Итак, время, в которое Ползуновсделал своезамечательноеизобретение, относится кначалу историигорода Барнаула.В 1727 году на речкеБелой у подножьяКолыванскихгор, приписнымилюдьми АкинфияДемидова былпостроен первымна Алтае медеплавильныйзавод, Назвалиэтот заводКолывано-Воскресенским, по имени близрасположенногоозера Колывани Воскресенскогорудника. Через12 лет началистроить другойзавод, в устьеречки Барнаулки.Барнаульскийзавод предназначалсядля плавкисеребросодержащихруд, которыедобывали вЗмеиногорскомруднике.
В 1747 году всезаводы и рудникиДемидова наАлтае перешлив собственностьрусских царей.В новое царскоепоместье, названноеКолывано-Воскресенскимизаводами входили, по современномуадминистративномуделению, Алтайскийкрай, Новосибирская, Томская, Кемеровскаяобласти и частьвосточныхобластей Казахстана.Общая территориясоставляла443 тыс. км2, что равняетсяпримерно площадиШвеции. Центромбыл Барнаульскийзавод, при которомнаходилосьКанцелярияКолывано-Воскресенскихзаводов, котораяподчиняласьнепосредственноуправлениювсеми императорскимиимениями — «Кабинетуее величества».
Вдекабре 1747 г. попути на Алтай, Беэр остановилсяв Екатеринбурге.Пользуясьпредоставленнымему правом, онотобрал здесьдля царскихзаводов большуюгруппу горныхспециалистов.В их число ивошел 18-летниймеханик ученикИван Ползунов.К тому временион отучился6 лет в словесной, а затем в арифметическойшколе приЕкатеринбургскомметаллургическомзаводе, что потем временамбыло совсемнемало. Из школыего, как лучшегоиз лучших, взялв ученики саммеханик заводовУрала и СибириНикита Бахореви за 5 лет работыу него Ползуновмногого достиг.В Барнаулемолодой Ползуновполучил должностьгиттеншрейбера, т.е. плавильногописаря. Работаэта не толькотехническая, т.к. юноша узнавал, сколько и какойруды, угля, флюсовнужно для плавкив той или инойпечи, знакомится, хотя и теоретическис режимом плавки.Одаренность молодогогиттеншрейберабыла стольочевидна, чтопривлекалавнимание заводскогоначальства.
Менеечем через 3 годапосле переездав Барнаул, 11 апреля1750 г., по представлениюодного изруководителейзаводов и крупнейшегознатока горнозаводскогодела, СамюэляХристиани, Ползунов былпроизведенв младшийшихтмейстерскийчин с увеличениемоклада до 36 руб.в год. Одновременнос новым производствомбыло постановлено, чтобы Христианиобучил Ползунованастолько, чтобы Ползунов"… мог быть достоинк производствув обер-офицерскийранг". ПостановлениеобъявлялоПолзунову "…что ежели онупомянутыенауки познаети в том числеискустен усмотрится, то имеет бытьопределен емустаршийунтершихтмейстрерскийоклад, и сверхтого повышениемчина оставленне будет".
Эторешение, предоставлявшееПолзуновувозможностьосуществитьего стремлениек учению, небыло реализовано.Христиани, занятый управлениемзаводами, возложеннымна него послесмерти АндреасаБеэра в мае1751 г., стремилсяиспользоватьПолзунова какнадежного идобросовестногоработника наразнообразныххозяйственныхработах. Нехваткалюдей, особенноспециалистов, была бичомКолывано-Воскресенскихзаводов. Многиеработникиумирали из-заплохого питания(хлеб доставлялсяс перебоямиза сотни верст), бытовой неустроенности, отсутствиямедицинскойпомощи.
26июня 1750 г. младшийунтершихтмейстерИван Ползуновполучил заданиепроверить, правильно ливыбрано местодля пристанина реке Чарыше, выше деревниТугозвонной(ныне Чарышскогорайона), а такжеизмерить иописать дорогудо Змеиногорскогорудника. К томувремени тамскопилисьогромные кучируды, которуюне успеваливывозить. Ползуновосмотрел местодля пристани, а затем прошелс мерной цепьюдо самого рудника.Он намерил 85верст 400 сажен, всю трассуобозначилкольями, наметилдаже «зимовья»- удобные местадля ночевкиобозов с рудой.Длина будущейдороги оказаласьв 2 раза корочедействующейрудовозной.
/>
«Пильная»мельница вЗмеиногорске
Порезультатампоездки он«учинил» чертежс подробнымописанием, показав себяеще и прекраснымчертежником(этот чертеждо сих пор хранитсяв госархивеАлтайскогокрая). На заводПолзунов вернулсяв июле, а в августевновь был посланна Красноярскуюпристань, гдена сей раз пробылцелый год. Осеньюон строил рудныйсарай, караульнуюизбу для солдатохраны, зимойпринял открестьян-возчиковпять тыс. пудовруды, а веснойорганизовалее отправкупо Чарышу и Обина Барнаульскийзавод; в гиттенштейбургскуюон вернулсялишь
осенью.21 сентября 1751 г.Ползунов вместесо своим напарникомА.Беэром вновьподали совместноепрошение вКанцеляриюс просьбой инапоминаниемоб обещанииобучать ихгорным наукам.Но лишь в ноябре1753 г. Христианивыполняет, наконец, егопросьбу. Онопределяетего смотрителемза работойплавильщиковна целых полгода, а затем наЗмеиногорскийрудник. Это ибыло учебой.Приходилосьучиться у плавильнойпечи, в руднике, перенимая опыти знания у практиков, ведь ни вузов, ни техникумов, ни даже школна Алтае в тупору не было, как не былотехническойлитературына русскомязыке. Кромеизучения различныхгорных работПолзунов именноздесь впервыепроявил себякак изобретатель.Он принял участиев постройкеблиз плотиныновой лесопилки.Пильная мельницабыла первымзаводскимсооружением, возведеннымпод руководствомИ.И.Ползунова.
Онапредставлялаодно из наиболеесложных техническихсооруженийтого времени.От вращающегосяводяного колесаосуществляласьпередача двумлесопильнымрамам, к «саням», на которыхперемещалисьраспиливаемыебревна, и кбревнотаске.Механизм передачипредставлялсложный комплексдвижущихсядеталей, в составкоторого входили: кулачковаяпередача, зубчатаяпередача, валы, кривошипы, шатуны, храповыеколеса, канатныевороты. ЗдесьПолзунов получилпрактическуюшколу по конструированиюи монтажу сложныхпередаточныхмеханизмов, содержащихэлементыавтоматизации.Очень интереснымбыло решениеПолзунова орасположениилесопилки неу плотины, а внекоторомотдалении отреки Змеевкина деривационном(отводном) канале.В ноябре 1754 годаПолзунов былопределен назавод вести«раскомандировкумастеровыми работнымлюдям в работы», а также «чинитьнад всеми работаминадзирание».
