Главная » Наука и технологии » Изобретатель паровозов. Часть 1

Изобретатель паровозов. Часть 1

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestmail

Изoбрeтaтeль пaрoвoзoв. Чaсть 1

Изoбрeтeниe Джeймсoм Уaттoм пaрoвoй мaшины, oзнaмeнoвaлo сoбoй втoрoй этaп прoмышлeннoй рeвoлюции в Aнглии. Имeннo oб этoм изoбрeтeнии Мaркс пoзжe скaжeт — унивeрсaльный двигaтeль прoмышлeннoсти и трaнспoртa.

Прoмышлeннaя рeвoлюция пoвлeклa зa сoбoй рaзвитиe кaмeннoугoльнoй прoмышлeнoсти. Ужe нaчинaя с 16 вeкa Aнглия, зaнимaлo пeрвoe мeстo пo дoбычe кaмeннoгo угля. К кoнцу 18 вeкa в Aнглии дoбывaлoсь дeсять миллиoнoв тoнн кaмeннoгo угля, кoтoрый испoльзoвaлся нe тoлькo в быту, в кaчeствe истoчникa тeплa, нo и в прoмышлeннoсти.

В кaмeннoугoльнoй прoмышлeннoсти были зaняты дeсятки тыщ рaбoчиx. Дoбычa угля oсущeствлялaсь вручную с пoмoщь кирки, кaйлa, лoмa, клиньeв и мoлoтa. Инoгдa для дoбычи примeнялись пoрoxoвыe зaряды. Дoбытый угoль пoднимaлся нa пoвeрxнoсть вручную в плeтeныx кoрзинax. Эту томную рaбoту выпoлняли дeти и жeнщины, пoлучaя зa этo грoши.


Низкaя прoизвoдитeльнoсть ручнoгo спoсoбa дoбычи привeлa к ввeдeнию мexaнизaции. Пoявлялись ручныe и кoнныe вoрoты для пoдъёмa угля. Ручныe, кoнныe и пaрoвыe нaсoсы, для oткaчки грунтoвыx вод. Вообще все это позволяло осваивать больше глубокие месторождения.

Несчастные случаи были неотъемлемой частью горных работ. Нередко бывали обвалы. В шахтах было душно, вентиляции не было, а скапливавшийся в шахтах рудничный газ (смесь воздуха с метаном) нередко приводил к взрывам и пожарам. До конца 18 века на шахтах сохранялась должность подпальщика, коий отыскивал скопления рудничного газа и поджигал его вручную с помощью длинноватой палки и горящей лучины на конце, всякий раз рискуя жизнью.

К 1780 году выплавка чугуна в Англии составляла 40 тыс. т., к 1790 г. она достигнула 80 тыс. т. и еще раз удвоилось за последнее десятилетие. Великобритания еще отставала по выплавки чугуна от РФ, но обгоняла все другие страны Европы. В начале 19 века Великобритания обогнала и Россию. Основное потребление железа в Англии покрывалось за счет ввоза, это обуславливал старенькый способ выработки. Ситуация поменялась после изобретения Генри Кортом нового метода переплавки чугуна в железо способом пудлингования.

В конце 18 века британский механик Генри Модсли сконструировал токарно-винторезный станок с самоходным суппортом. Это сделало предпосылки для других усовершенствований металлообрабатывающих станков. Такая вкратце картина промышленности Англии на рубеже 18 и 19 веков.

Джордж Стефенсон родился 9 июня 1781 года в графстве Нортумберленд (Северо-Восточная Великобритания) в поселке Вайлем рядом с центром каменноугольной индустрии Ньюкасл-на-Тайне (современный Ньюкасл).

Джордж был вторым в семье после брата, а после Джорджа родилось уже четверо детей.

Отец Джорджа прежний шахтер, был кочегаром при паровых машинах. Из-за его работы семья Стефенсонов нередко переезжала с место на пространство. Старый Боб получал 12 шиллингов в неделю, это числился достаточно высокий заработок для рабочего. Невзирая на это, мясо в их семье подавалась к столу всего лишь по воскресеньям.

Вскоре семье пришлось перебираться к месту новейшей работы отца в поселок Дьюли Берн. Тут отцу платили меньше, и в возрасте восьми годов маленькому Стефенсону пришлось идти работать пастухом на ферму. Когда Джорджу исполнилось 10 лет, хозяйка фермы стала использовать его в качестве батрака. Сбежав от хозяйки, он устроился сортировщиком угля. Позднее он стал погонщиком лошадки при конном вороте, поднимавшем уголь из шахты. Так длилось несколько лет. В четырнадцать он начал работать коллективно с отцом помощником кочегара.

