Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИГДГиГ СФУ
ГГФ
РЕФЕРАТ
по Истории горного дела
на тему Вентиляторные установки
Преподаватель: Плютов Ю.А.
Студент: Ермошкин А.А.
Красноярск 2013
Содержание:
Введение…………………………………………………………………..1
1.1640 г – изобретение вентилятора О. Герике………………………...2-5
1.1 Биография Отто фон Герике………………………………………...2-4
1.2 История изобретения прототипа …………………………………...4-5
2. 1754 год - теория вентиляции Леонарда Эйлера……………………………..5-9
2.1 История создания теории…………………………………………………………………5-7
2.2 Биография и достижения Леонарда Эйлера…………………………………..7-9
3.1763 Ломоносов – труд «О вольном движении воздуха»………………..9-10
4. 1832 год. - первый центробежный вентилятор Саблукова…………11-12
4.1 Биография Саблукова А.А…………………………………………..12-13
4.2 История, значение и область применения изобретения…………...13-14
4.3 Конструкция и схема изобретения………………………………….14-15
1)Развитие различных отраслей промышленности, создание благоприятных условий для высокопроизводительного труда во многом зависят от эффективности работы систем тепло и холодоснабжения, вентиляция и кондиционирование воздуха.
Вентилятором называется механическая установка, создающая разность давлений на входе в вентиляционную сеть и выходе из нее. Вентиляторы широко применяются во всех отраслях промышленности.
Общим для этих систем является наличие в них машин, предназначенных для перемещения рабочей среды. В системах обще обменной вентиляции и кондиционирования такой средой является воздух, в системах технологической вентиляции — смесь различных газов, в системах тепло- и водоснабжения — вода.
Название самой машины (насос, вентилятор, воздуходувка, компрессор и др.) определяется как видом перемещаемой среды, так и создаваемым давлением. Эти машины вместе с гидравлическими двигателями и гидропередачами составляют класс гидравлических машин.
История существования гидравлических машин насчитывает несколько тысячелетий. Первый насос был поршневым и появился, по-видимому, за несколько веков до нашей эры в странах древней культуры. Изобретение этого насоса связано с созданием водоподъёмных устройств. Поршневой насос был хорошо известен в Древней Греции и Риме. Изобретателем двухцилиндрового поршневого пожарного насоса является древнегреческий механик Ктесибий.
Машины для перемещения воздуха и газов (вентиляторы) появились значительно позже насосов. Изобретателем воздушного поршневого нагнетателя — прототипа современных вентиляторов и компрессоров с одной ступенью сжатия — считается немецкий физик О. Герике (1640 г.).
Рисунок 1. Отто Герике |
Ученый доказал наличие атмосферного давления, изучил свойства упругости, плотности и весомости воздуха. Также доказал, что воздушная среда является проводником звука и поддерживает горение. Изобрел воздушный насос.
В истории широко известен опыт Герике с «магдебургскими полушариями», описанный в его знаменитом трактате «Новые, так называемые магдебургские опыты с пустым пространством». При большом скоплении народа, под руководством Отто фон Герике, две медные полусферы были сложены вместе, воздух из пространства между ними был откачан насосом. После этого 16 лошадей не смогли разорвать полусферы, удерживаемые атмосферным давлением.
Опыт был повторен многократно в разных городах, впоследствии Отто фон Герике довел число лошадей до 24. Кроме изучения воздуха, немецкий физик был известен благодаря своим опытам по исследованию электричества.
Он описал явления электрического отталкивания и электролюминесценции, сконструировал электростатическую машину, проводил множество опытов по изучению магнетизма. Автор первого водяного барометра, гигрометра, манометра и воздушного термометра.
Отто фон Герике систематизировал множество наблюдений за погодой. Увлекался астрономией, придерживался гелиоцентрической системы. Также много внимания уделял философии и правоведению. Долгое время работал в Швеции как инженер и механик. В 1646 году стал бургомистром Магдебурга.
Рисунок 2.Воздушный поршневой нагнетатель |
Невзирая на столь явную наклонность к научным занятиям, Отто фон Герике никогда не уклонялся от возлагаемых на него его родным городом гражданских обязанностей и, приняв на себя почетную должность бургомистра города Магдебурга чуть ли не в самое смутное для страны время, был принужден постоянно отлучаться для исполнения разных дипломатический поручений; если ещё прибавить, что в этой хлопотливой должности он состоял 32 года, а раньше этого побывал и в плену, и на военной службе, и занимался постройкой укреплений и мостов, то нельзя не удивиться той настойчивости, с которой он в свободные дни и часы предавался любимым занятиям физикой и такому значительному числу изобретений и новых опытов, которыми он обогатил науку.
