Главные факты об изобретателе

Несмотря на отсутствие денег в семье, после окончания школы, Иван с большим усердием учился непосредственно на заводе, куда попал в подчинение к механику.

Уже к 20 годам он стал специалистом высокой квалификации. Его отправили на Алтай, где планировалось открытие новых заводов по разработке месторождений и добыче золота, серебра. С этой задачей он справился блестяще.

Есть несколько интересных фактов о Ползунове:

  1. foto48344-2Он окончил лишь 4 класса, где изучал арифметику и словесность.
  2. Первый в мире изобрел двухцилиндровый двигатель.
  3. Совершенно неизвестно, как выглядел изобретатель, не сохранилось даже одного наброска его внешнего облика.
  4. В 1753 году Ива подал прошение, чтобы его отправили на обучение по пробирному и горному делу, но заявку так никогда и не удовлетворили.
  5. Официальная версия гибели изобретателя – скоротечная чахотка. Одновременно с этим, нет ни одного подтверждения, что Иван когда-либо имел такое заболевание.

Об изобретателе его современники придумывали множество небылиц. Необразованные рабочие считали, что Иван схватил жар-птицу за хвост и заставил ее трудиться на благо людей, забывая, сколько ему пришлось перед этим изучить книг и трудов ученых.

Сегодня именем изобретателя назван Алтайский Государственный Технический Университет.

Год создания аппарата

В апреле 1763 году Иван Иванович подает докладную записку с описанием своего изобретения – паровой машины. Канцелярия Колывано-Воскресенского горного начальства принимает положительное решение.

Работа по созданию машины началась в 1764 году. В основу был положен принцип работы парового двигателя Ньюкомена. Благодаря доработке российского изобретателя, машина работала без рывков и непрерывно.

Когда и как состоялся 1-й запуск?

16 декабря 1765 года уведомляет руководство, что его паровая машина построена и проводит первый пробный пуск, который проходит успешно. Однако принимается решение поставить ее на меха и пристроить временные плавильные печи.

18 апреля 1766 года у изобретателя начинается чахотка. 16 мая того же года, Иван умирает. 22 мая машину проверяют и принимается решение о вводе ее в эксплуатацию. 7 августа 1766 года машину запускают.

История изобретения

Будущий изобретатель родился в городе Екатеринбурге в 1728 году в солдатской семье. Иван обучался в Горнозаводской школе. Школа существовала при Екатеринбургском металлургическом заводе, поэтому Иван в 14 лет, после окончания обучения, попал учеником к главному механику.

Именно на этой должности он научился «читать» чертежи, делать расчеты, узнал многое о заводских машинах. Иван Иванович был смышленым молодым человеком, поэтому уже к 19 годам получил должность плавильного писаря на Барнаульском заводе. Уже к 31 году (1759) он получил звание офицера.

foto48344-6

Все свое свободное время Ползунов проводил в заводской библиотеке. Он тщательно изучил труды М. Ломоносова и Ньюкомена, буквально пачками выписывал из столицы технические книги.

В 1763 году Иван Иванович предлагает своему руководству сооружение машины, которая позволит приводить в движение воздуходувные меха. Руководство одобряет его идею и направляет материалы в столицу. Уже через 12 месяцев приходит ответ, а это небывало короткий срок для таких заявок.

Ползунов получает звание инженерного капитана-поручика, «перепрыгнув» сразу через 2 чина. В придачу он получил 400 рублей в качестве вознаграждения. Но, самое главное, что императрица дает добро на создание так называемого «огненного двигателя».

В 1764 году Иван Иванович приступает к сооружению своего изобретения. У него получается поистине огромная махина, высотой 18,5 метров. Часть деталей была очень тяжелой, от 2,5 тонн.


Принцип работы и схема

Как работала паровая машина? Если верить сохранившимся чертежам, принцип был прост – в котле (7 метров высотой) из металлических листов вода подогревалась. Пар через специальные распределительные устройства поступал в цилиндры (длина 3 метра) и воздействовал на поршни.

Последние работали по принципу коромысла и были связаны с мехами, которые служили для поддува рудоплавильных печей. Вода в котел поступала автоматически. Мощность агрегата была 2,9 кВт.

Машина изобретателя предназначалась для подачи воздуха в плавильные печи при помощи воздуходувных мехов. Параллельно с этим механизм приводил в движение поршни водяных насосов, которые подавали воду внутрь цилиндров в момент конденсации пара.

Получается, что машина одновременно выполняла 2 действия – запускала и поддерживала работу водяного насоса и воздуходувных мехов.

Фото

foto48344-3
foto48344-4
foto48344-5

Особенности

Современный ученные настаивают на том, что существенным недостатком «огненной машины» Ползунова, и всех подобных, является впрыскивание холодной воды. Есть если бы пар конденсировался за пределами цилиндра, то КПД было бы намного выше.

Именно из-за холодной воды утрачивалась огромное количество тепловой энергии. Ученые оценивают КПД машины Ползунова лишь в 3,5%.

Несмотря на такие скромные показатели, экономический эффект от использования машины на тот момент был очень большим. Буквально за полтора месяца удалось окупить строительство и даже получить прибыль.


Есть несколько интересных фактов об изобретении Ползунова:

  1. Иван Иванович применил оригинальное решение в своем изобретении – вместо балансиров он использовал шкивы, которые передавали непрерывное рабочее усилие на рукоятки мехов. На тот момент у изобретателя получился оригинальный автоматический механизм.
  2. Паровая машина Ползунова, в отличие от иностранных аналогов, имела два цилиндра. Именно поэтому она могла не только откачивать воду, но и подавать дутье в печи.
  3. Машина не требовала проточной воды и водяного колеса, то есть работала без вспомогательного гидравлического привода.

После остановки изобретения Ивана Ивановича, машину больше никогда не сделали заново.

Использование

foto48344-7В общей сложности машина отработала 1023 полезных часа. 10 ноября 1766 года она остановилась, треснул котел.

Хотя сам Иван Иванович предупреждал, что он подойдет исключительно для опытных работ, так как сооружен из очень тонкого металла.

На заводе не оказалось настолько технически подкованных сотрудников, чтобы отремонтировать котел. После нескольких неудачных попыток ремонта, ее оставили гнить на 15 лет, после чего разобрали.

Несмотря на такой короткий срок службы, машина полностью себя окупила (7 200 рублей) и даже принесла порядка 11 000 рублей прибыли, за вычетом всех расходов, включая заработную плату плавильщиков. За это короткое время удалось получить 14 фунтов золота и 14 пудов серебра. При этом машина работала не на полную мощь.

Значение

В те далекие времена практически все горные предприятия возводились близ рек, ведь для работы использовали водяные колеса, лошадиную и людскую силу.

Ползунов смог воплотить на практике идею работы промышленных машин при помощи огня, что давало возможность строить заводы не только вблизи рек, но и вообще не привязываться к географическим особенностям региона. Сократить использование людской и лошадиной силы в процессе производства.

Видео по теме статьи

О паровой машине Ползунова расскажет видео:

Заключение

Ивана Ползунова можно смело назвать энтузиастом-одиночкой, который был сам себе:

  • чертежником,
  • строителем,
  • конструктором,
  • поставщиком,
  • механиком и организатором.

Но в то время не было большой надобности в таких машинах, ведь было огромное количество дешевой рабочей силы. Ползунов опередил свой век, поэтому его «детище» было заброшено.