Нарядус этим Христианипо-прежнемуне обходил егопоручениями, порой довольнонеожиданными.Вот одно изних. В январе1755 года в верховьяхзаводскогопруда вступилв действиестекольныйзавод. На немработали дваприсланныхиз центральнойРоссии «стеклянных»мастера. Поначалуизготовленнаяими посудаоказалась с«туманом», малопрозрачной- явный брак.Выявить причинубрака «стеклянные»мастера несумели. Тогдаэто поручилиПолзунову. Онбезотлучнопровел на заводеоколо месяца, дотошно вникаяво все мелочисовершеннонезнакомойему технологииварки стеклаи разгадал-такизагадку! Посудапотому туманилась, что ее неправильноохлаждали.
Можнобез преувеличениясказать, чтоПолзунов кэтому временизавоевал уначальстватакой авторитет, какого не имелни один из еготоварищейунтершихтмейстеров, Вот убедительноетому доказательство.В январе 1758 годанамечаласьотправка вПетербургочередногокаравана ссеребром. Доверитьтакой груз, аэто ни многони мало 3600 кгсеребра и 24 кгзолота, можнобыло толькоофицеру. Но ихк тому времениоказалось вналичии всегочетверо. Обойтисьбез любого изних восемь — десять месяцев(столько временизанимала поездкав столицу) было«не можно» безущерба длядела. И Канцелярияпридумала такойвыход; караваннымофицером назначилиармейскогокапитана Ширмана, а посколькуон был не в курсезаводских дел, в помощь емуна случай, «есличто спроситца, ясно и пространнодонести мог…способным былпризнан
унтершихтмейстерПолзунов». Емуже был вручендля передачив Кабинет, пакетс документами, а также большаясумма денегдля закупкинужных заводутоваров.
Поездкаэта была вдвойне, втройне радостнойдля Ползунова.Он получилвозможностьпобывать, хотяи проездом, вродном Екатеринбурге, посмотретьстолицу, Москву, Россию. На 64-есутки караванприбыл в Петербург.Сдать драгоценныеметаллы былодоверено опятьже Ползунову.Принимал ихлично директорМонетного двораИоганн ВильгельмШлаттер (по-русскиИван Андреевич), крупнейшийв России специалиств области горного, монетного дела, металлургии.После ПетербургаПолзунов ещетри месяцазадержалсяв Москве, чтобызакупить заказанныеКанцеляриейтовары. Здесьон и нашел своеличное счастье- познакомилсяс молодой солдатскойвдовой ПелагеейПоваляевой.В Сибирь ониотправилисьвдвоем.
Вянваре 1759 годаПолзунов былнаправлен наКрасноярскуюи Кабановскуюпристани руководитьприемом руды.Здесь он и получилв марте письмоот Христиани, которое начиналосьтак: «Благороднейшийи почтенныйгосподиншихтмейстер»! Надо ли говорить, какие чувствавызвали у Ползуноваэти слова? Ониозначали, чтопришел, наконец, долгожданныйуказ Кабинета! Он стал шихтмейстером! Сбылась заветнаямечта, увенчалисьуспехом десятьлет беспорочнойслужбы!...
ПочемуПолзунов такстремился вофицеры?
Имдвигало нечестолюбие, хотя, наверно, было и оно. Ноглавное заключалосьв том, что теперьон переходилиз податного, бесправного,«подлого»сословия впривилегированное, становилсядворянином,«вашим благородием», свободнымчеловеком. Егоуже никто немог подвергнутьтелесномунаказанию, оскорбить, дажесказать «ты».Снималисьограниченияпо службе, теперьон мог в полнуюсилу развернутьсвои возможности, знания, энергию, словом, принестибольше пользыОтечеству.Наконец, непоследнюю рольдля него, теперьсемейногочеловека, игралаи материальнаясторона: окладжалованияувеличилсявтрое, появилсяденщик...
Ползуновбыл переведенна «настоящую»офицерскуюдолжность — комиссар Колыванскогозавода «у приходаи расхода денежнойказны» или, применительнок нынешнимпонятиям, заместителемуправляющегозаводом похозяйственнойчасти. Междутем дела наКолывано-Воскресенскихзаводах началиприходить вупадок. Так, если в год смертиБеэра в 1751 г. выплавкасеребра достигла366 пудов, то к 1760году она снизиласьдо 264 пудов. С такойпотерей доходовКабинет, а точнеекоронованнаяхозяйка заводов, мириться нехотела. В октябре1761 г. начальникзаводов А.И.Порошин, незадолго передтем произведенныйв генерал-майоры, был возвращенна Алтай. Онпривез с собойцелый пакетмер «для улучшениязаводов», разработанныхКабинетом (сего участием)и одобренныхимператрицей.
Однойиз этих мербыло строительствонового сереброплавильногозавода. Возникаетвопрос — а непроще ли былоувеличитьмощность действующих–
Барнаульскогои Колыванского? В том-то и дело, что — нет. Мощностьзавода ограничиваласьчислом водяныхколес или, другимисловами, запасомводы в пруду.Заводу требовалсятакже большойзапас лесапоблизостидля выжиганиядревесногоугля (каменныйиспользоватьтогда не умели).
Речкаи лес являлисьнепременнымусловием длястроительствазавода, причемгодилась некаждая речка, а только неочень широкаяи не очень быстраяс крепкими (непесчаными)берегами. Найтитакое местоблиз Змеиногорскогорудника былонепросто. Неслучайно Барнаульскийзавод находится240 верстах отнего. С приездомА.И.Порошинапоиски приобрелиширокий размах.В них были привлеченывсе горныеофицеры, непривлекалсялишь И.И.Ползунов.Незадолго передтем он возглавилповытье (контору)«у лесных икуренных дел»Барнаульскогозавода, емудали времяосвоиться сновой хлопотнойдолжностью.Но он не захотелоставатьсяв стороне оттого, чем жиловсе «горноеобщество», тожеискал выход, только мыслиего пошли вдругом направлении: как преодолетьрабскую зависимостьгорно-заводскогопроизводстваот водяногоколеса? В апреле1763 г. он положилна стол начальниказавода неожиданныйи дерзкий проект«огненной»машины. И.И.Ползуновпредназначалее для приведенияв действиевоздуходувныхмехов; а в дальнейшеммечтал приспособить«по воле нашей, что будет потребноисправлять», но сделать этоне успел..."
Чтобыпо достоинствуоценить творческийподвиг И.И.Ползунова, вспомним, чтов то время вРоссии ни одногопарового двигателяеще не было.Единственнымисточником, из которогоему стало известно, что есть такойна свете, былокнига И.В.Шлаттера«Обстоятельноенаставлениерудокопномуделу», изданнаяв Петербургев 1760 году. Но вкниге былитолько схемада принципдействияодноцилиндровоймашины Ньюкомена, о технологииже ее изготовления- ни слова. И.В.Шлаттеруи в голову непришло, чтотакие сведенияв России могуткому-нибудьпонадобиться.Можно безпреувеличениясказать, чтоПолзуновпозаимствовалу И.В.Шлаттералишь идеюпароатмосферногодвигателя, довсего остальногододумался сам.Необходимыепознания оприроде теплоты, свойствах воды, воздуха, параон почерпнулиз трудовМ.В.Ломоносова.