Джордж интересуется устройством паровой машины, помогает папе чинить её. К пятнадцати годам он стал зарабатывать столько же, сколько и его отец. В семнадцать годов Джордж стал младшим механиком на Ньюбернских копях и еще отец стал подчиненным у отпрыска. Должность обязывала научиться читать и писать, обладать арифметикой. Так Джордж в первый раз в своей жизни пошел в школу в 17 годов!

В 1801 году Джордж Стефенсон еще работал в Блэк Кэллертоне машинистом-тормозильщиком при подъемной паровой машине и зарабатывал фунт в неделю, средств не хватало и он занимался подработкой на дому. Джордж с умопомрачительной легкостью овладевал разными ремеслами.

В Англии занятой войной с Францией и помощью союзникам росли цены и налоги. Это серьезно чувствовали трудящиеся и естественно семья Стефенсонов. Всего лишь после заключения мирного контракта с Францией в 1802 году трудящиеся Англии смогли вздохнуть с облегчением. Цены на хлеб снизились, закончились призывы в армию и флот.

Джорджу удалось скопить некие сбережения и купить маленький домик рядом с работой. В 1802 году он женился на дочери фермера Фанни Хендерсон.

Чтоб сводить концы с концами Стефенсон занимается починкой обуви, разгружает балласт с кораблей, чинит часы, содержит огород. Изобретательством он занимается параллельно. В 1803 году у Стефенсонов рождается первенец Роберт.

В 1806 году после скорой кончины новорожденной дочери погибает и жена Стефенсона. Здоровье ее было подорвано томными условиями жизни. Стефенсон оставляет отпрыска в надежных руках, а сам отчаливает в Шотландию в город Монтроз на прядильную фабрику, где требовался механик. Скопив 28 фунтов, в 1807 году он отправился домой в Нортумблеренд.

Когда он возвратился домой, то застал ослепшего отца. Струя пара выжгла ему глаза. Капиталисты-работодатели оставили отца Стефенсона на произвол судьбы. Пенсий по инвалидности в те годы для трудящихся не предусматривались.

Великобритания в это время развязала новейшую войну с Францией. Положение рабочего класса Англии ухудшалось. Уплатив долги родителей, Стефенсон взял их к для себя.

На этом злоключения Стефенсона не оставили, он был призван в армию, но положение его семьи не позволяло идти на военную службу, потому на оставшиеся деньги Стефенсон нанял заместителя (такая вероятность была предусмотрена английскими законами).

Из-за отсутствия денег Стефенсон не смог уплыть с семьей в Америку (многие люди в те годы в поисках наилучшей жизни стремились за океан, в том числе и из Англии). Ему пришлось подписать контракт с Уэст-Мурскими копями по обслуживанию паровых машин. Своими новаторскими внедрениями он привлек внимание управляющего Додса. В 1812 году после погибели от несчастного случая головного механика копей, Стефенсон занял его пространство. Дом Стефенсона в Уэст-Муре перевоплотился в экспериментальную мастерскую и одновременно в библиотеку.

Это были томные времена для всей трудящейся Англии, шла война с Наполеоном, капиталисты использовали машины, чтоб урезать права рабочих, а рабочие отвечали с не наименьшей агрессивностью (луддиты, террористы).

Повышение глубины угольных шахт привели к тому, что участились взрывы от скопления метана. Погибали люди, шахты заваливало. Капиталисты несли убытки, с этим надо было что-то делать. В Сандерленде даже организовали общество по предотвращению подземных взрывов. Велись работы по созданию безопасных ламп для шахт.

Стефенсон с ассистентами разработал три вида ламп для шахт, пламя коих не соприкасалось напрямую с наружной атмосферой, а при помещении в среду, заполненную подземным газом, гасла от переизбытка товаров горения и нехватки кислорода. Одна модель оказалась успешной и вошла в практику. Лампу той же конструкции на теоретическом уровне обосновал в 1815 году Хэмфри Дэви, выступая в царском обществе. У безопасной рудничной лампы появилось сходу два изобретателя — Стефенсон и Дэви.

Внедрение взрывобезопасных ламп уменьшило риск взрывов, но привело к тому, что обладатели шахт начали экономить на вентиляции, что негативно сказалось на здоровье рабочих.

Изобретательская деятельность Стефенсона на этом не завершилась. Он обратил свой взгляд на железные дороги.