2) 1754 год Леонард Эйлер разработал теорию вентиляции, которая легла в основу систем вентиляции.
Рисунок 3.Леонард Эйлер
|
Рисунок 4. Леонард Эйлер |
Рост авторитета Эйлера нашел своеобразное отражение в письмах к нему его учителя Иоганна Бернулли. Вообще большинство работ Эйлера посвящено анализу. Семьдесят пять работ Эйлер посвятил геометрии. Часть из них хотя и любопытна, но не очень важна. Некоторые же просто составили эпоху. Во-первых, Эйлера надо считать одним из зачинателей исследований по геометрии в пространстве вообще. Он первый дал связное изложение аналитической геометрии в пространстве (во «Введении в анализ») и, в частности, ввел так называемые углы Эйлера, позволяющие изучать повороты тела вокруг точки.
За время существования Академии наук в России, видимо, одним из самых знаменитых ее членов был математик Леонард Эйлер. Он стал первым, кто в своих работах начал возводить последовательное здание анализа бесконечно малых. Только после его исследований, изложенных в грандиозных томах его трилогии «Введение в анализ», «Дифференциальное исчисление» и «Интегральное исчисление», анализ стал вполне оформившейся наукой — одним из самых глубоких научных достижений человечества. Леонард Эйлер родился в швейцарском городе Базеле 15 апреля 1707 года. Отец его, Павел Эйлер, был пастором в Рихене (близ Базеля) и имел некоторые познания в математике. Отец предназначал своего сына к духовной карьере, но сам, интересуясь математикой, преподавал ее и сыну, надеясь, что она ему впоследствии пригодится в качестве интересного и полезного занятия. По окончании домашнего обучения тринадцатилетний Леонард был отправлен отцом в Базель для слушания философии. Среди других предметов на этом факультете изучались элементарная математика и астрономия, которые преподавал Иоганн Бернулли.
Вскоре Бернулли заметил талантливость юного слушателя и начал заниматься с ним отдельно. Получив в 1723 году степень магистра, после произнесения речи на латинском языке о философии Декарта и Ньютона, Леонард, по желанию своего отца, приступил к изучению восточных языков и богословия. Но его все больше влекло к математике. Эйлер стал бывать в доме своего учителя, и между ним и сыновьями Иоганна Бернулли — Николаем и Даниилом — возникла дружба, сыгравшая очень большую роль в жизни Эйлера. В 1725 году братья Бернулли были приглашены в члены Петербургской академии наук, недавно основанной императрицей Екатериной I. Уезжая, Бернулли обещали Леонарду известить его, если найдется и для него подходящее занятие в России. На следующий год они сообщили, что для Эйлера есть место, но, однако, в качестве физиолога при медицинском отделении академии. Узнав об этом, Леонард немедленно записался в студенты медицины Базельского университета.
Открытия Эйлера, которые благодаря его оживленной переписке нередко становились известными задолго до издания, делают его имя все более широко известным. Улучшается его положение в Академии наук: в 1727 году он начал работу в звании адъюнкта, то есть младшего по рангу академика, а в 1731 году он стал профессором физики, т. е. действительным членом Академии. В 1733 году получил кафедру высшей математики, которую до него занимал Д. Бернулли, возвратившийся в том же году в Базель. Рост авторитета Эйлера нашел своеобразное отражение в письмах к нему его учителя Иоганна Бернулли.
В 1728 году Бернулли обращается к «ученейшему и даровитейшему юному мужу Леонарду Эйлеру», в 1737 году — к «знаменитейшему и остроумнейшему математику», а в 1745 году — к «несравненному Леонарду Эйлеру — главе математиков». В 1735 году академии потребовалось выполнить весьма сложную работу по расчету траектории кометы. По мнению академиков, на это нужно было употребить несколько месяцев труда. Эйлер взялся выполнить это в три дня и исполнил работу, но вследствие этого заболел нервною горячкою с воспалением правого глаза, которого он и лишился. Вскоре после этого, в 1736 году, появились два тома его аналитической механики, Потребность в этой книге была большая; немало было написано статей по разным вопросам механики, но хорошего трактата по механике не имелось.