Трезвооценивая трудностиосуществлениясовершеннонового в Россиидела, Ползуновпредлагалпостроитьвначале в порядкеэкспериментаодну небольшуюмашину разработаннойим конструкциидля обслуживаниявоздуходувнойустановки(состоявшейиз двух клинчатыхмехов) при однойплавильнойпечи. На чертеже, приложенномк записке, вобъяснительномтексте установка, согласно первомупроекту Ползунова, включала: котел- в общем тойже конструкции, которая применяласьв ньюкоменовскихмашинах; пароатмосфернуюмашину, состоявшуюиз двух цилиндровс поочереднымдвижением вних поршней(«эмволов») впротивоположныхнаправлениях, снабженныхпарораспределительнойи водораспределительнойсистемами; резервуары, насосы и трубыдля снабженияустановкиводой; передаточныймеханизм в видесистемы шкивовс цепями (отбалансираПолзунов отказался), приводящейв движениевоздуходувныемеха. Водянойпар из котлапоступал напоршень одногоиз рабочихцилиндров. Этимвыравнивалосьдавление атмосферноговоздуха.
Давлениепара лишьнезначительнопревышалодавление атмосферноговоздуха. Поршнив цилиндре былисоединеныцепями, и приподъеме одногоиз поршня второйопускался.Когда поршеньдостигал верхнегоположения, доступ параавтоматическипрекращался, и внутрь цилиндравбрызгиваласьхолодная вода.Пар конденсировалсяи под поршнемобразовывалсявакуум (разреженноепространство). Силоюатмосферногодавления поршеньопускался внижнее положениеи тянул за собоюпоршень вовтором рабочемцилиндре, кудадля уравниваниядавления впускалсяпар из того жекотла автоматом, действующимот передаточногомеханизмадвигателя.
Тотфакт, что поршнис системойпередачи движениябыли связаныцепями, показывает, что при подъемепоршней по цепинельзя былопередаватьдвижения (цепьпри этом ненатянута). Работаливсе части двигателяза счет энергииопускающегосяпоршня. т.е. тогопоршня, которыйдвигался поддействиематмосферногодавления. Парне производилполезной работыв двигателе.Величина этойработы зависелаот затратытепловой энергиина протяжениивсего цикла.Количествозатраченнойтепловой энергиивыражало собоювеличинупотенциальнойэнергии каждогоиз поршней. Это- сдвоенныйпаро-атмосферныйцикл. Ползуновотчетливопредставлялпринцип работытепловогодвигателя. Этовидно на примерах, которыми онхарактеризовалусловия наилучшейработы изобретенногоим двигателя.Зависимостьработы двигателяот величинытемпературыводы, конденсирующейпар, он определялследующимисловами: «действиеэмволов и ихподъемы и спускитем сделаютсявыше, чем в фанталахбудет водахолоднее, апаче от такой, которая близпункта замерзаниядоходит, а ещене сгустеети от того вовсем движениимногую подастспособность».Это положение, известное нынев термодинамикев качествечастного случаяодного из основныхее законов, доПолзунова ещене было сформулировано.Чтобы понятьего значение, переведем словаПолзунова насовременныйнам язык: работатепловогодвигателя будеттем больше, чемниже будеттемператураводы, конденсирующейпар, а особеннопри достиженииею точки затвердеванияводы 0 ОС.ДвигательПолзунова вего проекте1763 года предназначалсядля подачивоздуха в плавильныепечи воздуходувнымимехами. Одновременнос этим он приводилв действиепоршни водяныхнасосов, подающихводу в верхнийбассейн дляпитания «фонтанов»внутри цилиндровв момент конденсациипара. Такимобразом, двигательмог приводитьв действие дваразных механизма- водяные насосыи воздуходувныемехи, чего неделала до негони одна машинав мире. Крометого, он могприводить вдействие молоты, рудодробилки, и многие другиезаводские ирудничныемеханизмы. Прижелании двигательлегко мог совершатьвращательныедвижения спомощью широкоизвестногов России кривошипногомеханизма.Проект Ползуновабыл рассмотренканцеляриейКолывано-Воскресенскихзаводов и получилвысокую оценкусо стороныначальниказаводов А.И.Порошина.Порошин указывал, что если Ползуноввозьметсясделать машину, годную дляобслуживаниянесколькихпечей сразу, если он построитмашину, пригоднуюдля выливкиводы из рудников, то Канцелярияохотно поддержитего замыслы.Окончательноерешение этоговопроса оставалосьза Кабинетоми
хозяйкойзаводов — ЕкатеринойII. Проект былнаправлен вПетербург, ноответ Кабинетабыл полученв Барнаулетолько черезгод. Указом Кабинетаот 19 ноября 1763 г.императрицапожаловалаизобретателяв «механикусы»с чином и званиеминженерногокапитан-поручика.Это означало, что Ползуновутеперь былообеспеченожалование в240 рублей годовых, с добавлениемна двух денщикови содержаниелошадей онполучал 314 рублей.Ему было обещананаграда в 400 рублей.
Всеэто — немалаямилость. Онаеще раз свидетельствуето том, что императрицаЕкатериналюбила поддерживатьсвою славупокровительницынаук и искусств.Но размерыпоощрения ещераз подтверждают, что значениеизобретенияПолзунова непоняли в Петербурге.Для подтвержденияможно привеститакой факт: когда тезкаПолзунова ИванКулибин преподнесимператрицесделанные иморигинальныечасы, он получилв подарок 1000рублей. Когдаон сделал модельмоста черезНеву в одинпролет, то былнагражден такойже суммой и былосыпан другимипоощрениями.После апробациимоста Кулибинполучил в наградуеще 2000 рублей.Иван Кулибин, был конечновысокоодаренныймеханик, новсе-таки егоизобретениянельзя поставитьрядом с машинойПолзунова.
Говоряо роли и значениипервого проекта«огненноймашины» в мировойистории техники, следует суверенностьюзаявить следующее: если бы Ползуноввообще ничегоне построили ничего неспроектировал, а только оставилбы набросоксвоего первогопроекта, то иэтого было быдостаточно, чтобы преклонятьсяперед его гениальнымзамыслом.
ПокаКабинет рассматривалпроект двигателя, Ползунов, нетеряя времени, работал надпроектом второйочереди. Онконструировалмощный тепловойдвигатель на15 плавильныхпечей. Это былауже настоящаятеплосиловаястанция. Ползуновне просто увеличивалмасштабы двигателя, а вносил в негоряд существенныхизменений. Ужепосле того, какпроект мощногодвигателя былзакончен, Ползуновустало известно, что Кабинет, ознакомившисьс его первымпроектом, присвоилему званиемеханика ипостановилвыдать 400 рублейв награду, ноникакого решенияпо существувопроса непринял.
Несмотряна такую позициюКабинета, начальникКолывано-Воскресенскихзаводов А.И.Порошинразрешил Ползуновуприступитьк исполнениюпервой очередипроекта. В марте1764 года И.И.Ползуновпредложилначать строительствобольшого тепловогодвигателя.Порошин согласилсяс этим предложением.Так на Барнаульскомзаводе началосьстроительствопервой в миреуниверсальнойтеплосиловойустановки.