В 1811 году протяженность рельсовых путей на конной тяге в Англии составляла 300 км.

Вначале рельсы были деревянными и даже не имели шпал. Приблизительно в 1630 году, горный инженер Боумонт, обладатель копий, впервые в Англии выдумал поперечины — предшественницы современных шпал. Поперечины в староанглийской горнозаводской терминологии назывались германским словом «трэм» — бревно, а слово трамвай означало не что другое, как лежневый путь. Колея служила только для уменьшения трения колес. Тяга на таких лежневых путях была конной.

В конце 18 века древесные лежни стали покрывать металлическими набойками, но данный метод не получил развития из-за неэффективного метода выплавки чугуна на древесном угле. Новейший эффективный способ выплавки позволил перейти абсолютно на чугунные рельсы.

Одного стандарта рельсов не было. Чаще применялись уголковые рельсы, т.к. на их выплавку уходило меньше металла. По таким плоским рельсам могли ездить повозки (с конной тягой) с обыкновенными колесами.

Стефенсон отдавал предпочтение грибовидным рельсам, т.к. считал их способными выдержать динамические нагрузки. Он желал поставить на рельсы не всего лишь состав вагонов, но и «путеходную машину».

Паровая тяга на рельсовом транспорте делилась на два вида по принципу деяния: самоходная и несамоходная (стационарный паровой движок и лебедка). Многие изобретатели пробовали реализовать свои проекты самоходной паровой повозки. Вообще все они оставались в целом невостребованными.

Ассистент Ватта, Мёрдок, сконструировал трехколесную паровую телегу, которая могла успешно двигаться в течение длительного времени, но опыты Мёрдока были прерваны. Его опыты продолжил изобретатель Ричард Тревитик, ставший позднее создателем первого действующего парового автомашины и первого паровоза ( 1804 г, скорость до 26 км/ч) .

Тревитик изобретет усовершенствованную версию паровоза, который назовет «Излови меня, кто сможет». Капиталистов Англии проект Тревитика тогда не заинтриговал. Изобретатель уехал в Южную Америку, но и там оказался не у дел. Разоренный он возвратился в Англию и умер на одном постоялом дворе.

Применение паровозов и в исключения чугунных рельс во времена Тревитика было уже очень дорого, а соответственно нерентабельно. Внешнее положение Англии тоже было шатким, непонятно чем могла обернуться война с Францией и континентальная блокада, потому дельцы с большой осторожностью финансировали рискованные предприятия. В большой степени тормозило развитие стальных дорог лоббирование их строительства со стороны судовладельцев, осуществлявших междугороднее сообщение по каналам.

Первой работающей жд линией стала «чугунка» соединившая накапливай Мидлтона с Лидсом. Паровоз, возивший по ней грузы был, системы Бенкинсопа-Мёррея, с зубчатыми ведущими колесами.

К 1813 году Хедли, Форстер и Хэкуортна практике обосновали, что гладкие колеса не скользят по гладким рельсам. Это значительно упрощало конструкцию и паровоза и рельсов

Личный первый паровоз Стефенсон выстроил в 1814 году, его собирали около 10 месяцев вручную. Имя паровозу было дано «Блюхер» в честь прусского предводителя сражавшегося против Наполеона. Сначала паровоз развивал скорость 6 км/ч, передвигая состав весом до 30.5 т. Но после неких усовершенствований паровоз стал наименее шумным и более мощным.

2-ой паровоз Стефенсона увидел свет в 1815 году. Снаружи- и внутриполитическая обстановка содействовала изобретателю. Империя Наполеона разваливалась, Английские промышленники ожидали роста производства и новых прибылей, потому начались вложения в изобретательство и усовершенствования. 2-ой паровоз Стефенсона имел ряд усовершенствований (спаренные оси соединялись цепью, зубчатая передача заменена шатунно-кривошипной) .

В 1816 году Стефенсон строит 3-ий паровоз «Киллингуорт», ставший первым типовым локомотивом.»Киллингуорт» разгонялся до 10 км/ч с составом до 50 т. Современник Стефенсона писал о его локомотивах, что «они способны затмить по силе и скорости любе животное, а для поставленных перед ними задач не было провозов лучше, чем Стефенсона».