В 1738 году появились две части введения в арифметику на немецком языке, в 1739 году — новая теория музыки. Затем в 1840 году Эйлер написал сочинение о приливах и отливах морей, увенчанное одной третью премии Французской академии; две других трети были присуждены Даниилу Бернулли и Маклорену за сочинения на ту же тему. В конце 1740 года власть в России попала в руки регентши Анны Леопольдовны и ее окружения. В столице сложилась тревожная обстановка. В это время прусский король Фридрих II задумал возродить основанное еще Лейбницем Общество наук в Берлине, долгие годы почти бездействовавшее. Через своего посла в Петербурге король пригласил Эйлера в Берлин. Эйлер, считая, что «положение начало представляться довольно неуверенным», приглашение принял.
В 1744 году Эйлер напечатал в Берлине три сочинения о движении светил: первое — теория движения планет и комет, заключающая в себе изложение способа определения орбит из нескольких наблюдений; второе и третье — о движении комет. Семьдесят пять работ Эйлер посвятил геометрии. Часть из них хотя и любопытна, но не очень важна. Некоторые же просто составили эпоху. Во-первых, Эйлера надо считать одним из зачинателей исследований по геометрии в пространстве вообще. Он первый дал связное изложение аналитической геометрии в пространстве (во «Введении в анализ») и, в частности, ввел так называемые углы Эйлера, позволяющие изучать повороты тела вокруг точки.
В работе 1752 года «Доказательство некоторых замечательных свойств, которым подчинены тела, ограниченные плоскими гранями», Эйлер нашел соотношение между числом вершин, ребер и граней многогранника: сумма числа вершин и граней равна числу ребер плюс два. Такое соотношение предполагал еще Декарт, но Эйлер доказал его в своих мемуарах. Это в некотором смысле первая в истории математики крупная теорема топологии — самой глубокой части геометрии. Занимаясь вопросами о преломлении лучей света и написав немало мемуаров об этом предмете, Эйлер издал в 1762 году сочинение, в котором предлагается устройство сложных объективов с целью уменьшения хроматической аберрации. Английский художник Долдонд, открывший два различной преломляемости сорта стекла, следуя указаниям Эйлера, построил первые ахроматические объективы. В 1765 году Эйлер написал сочинение, где решает дифференциальные уравнения вращения твердого тела, которые носят название Эйлеровых уравнений вращения твердого тела. Много написал ученый сочинений об изгибе и колебании упругих стержней. Вопросы эти интересны не только в математическом, но и в практическом отношении
Прилежно и успешно изучая науки медицинского факультета, Эйлер находит время и для математических занятий. За это время он написал напечатанную потом, в 1727 году, в Базеле диссертацию о распространении звука и исследование по вопросу о размещении мачт на корабле
Рисунок 5.Михаил Ломоносов |
4) 1763 год. опубликовал труд «О вольном движении воздуха в рудниках подмеченном». Идеи данного труда легли в основу расчета и создания концепта естественной вентиляции. Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) — первый русский ученый-естествоиспытатель мирового значения, поэт заложивший основы современного русского литературного языка, художник, историк, поборник развития отечественного просвещения, науки и экономики. Открытия Михаила Ломоносова обогатили многие отрасли знания. Развивал атомно-молекулярные представления о строении вещества. В период господства теории теплорода утверждал, что теплота обусловлена движением корпускул. Сформулировал принцип сохранения материи и движения. Исключил флогистон из числа химических агентов. Заложил основы физической химии. Благодаря вниманию Эйлера в начале 1748 года Ломоносов добился постройки и оборудования по его чертежам химической лаборатории при Академии наук, где, в частности, стал производить анализы образцов различных руд и минералов. Эти образцы он получал с горных заводов и от рудознатцев со всех концов России.
Рисунок 6. Михаил Ломоносов |
Физические и химические опыты, которые проводил Михаил Ломоносов в своей лаборатории, отличались высокой точностью. Однажды он проделал такой опыт: взвесил запаянный стеклянный сосуд со свинцовыми пластинками, прокалил его, а потом снова взвесил. Пластинки покрылись окислом, но общий вес сосуда при этом не изменился. Так был открыт закон сохранения материи — один из основных законов природы. Печатная публикация закона последовала через 12 лет, в 1760 году в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел». В истории закона сохранения энергии и массы Ломоносову по праву принадлежит первое место.
Михаил Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов, открытие которой обычно связывают с именем Д. Бернулли. Ломоносов считал, что все тела состоят из мельчайших подвижных частиц — молекул и атомов, которые при нагревании тела движутся быстрее, а при охлаждении — медленнее.
