Первый запуск паровой машины ползунова где
Перейти к содержимому

Первый запуск паровой машины ползунова где

  • автор:

Иван Ползунов – создатель «огненного двигателя»

Автором одного из самых прорывных изобретений человечества — паровой машины — во всем мире считается англичанин Джеймс Уатт, механик из университета в Глазго. Если спросить об авторстве этого агрегата у нас в России, то подавляющее большинство тоже, наверняка, укажет на жителя туманного Альбиона. Обидно — ведь первенство в изобретении парового двигателя принадлежит именно России. Дж. Уатт пользуется мировой славой, а русский гениальный изобретатель Иван Ползунов, сделавший этот двигатель на 18 лет раньше англичанина, фактически забыт на родине.

Русский самородок Иван Иванович Ползунов появился на свет в семье солдата в 1729 г. в Екатеринбурге. Употребляя современную терминологию, можно сказать, что родился он и рос в центре крупнейшей на тот момент промышленной агломерации. История города началась с указа Петра I, повелевшего заложить на Урале металлургический завод. Исполняя указ самодержца, историк, экономист и государственный деятель В.Н.Татищев, а также инженер и металлург В.Г. де Генин после долгих поисков нашли превосходное место для завода. И весной 1723 г. года на берегах реки Исеть развернулось строительство самого большого в России железоделательного завода.

Датой же рождения города Екатеринбурга стал день 7 (18) ноября 1723 г., когда в цехах был осуществлен пробный пуск кричных боевых молотов. Сам завод в первые годы своего существования превосходил по технологической оснащенности все иные металлургические предприятия не только страны, но и мира.

В общем, металлургия предопределила жизненный путь Ивана Ползунова. После окончания арифметической школы в 1742 г. он был определен «механическим» учеником на завод к мастеру Никите Бахореву. В 1749 г. молодого горнозаводского специалиста перевели на Колывано-Воскресенские заводы Алтая, где добывались драгоценные металлы для казны. Толковому работнику Ползунову начальство поручило произвести разведку залежей руды в окрестностях реки Чарыш. Иван Ползунов блестяще справился с поручением — сделал карту рудников и произвел математические расчеты. Вскоре с учетом его прикидок началось строительство нового завода.

Работая на алтайских заводах, Ползунов стал крупнейшим специалистом-механиком. Все свободное время он проводил за техническими книгами, которые пачками выписывал из столицы. Знания требовали практического применения. И в 1754 г. молодой изобретатель построил для нужд завода «вододействующую лесопилку». Делом жизни Ползунова стало создание «огненного двигателя» — первой в мире универсальной промышленной паровой машины. Работая в центре алтайской горнорудной промышленности и зная нужды производства, Ползунов задался целью «пресечь водяное руководство». Т.е. отказаться от исключительно использования водяного колеса — источника энергии для работы воздуходувных мехов и молотов для ковки металла. Бесконечные расчеты, чертежи, схемы и опыты.

В 1763 г. проект был завершен и подан на рассмотрение заводскому начальству, которое направило бумаги в столицу. Через год (рекордно короткий срок, если учитывать тогдашнюю скорость прохождения документов и принятия решений) «прожект» Ползунова получил «милость» императрицы, которая в восторге назвала уральского изобретателя «техническим феноменом». Своим распоряжением она произвела его в «механикуса с чином и званием инженерного капитан-поручика», приказала выделить денежное вознаграждение в 400 рублей и, по возможности, направить для учебы в Академию наук. И, главное, дала «добро» на реализацию проекта, приказав «людей давать столько, сколько у него работы случится».

В 1764 г. Ползунов приступил к строительству машины. Ее размеры впечатляли — металлическая махина собиралась в «машинной хоромине», высотой в 18,5 метра, при этом некоторые детали агрегата весили более двух с половиной тонн. Сохранившиеся чертежи позволяют понять принцип работы первой в мире паровой машины. Вода разогревалась в котле, склепанном из металлических листов. Пар поступал через распределительные устройства в два вертикальных трехметровых цилиндра, поршни которых действовали на коромысла. Эти коромысла были связаны с мехами для поддува рудоплавильных печей, а также с водяными насосами-распределителями. Котел автоматически снабжался подогретой водой. Было предусмотрено использование отработанного пара.

13 месяцев непрерывной работы, требовавшей от изобретателя полной отдачи сил и нервной энергии, подорвали его здоровье. В результате скоротечной чахотки русский гений в возрасте всего 38 лет скоропостижно скончался 6 мая 1766 г., не дожив буквально несколько дней до пуска своего детища.