Этобыло серьезноерешение, хотябы потому, чтообойдетсямашина ничутьне дешевле, чемпостройканового завода.От Ползуновапотребовализаявку на рабочуюсилу и материалы.Он представилее в конце марта.Но это былазаявка
ужена другую машину, более мощную, чем в первомпроекте. Почему? Видимо, событияпоследнихмесяцев заставилиизобретателявзглянуть навсе иначе. Слишкомдорогой ценойдобился онразрешенияна постройку.Пожалуй, врядли
ещераз в жизнипредставитсятакая возможность…Конечно, Ползуновосознавал, чтобез достаточногоопыта создатьбольшую машинудля приводавоздуходувныхмехов, обеспечивающую6-9 плавильныхпечей, делонелегкое. Ивсе-таки решилсяна это. Еще не приступивк строительствумашины, изобретательстолкнулсяс трудностью: отсутствиеспособныхвоплотить егозамыслы людейи потребныхдля строительстваинструментов, механизмов.Предстоялопостроитьпервый в Россиипаровой двигатель, но не было ниспециалистов, способныхвозглавитьстроительство, ни квалифицированныхрабочих, знакомыхс устройствомподобных двигателей.Сам Ползунов, принявший насебя обязанностиобщего руководителяработ, в какой-томере решилпроблему техническогоруководства, но именно, «вкакой-то мере», потому чторуководитьодному человекустоль новыми сложным техническимпредприятиембыло не подсилу.
Неменее труднойоказалась ипроблема подборарабочих. Требовалисьопытные модельщики, литейщики, кузнецы, слесари, столяры, обжигальщики, специалистыпо медному ипаяльному делу.По подсчетамПолзунова всооружениидвигателядолжны былипринять непосредственноеучастие 76 человек, в том числе 19высококвалифицированныхмастеров. Заполучитьтаких специалистовна месте представлялосьневозможным.Оставалсяединственныйвыход; вызватьспециалистовс Урала — настоящейкузницы техническихкадров.
Трудностив приобретениистроительныхинструментови механизмовоказались ещеболее непреодолимыми.По замыслуизобретателя«вся машинадолжна бытьсделана изметалла», чтонеизбежнотребовалоналичия специальногометаллообрабатывающегооборудования, которым Россияпочти не располагала.Дело усугублялосьтем, что строилидвигатель наАлтае, а этобыл район сразвитым меде-и сереброплавильнымпроизводством, но отсталойлитейной, кузнечнойи металлообрабатывающейтехникой.
Предчувствияне обманулиизобретателя.Канцелярияполностьюутвердила лишьсоображенияо потребномколичествематериалов.Не желая тратитьденьги на вызовопытных мастеровс далекогоУрала, заводскоеначальствовыделило Ползуновучетверых учеников, которых он знали просил определитьк нему, двухотставныхмастеровыхда четверыхсолдат дляохраны местастроительства.
Остальныхмастеровых(свыше 60 человек)Канцелярияпостановиланазначать враспоряжениеПолзунова помере надобности,«сколько, когдау него, Ползунова, работы случиться».Во время строительствамашины это «помере надобности»являлось источникомпостоянныхтрудностей.Решение канцеляриивыдвинуло передизобретателемновые трудности.Четверо малолетнихучеников — Овчинников, Левзин, Черницыни Вятченин — напоминалиему свою собственнуююность, жизньначинающего«механическогоученика». Отставныеже мастеровыеМедведев иБобровниковс годами одряхлелии настольколишились сил, что за немощьих отстранилиот заводскойработы. Такимобразом, вместосемидесятишести человекПолзуновувверили десятерых.Только потомопределилиеще несколькоприписныхкрестьян. Нои при такихобстоятельствахизобретательне
--PAGE_BREAK--
дрогнул, не отступил.Его дело былоделом жизни.Когда пришлосьвыбирать междуспокойнымсуществованиемзаурядногозаводскогослужащего иполной трудностей, сопряженнойс риском жизньюмеханика-машиностроителя, он выбрал второе.Машина строиласьсразу в двухместах. Отливкаи обработкацилиндров, поддонов идругих крупныхчастей производиласьв одном из цеховБарнаульскогозавода, гдеможно былоиспользоватьводяное колесо, токарные, плющильные(прокатные)станки, вододействующиемолоты дляизготовлениясферическихмедных листовдля сборкикотла; мелкиедетали отливалисьи отковывалисьв помещениивременно закрытогостекольногозавода, гдеспециальнодля этой целибыла построенанебольшаяплавильнаяпечь с кузнечнымгорном при ней.Завод находилсяв верховьяхпруда, в трехверстах отпоселка. Этиверсты Ползуновуприходилосьмерить не поразу в день.Такая нагрузкамогла вымотатьи здоровогочеловека, аведь у негоразвиваласьчахотка…
/>
Внешний видздания, в которомпомещаласьмашина Ползунова.Позднейшаярепродукциячертежа 1765 г.
Досих пор всязаводскаятехника, в томчисле водяноеколесо, станки, выполняласьв основном издерева, металлическихчастей там былонемного. А тутпредстоялопостроитьогромную потем временам, высотой 11 метров, машину почтицеликом изметалла, построить, как говорят, с листа, не опробовавдаже на модели.И это при нехваткеопытных специалистов, нужных станков, инструмента.Некоторыестанки и инструментПолзуновуприходилосьизобретатьбуквально находу. В началестроительстваПолзунов допустилсерьезнуюошибку, из-закоторой потерялоколо двухмесяцев драгоценноголетнего времени.Ради удешевлениямашины он решилцилиндры отливатьиз сплава медисо свинцом, аводопровод- ные трубы ипрочие мелкиедетали — целикомиз свинца. Наповерку оказалось, что они не обладалинеобходимымзапасом прочности.Пришлось начинатьвсе сначала, для чего проситьдополнительно224 пуда меди и15 пудов
олова.Олова на складене оказалось, Канцелярияраспорядиласьзакупить егоу местных купцов, хотя те, пользуясьслучаем, заломилицену выше обычной.Новые цилиндры(из сплава медии олова) удалосьотлить лишьв конце сентября- начале октября; их обточка ишлифовка внутреннихстенок началасьуже с наступлениемзимы. 20 мая ондонес, что кмашине «литейноюи токарноюработою» изготовлено, кроме котла, уже до 110 частей«тягостью»от одного доста семидесятипудов каждая.О размахе однихтолько токарныхработ свидетельствуеттакая цифра: в июле Ползуновсдал на склад97 пудов медныхопилок!
Итак, части машиныбыли в основномготовы. В оставшеесядо зимы времяпредстоялопостроить длянее здание, ив нем «крупносоединить», собрать машину.Сделать этоПолзунов пообещалк октябрю. Надосказать, чтосрок он себеназначил крайнемалый.
