплового двигател€. ¬ первый же день испытатели пришли к заключению, что машина может приводить в движение мехи дл€ подачи воздуха к 10-12 печам.

ѕостроенный ѕолзуновым крупный двигатель значительно отличалс€ по конструкции от той машины, котора€ была описана им в первоначальном проекте 1763 г. ѕередача движени€ к машинам, которые должен был обслуживать двигатель, осуществл€лась с помощью балансиров. ÷епи, соедин€ющие поршни двигател€ с балансирами, дл€ большей прочности изобретатель сделал из отдельных железных стержней и шарнирными, т.е. такого типа, какие известны теперь как "цепи √алл€". ѕитание котла подогретой водой было автоматизировано. ѕолзунов придумал простой механизм, обеспечивавший сохранение воды в котле на одном уровне во врем€ работы двигател€. Ёто упрощало труд людей, обслуживающих машину.

„тобы дутье воздуха в плавильной печи было равномерным, ».».ѕолзунов изобрел аккумул€тор дуть€. ћехи подавали воздух не сразу в печи, а в большой €щик - "воздушный ларь", из которого непрерывна€ воздушна€ стру€ поступала в плавильные печи. ƒвигатель ».».ѕолзунова его современники называли "плавиленной фабрикой". ¬ысота машины составл€ла 10 метров, а цилиндров около 3 метров. “епловой двигатель развивал мощность в 40 лошадиных сил. —ооружение большой, невиданной машины в тех производственных услови€х, какие имел ».».ѕолзунов, €вл€лось подлинно героическим, почти сказочным подвигом. Ёто было поистине чудо, на которое способен только гений великого

русского народа. „еловек богатырских творческих дерзаний, солдатский сын ѕолзунов был воплощением свойственной нашему народу смекалки и упорства. ¬о врем€ первых испытаний теплового двигател€ обнаружились неполадки. ¬ ходе испытаний вы€снилось, что между поршн€ми (эмволами) и стенками цилиндров просачиваютс€ вода и пар, а насосы подают воду в недостаточном

количестве. ¬ызванный со «меиногорского рудника  озьма ‘ролов предложил заменить насосы рудничными водоподъемными. ѕривезли насосы со «меиногорского рудника, установили, результат получилс€ отличный. “ак было доказано, что машина ѕолзунова способна выполн€ть еще одну задачу - откачивать воду с рудника. ѕроживи ѕолзунов подольше, он, возможно, придумал бы, как с ее помощью приводить в движение станки и вообще "по воле нашей, что будет потребно исправл€ть".

— эмволами дело оказалось сложнее.  ожаное уплотнение быстро истиралось: испытани€ показали, что дл€ этого лучше подходит пробкова€ кора.

4 июл€ произвели п€тое и последнее испытание машины. ¬се механизмы и системы работали хорошо. «аводское начальство решило пустить машину в эксплуатацию. ѕолтора мес€ца длились испытани€. Ѕольшинство недостатков €вл€лись либо следствием упущений строительства, либо такими, какие невозможно было устранить при тогдашнем уровне развити€ техники. Ќо ни одного слова упрека не было сказано по поводу общей конструкции самой огнедействующей машины. ¬се до мельчайших подробностей предусмотрел и учел изобретатель! «акончились испытани€, но машина еще целый мес€ц простаивала без употреблени€. ¬ первых числах августа 1766 года наконец-то завершилось строительство плавильных печей, на 4 августа канцел€ри€ назначила пуск машины в эксплуатацию.

— раннего утра, нетерпеливо перемина€сь с ноги на ногу, у здани€ невиданной машины толпилс€ народ. —о всего Ѕарнаула собрались любопытные.   7 часам утра в топке котла уже клокотало плам€. “онкое посвистывание пара возвещало о готовности машины к работе. — минуты на минуту откладывали розжиг печей и начало первой плавки. Ѕолее шести часов машина работала вхолостую. ¬о втором часу пополудни прибыло все заводское начальство. ѕредсто€л торжественный момент задувки печей. Ќо торжество не состо€лось, т.к. в момент задувки поршень левого цилиндра неожиданно остановилс€ в нижнем положении, и машина замерла.