На испытаниях паровая машина показала блестящий результат — плавка металла продолжалась целые сутки. В течение нескольких месяцев она исправно обслуживала заводские рудоплавильные печи. За это время она не только окупила затраты на свое строительство (7 200 рублей), но и дала свыше 12 тысяч рублей прибыли. Потом начались проблемы — потек котел, появилась течь между поршнями и стенками цилиндров. Технически малограмотные работники не знали, как устранить естественно возникшие в ходе эксплуатации неисправности. Обернули было поршни берестой, чтобы устранить зазоры, но береста, понятное дело, весьма непрочный материал. Машина окончательно стала и, простояв в бездействии 15 лет, была разобрана, а детали ее сданы на склад. Ползуновскую паровую машину в России больше не строили. Лишь в 1825 г. для Барнаульского металлургического музея изготовили ее модель, которая сохранилась до наших дней.

А что же Дж. Уатт? В 1784 г. он запатентовал свой универсальный тепловой двигатель. К 1800 г., к моменту завершения срока патента, дававшего Уатту монопольное право строить такие машины, фирма «Уатт и сыновья», в которой капиталами участвовал бирмингемский промышленник М.Болтон, выпустила 250 паровых машин. Ну, и, конечно, всемирное признание и память благодарных потомков. Может быть, и у нас в России все-таки когда-нибудь воздадут по заслугам своему техническому гению — Ивану Ивановичу Ползунову?

Пароатмосферный двигатель И. И. Ползунова

Ползунов Иван Иванович (1729–1766) – выдающийся изобретатель, российский теплотехник, создатель первого в мире пароатмосферного двигателя для приведения в действие заводских механизмов.

Макет паровой машины И.И. Ползунова. Алтайский краеведческий музей

В XVIII в. производственные процессы горно-металлургической промышленности Алтая, как и всей России, находились в полной зависимости от работы водяного колеса – основного источника энергии. Задавшись целью «водяное руководство пресечь», И. И. Ползунов в апреле 1763 г. представил начальнику Колывано-Воскресенских заводов А. И. Порошину проект «огненной машины». Идею пароатмосферного двигателя он, скорее всего, взял из книги И. А. Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу…» (СПб, 1760). Но двигатель Ползунова коренным образом отличался от английских, Т. Севери и Т. Ньюкомена, которые были одноцилиндровыми и пригодными лишь для откачки воды из шахт. Двигатель И. И. Ползунова состоял из двух цилиндров, был ориентирован на непрерывное действие, отвечал требованиям универсальности применения – он мог подавать дутье в печи, откачивать воду.

Проект пароатмосферной машины И. И. Ползунова состоял из трех документов: докладной записки, описания оригинальной огнедействующей машины и ее чертежа. Докладная записка содержала анализ недостатков старой энергетики, неизбежных при использовании гидротехники; предложение «сложением огненной машины водяное руководство пресечь»; практические указания о том, что «вся машина должна быть сделана из металла» и требования к квалификации работников, необходимых для построения машины. В своем проекте И. И. Ползунов давал физическое обоснование работы огнедействующей машины. Он писал: «За главные в машине члены следственно предпочесть: воздух, воду и пар, которые в беспрерывном действии машину содержать повинны».

Машина, изобретенная И. И. Ползуновым, состояла из следующих основных частей: котельная установка, пароатмосферная машина, водяная коммуникация, передаточный механизм, воздуходувная установка. Паровой котел, предложенный итобретателем, был той же конструкции, что и котлы, применявшиеся в то время в ньюкоменовских машинах.

Принцип работы двигателя по ранее известному пароатмосферному циклу был принят И. И. Ползуновым без всяких изменений. Внимание механика было сосредоточено прежде всего не на улучшении цикла, а на создании машины, способной осуществлять работу непрерывно. Устройство двигателя таково: котел трубами соединялся с цилиндрами машины, внутри которых находились поршни, или «эмволы», имевшие форму диска. Цилиндры с поршнями – основное звено установки И. И. Ползунова. Движения поршней были связаны: когда опускался поршень одного цилиндра, поршень другого цилиндра поднимался, и наоборот. Поршни поднимались вверх под действием пара, поступавшего в цилиндр из котла. Опускались – под давлением атмосферного воздуха, как только происходила под действием впрыска воды в цилиндр конденсация пара и образование под поршнем разреженного пространства. Именно поэтому машина и называется «пароатмосферной»: она работает за счет действия пара и «атмосферы».

Пароводораспределительное устройство в двигателе являлось оригинальным, автоматическим механизмом, с помощью которого поворачивались краны, подававшие воду и пар в цилиндры.

Во всех ранее известных «огнедействующих» машинах в качестве передаточного механизма использовались балансиры. В этой области оригинальным решением И. И. Ползунова стала их замена на шкивы, с помощью которых от поршней непрерывное рабочее усилие передавалось на рукоятки воздуходувных мехов. В качестве рабочего орудия использовались воздуходувные клинчатые мехи.