Строилипервый в миретепловой двигательна правом берегупруда, недалекоот Барнаульскогосереброплавильногозавода, рядомс небольшимстекольнымзаводом. Длямашины соорудилибольшой сарай, высотой с трехэтажныйдом. Первымиприступилик работе землекопы.На месте, гдеследовалоустановитьмашину, онивынули слоймягкого грунта.На ровную площадкууложили фундаментныебрусья. Теперьможно былонадеяться, чтопод тяжестьюмашины земляне начнет оседать.Постепенновыросли стенкипечи подогревакотла. Внизусооружалисьмеханизмы дляподнятия цилиндрови других тяжеловесныхдеталей. Выложилитопку печи, пришел чередустанавливатьпаровой котел.Литого котлас толстымистенками строителик этому временитак и не получили.Судьба прошенияоб изготовлениитакого котла, посланногона Екатеринбургскийзавод, оставаласьнеизвестной.Положениестановилоськритическим.После долгихразмышленийПолзунов принялрешение о временнойустановкетонкостенногокотла собственногоизготовления.Иного выходапросто не было. Вся осень прошлав сборке машины.Эти дни былисамыми напряженнымидля строителей«огненной»машины. Чегостоило собратьодин лишьсемисотведерныйкотел из отдельныхлистов с клепкойи пайкой швов, присоединитьк нему разнообразнуюарматуру. Надобыло поднятьна высоту двухэтажей 150-пудовыецилиндры, установитьих точно повертикали взаданных точках, собрать многометровуюпаутину труб, насосную установку, балансиры ит.д., все как следуетзакрепить, пропаять всотне мест ит.д.
Огромноеперенапряжениесил и работав неотапливаемомпомещении досамой ночи, когда холодныеметаллическиедетали машинобжигали морозомруки, подорвализдоровье Ползунова.Известно, чтос мая 1764 г. по август1765 г. он триждыобращался клекарю Барнаульскогогоспиталя ЯковуКизингу запомощью, т.к.был «одержимколотием вгруди».
К7 декабря в основномбыла законченасборка машины, и изобретательрешил произвестипервый пробныйее пуск, испытатьв работе. Вместорукоятейвоздуходувныхмехов (строительствомехов еще неначинали) кбалансирампередаточногомеханизмаприкрепилисвязку бревен.По тому, какмашина будетподнимать такуютяжесть, изобретательнадеялся определитьее мощность.И вот
насталдолгожданныйдень первогопуска машины.Работу началираньше обычного.В последнийраз проверилирегулировкупароводораспределительногомеханизма, надежностьдействия паровогои водяногокранов. К полуднюзакончилиосмотр всехмеханизмови систем. Послекороткой передышкипо командезалили водув запаснойбассейн, ручнымнасосом накачалиее в верхнийрезервуар.
Наконец, суета стихла.Тихо и немногочинно стоялии смотрели на«виновника»торжества. Вотон резким движениемподошел к топке, наклонилсяи начал разжигатьуложенные вней еще со вчерашнеговечера дрова.Сухие березовыеполенья быстроразгорались, весело потрескиваяи разбрасываяискры. Наконецпервые языкипламени лизнулитусклую медьпарового котла.Прошло дватомительныхчаса. Вода вкотле началазакипать, выделяявсе больше ибольше пара.Наконец, с шумоми свистом парворвался вцилиндр. Балансирсловно нехотякачнул подвешенныек нему бревна.Потом в цилиндречто-то ухнуло, балансир вновькачнулся. Тотчасже, словно покоманде, ожилпоршень второгоцилиндра. Всебыстрее и быстреедвигались штокипоршней, легкораскачиваяпривешенныек балансирнымбрусьям тяжелыебревна. Но Ползуновуже не виделэтого. Густаяпелена заволоклаего глаза. Большоймужественныйчеловек, которогоне сломилиникакие невзгодыжизни, плакалот радости.
Нопри пуске выявилсяи целый ряднедостатков(что совершенноестественно). К их исправлениюи приступилнемедленноПолзунов. Кэтому временион переселилсяв квартиру пристекольномзаводе, принадлежавшуюранее «стеклянныммастерам» Ненадо было тратитьвремя на дорогуиз поселка иобратно. Этобыло, конечно, хорошо. Но плохото, что теперьон пропадалу машины до техпор, пока силысовсем не оставлялиего. А ведь наступилазима, в машинномдоме в порубыло хоть волковморозить, какон выдерживалтам, труднопонять. Домойвозвращалсязатемно, насквозьпродрогший, еле передвигаяноги, харкаякровью. А наутро, невзираяна уговоры ислезы жены, снова спешилк машине, фанатичноблестя глазамина обмороженном, исхудавшем- краше в гробкладут — лице.Было совершенноясно, что, чувствуяблизкий конец, он торопилсязавершитьначатое делодаже ценойжизни. На ледяныхсквознякахлазил он спомощникамипо лесенкамвокруг дышавшейхолодом машины, что-то
безконца поправляя, уплотняя, подгоняя.Короткогозимнего дняне хватало, прихватываливечера. Известно, что 30 декабря1765 года Ползуновполучил трипуда свечей.К марту, наконец, были доставленына 8 лошадяхгромадныекрышки воздуходувныхмехов, сделанныепо проектуизобретателя.Они были установлены, и машина, наконец, полностьюсобрана. Делооставалосьза плавильнымипечами. Веснойболезнь Ползуноваусилилась. 18апреля у негов очереднойраз пошла горломкровь, послечего он уже несмог поднятьсяс
постели.С беспощаднойясностью изобретательпонял, что допуска машиныему не дожить.21 апреля ПолзуновпродиктовалВане Черницыну(сам уже писатьне мог) челобитнуюна имя императрицы.«Всепресветлейшая, державнейшая, великая государыняимператрицаЕкатеринаАлексеевна, самодержицавсероссийская, государынявсемилостивейшая! Бьет челоммеханикус Иван
Ивановичсын Ползуново нижеследующем: сочиненныймною проектновой машиныВаше ИмператорскоеВеличествоеще в 1763 годурассматриватьи тем быть довольнасоизволили.И для вящегомне и прочихпо примерумоему в таковыхполезных упражненияхпоощренияповелеть соизволиливыдать мне внаграждение400 рублей. Но техденег мне ипоныне не выдано.И хотя я тойдачи получитьне удостоился, ревность мояк службе неослабла, и явышеупомянутуюмашину во всехчленах её сделали в построеннойфабрике собрав, поставил и кдействию вплавильныхпечах привелв готовность, о чем главнымнад Колывано-Воскресенскимизаводами командиромгенерал-майороми кавалеромПорошиным снекоторымигорными офицерамиуже засвидетельствовано.При которомстроении понеся немалую себетягость и вздоровье изнурение.При всем же томмашинном устроениииз находящихсяпри мне механикиученики ДмитрийЛевзин, ИванЧерницын составлениеее в членахнарочито понялии производствознают и в чем-либовпредь повредившеесяокажется, топоправитьмогут».
16мая 1766 г. в шестьчасов вечерав г. Барнауле, на Иркутскойлинии (нынеПушкинскойулице) И.И.Ползуновскончался. Емубыло 38 лет. Черезнеделю послесмерти И.И.Ползунова,23 мая (5 июня) 1766 г., начались официальныеиспытанияпервого в миретепловогодвигателя. Впервый же деньиспытателипришли к заключению, что машинаможет приводитьв движение мехидля подачивоздуха к 10-12печам.