ѕри помощи блоков пришлось вынуть поршни из цилиндров, внимательно осмотреть тот и другой. ѕричину остановки все-таки не обнаружили. Ќа первый взгл€д все было в пор€дке. “олько после того, как погасили топку, выпустили из котла пар и произвели тщательный осмотр машины, обнаружилось, что ослабнувша€, видимо, еще в период испытаний гайка, позволила паровому

регул€тору повернутьс€ на значительно больший угол, чем то предусматривалось. ѕаровой регул€тор заклинилс€ и не поворачивалс€ в стороны. ѕри этом впускное окно оказалось закрытым, пар не имел доступа в цилиндр. ƒосадный недосмотр сорвал пуск машины, а ремонт отсрочил его еще на два дн€. 7 августа в шесть часов утра механизм пустили вновь, но на этот раз так и не дождались прибыти€ высокого начальства. ¬ два часа без вс€кой торжественности задули плавильные печи.††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† ƒень 7 августа 1766 года останетс€ в пам€ти людей на века. ¬ этот день была пущена в эксплуатацию перва€ паросилова€ установка, предназначенна€ дл€

непосредственного привода заводских агрегатов! ћашина безостановочно действовала более трех суток. «а это врем€ проплавили около 400 пудов руды. 10 августа машину остановили вновь. ”плотнитель, изготовленный из пробковой коры плохого качества, рассыпалс€ на крошки стал пропускать в цилиндр холодную воду. ѕришлось послать запрос на пробку в тобольскую и екатеринбургскую аптеки. »зыскива€ же выход из создавшегос€ положени€, временно использовали дл€ уплотнени€ кору березы.

¬се помыслы заводской канцел€рии были направлены на приобретение пробковой коры. Ќикто из технических руководителей заводов не додумалс€ пойти по другому пути: изменить конструкцию самого поршн€, сделать ее более совершенной.   тому же на многих рудниках округа действовали водоотливные насосы с поршн€ми из двух дисков, между которыми набивалась пенька дл€ уплотнени€. ѕоэтому своевременным было использование такого поршн€.

25 сент€бр€, с прибытием пробковой коры, машина была приведена в действие и работала с небольшими остановками до 10 но€бр€. ¬ этот день "пополудни в шестом часу во врем€ весьма пор€дочного и беспрерывного действи€ оказалось, за разгоранием под котлом кирпичных сводов, из одного котла не мала€ вод€на€ течь, так что оною имеющийс€ под котлом огонь загасило, чего ради принуждены оную машину купно и с плавильными печами остановить". Ќа этом машина ѕолзунова "работою окончилась".  отел, склепанный из тонкой листовой меди, оказалс€ слабым ее местом. ≈ще ѕолзунов указывал, что он к первоначальной пробе только годен, но сделать более прочный на Ѕарнаульском заводе не было возможности.

ќбщее врем€ полезной работы машины составило 1023 часа (42 суток и 15 часов). «а это врем€ было получено серебра 14 пудов 38 фунтов 17 золотников 42 доли, золота 14 фунтов 22 золотника 75 долей. «а вычетом всех расходов на постройку машины, оплату плавильщиков, даже 400 рублей награды ѕолзунову, чиста€ прибыль составила 11016 рублей 10,25 копейки. ј ведь машина работала менее полутора мес€цев, да и то не на полную мощность: обслуживала всего три печи. » тем не менее было решено, что в дальнейшем "пущать ее в действо, по изобилию в здешнем заводе воды, за нужно не признаваетс€". –ешение это подписал, как ни печально, начальник заводов ѕорошин, еще недавно гор€чий сторонник "огненной" машины.

ѕричина была, видимо, в том, что на  олывано-¬оскресенских заводах, как и во всей крепостнической –оссии, не было большой надобности в машинах. ѕодневольных дешевых рабочих рук хватало. “рагеди€ ѕолзунова заключалась в том, что он опередил свой век... ¬ 1784 году ƒжемс ”атт получил патент на универсальный тепловой двигатель, завоевавший вскоре всемирное признание. ј машина ѕолзунова, просто€в 15 лет 5 мес€цев и 10 дней, в марте 1782 года была разобрана.

