当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机前景 >> 发动机和机械制造技术,蒸汽发动机的制造时
大家好,今天小编给大家介绍的是关于发动机和机械制造技术的知识。下面就跟着小编一起来看看吧!十八世纪后叶第一次技术革命以来,机械制造逐步发展成为重要的基础工业部门,并为其他工业部门提供基本装备。机械制造的核心部分是发动机和机床。十九世纪晚期以来,发动机的发展十分迅速。各种不同原理的新型发动机大量涌现并得到逐步地改进。使发动机成为现代工农业生产和交通运输不可缺少的动力装置。机床则已经成为制造整个工农业生产设备的工作母机,并逐步实现了半自动化和自动化,它与刀具和量具一起,对提高生产率、零部件的精密度和产品质量,起了极其重要的作用。
机械手和机器人的出现,使机械制造业,特别是劳动条件不良的各生产部门,进入了高度自动化的阶段。上述这些发展大大推动了机械制造专业化和大生产的进程,并提出了机械制造过程中的科学管理问题。其中,零部件的标准化、通用化和产品的系列化,起了关键作用。蒸汽机的出现,使蒸汽产生的动力逐步取代了人类过去长期直接使用的入力、备力、风力和水力。这个本质性的转变深刻地影响了社会生产技术的各个方面,出现了第一次技术革命。十九世纪中叶以后,交通、电力等工业发展迅速,使效率较低、机动性差又笨重的蒸汽机越来越难以适应日新月异的各种要求。
于是,各种新型的发动机应运而生。从十九世纪中叶至第二次世界大战结束的近百年中,发动机基本上沿着三个方向发展。(1)从用蒸汽推动活塞在气缸中做往复运动转变为蒸汽或燃气直接推动涡轮旋转,因而先后出现蒸汽轮机、燃气轮机。(2)从用蒸汽在汽缸内推动活塞作功,转变为将燃气或雾状液体燃料注入汽缸内燃烧、膨胀和作功,从而出现煤气机、汽油机和柴油机等内燃机。(3)利用火箭向后喷射燃气产生的反作用力和动量守恒原理,设计和.制成的喷气式发动机和现代火箭发动机。发动机的发展过程也大致按这三个方向的先后分为蒸汽发动机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机。随着技术的进步,不断地提高了功率和效率,降低了重量功率比和燃料消耗率,改进了附件性能和延长了发动机寿命等,其中以前四个参数为主要指标。
蒸汽发动机分为蒸汽机和汽轮机两种。蒸汽机是经过约百年的漫长时间内许多人的努力,不断得到改进后,才出现的一项国际性的重大发明,这项发明从纽可门于年发明第一台可实用的蒸汽机开始,至瓦特于-年制成双作用式蒸汽机,才基本上完成的。在瓦特之后,蒸汽机又经过多次较大的改进,才取得很大的发展。第一次改进是英国工程师兼发明家特里维西克于制成的“高压蒸汽机,他采用内壁lU形的筒式锅护和把气筒置入锅炉内,才从瓦特热汽机的0.8个大气压的煮汽压力提高到约3.5个大气压。第二次改进是英国工程师沃尔夫于-年制成中,低压复合式法汽机,比瓦特蒸汽机节省燃料约1/2,蒸汽压力约2.8-3个大气压,年热效率为7.5%。
第三次是英国人玛克现于年完成的高.低压复合式蒸汽机,蒸汽压力为8.4-10.5个大气压,燃料消耗只有瓦特蒸汽机的1/8器四次约在年,英国人威兰斯制成三级膨胀式高压蒸汽机,旅汽压力为10.5个大气压,-年功率达马力,至年热效率提高至23%,年培恩取得强迫润滑专利,为进一步提高蒸汽机的转速创造了条件。本世纪之前,蒸汽机的改进主要靠增加蒸汽压力、多额分段膨胀和增加转递的方法。
本世纪初,进一步提高蒸汽机性能是提高蒸汽乱度取得的,德国工程师堆密特和英国工程师库克研制成的机车用的带过热器的高压燕汽机,使蒸汽压力提高到20个大气压,功事和热效率都有了相应的较大的增加,燃料消耗率降低约27%,由子上述一系列改进,在第一次世界大战前的三十年中,出现了燕汽机的大发展时期。但是,在本世纪二十年代以后,由于汽油机、柴油机和汽轮机的迅速发展,蒸汽机固有的上述一些缺点日益突出,在三,四十年代已发展缓慢,至五十年代以后,就逐步被取代了。汽轮机是在蒸汽机取得较大发展之后,出现的一种在原理上与款汽机迥然不同的新型蒸汽动力装置,它利用煮汽压力直接推涡轮叶片产生蛇转运动,具有可用低热值燃料、可连续平稳作功,结构简单,能提供大功率及较高热效率等优点。
为了适应大型发电站的动力需要,对蒸汽流动规律,喷管和叶片的几何形状,叶片的材料和加工,等强度涡轮盘和高速轴承等技术间题的研究和基本解决的基础上,在十九世纪八十年代中期出现了汽轮机十九世纪八十年代初,虽然曾有人研制过单级反作用式蒸汽涡轮,但是真正选行设计和制造出可供实际使用的汽轮机的,是英国发明家帕森渐首先完成的。
他为了驱动自己设计的高速发电机,于年制成功率为7.5千瓦和转速转/分的多级反作用式汽轮机,奠定了汽轮机发展的基础。年,他用自己制造的汽轮机驱动轮船,航速达64公里/小时,证明汽轮机是一种可供大功率连续驱动的新型动力装置,引起了广泛的注意。帕森斯早年曾先后在杜柏林大学和剑桥大学学习数学,但是他的兴趣却在机械方面。大学毕业后,即与别人合作研制汽轮机,他的数学才能使他成功地处理了与高速叶轮旋转有关的力学问题,以及沿叶片长度分布的蒸汽压力问题。
至年,他又研制成具有径向蒸汽涡轮的汽轮机,井成立了帕森斯公可,专门制造汽轮机发电机组,先后为英国和德国制或当时世界上最大的汽轮机发电机组。后来,法国的拉式针对多级反作用蒸汽涡轮的头几级因气压高而淘气多造成效率不高的缺点,研制成靠蒸汽压力直接冲击叶片使润轮旋转的冲击式汽轮机。其叶片构造简化,经济效益较好,克服了反作用式汽轮机用作小功率动力装置时在经济上不利的缺点,因而出现了至今这两种汽轮机平行发展和二者组合的状况。好了,今天小编就给大家介绍到这里,如果你也有好的想法,不妨在下方评论区内给我留言吧!