В работе 1752 года «Доказательство некоторых замечательных свойств, которым подчинены тела, ограниченные плоскими гранями», Эйлер нашел соотношение между числом вершин, ребер и граней многогранника: сумма числа вершин и граней равна числу ребер плюс два. Такое соотношение предполагал еще Декарт, но Эйлер доказал его в своих мемуарах. Это в некотором смысле первая в истории математики крупная теорема топологии — самой глубокой части геометрии.
Рисунок 7. Саблуков А.А. |
Получил домашнее образование. Начал службу при дворе 26 августа 1762 года пажом, с 26 февраля 1766 года камер-паж. В сентябре 1767 года произведен в поручики лейб-гвардии Преображенского полка, капитан-поручик с 6 января 1771 года. В августе этого же года был послан в Москву, в числе других офицеров, для усмирения беспорядков по поводу свирепствовавшей там моровой язвы и, за особое усердие, 6 ноября 1771 года произведен в гвардии капитаны. В мае 1778 года был произведен в бригадиры, но вскоре оставил военную службу.
В 1780 году назначен заседателем верхнего земского суда Санкт-Петербургской губернии. В ноябре того же года перешел на службу в Экспедицию государственных доходов, а затем в чине действительного статского советника — в Санкт-Петербургское государственное казначейство. За службу пожалован орденами: 22 сентября 1786 года награжден орденом Св. Владимира 2 ст., a 1 января 1789 года - орденом Св. Анны 1 ст[1].
В начале царствования императора Павла I управлял Экспедицией о государственных расходах. В 1796 год, по поручению генерал-прокурора, Саблуков вносил в Совет Е.И.В. генеральную ведомость о государственных доходах и расходах на 1797 год, а также составленные им ведомости о суммах продовольствия для войск и о числе душ, дающих и не дающих хлебную подать. С этого времени началось быстрое служебное возвышение Саблукова. В декабре 1796 произведен в тайные советники и назначен сенатором, в апреле 1797 года — товарищем министра Департамента уделов, в ноябре — президентом Мануфактур-коллегии и, в день коронации императора Павла I, получил в награду 500 душ крестьян.
В 1799 году Саблукова постигла опала. Указом императора 18 декабря он был отставлен от службы и от всех должностей с приказанием выехать из Санкт-Петербург. По воспоминаниям его сына, в момент получения указа Саблуков лежал больной в постели в сильном жару и чуть не бредил. Но спустя три часа после получения распоряжения о выезде из столицы он уже выезжал за городскую заставу, лежа в карете, куда его внесли крепко закутанным в теплую одежду.
Впрочем, 14 декабря он снова был принят на службу и вступил в прежнюю должность. В 1800 году был уволен от должности президента Мануфактур-коллегии и вскоре произведен в действительные тайные советники. При Александре I был назначен членом вновь учрежденного Непременного (Государственного) совета, где в течение двадцати лет принимал активное участие в обсуждении многих важных дел. С 1799 года состоял почетным опекуном Санкт-Петербургского воспитательного дома, а в 1824 году назначен председателем Санкт-Петербургского опекунского совета.
В 1816 ему было пожаловано 10 тысяч десятин земли в разных губерниях по его личному выбору. Последние годы жизни жил в Петербурге в собственном доме на Набережной Невы, д. 26, в котором собирались многие министры и дипломаты. Скончался в 1828 году и был похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры. Письма Саблукова из Москвы о чуме были напечатаны в «Русском Архиве» в 1866 году.
Александр Саблуков настолько увлекался всевозможными инженерными разработками, что не мог спокойно пройти мимо, не ознакомившись с каким-то новшеством. Поэтому не удивительно, что в 1832 году дворянин придумал и разработал центробежный вентилятор. Но на этом не оставил свой труд и продолжал знакомиться с его дополнительными возможностями. И вот в 1838 году он собрал на основе центробежного вентилятора центробежный насос и даже пробовал совместить его с судовым двигателем. Но успехом эта затея не увенчалась.
Помимо развития собственных разработок, Саблуков всегда проявлял живой интерес к изобретениям других ученых мужей. И даже неоднократно принимал участие в их испытательных проверках. Например, Александр принимал активное участие в пробных работах и тестировании электродвигателя Б.С. Якоби, а также в испытании подводной лодки К.А. Шильдера. Вот так, благодаря любознательности и креативному мышлению ученого дворянина, мир получил прекрасные и незаменимые предметы домашнего обихода, без которых невозможно приставить сегодняшнюю жизнь.