††††††††††††

†† ††††††††††††††††††††††††

†††††††††††††††††††††††††††† ††»стори€ паровой машины

ѕерва€ попытка поставить пар на службу человеку была предприн€та в јнглии в 1698 году: машина —эйвери предназначалась дл€ осушени€ шахт и перекачивани€ воды. —ам изобретатель назвал ее "огневой машиной" и широко разрекламировал как "друга шахтеров". ƒл€ получени€ пара, приводившего машину в действие, требовалс€ огонь, но изобретение —эйвери еще не было двигателем в полном смысле этого слова, поскольку кроме нескольких клапанов, открывавшихс€ и закрывавшихс€ вручную, в нем не имелось подвижных частей.
ћашина —эйвери работала следующим образом: сначала герметичный резервуар наполн€лс€ паром, затем внешн€€ поверхность резервуара охлаждалась холодной водой, отчего пар конденсировалс€, и в резервуаре создавалс€ частичный вакуум. ѕосле этого вода - например, со дна шахты - засасывалась в резервуар через заборную трубу и после впуска очередной порции пара выбрасывалась наружу через выпускную. «атем цикл повтор€лс€, но воду можно было поднимать только с глубины менее 10,36 м, поскольку в действительности ее выталкивало атмосферное давление.
ѕерва€ удачна€ Ђпарова€ї машина с поршнем была построена французом ƒени ѕапеном, чье им€ чаще ассоциируетс€ с изобретением автоклава, который имеетс€ сегодн€ практически в каждом доме в виде кастрюли-скороварки.
¬ 1674 году ѕапен построил пороховой двигатель, принцип действи€ которого основывалс€ на воспламенении в цилиндре пороха и перемещении поршн€ внутри цилиндра под воздействием пороховых газов.  огда избыток газов выходил из цилиндра через специальный клапан, а оставшийс€ газ охлаждалс€, в цилиндре создавалс€ частичный вакуум, и поршень возвращалс€ в исходное положение под действием атмосферного давлени€.
ћашина была не очень удачной, но она навела ѕапена на мысль заменить порох водой. » в 1698 году он построил паровую машину (в том же году свою "огненную машину" построил и англичанин —эйвери). ¬ода нагревалась внутри вертикального цилиндра с поршнем внутри, и образовавшийс€ пар толкал поршень вверх.  огда пар охлаждалс€ и конденсировалс€, поршень опускалс€ вниз под действием атмосферного давлени€. “аким образом, посредством системы блоков парова€ машина ѕапена могла приводить в действие различные механизмы, например насосы.
†††††† ”слышав о паровой машине ѕапена, “омас Ќьюкомен, который часто бывал на шахтах в ¬ест  антри, где он работал кузнецом, и лучше чем кто-нибудь другой понимал, как нужны хорошие насосы дл€ предотвращени€ затоплени€

шахт, объединил усили€ с водопроводчиком и стекольщиком ƒжоном  алли в попытке построить более совершенную модель. ¬ 1705 году был выдан патент††† †“. Ќьюкомену на водоподъемную машину (рис.4), в которой впервые использовались цилиндры с поршнем. ¬ конструкции этой машины крылось

противоречие, которое не позвол€ло ей работать непрерывно: работа пара двигала поршень, который совершал полезное действие, но выдвинутый до конца поршень прекращал работу - необходимо было открывать клапан, выпускать пар и холостым ходом возвращать поршень в исходное положение.

–ис.4. ѕринцип действи€ машины Ќьюкомена

†† ѕерва€ парова€ машина была установлена на угольной шахте в —таффордшире в 1712 году.  ак и в машине ѕапена, поршень перемещалс€ в вертикальном цилиндре, но в целом машина Ќьюкомена была значительно более совершенной. „тобы ликвидировать зазор между цилиндром и поршнем, Ќьюкомен закрепил на торце последнего гибкий кожаный диск и налил на него немного воды.
ѕар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. Ќо при впрыскивании в цилиндр холодной воды, пар конденсировалс€, в цилиндре образовывалс€ вакуум, и под воздействием атмосферного давлени€ поршень опускалс€ вниз. Ётот обратный ход удал€л воду из цилиндра и посредством цепи, соединенной с коромыслом, двигавшимс€ наподобие качелей, поднимал вверх шток насоса.  огда поршень находилс€ в нижней точке своего хода, в цилиндр снова поступал пар, и с помощью противовеса, закрепленного на штоке насоса или на коромысле, поршень поднималс€ в исходное положение. ѕосле этого цикл повтор€лс€. ћашина Ќьюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей ≈вропе более 50 лет. ¬ 1740 году машина с цилиндром длиной 2,74 м и диаметром 76 см за один день выполн€ла работу, которую бригады из 25 человек и 10 лошадей, работа€ посменно, раньше выполн€ли за неделю. ¬ 1775 году еще больша€ машина, построенна€ ƒжоном —митоном (создателем Ёддистоунского ма€ка), за две недели осушила сухой док в  ронштадте (–осси€). –анее с использованием высоких ветр€ков на это уходил целый год. » тем не менее,

машина Ќьюкомена была далека до совершенства. ќна преобразовывала в механическую энергию всего лишь около 1 % тепловой энергии и, как следствие, пожирала огромное количество топлива, что, впрочем, не имело особого значени€,