ПостроенныйПолзуновымкрупный двигательзначительноотличался поконструкцииот той машины, которая былаописана им впервоначальномпроекте 1763 г.Передача движенияк машинам, которыедолжен былобслуживатьдвигатель, осуществляласьс помощью балансиров.Цепи, соединяющиепоршни двигателяс балансирами, для большейпрочностиизобретательсделал из отдельныхжелезных стержнейи шарнирными, т.е. такого типа, какие известнытеперь как«цепи Галля».Питание котлаподогретойводой былоавтоматизировано.Ползунов придумалпростой механизм, обеспечивавшийсохранениеводы в котлена одном уровнево время работыдвигателя. Этоупрощало трудлюдей, обслуживающихмашину.
Чтобыдутье воздухав плавильнойпечи былоравномерным, И.И.Ползуновизобрел аккумулятордутья. Мехиподавали воздухне сразу в печи, а в большойящик — «воздушныйларь», из которогонепрерывнаявоздушная струяпоступала вплавильныепечи. ДвигательИ.И.Ползуноваего современникиназывали «плавиленнойфабрикой».Высота машинысоставляла10 метров, а цилиндровоколо 3 метров.Тепловой двигательразвивал мощностьв 40 лошадиныхсил. Сооружениебольшой, невиданноймашины в техпроизводственныхусловиях, какиеимел И.И.Ползунов, являлось подлинногероическим, почти сказочнымподвигом. Этобыло поистинечудо, на котороеспособен толькогений великого
русскогонарода. Человекбогатырскихтворческихдерзаний, солдатскийсын Ползуновбыл воплощениемсвойственнойнашему народусмекалки иупорства. Вовремя первыхиспытанийтепловогодвигателяобнаружилисьнеполадки. Входе испытанийвыяснилось, что между поршнями(эмволами) истенками цилиндровпросачиваютсявода и пар, анасосы подаютводу в недостаточном
количестве.Вызванный соЗмеиногорскогорудника КозьмаФролов предложилзаменить насосырудничнымиводоподъемными.Привезли насосысо Змеиногорскогорудника, установили, результатполучилсяотличный. Такбыло доказано, что машинаПолзуноваспособна выполнятьеще одну задачу- откачиватьводу с рудника.Проживи Ползуновподольше, он, возможно, придумалбы, как с ее помощьюприводить вдвижение станкии вообще «поволе нашей, чтобудет потребноисправлять».
Сэмволами делооказалосьсложнее. Кожаноеуплотнениебыстро истиралось: испытанияпоказали, чтодля этого лучшеподходит пробковаякора.
4июля произвелипятое и последнееиспытаниемашины. Всемеханизмы исистемы работалихорошо. Заводскоеначальстворешило пуститьмашину в эксплуатацию.Полтора месяцадлились испытания.Большинствонедостатковявлялись либоследствиемупущенийстроительства, либо такими, какие невозможнобыло устранитьпри тогдашнемуровне развитиятехники. Но ниодного словаупрека не былосказано поповоду общейконструкциисамой огнедействующеймашины. Все домельчайшихподробностейпредусмотрели учел изобретатель! Закончилисьиспытания, номашина ещецелый месяцпростаивалабез употребления.В первых числахавгуста 1766 годанаконец-тозавершилосьстроительствоплавильныхпечей, на 4 августаканцелярияназначила пускмашины в эксплуатацию.
Сраннего утра, нетерпеливопереминаясьс ноги на ногу, у здания невиданноймашины толпилсянарод. Со всегоБарнаула собралисьлюбопытные.К 7 часам утрав топке котлауже клокоталопламя. Тонкоепосвистываниепара возвещалоо готовностимашины к работе.С минуты наминуту откладывалирозжиг печейи начало первойплавки. Болеешести часовмашина работалавхолостую. Вовтором часупополудниприбыло всезаводскоеначальство.Предстоялторжественныймомент задувкипечей. Но торжествоне состоялось, т.к. в моментзадувки поршеньлевого цилиндранеожиданноостановилсяв нижнем положении, и машина замерла.
Припомощи блоковпришлось вынутьпоршни из цилиндров, внимательноосмотреть тоти другой. Причинуостановкивсе-таки необнаружили.На первый взглядвсе было в порядке.Только послетого, как погасилитопку, выпустилииз котла пари произвелитщательныйосмотр машины, обнаружилось, что ослабнувшая, видимо, еще впериод испытанийгайка, позволилапаровому
регуляторуповернутьсяна значительнобольший угол, чем то предусматривалось.Паровой регуляторзаклинилсяи не поворачивалсяв стороны. Приэтом впускноеокно оказалосьзакрытым, парне имел доступав цилиндр. Досадныйнедосмотрсорвал пускмашины, а ремонтотсрочил егоеще на два дня.7 августа в шестьчасов утрамеханизм пустиливновь, но наэтот раз таки не дождалисьприбытия высокогоначальства.В два часа безвсякой торжественностизадули плавильныепечи. День 7 августа1766 года останетсяв памяти людейна века. В этотдень была пущенав эксплуатациюпервая паросиловаяустановка, предназначеннаядля
непосредственногопривода заводскихагрегатов! Машина безостановочнодействовалаболее трехсуток. За этовремя проплавилиоколо 400 пудовруды. 10 августамашину остановиливновь. Уплотнитель, изготовленныйиз пробковойкоры плохогокачества, рассыпалсяна крошки сталпропускатьв цилиндр холоднуюводу. Пришлосьпослать запросна пробку втобольскуюи екатеринбургскуюаптеки. Изыскиваяже выход изсоздавшегосяположения, временно использовалидля уплотнениякору березы.
Всепомыслы заводскойканцеляриибыли направленына приобретениепробковой коры.Никто из техническихруководителейзаводов недодумался пойтипо другомупути: изменитьконструкциюсамого поршня, сделать ееболее совершенной.К тому же намногих рудникахокруга действоваливодоотливныенасосы с поршнямииз двух дисков, между которыминабиваласьпенька дляуплотнения.Поэтому своевременнымбыло использованиетакого поршня.
25сентября, сприбытиемпробковой коры, машина былаприведена вдействие иработала снебольшимиостановкамидо 10 ноября. Вэтот день «пополуднив шестом часуво время весьмапорядочногои беспрерывногодействия оказалось, за разгораниемпод котломкирпичныхсводов, из одногокотла не малаяводяная течь, так что оноюимеющийся подкотлом огоньзагасило, чегоради принужденыоную машинукупно и с плавильнымипечами остановить».На этом машинаПолзунова«работою окончилась».Котел, склепанныйиз тонкой листовоймеди, оказалсяслабым ее местом.Еще Ползуновуказывал, чтоон к первоначальнойпробе толькогоден, но сделатьболее прочныйна Барнаульскомзаводе не быловозможности.
Общеевремя полезнойработы машинысоставило 1023часа (42 сутоки 15 часов). За этовремя былополучено серебра14 пудов 38 фунтов17 золотников42 доли, золота14 фунтов 22 золотника75 долей. За вычетомвсех расходовна постройкумашины, оплатуплавильщиков, даже 400 рублейнаграды Ползунову, чистая прибыльсоставила 11016рублей 10,25 копейки.А ведь машинаработала менееполутора месяцев, да и то не наполную мощность: обслуживалавсего три печи.И тем не менеебыло решено, что в дальнейшем«пущать ее вдейство, поизобилию вздешнем заводеводы, за нужноне признавается».Решение этоподписал, какни печально, начальникзаводов Порошин, еще недавногорячий сторонник«огненной»машины.
Причинабыла, видимо, в том, что наКолывано-Воскресенскихзаводах, каки во всей крепостническойРоссии, не былобольшой надобностив машинах.Подневольныхдешевых рабочихрук хватало.Трагедия Ползуновазаключаласьв том, что онопередил свойвек… В 1784 годуДжемс Уаттполучил патентна универсальныйтепловой двигатель, завоевавшийвскоре всемирноепризнание. Амашина Ползунова, простояв 15 лет5 месяцев и 10 дней, в марте 1782 годабыла разобрана.
Историяпаровой машины
Перваяпопытка поставитьпар на службучеловеку былапредпринятав Англии в 1698 году: машина Сэйверипредназначаласьдля осушенияшахт и перекачиванияводы. Сам изобретательназвал ее «огневоймашиной» ишироко разрекламировалкак «другашахтеров». Дляполучения пара, приводившегомашину в действие, требовалсяогонь, но изобретениеСэйвери ещене было двигателемв полном смыслеэтого слова, поскольку кроменесколькихклапанов, открывавшихсяи закрывавшихсявручную, в немне имелосьподвижныхчастей.
МашинаСэйвери работаласледующимобразом: сначалагерметичныйрезервуарнаполнялсяпаром, затемвнешняя поверхностьрезервуараохлаждаласьхолодной водой, отчего парконденсировался, и в резервуаресоздавалсячастичныйвакуум. Послеэтого вода — например, содна шахты — засасываласьв резервуарчерез заборнуютрубу и послевпуска очереднойпорции паравыбрасываласьнаружу черезвыпускную.Затем циклповторялся, но воду можнобыло подниматьтолько с глубиныменее 10,36 м, посколькув действительностиее выталкивалоатмосферноедавление.
Перваяудачная «паровая»машина с поршнембыла построенафранцузом ДениПапеном, чьеимя чаще ассоциируетсяс изобретениемавтоклава, который имеетсясегодня практическив каждом домев виде кастрюли-скороварки.
В1674 году Папенпостроил пороховойдвигатель, принцип действиякоторого основывалсяна воспламенениив цилиндрепороха и перемещениипоршня внутрицилиндра подвоздействиемпороховыхгазов. Когдаизбыток газоввыходил изцилиндра черезспециальныйклапан, а оставшийсягаз охлаждался, в цилиндресоздавалсячастичныйвакуум, и поршеньвозвращалсяв исходноеположение поддействиематмосферногодавления.
Машинабыла не оченьудачной, но онанавела Папенана мысль заменитьпорох водой.И в 1698 году онпостроил паровуюмашину (в томже году свою«огненнуюмашину» построили англичанинСэйвери). Воданагреваласьвнутри вертикальногоцилиндра споршнем внутри, и образовавшийсяпар толкалпоршень вверх.Когда пар охлаждалсяи конденсировался, поршень опускалсявниз под действиематмосферногодавления. Такимобразом, посредствомсистемы блоковпаровая машинаПапена моглаприводить вдействие различныемеханизмы, например насосы.
Услышав опаровой машинеПапена, ТомасНьюкомен, которыйчасто бывална шахтах вВест Кантри, где он работалкузнецом, илучше чем кто-нибудьдругой понимал, как нужны хорошиенасосы дляпредотвращениязатопления
шахт, объединилусилия с водопроводчикоми стекольщикомДжоном Каллив попытке построитьболее совершеннуюмодель. В1705 году был выданпатент Т. Ньюкоменуна водоподъемнуюмашину (рис.4), в которой впервыеиспользовалисьцилиндры споршнем. Вконструкцииэтой машиныкрылось
противоречие, которое непозволяло ейработать непрерывно: работа парадвигала поршень, который совершалполезное действие, но выдвинутыйдо конца поршеньпрекращалработу — необходимобыло открыватьклапан, выпускатьпар и холостымходом возвращатьпоршень в исходноеположение.
/>
Рис.4. Принципдействия машиныНьюкомена
Первая пароваямашина былаустановленана угольнойшахте в Стаффордширев 1712 году. Как ив машине Папена, поршень перемещалсяв вертикальномцилиндре, нов целом машинаНьюкомена былазначительноболее совершенной.Чтобы ликвидироватьзазор междуцилиндром ипоршнем, Ньюкомензакрепил наторце последнегогибкий кожаныйдиск и налилна него немноговоды.
Пар изкотла поступалв основаниецилиндра иподнимал поршеньвверх. Но привпрыскиваниив цилиндр холоднойводы, пар конденсировался, в цилиндреобразовывалсявакуум, и подвоздействиематмосферногодавления поршеньопускался вниз.Этот обратныйход удалял водуиз цилиндраи посредствомцепи, соединеннойс коромыслом, двигавшимсянаподобиекачелей, поднималвверх штокнасоса. Когдапоршень находилсяв нижней точкесвоего хода, в цилиндр сновапоступал пар, и с помощьюпротивовеса, закрепленногона штоке насосаили на коромысле, поршень поднималсяв исходноеположение.После этогоцикл повторялся.Машина Ньюкоменаоказалась наредкость удачнойи использоваласьпо всей Европеболее 50 лет. В1740 году машинас цилиндромдлиной 2,74 м идиаметром 76 смза один деньвыполнялаработу, которуюбригады из 25человек и 10 лошадей, работая посменно, раньше выполнялиза неделю. В1775 году еще большаямашина, построеннаяДжоном Смитоном(создателемЭддистоунскогомаяка), за двенедели осушиласухой док вКронштадте(Россия). Ранеес использованиемвысоких ветряковна это уходилцелый год. Итем не менее,
машинаНьюкомена быладалека досовершенства.Она преобразовывалав механическуюэнергию всеголишь около 1 %тепловой энергиии, как следствие, пожирала огромноеколичествотоплива, что, впрочем, неимело особогозначения,
когдамашина работалана угольныхшахтах. В целоммашины Ньюкоменасыграли огромнуюроль в сохраненииугольнойпромышленности: с их помощьюудалось возобновитьдобычу угляво многих затопленныхшахтах.
Проектпервой в мирепаровой машины(рис.5), способнойнепосредственноприводить вдействие любыерабочие механизмы, предложил 25апреля 1763 годарусский изобретательИ. И, Ползунов, механик наКолывано-Воскресенскихгорнорудныхзаводах Алтая.Проект попална стол к начальникузаводов, которыйодобрил егои отослал вПетербург, откуда вскорепришел ответ:"...Сейего вымысл зановое изобретениепочесть должно".Паровая машинаПолзуноваполучила признание.