Проект был представлен в Кабинет е. и. в., о нем доложили Екатерине II. Императрица распорядилась произвести И. И. Ползунова в «механикусы с чином и званием инженерного капитан-поручика», наградить его 400 руб. и по возможности направить на учебу в Академию наук. И. А. Шлаттер (1708–1768), президент Берг-коллегии, представил отзыв на проект, в котором отмечал, что «сей его [Ползунова] вымысел за новое изобретение почесть должно», но в то же время доказывал невыгодность машины И. И. Ползунова и предлагал использовать одноцилиндровые машины Т. Ньюкомена.

В январе 1764 г. канцелярия Колывано-Воскресенского горного начальства приняла решение о постройке «огнедействующей машины» И. И. Ползунова. А в марте того же года изобретатель подает в канцелярию, по сути, новый проект пароатмосферной машины, в 15 раз более мощной по сравнению с проектом 1763 г. Именно по второму проекту и велось строительство пароатмосферной машины для Барнаульского сереброплавильного завода. 12 марта 1766 г. были установлены воздуходувные мехи к машине, строительство ее завершилось. 16 (28) мая 1766 г. И. И. Ползунов скончался от чахотки, не дожив до начала испытаний неделю.

После проведения испытаний под руководством учеников механика И. И. Ползунова – Ивана Черницына и Дмитрия Левзина, «огнедействующая» машина 7 августа 1766 г. вступила в действие по обслуживанию дутьем трех плавильных печей. Она проработала с небольшими перерывами до 10 ноября того же года, пока не прогорел котел двигателя. Простояв без действия, машина была разобрана в 1782 г.

В Алтайском государственном краеведческом музее хранится модель пароатмосферного двигателя И. И. Ползунова проекта 1763 г. Она была создана для Барнаульского музеума в 1825 г. по инициативе начальника округа Колывано-Воскресенских заводов и Томского гражданского губернатора П. К. Фролова стараниями шихтмейстера П. Г. Ярославцева и унтер-шихтмейтера И. С. Климова. Экспонат имеет статус памятника науки и техники федерального значения.

Ю. А. Абрамова, кандидат ист. наук,
гл. хранитель фондов Алтайского государственного краеведческого музея

