Buxar maşını

Şəkil 1. Nyukomenin buxar maşını

Buxar maşını - istilik maşını olub, istilik enerjisini qisməm 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

Ancaq 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.

Şəkil 2. Təkmilləşdirilmiş buxar maşını

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.

Şəkil 3. Vatta görə buxar maşınının işləmə prinsipi

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.

Digər dillərdə
Afrikaans: Stoomenjin
Alemannisch: Dampfmaschine
aragonés: Maquina de vapor
العربية: محرك بخاري
অসমীয়া: ভাপ ইঞ্জিন
башҡортса: Пар машинаһы
беларуская (тарашкевіца)‎: Парасілавая ўстаноўка
български: Парна машина
bosanski: Parna mašina
čeština: Parní stroj
Cymraeg: Peiriant ager
Deutsch: Dampfmaschine
Ελληνικά: Ατμομηχανή
English: Steam engine
Esperanto: Vapormaŝino
eesti: Aurumasin
euskara: Lurrun-makina
suomi: Höyrykone
Võro: Aurumoodor
Gaeilge: Inneall gaile
Gàidhlig: Inneal-smùide
हिन्दी: भाप का इंजन
hrvatski: Parni stroj
magyar: Gőzgép
Հայերեն: Շոգեմեքենա
interlingua: Motor de vapor
Bahasa Indonesia: Mesin uap
íslenska: Gufuvél
italiano: Motore a vapore
日本語: 蒸気機関
Patois: Stiim injin
Basa Jawa: Mesin uwab
қазақша: Бу машинасы
ಕನ್ನಡ: ಉಗಿಯಂತ್ರ
한국어: 증기 기관
Кыргызча: Буу машинасы
lietuvių: Garo mašina
latviešu: Tvaika dzinējs
македонски: Парна машина
മലയാളം: ആവിയന്ത്രം
монгол: Уурын машин
Bahasa Melayu: Enjin wap
नेपाल भाषा: स्टिम इन्जिन
Nederlands: Stoommachine
norsk nynorsk: Dampmaskin
norsk: Dampmaskin
português: Motor a vapor
Runa Simi: Wapsi kuyuchina
română: Motor cu abur
русиньскый: Парова машына
srpskohrvatski / српскохрватски: Parna mašina
Simple English: Steam engine
slovenčina: Parný stroj
slovenščina: Parni stroj
српски / srpski: Парна машина
svenska: Ångmaskin
Kiswahili: Injini ya mvuke
Türkçe: Buhar makinesi
татарча/tatarça: Bu yörtkeçe (maşina)
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: ھور ماشىنىسى
українська: Парова машина
oʻzbekcha/ўзбекча: Bugʻ mashinasi
vepsän kel’: Purumašin
Tiếng Việt: Động cơ hơi nước
ייִדיש: דאמפמאטאר
中文: 蒸汽机
Bân-lâm-gú: Cheng-khì ki-koan
粵語: 蒸氣機