когда машина работала на угольных шахтах. ¬ целом машины Ќьюкомена сыграли огромную роль в сохранении угольной промышленности: с их помощью удалось возобновить добычу угл€ во многих затопленных шахтах.
†††††††† ѕроект первой в мире паровой машины (рис.5), способной непосредственно приводить в действие любые рабочие механизмы, предложил 25 апрел€ 1763 года русский изобретатель ». », ѕолзунов, механик на  олывано-¬оскресенских горнорудных заводах јлта€. ѕроект попал на стол к начальнику заводов, который одобрил его и отослал в ѕетербург, откуда вскоре пришел ответ: "...—ей его вымысл за новое изобретение почесть должно". ѕарова€ машина ѕолзунова получила признание.††††††††

††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

††††††† †††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

„ертеж машины ѕолзунова†† †††††††††††††††††††††рис.5 ѕринцип работы паровой машины ѕолзунова

¬ отличие от машины Ќьюкомена, машина ѕолзунова производила работу непрерывно. »м были применены два цилиндра, поршни которых передавали работу на общий вал поочередно. “аким образом, ѕолзунов разнес условие отсутстви€ холостого хода между разными объектами, впервые выдвинув идею сложени€ работы нескольких цилиндров.  огда один цилиндр был в состо€нии холостого хода, - другой совершал работу. ѕолзунов предлагал построить вначале

небольшую машину, на которой можно было бы вы€вить и устранить все недостатки, неизбежные в новом изобретении. «аводское начальство с этим не согласилось и решило строить сразу огромную машину дл€ мощной воздуходувки.

ѕостройку машины поручили ѕолзунову, в помощь которому были выделены "не знающие, но только одну склонность к тому имеющие из здешних мастеровых

 

 

двое" да еще несколько подсобных рабочих. — этим "штатом" ѕолзунов приступил к постройке своей машины. —троилась она год и дев€ть мес€цев.  огда машина уже прошла первое испытание, изобретатель заболел скоротечной чахоткой и за несколько дней до завершающих испытаний умер.
23 ма€ 1766 года ученики ѕолзунова Ћевзин и „ерницын одни приступили к последним испытани€м паровой машины. ¬ "ƒневной записке" от 4 июл€ было отмечено "исправное машинное действие", а 7 августа 1766 года вс€ установка - парова€ машина и мощна€ воздуходувка - была сдана в эксплуатацию.
¬сего за три мес€ца работы машина ѕолзунова не только оправдала все затраты на ее постройку в сумме 7233 рублей 55 копеек, но и дала чистую прибыль в 12640 рублей 28 копеек.
10 но€бр€ 1766 года котел дал течь, и машина остановилась. Ќесмотр€ на то, что эту неисправность можно было легко устранить, заводское начальство, не заинтересованное в механизации, забросило творение ѕолзунова.
¬ течение последующих тридцати лет машина бездействовала, а в 1779 году тогдашние управители алтайских заводов отдали распор€жение машину разобрать, "наход€щуюс€ при оной фабрику разломать и лес употребить на что годен будет".
††††† ††ѕримерно в это же врем€ в јнглии над созданием паровой машины работал шотландец ƒжеймс ”атт. ¬ 1784 году англичанин ƒжеймс ”атт получил патент на универсальный паровой двигатель.

†††††††††††††††††††††††††††† –ис.6. –абота цилиндра паровой машины ”атта

„ерез двадцать лет усовершенствований ”атт получил, наконец, машину непрерывного действи€ (рис.6). ќн разнес противоречие в пределах одного объекта: закрыл цилиндр крышкой с сальником, теперь пар можно было подавать поочередно по обе стороны поршн€ - исчез холостой ход. –абочий ход в одной половине цилиндра был холостым ходом дл€ другой его половины. ††††††††††††††

† ††††††††Ќачина€ с 1763 года он занималс€ усовершенствованием малоэффективной пароатмосферной машины Ќьюкомена, котора€, в общем-то, годилась только дл€ перекачивани€ воды. ≈му было €сно, что основной недостаток машины Ќьюкомена состо€л в попеременном нагревании и охлаждении цилиндра.  аким