Литература

  1. Гуляев С. И. (Алейский С.) Механик Ползунов. М. : В тип. Каткова и К, 1858. [7] л.
  2. Войейков А. Н. Первая паровая машина в Европе в описании ее изобретателя Ив. Ив. Ползунова // Русская старина. 1883. Дек. С. 631–644.
  3. *Брандт А. Я. Очерк истории паровой машины и применение паровых двигателей в России. СПб, 1892.
    Есть информация о паровом двигателе И. И. Ползунова.
  4. *Тонков Р. Р. К истории паровых машин в России // Горный журнал. 1902. № 5. С. 168–186.
  5. *Южаков М. И. Шихтмейстер Иван Иванович Ползунов и его паровая машина // Известия Томского индустриального института. 1907. Т. 4. № 1. С. 1–90 (собств. паг.) : схемы, черт.
  6. *Сахаров И. П. Первая в мире воздуходувная паровая машина (с рис. модели машины Ползунова) // Красная нива. 1925. № 26.
  7. Голубов С. Иван Ползунов. М. : Журн.-газ. объед., 1937. (Жизнь замечательных людей; вып. 6 (102). 264 с. : ил.
  8. Данилевский В. В. И. И. Ползунов. Труды и жизнь первого русского теплотехника. М.; Л. : Изд-во Академии наук СССР, 1940. 446 : ил.
  9. Данилевский В. В. Творец паровой машины Ползунов. Читано для учащихся средних школ 17 октября 1945 года. М. : Молодая гвардия, 1947. 16 с. (Ломоносовские чтения).
  10. Данилевский В. В. Русская техника. Л. : Ленинградское газ.-журн. и книж. изд-во, 1948. 548 с. : ил. – Из содерж. : Глава III. Русская механика. 3. Овеществленная мечта. С. 150–157 : ил.
    О заводской паровой машине И. И. Ползунова.
  11. Исаков Л. Г. И. И. Ползунов – первый русский теплотехник (текст лекции в помощь районным и городским лекторам, сельским лекториям и сельским объединениям лекторов). Барнаул : Алтайская правда, 1949. 21 с. : схемы.
    Прилагаются схемы поперечного и продольного разрезов двигателя.
  12. *Хараджиев Г. Огненная машина : повесть о Ползунове. М., 1949.
  13. Конфедератов И. Я. Иван Иванович Ползунов / предисл. акад. М. В. Кирпичева. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1951. 295 с. : ил. (Деятели энергетической техники. Биографическая серия ; вып. 13). Библиогр.: с. 291–293.
  14. Горький М. Беглые заметки // Собрание сочинений в 30 т. Т. 23. М. : Худож. лит. 1953. С. 139–187.
    Цикл фельетонов о Всероссийской промышленной и художественной выставке 1896 г. Впечатления писателя о модели первой паровой машины И. И. Ползунова.
  15. Гумилевский Л. Русские инженеры. М. : Молодая гвардия, 1953. 440 с. – Из содерж. : [о пароатмосферном двигателе И. И. Ползунова]. С. 65–72 : ил.
  16. *Конфедератов И. Я. Технические и экономические условия возникновения универсального теплового двигателя [И. И. Ползунова]. М., 1957. 28 с. (Московский энергетический институт. Кафедра истории техники. Материалы к семинарским занятиям по истории техники; вып. 5.).
  17. Энергетика Сибири / И. П. Бутягин, А. И. Васильев, Л. Н. Сухоруков, М. Б. Чельцов. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1963. 96 с. : ил.
    Есть краткие сведения о работе И. И. Ползунова над паросиловым двигателем. Прилагается рисунок установки конструкции изобретателя (мощностью 32 л.с., 1763–1766 гг.).
  18. Виргинский В. С. Иван Иванович Ползунов. 1729–1766. М. : Наука, 1988. 165 с. : ил.
  19. Савельев Н. Я. Сыны Алтая и Отечества : Ч. II. Механикус Иван Ползунов / сост., вступ. ст., примеч., прилож. В. Ф. Гришаева ; худож. И. М. Мамонтов. Барнаул : Алт. книж. изд-во, 1988. 336 с. : ил.
  20. Ползуновские чтения 1991 года : тез. к науч.-практ. конф. Барнаул, 1991. 89 с. : ил. – Из содерж.: Изобретения и теоретические положения И. И. Ползунова в области теплотехники. С. 6–7 ; Испытания и эксплоатация машины И. И. Ползунова / сост. В. Ф. Гришаев. С. 8 ; Судьба машины И. И. Ползунова (хронология) / сост. В. С. Виргинский. С. 9–10 ; Сергеев А. Д. Авторское право и патент на изобретение И. И. Ползунова. С. 26–31.
  21. Гришаев В. Ф. Повесть о берг-механикусе Ползунове, жизнь положившем на то, дабы сложением огненной машины водяное руководство пресечь и, облегчая труд по нас грядущим, славы Отечеству достигнуть / В. Ф. Гришаев ; худ. В. Н. Бровкин. Барнаул : «Анна Поом и К», 1993. 48 с. : ил.
  22. Ползуновские чтения : тез. науч.-практ. конф., посвящ. 265–летию со дня рождения И. И. Ползунова. Екатеринбург, 1994. 86 с. – Из содерж.: Лотарева Р. М. Градостроительный резонанс изобретения И. И. Ползуновым «огненной машины» С. 37–39 ; Скрипов В. П. Машина И. И. Ползунова и научные основы «движущей силы огня». C. 64–65.
  23. Гришаев В. Ф. Ползунов Иван Иванович (1729–1766) // Энциклопедия Алтайского края. Барнаул, 1997. С. 281–282 : ил.
  24. Гришаев В. Ф. И. И Ползунов // Гришаев В. Ф. Алтайские горные инженеры. Барнаул, 1999. С. 10–21 : ил.
  25. Сергеев А. Д. Слово об И. И. Ползунове : историко-краеведческая квартология. Барнаул, 1999. 174 с. : ил.
