Aurumasin (2)

Aurumasin

16.10.2006

Sisukord

Tiitelleht lk1
Sisukord lk 2
Mis on aurumasin lk 3
Aurumasina leiutamine ja selle arengu etapid lk 4-5

Mis on aurumasin

Aurumasin on masin, mille abil saab kasutada termaal energiat, mida leidub veeaurus, muutes selle mehaaniliseks tööks.
Aurumasinaid kasutati pumpades, lokomotiivides, aurupaatides, veomasinates ja teistes sõidukites. Aurumasinad olid hädavajalikud tööstuslikule revulutsioonile. Auruturbiinid , põhimõtteliselt aurumasina tüüp, mida kasutatakse veel tänapäevalgi elektri tootmisel, kuid vanemad tüübid on välja vahetatud elektriliste ja sissepõlemis mootorite vastu, kuna nende kasutegur on suurem.
Aurumasin vajab boilerit vee keetmiseks, et toota veeauru. Auru paisumine paneb tööle turbiinilabad, mille liikumist saab rakendada rataste liikuma panemiseks ja sõidukite liigutamiseks.
Aurumasinate eeliseks on see, et kuuma- allikana võib kasutada mistahes sooja-allikat, et saada auru. Levinuimaks sooja-allikaks on tuli, mille kütuseks on puit, süsi või õli.

Aurumasina leiutamine ja arengu etapid

Esimene teadaolev aurumasin leiutati Aleksandria leiutaja poolt 1. sajandil p.k.r. Selle nimi oli aeolipile., kuid seda kasutati vaid mänguasjana.
Esimene aurumasin (aeolipile) leiutati 1. sajandil.
1663. aastal avaldas Edward Somerset, Worchesteri 2. markii , oma aurumasina plaanid. Ajaloolased pole kindlaks teinud, kas ta seda masinat ka rakendas, kuid arvatakse, et ta kasutas seda vee pumpamiseks Vauxhalli majas .
Umbes 1680. aastal ehitas prantsuse füüsik Denis Papin, Gottfried Leibnizi abiga, luude pehmendamise kambri, mis töötas auru jõul. Hilisematel masinatel olid ka auru vabastamiseks ventiilid , et takistada masina lõhkemist. Papin jälgis ventiili rütmilist liikumist ning kavandas kolvi ja silindriga mootori. Ta pani oma avastuse paberile, kuid ta ei ehitanud seda mitte kunagi valmis. Insener Thomas Savery kasutas hiljem Papini loodud kavandeid, et ehitada maailma esimene töötav aurumasin.
Esimene kolviga aurumasin, leiutatud 1690 aastal Denis Papini poolt.
Esimesed varajased tööstuslikud aurumasinad konstrueeriti Thomas Savery poolt 1698 . aastal, kuid hoopis 1712 . aastal demonstreeriti Thomas Newcomeni aurumasinat kui esimest töötavat ja praktilist tööstusliku masinat.
Newcomeni aurumasin.
Newcomen ja Savery arendasid koos välja vaakum põhimõttel töötava masina. Esimesed tööstuslikud ülesanded sellel masinal oli vee pumpamine sügavatest kaevandus šahtidest. Šahtide pumpades liikus edasi-tagasi tala, mis olid ühendatud vardaga, mis laskus šahti pumba kambrisse . Varda võnkumine suunati pumba kolbi, mis liigutas vett läbi kontrollventiilide šahtidest välja. Varajased Newcomeni masinad tegutsesid nii aeglaselt, et ventiilid avati ja sulgeti käsitsi.
Newcomeni ja Savery vaakum-masin.
Humprey Gainsborough ehitas kondenseerumisel põhineva aurumasina 1760. aastal, mida ta näitas James Wattile. 1769 aastal Watt patendeeris esimesed märkimisväärsed uuendused Newcomeni tüüpi vaakum-masinale, mis tegid selle palju tõhusamaks. Watti “hüpe” seisnes selles, et ta eraldas kondenseerumise faasi vaakum-masinas hoopis eraldi kambrisse, kuid samas hoides kolbi ja silindrit auruga samal emperatuuril. James Watt koos oma äripartneri Matthew Boultoniga arendas need patendid Watti aurumasinasse Birminghamis, Inglismaal. Watti aurumasina tõhususe suurenemine viis selle üldise aksepteerimiseni ja tööstuses kasutamiseni.
Järgmine uuendus tõhususe suurendamiseks tuli ameeriklaselt Oliver Evansilt ja inglaselt Richard Trevithickilt. Nad kasutasid uuendusena suure survega auru. Trevithick ehitas edukalt tööstusliku kõrgrõhuga masina, mida tuntakse ka Cornishi masinana. Surve suurenemisega tuli ka suurem plahvatusoht , sest masinad ei suutnud sellele suurele survele vastu pidada ja lõhkesid. Kõige tähtsam viimistlus selle suure survega aurumasina juures oli ohutusventiil, mis lasi välja üleliigse surve.
Nicolas -Joseph Cugnot demonstreeris esimest niiöelda automobiili, mis liikus auru jõul. Auto küll ei olnud eriti edukas, kuid kasulikuks osutus see mootor hoopis aurutraktorite peal, mis osutus suureks abiks farmitöödel.
1802. aastal ehitas William Symington esimese praktilise aurupaadi ja 1807. aastal kasutas Robert Fulton Watti aurumasinat, et liikuma panna esimene kommerts aurupaat. 21. veebruaril 1804. aastal demonstreeriti esimest auru jõul liikuvat vedurit Lõuna-Walesis. Seda demonstreeris Richard Trevithick.
5