Prvé piestový motor Bol vyvinutý v roku 1690 francúzskym fyzikom Denis Papin, a jej hlavným cieľom bolo čerpanie vody. Hoci bol Papinov stroj primitívny, fungoval pod atmosferický tlak a nestláčal vodnú paru, čo ho obmedzovalo z hľadiska účinnosti.
Neskôr anglický inžinier Thomas Savery vylepšil tento typ mechanizmu v roku 1698, čo umožnilo jeho použitie v banskom priemysle na čerpanie vody zo zatopených baní. Tieto motory však mali stále problémy so spoľahlivosťou a výkonom. Bolo to v roku 1712, kedy Thomas Newcomen Tieto pokroky zdokonalil svojimi prirodzene nasávaný motor, ktorá predstavuje dizajn vertikálneho valca a protizávažia, ktorý spôsobil revolúciu v jeho použití v baníctve a iných aplikáciách.
Technologický vývoj a príchod Jamesa Watta
V snahe vylepšiť existujúce parné stroje škótsky inžinier James Watt Urobil veľké pokroky v konštrukcii parných strojov, keď v roku 1769 navrhol samostatný kondenzátor, kľúčový vynález, ktorý zvýšil účinnosť. Pred Wattom stratil Newcomenov stroj veľké množstvo tepla, čo malo za následok značné plytvanie energiou. Watt tento problém vyriešil oddelením kondenzačnej fázy stroja.
Medzi pokroky, ktoré Watt zaviedol, bola skutočnosť, že okrem využitia vákua generovaného parou sa mu podarilo prinútiť stlačenú paru stlačiť piest nadol, čo zvýšilo výkon, a tým moderný parný stroj.
Parný stroj a priemyselná revolúcia
Úspešná aplikácia parného stroja bola jedným z veľkých impulzov o Priemyselná revolúcia, ktorá začala v Anglicku v polovici 18. storočia. Tento nový zdroj energie umožnil exponenciálny nárast produkcie vyrobeného tovaru. Spočiatku sa parný stroj používal najmä v baníctve a na čerpanie vody; Jeho využitie sa však čoskoro diverzifikovalo aj do iných oblastí ako napr dopravy a textilný priemysel, čo spôsobilo revolúciu vo všetkých týchto oblastiach.
Veľký pokrok v používaní parný stroj Bolo to v oblasti dopravy, kde boli vyvinuté prvé lokomotívy a parné lode. Parný stroj umožnil spojiť geografické regióny, ktoré boli vzdialené, a uľahčil prepravu surovín, priemyselného tovaru a ľudí rýchlosťou, ktorá tu ešte nebola. To umožnilo expanziu industrializácie v celej Európe a na iných kontinentoch v priebehu 19. storočia.
Neskoršie inovácie a priemyselné aplikácie
Neustále zdokonaľovanie parných strojov počas 19. storočia bolo kľúčové pre ich rozšírenie. Jednou z hlavných inovácií bola expanzný motor, ktorý maximalizoval využitie pary tým, že jej umožnil pred uvoľnením úplne expandovať, čím sa znížila spotreba paliva.
Ďalším kritickým pokrokom bola schopnosť premeniť priamočiary pohyb piestu na kruhový pohyb, zmena, ktorá umožnila znásobenie využitia parného stroja, od stacionárnych priemyselných aplikácií, ako sú mlyny a textilné továrne, až po pohon lodí a vlakov. , demokratizácia dopravy.
Koncom 19. storočia sa parná energia udomácnila prakticky vo všetkých odvetviach a krajinách, čo dokonca viedlo k vzniku nových priemyselných odvetví, ako je chemický priemysel a masová výroba ocele a železa.
Sociálny a ekonomický dopad parného stroja
Vývoj a používanie parný stroj Malo to nielen technický, ale aj spoločenský dosah. V mestách zmenilo zavedenie tovární na parný pohon životy miliónov ľudí. Pred priemyselnou revolúciou väčšina obyvateľstva pracovala v poľnohospodárstve; S novými továrňami však značná časť vidieckeho obyvateľstva migrovala za prácou do rodiacich sa priemyselných centier. To spôsobilo masívnu urbanizáciu a zvýšilo zložitosť moderných spoločností.
Okrem toho si nárast priemyselnej výroby vyžiadal veľké množstvo uhlie na pohon strojov, čo vyvolalo silný dopyt v ťažbe uhlia. Tento boom premenil niektoré regióny na centrá rozsiahlej banskej ťažby.
Ďalším dôležitým výsledkom bola zmena vo svetovom obchode. Vlakom a parníkom sa vzdialenosti skracovali a produkty sa mohli vyvážať na vzdialenejšie trhy, čím sa vytvoril prepojený svetový obchod.
Doba pary a jej úpadok
Napriek jeho viac ako storočnému pozitívnemu vplyvu začalo používanie parného stroja okolo roku 1890 upadať, keď paru ako primárny zdroj energie začali nahrádzať spaľovacie motory a elektrina. Dedičstvo parného stroja je však nepopierateľné, keďže položil základ pre následné technologické revolúcie.
Vzostup parná éra Bol kľúčový nielen pre priemyselnú revolúciu, ale aj pre modernizáciu spoločnosti tým, že navždy zmenil spôsob, akým pracujeme, vyrábame a cestujeme. Jeho účinky aj dnes pociťujeme v mnohých technológiách, ktoré používame.
Parný stroj nielenže umožnil výrobu väčšieho množstva tovaru za kratší čas, ale mal zásadný význam pre rozvoj kľúčových infraštruktúr, akými sú železnice a veľký priemysel, a tým znamenal začiatok masovej výroby. Táto inovácia bola bezpochyby hnacou silou, ktorá poháňala ľudstvo do novej priemyselnej a technologickej éry.