  26. Сергеев А. Д. Русский изобретатель И. И. Ползунов (популярный очерк). Бийск, 2001. 40 с. : ил
  27. Киселева М. С. Университет как культурный контекст: два исторических примера // Перспективы развития межрегионального образовательного пространства на базе гуманитарных кафедр российских университетов : сб. мат. Всерос. науч.-практ. симп. (16–19 сент. 2003 г., Барнаул). Барнаул, 2003. С. 6–27.
    Из истории изобретения паровых машин И. И. Ползуновым и Дж. Уаттом.
  28. Кузнецов С. М. Записки инженера о Колывано-Воскресенских заводах /. Новосибирск : [б. и.]. 2003. [Кн. 1]. 2003. 176 с. : ил. Библиогр.: с. 99–101 (41 назв.). – Из содерж.: Заметки о первом русском главном конструкторе «Огнем действующих машин» механикусе Округа Колывано-Воскресенских заводов инженере капитан-поручике господине Иване Ивановиче Ползунове и его деле. Ч. II. С. 75–98 ; Рис. 35. Лист 1. Схема продольного разреза 2 варианта машины Ползунова. Лист 2. Схема поперечного разреза 2 варианта машины Ползунова. С. 165–167 ; Рис. 36. Впускные трубопроводы по [И. И.] Ползунову и [Дж.] Смитону. С. 168.
    О работе пароатмосферного двигателя.
  29. Новоселов А. Л. С именем И. И. Ползунова / А. Л. Новоселов, Н. Д. Новоселова. Барнаул, 2005. 75 с. : ил. цв. – Из содерж.: Модель машины И. И. Ползунова (Алтайский государственный краеведческий музей). С. 4 ; Ползунов – первый русский теплотехник. С. 8–20.
    Есть информация о проекте, строительстве и промышленной эксплуатации пароатмосферной машины.
  30. Кривова Ю. А. Модели пароатмосферной машины И. И. Ползунова из собрания Алтайского государственного краеведческого музея // Там же. C. 121–124. Библиогр.: с. 124 (19 назв.).
  31. Ползунов Иван Иванович (1729–1766) : [документы] // Алтайские горные офицеры. XVIII–XIX вв / Гос. архив Алт. края. Барнаул, 2006. С. 261–293 : ил
  32. Ганжинский А. А. Пробный пуск [пароатмосферной] машины Ползунова : цв. репрод. // Алтайский благодатный край. М., 2007. C. 462.
  33. Гусельникова М. Раритеты старейшего музея // Там же. C. 462–466 : цв. фото.
    Модели пароатмосферной машины И. И. Ползунова в Алтайском государственном краеведческом музее.
  34. Хананов А. История изобретения теплового двигателя // Русская культура : история и современность. Рубцовск, 2007. Ч. 1. С. 74-84. Библиогр. в конце ст. (6 назв.).
    Есть материал о тепловой машине И. И. Ползунова.
  35. Абрамова Ю. А. Использование методики установления качественных приоритетов при сравнительном анализе технических решений тепловых машин XVII–XVIII вв. / Ю. А. Абрамова, Е. В. Кунгурова, А. А. Унгефук // Ползуновский альманах. Барнаул, 2009. № 3, т. 1. C. 53–56 : табл. Библиогр.: с. 56 (11 назв.).
    В т. ч.о тепловой машине И. И. Ползунова.
  36. Абрамова Ю. А. Модели пароатмосферной машины И. И. Ползунова в музейных собраниях РФ // Там же. C. 33–35.
    Модели пароатмосферной машины И. И. Ползунова присутствуют в коллекциях Алтайского государственного краеведческого музея, Музея истории развития горного производства (г. Змеиногорск), Политехнического музея (г. Москва), Уральского государственного колледжа им. И. И. Ползунова.
  37. Абрамова Ю. А. Совершенствование устройств паровых двигателей / Ю. А. Абрамова, Н. Д. Новоселова // Там же. C. 57–65. Библиогр. : с. 64–65 (11 назв.).
    В т. ч. парового двигателя И. И. Ползунова.
  38. Нечаев К. С. Выявление технических приоритетов в элементах конструкции пароатмосферной машины И. И. Ползунова / К. С. Нечаев, С. А. Коростелев, Д. П. Бокин // Там же. C. 66–70 : табл. Библиогр. : с. 69–70 (5 назв.).
  39. Трофимов И. В. Творческий путь механика И. И. Ползунова в ретроспективе развития естествознания и техники вплоть до создания пароатмосферного двигателя / И. В. Трофимов, И. Н. Никулина // Там же. C. 20–22. Библиогр. : с. 22 (11 назв.).
  40. Юренков В. Н. Анализ особенностей технических решений паровых машин / В. Н. Юренков, А. Л. Новоселов // Там же. C. 39–45 : табл. Библиогр.: с 45 (10 назв.).
    В т. ч. пароатмосферный двигатель И. И. Ползунова.
  41. Абрамова Ю. А. Коллекция по истории горнозаводского производства на Алтае XVIII–XIX вв. – в музейных собраниях за пределами Алтайского края // Известия Алтайского государственного университета. Серия : История. Политология. 2009. № 4/1. С. 7–11.
    В т. ч. о моделях машин И. И. Ползунова.
  42. Черных В. А. Тип образования как основа изобретения И. И. Ползуновым «огненной» машины // Неверовские чтения : материалы III Всерос. (с междунар. участием) конф., посвящ. 80-летию со дня рожд. проф. В. И. Неверова. Барнаул, 2010. Т. 1 : Актуальные проблемы политических наук. C. 201–219. Библиогр. : с. 218–219 (15 назв.). * * *
  43. Ползунов Иван Иванович // Исследователи Алтайского края. XVIII – начало XX века : биобиблиогр. слов. Барнаул, 2000. С. 163–164. (текст в формате pdf, 13,4 Мб)

