Buxar maşını
Buxar maşını — istilik maşını olub, istilik enerjisini qismən mexaniki enerjiyə çevirir. Tarixdə ilk buxar maşının ixtirası I əsrdə yaşamış, antik dövr mühəndisi İsgəndəriyyəli Herona məxsusudur. Onun düzəltdiyi Aeolipile adlı qurğu oyuncaq kimi tətbiq olunmuşdur. Ondan sonra Denis Papin və Tomas Savery XVII əsrin sonunda bir sıra sınaqlar aparmışlar.
Tarixi
redaktəAncaq ilk dəfə praktikada tətbiq oluna biləsək buxar maşını XVIII əsrin əvvəlində ingilis mühəndisi Tomas Nyukomen (ingl. Thomas Newcomen) tərəfindən hazırlanmışdır. Nyukomenin buxar maşınının işləmə prinsipi istilik enerjisinin mexaniki enerjiyə çevrilməsinə əsaslanır. Maşının işçi kamerası içərisində kolba yerləşdirilmiş silindrdən ibarətdir (şəkil 1). Silindrin alt tərəfində, içərisində su qaynayan çən yerləşdirilir. Çənlə silindr ventil vasitəsilə əlaqələndirilir. Kolba üst tərəfdə yerləşdirilmiş mancalağın qoluna bərkidilir. Kolba yuxarı-aşağı hərəkət etdikdə o, mancalaq vasitəsilə quyuda yerləşdirilmiş su nasosunu hərəkətə gətirir.
İşçi qüvvəni yaratmaq üçün buxar çənindən silindrə buxar verilir. Silindrə daxil olan buxar kolbanı yuxarı itələyir. Sonra silindrə başqa borudan soyuq su püskürdülür. Bu zaman işçi kamerada olan isti buxar soyuyaraq kondensə olunur. Silindrdə buxarın soyuması nəticəsində "qismi vakuum" yaranır. Xaricdəki atmosfer təzyiqi ilə silindrdəki təzyiq fərqi nəticəsində kolba aşağıya itələnir. Nəticədə silindrdə əmələ gəlmiş su işçi kameradan başqa boru ilə xaric edilir. Sonradan kameraya yenidən buxar vurulur və proses təkrar olunur. Bu maşının işləmə taktı dəqiqədə 10 dəfə idi. Papinin konstruksiyasından fərqli olaraq Nyukomenin maşını praktikada tətbiq edilmişdir. Bir əsrdən artıq o, torpaqların suvarılmasında su nasoslarının işlədilməsi üçün istifadə edilmişdir. Ancaq bu maşının faydalı iş əmsalı 0,5% olduğundan onun tətbiqi iqtisadi cəhətdən səmərəli deyildi.
Ceyms Vatt (ingl. James Watt) Nyukomenin düzəltdiyi buxar maşınını təmir edən zaman, onu təkmilləşdirərək, daha yeni tərkibdə bir maşını ixtira edir (şəkil 2). Vatt buxar maşının işləmə prinsipinin elmi əsaslarına yiyələnərək orada köklü dəyişiklik edir. Nyukomen buxarı silindrdə soyutmaq üçün oraya əlavə su püskürdürdü. Silindrin soyuması nəticəsində enerji itkisi baş verirdi. Bu nöqsanı aradan qaldırmaq üçün Vattın buxar maşınında etdiyi yenilik kondesatorun tətbiqi ilə bağlı idi. Buxarın kondensasiyası kənarda, daim soyuq saxlanılan çəndə baş verirdi. Bununla silindrin qızıb soyuması aradan götürüldüyündən buxar maşının effektivliyini artırmaq mümkün olmuşdur. Bundan əlavə Vatt kondensatora daxil olan havanı və isti suyu xaric etmək üçün bir nasos goşur. Bunun köməyi ilə kondensatorda həmişə aşağı təzyiq mövcud idi. Nəticədə maşının işləmə qabiliyyəti əsaslı şəkildə yaxşılaşdırılmışdır. Silindrin xüsusi, istilik keçirməyən materialla bürünməsi enerji itkisini minimuma endirmişdir. Silindr kondensatorla boru vasitəsilə birləşdirilir və onların arasında ventil qoyulur.
Burada silindr atmosfer maşınından fərqli olaraq hər iki tərəfdən qapalı hazırlanır (şəkil 3). Yuxarıdan silindrə buxar verilir. Bunun nəticəsində kolba aşağı itələnir və özü ilə mancalağın ştokunu dartır. Kolbanın altında olan soyumuş hava kondensatora verilir. Sonra silindrə verilən borular yuxarıdan və aşağıdan qapanır. Nəticədə oraya verilən buxar və oradan axan hava kəsilir. Növbəti addımda silindrin yuxarı və aşağı kameralarını birləşdirən borunun ventili açılır. Yuxarı hissədə olan buxar bu yolla kolbanın aşağı hissəsinə daxil olur və kolbanı taraz vəziyyətə gətirməyə çalışır. Amma kolba ucunda ağırlıq olan mancalaqla əlaqədə olduğundan yuxarıya dartılır. Bu taktın sonunda silindrə yenidən buxar verilir. Beləliklə proses davam edir. Vattın ixtirası ilə buxar maşınlarının məhzuldarlığı artılır ki, bu da onların sənayedə geniş tətbiqinə imkan verir. Buxar maşınları sonralar İngiltərədə baş verən sənaye inqilabının əsasında durmuşdur.
Mənbə
redaktə- Rezo Əliyev. Maşınqayırmanın tarixinə dair. Bakı"Təhsil" NPM, 2008, 542 s.