Благодаря Александру Саблукову увидели мир и осевые насосы, и стала возможна перекачка мазута. Изучение в детстве французского языка, стало во взрослой жизни не только признаком хорошего тона. А прославило Саблукова среди современников. Так как Александр свободно мог писать на французском языке, то ему не составило труда в 1841 году составить подробное руководство об устройстве и применении насосов и вентиляторов на французском. В своем руководстве он предлагал не только использовать вентиляторы для проветривания помещений, а также использовать их для испарения лишней влаги в помещениях. Александр не просто это предлагал, но и лично продемонстрировал это на одном из сахарных заводов.
Но любознательность Саблукова вовлекала его и в другие сферы окружающей жизни. Поэтому он не только создал насос и вентилятор, и принимал участие в испытаниях чужих изобретений. Будучи прекрасным офицером, Александр не оставил без своего внимания армейское вооружение. Он мастерил снаряды для артиллерийских орудий, конструировал оптические прицелы и мины. В инженерном обществе дворянин Саблуков пользовался большим заслуженным авторитетом. Его даже избрали председателем 4-го технического отдела Императорского Вольного экономического общества и назначили почетным вице-президентом Политехнического общества в Париже.
В 1832 году изобрёл центробежный вентилятор, в 1838 построил центробежный насос, конструировал артиллерийские снаряды, мины, оптические прицелы. Саблуков был военным инженером, занимавшимся техническими науками. В своё время он пользовался репутацией знатока инженерного и артиллерийского дела. В 1832 году, уже находясь в отставке, он представил генерал-инспектору по инженерной части проект изобретённого им воздушного насоса и вентилятора для очищения воздуха в рудниках и минных галереях. Назначенная генерал-инспектором комиссия одобрила изобретение Саблукова и отдала ему преимущество перед другими подобными изобретениями.
В 1835—1845 годах Саблуков состоял председателем IV отделения Императорского Вольно-Экономического Общества. В 1836 году он путешествовал за границей, где познакомился со многими германскими учёными и членами разных обществ, пожелавшими войти в сношения с Вольно-Экономическим Обществом. По предложению Саблукова в земледельческие общества Вены и Лейпцига были посланы образцы русских земледельческих орудий. Как член и председатель IV Отделения Вольно-Экономического Общества, Саблуков оставил по себе память устройством при нём мастерской для приготовления различных орудий и машин, и химической лаборатории.
Рисунок 8. Вентилятор конструкции Саблукова А.А. |
|
отличался несложной конструкцией: внутрь цилиндрического кожуха изобретатель поместил колесо с четырьмя прямыми лопатками. Путем вращения этого колеса осуществлялось двухстороннее всасывание воздуха в кожух. При этом вентилятор приводился в движение вручную — его обслуживали за счет собственной мускульной силы два работника. Объем перемещаемого воздуха достигал 2000 м3/ч. Начиная с 1834 г. вентиляторы А.А. Саблукова стали использоваться на морских судах (для проветривания трюмов), а с 1835 г. — в горной промышленности. В частности, с их помощью обеспечивалась вентиляция шахт и штреков Чагирского рудника на Алтае. В скором времени вентиляторы Саблукова были закуплены для применения за границей. Ушел из жизни заслуженный ученый дворянин Александр Александрович Саблуков в 1857 году.
Рисунок 9. Вентилятор конструкции Саблукова |
Вентилятор А. А. Саблукова отличался несложной конструкцией: внутрь цилиндрического кожуха изобретатель поместил колесо с четырьмя прямыми лопатками. Путем вращения этого колеса осуществлялось двухстороннее всасывание воздуха в кожух. При этом вентилятор приводился в движение вручную — его обслуживали за счет собственной мускульной силы два работника. Объем перемещаемого воздуха достигал 2000 м3/ч. Начиная с 1834 г. вентиляторы А.А. Саблукова стали использоваться на морских судах (для проветривания трюмов), а с 1835 г. — в горной промышленности. В частности, с их помощью обеспечивалась вентиляция шахт и штреков Чагирского рудника на Алтае. В скором времени вентиляторы Саблукова были закуплены для применения за границей. Ушел из жизни заслуженный ученый дворянин Александр Александрович Саблуков в 1857 году.
Список источников:
1)http://mathscinet.ru/stories/euler/
2)http://www.calend.ru/person/3094/
3)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/108962/Саблуков
4)http://ru.wikipedia.org/wiki/Саблуков,_Александр_Александрович
5)http://to-name.ru/biography/mihail-lomonosov
6)http://rus-eng.org/invention/Centrobezhnyventilyator.htm
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 58 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| 7. Расчет токов короткого замыкания | | | «пройти через самого себя», пока не пройдёшь, «не прогоришь» внутри себя, не возможно понять суть этих слов! ! ! |