Источник информации: Алтайский край. 2013 г.: календарь знаменат. и памят. дат. Барнаул, 2012. (текст в формате pdf)

От водяной мельницы до «плавильной фабрики». Кто придумал двухцилиндровую паровую машину

Иван Ползунов

Иван Ползунов родился в 1729 году в Екатеринбурге в крестьянской семье. Уже тогда город был одним из крупнейших центров металлургии в Российской империи. Там добывали и обрабатывали железную руду, серебро и золото. Таким образом, судьба великого изобретателя оказалась предопределена с самого начала: работать в Екатеринбурге, кроме как на градообразующих заводах, было просто негде.

Логистический гений Ползунова

Изучив основы арифметики, будущий инженер отправился трудиться подмастерьем на передовое предприятие. С работой Ползунов справлялся так хорошо, что в возрасте всего 20 лет получил от руководства завода ответственное задание. Изобретатель в одиночку отправился на Колывано-Воскресенские заводы Алтая, чтобы оценить условия труда и при необходимости составить план по их изменению. По прибытии на Алтай Ползунов увидел, что проблем там была масса: работники часто умирали из-за плохого питания, жили в ужасных условиях и в экстренной ситуации не могли получить медицинскую помощь, поскольку дорога от больницы до завода занимала слишком много времени. По той же причине не получалось в срок отправлять уже добытую железную руду в город на переработку.

Чтобы решить логистические проблемы, Ползунов спроектировал новую дорогу. Она пролегала в другом месте, была в несколько раз короче предыдущей и во много раз ускоряла доставку и ценных металлов, и провизии. В 1751 году инженер продолжил улучшать условия труда рабочих — на этот раз в Красноярске. Там он построил хранилище для руды и жилье для охранников, а также организовал перевозку сырья в Барнаул, где его должны были переработать в металл. Всего за несколько лет Ползунов стал заметным инженером, способным повысить эффективность работы практически любого российского предприятия.

Водяное колесо и карьерный рост

В 1753 году Ползунов стал на практике обучаться горным наукам. Сперва инженер отправился следить за рабочими в плавильном цеху, а потом — курировать добычу руды на Змеиногорском руднике. Никакой специальной литературы по горному делу Ползунов не читал, потому что на русский язык ее тогда почти не переводили, а отечественных книг на эту тему еще не существовало. Во время работы на руднике инженер спроектировал и построил инновационную лесопилку, источником энергии для работы которой служило водяное колесо — под воздействием падающей воды оно крутилось и приводило механизмы завода в движение. На фоне этого опыта Ползунов впервые задумался о поиске альтернативного источника энергии, который бы не зависел от наличия водоема поблизости.

Очень деловой человек. Кто придумал ледокол

До конца 1750-х Ползунов продолжал контролировать добычу и поставки руды. Благодаря авторитету инженера ему доверяли ценные грузы, сопровождая которые он побывал в самых отдаленных точках страны. В начале 1760-х, после более десяти лет работы, Ползунова назначили комиссаром Колыванского завода. Это означало, что на новом месте ему предстоит заниматься всеми хозяйственными вопросами.

Изобретение парового двигателя

Получив достаточную власть для проведения давно запланированных реформ на производстве, Ползунов представил начальнику завода проект «огненной машины» — первого в мире универсального парового двигателя. Изобретатель спроектировал технологию, основываясь на информации о силе воды и пара из трудов Михаила Васильевича Ломоносова. «Огненная машина» состояла из котла, пароатмосферных цилиндров, резервуаров, насосов и труб для циркуляции воды. Водяной пар нагревался до высокой температуры, поступал в один из цилиндровых поршней, поднимал его и путем преобразования тепловой энергии в механическую приводил машину в движение. Изобретение предполагалось использовать для того, чтобы подавать воздух в плавильную печь.

Руководству Колывано-Воскресенских заводов изобретение Ползунова показалось интересным, но недостаточно мощным. Начальник завода Иван Порошин предложил изобретателю усилить двигатель настолько, чтобы он мог обслуживать сразу несколько плавильных печей. Кроме того, руководитель предложил идею еще одной машины, которая помогала бы откачивать из рудников воду. Ползунов смог значительно увеличить мощность своей разработки, и совсем скоро сведения об изобретениях дошли до императрицы Екатерины Второй.