Немаленькой заслугой Стефенсона было то, что он коллективно с паровой тягой совершенствовал и рельсовый путь, т.е. рассматривал жд транспорт паровоз и дорогу в целом. В то определенное время заплатить за патент могли всего лишь богатые люди, а не мастера из народа. Потому изобретателям приходилось обращаться к меценатам, какие любезно соглашались помочь изобретателям на маленьких условиях, основная часть прибыли шла в их кармашек и их имя ставилось первым в заглавии изобретения. Так мир получил изобретения Буолтона и Уатта, Вивьена и Тревитика, а так же стык рельс внахлестку в косую и новейшую форму рельсовых подушек Лоша и Стефенсона.

Большую научно-опытную работу Стефенсон провел со своим другом и тоже изобретателем Николасом Вудом, будущим наставником его отпрыска Роберта. Они пришли к выводу, что паровая тяга более эффективна на прямых и горизонтальных участках дороги, потому все неровности пути должны быть по ресурсы сглажены. Так же Стефенсон был приверженцем стальных рельс, но железные рельсы в те времена были дороги, как и мероприятия по выравниванию дороги.

Квакер и бизнесмен Эдуард Пиз решил выполнить проект Стоктон-Дарлингтонской дороги общего предназначения, но для грузовых перевозок. Проект добивался больших финансовых вложений, потому понадобилось организовать целую компанию пайщиков Стоктон-Дарлингтонской дороги.

Проект дороги от угольных копий Уиттона до Стоктона должен был быть одобрен парламентом, но в палате лордов законопроект застрял, т.к. мешал большим землевладельцам охоте на лисиц в заповедных местах. Тяжба шла вплоть до весны 1821 года. Интенсивными противниками были те, кто вложился в каналы и средства гужевого транспорта и землевладельцы, опасавшиеся падения ренты на землю в отдалении от стальных дорог.

Тем не наименее билль прошел и был санкционирован владыкой Георгом IV.

Закладка дороги состоялось 23 мая 1822 года в Стоктоне. Изобретателю длительно пришлось убеждать компанию в необходимости стальных рельсов и паровозов. Удалось достигнуть того, что дорога станет уложена железными рельсами наполовину, т.к. они стоили в 2 раза дороже металлических, а паровозы использовались только на нескольких частях пути. Новаторством дороги стало то, что она должна была быть применена и для перевозки пассажиров. Соответственная поправка к биллю была принята парламентом в 1823 году, а Стефенсона назначили инженером компании.

В 1823 году Стефенсоном, Пизом, Ричардсоном и Лонгриджем был основан Бедлингтонский железоделательный завод, производящий паровозы. Фирме дано заглавие Стефенсон и Ко. Данный завод был первым в рассказы предприятием транспортного машиностроения. В 1824 году он начал свою работу.

Проворный Пиз настоял, чтоб компания заказала три паровоза нового типа в ньюкасловском заводе Стефенсона. Заглавие паровоза «Передвижение (Локомоушен)». Строительство дороги продлилось 2 года с 1823 по 1825 гг. Общая протяженность составила 56 км. Проект обошёлся в 250 тыщ фунтов стерлингов, т.е. 4500 за километр. Это некординально превышала стоимость конной дороги.

27 сентября 1825 года состоялось открытие дороги. Поезд состоял из 34 «вагонов» — открытых грузовых повозок с продуктами, плюс повозка люкс с пассажирами. Поначалу состав втащили и спустили с горы лебедкой на паровой тяге. Потом к составу был прицеплен паровоз №1, управлял которым сам Стефенсон. На неких участках паровоз разгонялся до 24 км/ч с грузом и в полном порядке приехал в Стоктон. На пересадочных станциях в повозки набился люд, около 600 человек, но паровоз совладал и с этой задачей, перевезя в итоге 80 т. груза.

Стоктон-Дарлингтонская дорога, как в основном вообще все железные дороги того времени, оставалась дорогой со смешанным видом тяги. Парламентский действие позволял пользоваться ей всем кому не лень, что мешало провозу грузов, но и кампания в накладе не осталась, став большим перевозчиком экспортного угля. Началом отсчета же отчета вправду паровозного транспорта нужно везти от сооружения Манчестер-Ливерпульской дороги, конкретным участником строительства которой стал инженер-изобретатель Джордж Стефенсон.

Продолжение следует…

К.Поляков, И.Ильясов

Источник:

В.С.Вергинский «Джордж Стефенсон» (1964)

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestmail
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
Регистрируясь либо нажимая кнопку «Комментировать», я принимаю пользовательское соглашение (Политику конфиденциальности) этого сайта и подтверждаю, что ознакомлен и согласен с политикой конфиденциальности.

Оставить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш email нигде не будет показан

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: