Industriālās revolūcijas sākums Eiropā ir saistīts ar tvaika dzinēja izgudrošanu, ko sākotnēji izmantoja ieguves un aušanas nozarēs. Atjautīgais izgudrojums iedvesmoja daudzus inženierus pielāgot to transporta vajadzībām. Raksta tēma ir pasaulē pirmā tvaika lokomotīve un interesanti fakti, kas saistīti ar tās izskatu.
Fons
Ūdens sūknis cilvēcei ir zināms kopš seniem laikiem. Bija jāpaiet vairākiem gadsimtiem, lai iemācītos izmantot tvaika enerģiju, kuras praktisko pielietojumu pirmais pieminēja izcilais Leonardo da Vinči. 17. gadsimta beigās radītie atsevišķi tvaika dzinēji - francūža Denisa Papina (1680) tvaika katls, angļa Tomasa Severī (1898) sūknis - bija īsts kuriozs.
Droša virzuļdzinēja izveide, kurā tika ievadīts ūdens, ir saistīts ar angļa Tomasa Ņūkmena (1711) vārdu. Šo izgudrojumu uzlabošana atnesa Glāzgovas mehāniķim Džeimsam Vatam pasaules slavu. Tas bija viņš, kurš saņēmapatents tvaika dzinēja izveidei (1769), piemērots plašai lietošanai ražošanā.
Pasaulē pirmā tvaika lokomotīve tiks radīta pēc fundamentāla izgudrojuma: galvenā cilindra un kondensatora atdalīšanas, kas ļāva netērēt enerģiju nepārtrauktai dzinēja sildīšanai. Tvaika dzinēju ražošana tika uzsākta 1776. gadā, pateicoties virpu, frēzēšanas un ēvelēšanas mašīnu parādīšanās.
Līdz 1785. gadam tika uzbūvēti 66 dzinēji. Tomēr, lai darba vārpstai nodrošinātu rotācijas kustību, bija nepieciešams divkāršas darbības tvaika dzinējs. Vats to patentēja 1784. gadā, un līdz 1800. gadam tas tika izmantots visās nozarēs, darbinot citas iekārtas.
Ričards Trevitiks
Kas izgudroja pirmo tvaika lokomotīvi pasaulē? Viens no pirmajiem, kas mēģināja izmantot tvaika dzinēju transporta vajadzībām, bija francūzis Nikolā Kugno, kurš radīja pašgājēju karieti (1769). Šajā laikā Ričards Trevitiks vēl pat nebija dzimis.
Kornvolas (Anglija), slavenā kalnrūpniecības reģiona dzimtene, topošais izgudrotājs dzimis daudzbērnu ģimenē 1771. gadā. Viņa tēvs bija cienīts kalnracis, un Ričards, kurš matemātiku iemīlēja no bērnības, centās atvieglot darbu pazemē, uzlabojot tvaika dzinējus un raktuvju sūkņus. 1801. gadā uzņēmuma vajadzībām viņš izveidoja vagonu - pirmā autobusa prototipu, kas vēlāk kļuva plaši izplatīts kā neatkarīgs transporta veids. Tā bija bezceļu tvaika lokomotīve (patenta gads 1802) ar nosaukumu Puffing. Velns.
Ja Vata dzinēji bija apjomīgi zema spiediena tvaika izmantošanas dēļ, tad R. Trevitiks nebaidījās to palielināt vairākas reizes (līdz 8 atmosfērām). Jauda palika nemainīga, bet dzinēja izmērs tika ievērojami samazināts, kas bija svarīgi transporta attīstībai. Vats uz to reaģēja ārkārtīgi negatīvi, jo uzskatīja, ka augsts asinsspiediens nav drošs.
Pārbaudes
Čuguna sliedes tika izveidotas Dienvidvelsā, pats izgudrotājs tajā laikā dzīvoja Keburnā. Empīriski Trevitiks pierādīja, ka gludiem riteņiem saskaroties ar gludām sliedēm, radīsies berzes spēks, kas ir pietiekams lokomotīves pārvietošanai, pat ja tai ir piestiprināti ar akmeņoglēm piekrauti vagoni. Tas bija ļoti svarīgi, ņemot vērā uzņēmumu praktiskos mērķus.
Rūpnieciskām vajadzībām pasaulē pirmā tvaika lokomotīve tika uzbūvēta gadā pirms tās testēšanas (1803. gadā). Angļu laikraksti par tiem rakstīja 1804. gada februārī, ziņojot par izgudrotās mašīnas izmantošanu 10 tonnu dzelzs pārvadāšanai. Pašpiedziņas kariete uz sliedēm veica 9 jūdžu distanci, un brauciena laikā kravas svars pieauga līdz 15 tonnām - aptuveni 70 cilvēki uzdrošinājās kāpt augšā, lai brauktu zem pūļa atzinīgās rīboņas. Ātrums bija 5 jūdzes stundā, kamēr katlam nebija jālej ūdens. Taču pārāk apjomīgu lokomotīvi nevarēja izplatīt, tāpēc Trevitiks turpina uzlabot dizainu.
Noķer mani, kas var
Jaunam modelim ar nosaukumu "Catch me who can" Londonas nomalē Trevithick būvē no plkst.sliežu apvedceļš. Viņš uzskata, ka ražotājiem būs interese par jauno mašīnu. Apjozījis izmēģinājuma vietu ar augstu žogu, viņš pat sāk pārdot ieejas biļetes tiem, kas vēlas braukt, cerot segt izmaksas un gūt peļņu. Jaunais dzinējs pieļauj ātrumu līdz 30 km/h.
Bet ideja nebija veiksmīga. Pasaulē pirmā pasažieriem paredzētā tvaika lokomotīve, kas radīta izklaides nolūkos, rūpnieku uzmanību nepiesaistīja. Pārplīsušas čuguna sliedes dēļ tas apgāzās, gūstot nopietnus bojājumus. Trevitiks pat nesāka to atjaunot, izmantojot citus izgudrojumus. 1816. gadā viņš dodas uz Peru, lai vietējās raktuvēs uzstādītu savus dzinējus.
Trevitika liktenis: interesanti fakti
Līdz 1827. gadam izcilais izgudrotājs palika Dienvidamerikā. Atgriežoties valstī, viņš atklāja, ka viņa sasniegumus veiksmīgi izmantoja un attīstīja citi inženieri. Viņš nomira 1833. gadā, gandrīz kā ubags. Galvenā problēma, kas liedza realizēt viņa idejas gadsimtu mijā, bija ceļu trūkums. Viņš iztērēja savu bagātību, lai atbrīvotu īpašas sliedes tvaika vagoniem, atbrīvojot tos no kokiem un akmeņiem.
Pati pirmā tvaika lokomotīve pasaulē lika Džeimsam Vatam vērsties Anglijas parlamentā, lai likumdevēji aizliegtu dzinējus, kuros izmanto augstspiediena tvaiku. Likums netika pieņemts, taču tas joprojām apturēja Trevithick attīstību.
Vots apsūdzēja savu studentu par tvaika dzinēju ideju zagšanu no Botton & Watt. Tas izraisījamilzīgs skandāls, liekot Trevitikam aizstāvēt savu labo vārdu.
Tikai 20. gadsimta 20. gados tika radīti apstākļi tvaika transportam. Tas ir saistīts ar Džordža Stīvensona vārdu.
Sabiedriskā dzelzceļa atvēršana
Pat Trevitika dzīves laikā, 1825. gadā, tika atklāts dzelzceļš, kas savienoja Stoktonu un Darlingtonu. Autodidakts inženieris Džordžs Stīvensons nāca klajā ar ērtu dizainu, kas ļauj lokomotīvei vilkt smagu vilcienu pa gludām sliedēm. Viņa izgudrojumā liela nozīme bija pašām sliedēm, kuru sliežu platums joprojām ir vispārpieņemts Rietumeiropā (1435 mm). Dzelzceļa atklāšanas laikā lokomotīvi vadīja pats Stīvensons, un netālu sekoja jātnieku kavalkāde, kas atpalika nobrauciena laikā. Pūļa izbrīnam nebija robežu. Ātrums bija 24 km/h.
Sabiedriskām vajadzībām pasaulē pirmo tvaika lokomotīvi izveidoja Stīvensons 1814. gadā. Viņš veica 30 km garu distanci, un līdz gadsimta vidum visu Eiropu klāja dzelzceļu tīkls. Tvaika lokomotīves sāka pārvadāt ne tikai preces, bet arī cilvēkus.
Padomju versija
Padomju Savienībā ilgu laiku tika apgalvots, ka Stefensons un krievi Čerepanovs izgudroja tvaika lokomotīvi. Tēvs un dēls to darīja neatkarīgi no Rietumeiropas. Patiesībā Mirons Čerepanovs apmeklēja Angliju, kur ieraudzīja konstrukciju uz sliedēm. Atgriežoties pie Vyisky rūpnīcas, viņš mēģināja kopēt redzēto, taču idejas attīstīšanai bija vajadzīgi divi gadi. Pasaulē pirmā tvaika lokomotīve uz sliedēm tika pārbaudīta 1804. gadā (daudzi uzskata šo datumu par dzimšanas dienutvaika lokomotīve), un “sauszemes tvaikonis” parādījās Krievijā 1833. gadā.
Tas tika izmantots rūdas transportēšanai, līdz tika iznīcināts viss mežs šajā apgabalā. Lokomotīves tika aizstātas ar zirga vilci, atceroties izgudrojumu divus gadus vēlāk.
Tas ir interesanti
Kamburnā ir statuja: Ričards Trevitiks tur savu pirmo bezceļu vagonu ar nosaukumu "Snoring Devil". Modelis ir apskatāms daudzos lokomotīvju būves vēsturei veltītos muzejos. Un kur atrodas pasaulē pirmā tvaika lokomotīve?
Kādu dienu izgudrotājs apstājās pie kroga, aizmirsdams izslēgt siltumu, kas uzturēja apkures katlu siltu. Kad ūdens uzvārījās, vagons aizdegās. Pagāja dažas minūtes, līdz viņa bija prom. Tomēr tas neapbēdināja izturīgo Trevitiku, kurš turpināja strādāt pie jauniem izgudrojumiem.
Viņa apbedīšanas vieta diemžēl ir zudusi, bet talantīgā inženiera vārds ir ierakstīts ar zelta burtiem pasaules vēsturē.