Иван Ползунов и Екатерина II

В конце 1763 года изобретателю выплатили 400 рублей премии (на один рубль тогда можно было купить более 120 буханок хлеба) и назначили жалованье в размере 240 рублей годовых. Несмотря на то что вознаграждение для своего времени было очень достойным, реальную важность изобретения «огненной машины» тогда не понимал почти никто. Учитывая, как сильно индустриализация уже совсем скоро преобразила мировую промышленность, деньги, которые Ползунов получил за прорыв в этой сфере, кажутся совсем незначительным поощрением.

«Плавильная фабрика» и смерть

Постепенно изобретатель делал свою «огненную машину» все сильнее, стремился превратить ее из небольшого двигателя в огромную тепловую станцию, от которой могло одновременно работать порядка 15 плавильных печей. Однако, чем более мощной становилась установка, тем сложнее шла работа. Требовалось огромное количество высококвалифицированных специалистов, которых просто не было. Материалов для производства таких двигателей также не хватало. В конечном итоге Ползунов собирал свою грандиозную паровую машину с командой из всего десяти человек, половина из которых были подмастерьями без большого опыта. По этой причине работа шла очень тяжело и привела к техническим проблемам при запуске.

Космическая музыка. Кто придумал синтезатор

Иван Ползунов и Джеймс Уатт

Финальные испытания «огненной машины»

Спустя неделю после кончины Ползунова начались первые испытания «плавильной фабрики». В процессе выяснилось, что поршни и цилиндры недостаточно притерты друг к другу, между ними просачивается вода, из-за чего мощность машины сильно падает. По совету инженера Козьмы Фролова, который также участвовал в работе над машиной, гидравлические насосы заменили рудничными водоподъемниками — деревянными колесами вроде тех, которые Ползунов использовал при строительстве лесопилки. Их необходимо было крутить вручную, зато вода при перекачке не проливалась. Спустя еще полтора месяца, в августе 1766 года, «фабрику» решили запускать в эксплуатацию. Стабильной работы машины заводские инженеры добивались еще целый месяц — ее детали то и дело ломались или отваливались, из-за чего весь механизм выходил из строя.

«Плавильная фабрика» Ползунова проработала всего 42 дня. За это время она помогла заводу заработать более 11 тысяч рублей за счет быстрой переплавки ценных металлов. Результат был невероятным — и это притом, что вместо запланированных 15 печей двигатель обслуживал всего три. Тем не менее после месяца с небольшим непрерывной работы машины от ее использования отказались навсегда. Руководству заводов было намного проще и дешевле использовать труд крепостных, чем из раза в раз дорабатывать сложный механизм. В марте 1782 года «фабрику» разобрали. А всего пару лет спустя, в 1784-м, шотландский инженер Джеймс Уатт зарегистрировал патент на универсальный паровой двигатель, которым вскоре стали пользоваться по всему миру.

Подготовила Ольга Обыденская

Проект создан при поддержке АНО «Институт развития интернета»

В иллюстрациях использованы фото: Hulton Archive / Getty Images; Fox Photos / Getty Images; Brücke-Osteuropa / Wikipedia

Алтайская межпоселенческая библиотека МБУК «МКЦ» Алтайского района Алтайского края

Алтайская межпоселенческая библиотека МБУК

659650, РФ, Алтайский край, Алтайский район, с.Алтайское, ул. Советская, д. 122/1. Тел.: 8(38537)22-6-48. Режим работы: ежедневно с 10:00 до 18:00, суббота – выходной.

Читай!

Виджеты

  • Главная
  • О библиотеке
    • Общая информация
    • Официальные документы
    • Независимая оценка качества оказания услуг
    • Библиотечные услуги
    • Библиотечная карта района
    • Детская районная библиотека
    • Сельские библиотеки
    • Наши достижения
    • Историческая справка
    • Правила пользования
    • Услуги библиотеки
    • Литературный интернет
    • Поколению NEXT
    • Книги-юбиляры
    • Новинки
    • Детская районная библиотека предлагает
    • Книги – лауреаты литературных премий
    • Продление книги
    • Виртуальная справочная служба
    • Ресурсы библиотеки
    • Наши издания
      • Мультимедийные издания
      • Методические пособия
      • Библиографические издания
      • Сборники
      • Наш район
      • Об Алтайском районе
        • Книги
        • Литературные произведения об Алтайском районе
        • Мультимедийные издания об Алтайском районе
        • Книжные новинки по краеведению
        • Писатели — гости Алтайского района
        • Литературная карта района
        • Алтайский район в произведениях
        • Литературная провинция

        Виртуальная справка

        Раздел Виртуальна справка

        Регистрация

        Май 2024

        Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        « Апр
        1 2 3 4 5
        6 7 8 9 10 11 12
        13 14 15 16 17 18 19
        20 21 22 23 24 25 26
        27 28 29 30 31