/>
/>
Чертежмашины Ползунова рис.5 Принципработы паровоймашины Ползунова
Вотличие отмашины Ньюкомена, машина Ползуновапроизводилаработу непрерывно.Им были примененыдва цилиндра, поршни которыхпередавалиработу на общийвал поочередно.Таким образом, Ползунов разнесусловие отсутствияхолостого ходамежду разнымиобъектами, впервые выдвинувидею сложенияработы несколькихцилиндров.Когда одинцилиндр былв состояниихолостого хода,- другой совершалработу. Ползуновпредлагалпостроитьвначале
небольшуюмашину, на которойможно было бывыявить и устранитьвсе недостатки, неизбежныев новом изобретении.Заводскоеначальствос этим не согласилосьи решило строитьсразу огромнуюмашину длямощной воздуходувки.
Постройкумашины поручилиПолзунову, впомощь которомубыли выделены"незнающие, нотолько однусклонностьк тому имеющиеиз здешнихмастеровых
двое"да еще несколькоподсобныхрабочих. С этим«штатом» Ползуновприступил кпостройке своеймашины. Строиласьона год и девятьмесяцев. Когдамашина ужепрошла первоеиспытание, изобретательзаболел скоротечнойчахоткой и занесколько днейдо завершающихиспытанийумер.
23 мая 1766 годаученики ПолзуноваЛевзин и Черницынодни приступилик последнимиспытаниямпаровой машины.В «Дневнойзаписке» от4 июля было отмечено"исправноемашинное действие", а 7 августа 1766 годався установка- паровая машинаи мощная воздуходувка- была сдана вэксплуатацию.
Всегоза три месяцаработы машинаПолзунова нетолько оправдалавсе затратына ее постройкув сумме 7233 рублей55 копеек, но идала чистуюприбыль в 12640рублей 28 копеек.
10ноября 1766 годакотел дал течь, и машина остановилась.Несмотря нато, что этунеисправностьможно былолегко устранить, заводскоеначальство, не заинтересованноев механизации, забросилотворение Ползунова.
Втечение последующихтридцати летмашина бездействовала, а в 1779 году тогдашниеуправителиалтайскихзаводов отдалираспоряжениемашину разобрать,«находящуюсяпри оной фабрикуразломать илес употребитьна что годенбудет».
Примернов это же времяв Англии надсозданиемпаровой машиныработал шотландецДжеймс Уатт.В 1784 году англичанинДжеймс Уаттполучил патентна универсальныйпаровой двигатель.
/>
Рис.6. Работацилиндра паровоймашины Уатта
Черездвадцать летусовершенствованийУатт получил, наконец, машинунепрерывногодействия (рис.6).Он разнеспротиворечиев пределаходного объекта: закрыл цилиндркрышкой с сальником, теперь парможно былоподавать поочереднопо обе стороныпоршня — исчезхолостой ход.Рабочий ходв одной половинецилиндра былхолостым ходомдля другой егополовины.
Начинаяс 1763 года он занималсяусовершенствованиеммалоэффективнойпароатмосферноймашины Ньюкомена, которая, в общем-то, годилась толькодля перекачиванияводы. Ему былоясно, что основнойнедостатокмашины Ньюкоменасостоял впопеременномнагреваниии охлаждениицилиндра. Каким
жеобразом избежатьэтого? Ответпришел к Уаттувоскреснымвесенним днем1765 года. Он понял, что цилиндрможет постояннооставатьсягорячим, еслидо конденсацииотводить парв отдельныйрезервуар черезтрубопроводс клапаном.Более того, цилиндр можетоставатьсягорячим, а конденсорхолодным, еслиснаружи ихпокрыть теплоизоляционнымматериалом.Кроме того, Уатт сделал еще несколькоусовершенствований, окончательнопревратившихпароатмосфернуюмашину в паровую.В 1768 году он подалпрошение опатенте на своеизобретение.Патент он получил, но построитьпаровую машинуему долго неудавалось. Итолько в 1776 годупаровая машинаУатта была, наконец, построенаи успешно прошлаиспытание. Онаоказалась вдвоеэффективнеемашины Ньюкомена.
В1782 году Уатт создалновую замечательнуюмашину — первуюуниверсальнуюпаровую машинудвойного действия.Крышку цилиндраон оснастилизобретеннымнезадолго дотого сальником, который обеспечивалсвободноедвижение штокапоршня, нопредотвращалутечку параиз цилиндра.Пар поступалв цилиндр попеременното с одной стороныпоршня, то сдругой. Поэтомупоршень совершали рабочий иобратный ходс помощью пара, чего не былов прежнихмашинах.
Посколькув паровой машинедвойного действияшток поршнясовершал тянущееи толкающеедействие, прежнююприводнуюсистему изцепей и коромысла, которая реагировалатолько на тягу, пришлось переделать.Уатт разработалсистему связанныхтяг и применилпланетарныймеханизм дляпреобразованиявозвратно-поступательногодвижения штокапоршня вовращательноедвижение, использовалтяжелый маховик, центробежныйрегуляторскорости, дисковыйклапан и манометрдля измерениядавленияпара.
ЗапатентованнаяУаттом «ротативнаяпаровая машина»сначала широкоприменяласьдля приведенияв действиемашин и станковпрядильныхи ткацких фабрик, а позже и другихпромышленныхпредприятий.Таким образом, паровая машинаУатта сталаизобретениемвека, положившимначало промышленнойреволюции.
В1785 году одна изпервых машинУатта былаустановленав Лондоне напивоваренномзаводе СэмюэлаУитбреда дляразмалываниясолода. Машинавыполнялаработу вместо24 лошадей. Диаметрее цилиндраравнялся 63 см, рабочий ходпоршня составлял1,83 м, а диаметрмаховика достигал4,27 м. Машина сохраниласьдо наших дней, и сегодня ееможно увидетьв действии всиднейскоммузее «Пауэрхауз».
ДвигательУатта годилсядля любой машины, и этим не замедлиливоспользоватьсяизобретателисамодвижущихсямеханизмов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.www.Aomai.ab.ru/Books/Files/1998-01/02/pap_02.html
2.www.Free-time.ru/razdeis/!anziki/p_11.html.
3.КонфедератовИ.Я. Иван ИвановичПолзунов. — М.-Л.: Госэнергоиздат,1951. — 296 с.: ил.
4.Зубков Б.В., ЧумаковС.В. – Энциклопедическийсловарь юноготехника – 2-еизд. – М.: Педагогика1988г.
5.Савельев Н.Я.Алтай — Родинавыдающихсяизобретений.- Барнаул: Алтайкрайиздат,1951. — 117 с.
6.Шишкин А.Д. Создатель«огненной»машины (И.И.Ползунов).- Свердловск: Свердловскоекн. изд-во, 1963. — 83 с.
7.Бородкин П.Рассказы оПолзунове //Алтай. — 1977. — № 1. — С.53-61.
8.ВиргинскийВ.С. Иван ИвановичПолзунов 1729-1766/Отв. ред. Н.К.Ламан.- М: Наука, 1989. — 165 с.,: ил.
9.ДанилевскийВ.В. И.И.Ползунов: Труды и жизньпервого русскоготеплотехника.- М.-Л.: АН СССР,1940.- 446 с.: ил.,18 л.ил., черт.
10.skbkontur.ru/personal/blink/triz.htm
11.Савельев Н.Я.Творец тепловогодвигателя ИванИванович Ползунов.- Барнаул: Алтайкрайиздат,1949. — 28 с.: ил.