Silniki parowe i rewolucja przemysłowa

Silnik parowy, stosowany samodzielnie lub jako część pociągu, jest kultowym wynalazkiem rewolucji przemysłowej. Eksperymenty w XVII wieku przekształciły się w połowie XIX wieku w technologię, która zasilała ogromne fabryki, pozwalała na głębsze kopalnie i przenosiła sieć transportową.

Przed 1750 r. Tradycyjna arbitralna data rozpoczęcia dla rewolucja przemysłowawiększość brytyjskiego i europejskiego przemysłu była tradycyjna i opierała się na wodzie jako głównym źródle energii. Była to technologia o ugruntowanej pozycji, wykorzystująca strumienie i koła wodne, która została sprawdzona i powszechnie dostępna w brytyjskim krajobrazie. Istniały poważne problemy, ponieważ trzeba było znajdować się w pobliżu odpowiedniej wody, która mogła doprowadzić cię do odosobnionych miejsc, i miała tendencję do zamarzania lub wysychania. Z drugiej strony było tanie. Woda była również niezbędna do transportu, a rzeki i handel przybrzeżny. Zwierzęta były również wykorzystywane zarówno do zasilania, jak i transportu, ale ich prowadzenie było kosztowne ze względu na ich pożywienie i opiekę. Aby nastąpiła szybka industrializacja, potrzebne były alternatywne źródła energii.

Ludzie eksperymentowali z silnikami parowymi w XVII wieku jako rozwiązanie problemy z zasilaniem, aw 1698 Thomas Savery wynalazł „Maszynę do podnoszenia wody przez ogień”. Używana w kornijskich kopalniach cyny, pompowała wodę prostym ruchem w górę iw dół, który miał ograniczone zastosowanie i nie mógł być zastosowany w maszynach. Miał także tendencję do eksplozji, a rozwój pary został powstrzymany przez patent, Savery utrzymany przez trzydzieści pięć lat. W 1712 r Thomas Newcomen opracował inny typ silnika i ominął patenty. Po raz pierwszy zastosowano go w kopalniach węgla w Staffordshire, miał większość starych ograniczeń i był kosztowny w eksploatacji, ale miał tę wyraźną zaletę, że nie wysadził.

W drugiej połowie XVIII wieku przybył wynalazca James Watt, człowiek, który rozwinął rozwój innych i stał się głównym uczestnikiem technologii pary. W 1763 Watt dodał osobny skraplacz do silnika Newcomen, który oszczędzał paliwo; w tym okresie pracował z ludźmi zaangażowanymi w przemysł produkcji żelaza. Następnie Watt połączył siły z byłym producentem zabawek, który zmienił zawód. W 1781 Watt, były zabawkarz Boulton i Murdoch zbudowali „silnik parowy o działaniu obrotowym”. Był to główny przełom, ponieważ można go było wykorzystać do zasilania maszyn, aw 1788 r. Zamontowano regulator odśrodkowy, aby silnik pracował na równej prędkości. Teraz istniało alternatywne źródło zasilania dla szerszego przemysłu, a po 1800 r. Rozpoczęła się masowa produkcja silników parowych.

Biorąc pod uwagę reputację pary podczas rewolucji, o której tradycyjnie mówi się, że trwa od 1750 r., Para była stosunkowo wolno przyjmowana. Dużo uprzemysłowienia miało już miejsce, zanim energia pary była w dużym stopniu wykorzystywana, a wiele bez niej rosło i poprawiało się. Koszt początkowo był jednym czynnikiem powstrzymującym silniki, ponieważ przemysłowcy korzystali z innych źródeł energii, aby obniżyć koszty rozruchu i uniknąć poważnego ryzyka. Niektórzy przemysłowcy mieli konserwatywne nastawienie, które powoli zamieniło się w parę. Być może, co ważniejsze, pierwsze silniki parowe były nieefektywne, zużywały dużo węgla i potrzebowały do ​​prawidłowego działania dużych zakładów produkcyjnych, podczas gdy znaczna część przemysłu była niewielka. Upłynęło sporo czasu (aż do lat 30. i 40. XIX wieku), aby ceny węgla spadły, a przemysł stał się wystarczająco duży, aby potrzebować więcej energii.

The przemysł włókienniczy wykorzystywał wiele różnych źródeł energii, od wody po ludzi, u wielu robotników systemu domowego. Pierwsza fabryka została zbudowana na początku XVIII wieku i wykorzystywała energię wody, ponieważ w tym czasie tekstylia mogły być wytwarzane z niewielką ilością energii. Ekspansja przybrała formę poszerzenia rzeki o kolejne koła wodne. Kiedy stały się możliwe maszyny napędzane parą c. W 1780 r. Tekstylia początkowo powoli wprowadzały tę technologię, ponieważ była ona droga i wymagała wysokich kosztów początkowych i powodowała problemy. Jednak z czasem koszty pary spadły i wzrosło zużycie. Energia wody i pary stała się nawet w 1820 r., A do 1830 r. Para była daleko w przód, powodując znaczny wzrost wydajności przemysłu tekstylnego, gdy powstawały nowe fabryki.

The węgiel, hutnictwo żelaza i stali wzajemnie się stymulowały podczas rewolucji. Oczywistym było zapotrzebowanie na węgiel napędzający silniki parowe, ale silniki te pozwalały również na głębsze kopalnie i większa produkcja węgla, dzięki czemu paliwo jest tańsze, a para tańsza, a zatem zwiększa się popyt węgiel.

The przemysł żelazny również skorzystał. Początkowo para była wykorzystywana do pompowania wody z powrotem do zbiorników, ale wkrótce się to rozwinęło, a para była wykorzystywana do zasilania większych i lepszych wielkich pieców, umożliwiając zwiększenie produkcji żelaza. Silniki parowe o działaniu obrotowym można połączyć z innymi częściami procesu żelaza, aw 1839 r. Po raz pierwszy zastosowano młot parowy. Para i żelazo zostały połączone już w 1722 roku, kiedy Darby, żelazny magnat i Newcomen pracowali razem, aby poprawić jakość żelaza do produkcji silników parowych. Lepsze żelazo oznacza większą precyzję inżynierii pary. Więcej na temat węgla i żelaza.

Silnik parowy może być ikoną rewolucji przemysłowej, ale jak ważna była na tym pierwszym etapie przemysłowym? Historycy tacy jak Deane stwierdzili, że silnik początkowo miał niewielki wpływ, ponieważ miał on zastosowanie tylko do procesów przemysłowych na dużą skalę, a do 1830 r. Większość była na małą skalę. Zgadza się, że niektóre branże go wykorzystywały, takie jak żelazo i węgiel, ale nakłady kapitałowe stały się opłacalne dla większości dopiero po 1830 r., Ponieważ opóźnień w produkcji żywotnych silników, wysokich kosztów na starcie oraz łatwości, z jaką można zatrudnić i zwolnić pracę fizyczną w porównaniu do silnika parowego. Peter Mathias argumentuje podobnie, ale podkreśla, że ​​parę należy nadal uważać za jeden z kluczowych postępy rewolucji przemysłowej, która miała miejsce pod koniec, inicjując drugi napędzany parą faza.