же образом избежать этого? ќтвет пришел к ”атту воскресным весенним днем 1765 года. ќн пон€л, что цилиндр может посто€нно оставатьс€ гор€чим, если до конденсации отводить пар в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Ѕолее того, цилиндр может оставатьс€ гор€чим, а конденсор холодным, если снаружи их покрыть теплоизол€ционным материалом.  роме того, ”атт сделал †еще несколько усовершенствований, окончательно превративших пароатмосферную машину в паровую. ¬ 1768 году он подал прошение о патенте на свое изобретение. ѕатент он получил, но построить паровую машину ему долго не удавалось. » только в 1776 году парова€ машина ”атта была, наконец, построена и успешно прошла испытание. ќна оказалась вдвое эффективнее машины Ќьюкомена.
¬ 1782 году ”атт создал новую замечательную машину - первую универсальную паровую машину двойного действи€.  рышку цилиндра он оснастил изобретенным незадолго до того сальником, который обеспечивал свободное движение штока поршн€, но предотвращал утечку пара из цилиндра. ѕар поступал в цилиндр попеременно то с одной стороны поршн€, то с другой. ѕоэтому поршень совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах.
ѕоскольку в паровой машине двойного действи€ шток поршн€ совершал т€нущее и толкающее действие, прежнюю приводную систему из цепей и коромысла, котора€ реагировала только на т€гу, пришлось переделать. ”атт разработал систему св€занных т€г и применил планетарный механизм дл€ преобразовани€ возвратно-поступательного движени€ штока поршн€ во вращательное движение, использовал т€желый маховик, центробежный регул€тор скорости, дисковый клапан и манометр дл€ измерени€ давлени€ пара.
«апатентованна€ ”аттом "ротативна€ парова€ машина" сначала широко примен€лась дл€ приведени€ в действие машин и станков пр€дильных и ткацких фабрик, а позже и других промышленных предпри€тий. “аким образом, парова€ машина ”атта стала изобретением века, положившим начало промышленной революции.
¬ 1785 году одна из первых машин ”атта была установлена в Ћондоне на пивоваренном заводе —эмюэла ”итбреда дл€ размалывани€ солода. ћашина выполн€ла работу вместо 24 лошадей. ƒиаметр ее цилиндра равн€лс€ 63 см, рабочий ход поршн€ составл€л 1,83 м, а диаметр маховика достигал 4,27 м. ћашина сохранилась до наших дней, и сегодн€ ее можно увидеть в действии в сиднейском музее "ѕауэрхауз".
ƒвигатель ”атта годилс€ дл€ любой машины, и этим не замедлили воспользоватьс€ изобретатели самодвижущихс€ механизмов.


 

 

 

 

 

 

 

 

—ѕ»—ќ  Ћ»“≈–ј“”–џ

1. www.Aomai.ab.ru/Books/Files/1998-01/02/pap_02.html

2. www.Free-time.ru/razdeis/!anziki/p_11.html.

3.  онфедератов ».я. »ван »ванович ѕолзунов. - ћ.-Ћ.: √осэнергоиздат, 1951. - 296 с.: ил.

4. «убков Ѕ.¬., „умаков —.¬. Ц Ёнциклопедический словарь юного техника Ц 2-е изд. Ц ћ.: ѕедагогика 1988г.

5. —авельев Ќ.я. јлтай - –одина выдающихс€ изобретений. - Ѕарнаул: јлтайкрайиздат, 1951. - 117 с.

6. Ўишкин ј.ƒ. —оздатель "огненной" машины (».».ѕолзунов). - —вердловск: —вердловское кн. изд-во, 1963. - 83 с.

7. Ѕородкин ѕ. –ассказы о ѕолзунове // јлтай. - 1977. - є 1. - —. 53-61.

8. ¬иргинский ¬.—. »ван »ванович ѕолзунов 1729-1766 /ќтв. ред. Ќ. .Ћаман. - ћ: Ќаука, 1989. - 165 с.,: ил.

9. ƒанилевский ¬.¬. ».».ѕолзунов: “руды и жизнь первого русского теплотехника. - ћ.-Ћ.: јЌ ———–, 1940.- 446 с.: ил., 18 л.ил., черт.

10. skbkontur.ru/personal/blink/triz.htm

11. —авельев Ќ.я. “ворец теплового двигател€ »ван »ванович ѕолзунов. - Ѕарнаул: јлтайкрайиздат, 1949. - 28 с.:ил.



»¬јЌ »¬јЌќ¬»„ ѕќЋ«”Ќќ¬ Ц ѕ≈–¬џ… –”—— »… “≈ѕЋќ“≈’Ќ»    »так, врем€, в которое ѕолзунов сделал свое замечательное изобретение, относитс€ к началу исто

Ѕольше работ по теме:

ѕредмет: »стори€

“ип работы: –еферат

найти  

ѕќ»— 

Ќовости образовани€

 ќЌ“ј “Ќџ… EMAIL: MAIL@SKACHAT-REFERATY.RU

—качать реферат © 2018 | ѕользовательское соглашение

—качать      –еферат

ѕ–ќ‘≈——»ќЌјЋ№Ќјя ѕќћќў№ —“”ƒ≈Ќ“јћ