        Рубрики

        • Библиотеки района
        • Детская библиотека
        • Коллегам
        • Новости
        • НЭБ
        • Онлайн-календарь
        • Права потребителя
        • Правовая информация
        • Президентская библиотека им. Ельцина
        • Тема года
        • Финансовая грамотность
        • Цифровая грамотность

        Виджеты

        Виртуальный зал славы

        год литературы

        Пушкинская карта

        Наши новинки

        Приглашаем посетить

        Библиночь

        “255 лет назад была построена первая паровая двухцилиндровая машина для привода в действие заводских механизмов”

        В 2021 году отмечается довольно знаменательный юбилей в технической истории России: ровно 255 лет назад была построена первая паровая двухцилиндровая машина для привода в действие заводских механизмов, за счет превращения тепловой энергии в механическую. Этим изобретением мы обязаны Ивану Ивановичу Ползунову – российскому изобретателю-теплотехнику, создателю первой в России паросиловой установки.

        Родился Ползунов 14 марта 1728 года в Екатеринбурге в семье солдата, выходца из крестьян Тобольской губернии.

        В 1738-1742 годах Иван обучался арифметике и словесности в Горнозаводской школе при Екатеринбургском металлургическом заводе, после чего был определен учеником к главному механику уральских заводов Н. Бахареву. К 20 годам он стал специалистом высочайшей квалификации.

        Ползунова отправили на Алтай, где добывали золото и серебро. Он должен был разведать в Алтайских горах месторождения и наметить места постройки новых заводов. С этой задачей Ползунов справился блестяще и быстро.

        Но возвращаться с Алтая он не спешил. Его заинтересовала работа местных заводов. В то время на Колывано-Воскресенских заводах в качестве тягловой силы использовали лошадей и самих рабочих. Иван Ползунов загорелся идеей заменить их труд машиной.

        Надо отметить, что в России того времени, паровые машины практически не использовались и всю информацию Ползунов получил из книги «Обстоятельное наставление рудокопному делу. В нем описывалась паровая машина Ньюкомена, при помощи которой происходила откачка воды в шахтах.

        25 апреля 1763 г. Ползунов предложил свой первый проект паровой машины, предназначенной для привода в движение мехов плавильных печей. Для обеспечения непрерывной работы он предлагает использовать два цилиндра, вместо одного в паровой машине Ньюкомена.

        21 января 1764 года канцелярия горного начальства Колывано-Воскресенских заводов приняла решение о постройке «огненной машины».

        В марте этого же года начались работы по строительству помещения, установке и регулированию машины И.И. Ползунова.

        Высота машины предполагалась 11 метров. Работа шла с большим трудом. Ни у кого в России того времени не было опыта по строительству подобных машин. Более того, Ползунову не разрешили вызвать опытных мастеров с уральских заводов.

        В отличие от предшествующих машин, работающих рывками и выполнявших только роль водоподъемных насосов, машина Ползунова создавала непрерывное усилие и была первой машиной, которую можно было применить для приведения в движение любых заводских механизмов.

        12 марта 1766 года строительство «огненной машины» Ползунова было закончено.

        Строителю не пришлось увидеть огненную машину действующей на производстве. Непосильный труд, взваленный на плечи одного человека, надорвал его силы. 16 мая 1766 года Ползунова не стало. Он умер от чахотки.

        23 мая 1766 года состоялось первое испытание машины Ползунова.

        4 июля 1766 года – пробный пуск машины.

        7 августа 1766 года – рабочий запуск машины.

        10 ноября 1766 года, отработав 1057 часов, машина была остановлена. Давший течь котел пытались чинить, а также укрепить ходы поршня, однако сделать это не удалось. Больше машина не работала, а через четырнадцать лет ее сломали вовсе, люди же в заводе, помня место, где она стояла, называли его «ползуновским пепелищем».

        На вечные времена останется записанным на страницах истории, что русский новатор И. И. Ползунов за двадцать с лишним лет до Джемса Уатта построил первую паровую машину не для подъема воды, а для заводских нужд. Машина Уатта для непосредственного привода заводских механизмов, построенная в 1784 г. была несравненно совершеннее машины, построенной Ползуновым. Но машина русского механика была первой, а машина английского – второй паровой машиной, созданной для непосредственного привода заводских механизмов.

        К этой юбилейной дате в читальном зале Алтайской межпоселенческой библиотеки подготовлена выставка-экскурс «От мечты к открытию», на которой представлены книги и информация о российском изобретателе и его изобретении.

        А также 15 апреля в 14-00 будет проведен исторический экскурс «Иван Ползунов – изобретатель «огненной машины». Мы приглашаем всех желающих посетить мероприятие и выставку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *