Ce a inventat George Stephenson în secolul al XIX-lea. George Stephenson: biografie. În culmea succesului

Cum poți intra într-o luptă în timp ce construiești o cale ferată, care „Racheta” s-a dovedit a fi cea mai bună în secolul al XIX-lea și ce altceva a mai inventat George Stephenson în afară de locomotiva cu abur, explică site-ul în secțiunea „Istoria științei”.

„În epoca noastră, când există atât de mulți oameni neajutorați care, în ciuda educației lor, își pot susține existența doar cu ajutorul unui „loc” și unui „salariu”, biografia unui om care se datorează exclusiv propriei sale eforturi. este deosebit de instructiv George Stephenson este menționat în vechea ediție a ZhZL, publicată în 1893, la 45 de ani de la moartea inginerului.

În biografiile eroului nostru se scrie adesea că el este un bun exemplu despre cât de mult se poate realiza în ciuda condițiilor și circumstanțelor. Acest lucru este în general adevărat, deși toate invențiile sale erau legate de ceea ce a avut de-a face încă de la naștere.

Casa în care a crescut Stephenson

E. Hodgson/Wikimedia Commons

Faptul este că Stephenson s-a născut într-o familie de mineri care locuia într-un mic sat de lângă Newcastle - centrul industriei britanice. Fabricile lui aveau nevoie de cărbune, iar familia eroului nostru, satul lui, ca zeci de alții ca el, trăiau muncind în mine. Mai mult, tatăl viitorului inventator a lucrat nu numai cu mâinile, ci și cu capul: a întreținut pompa de pompare a apei din mină.

Familia trăia prost, iar la vârsta de opt ani George a trebuit să înceapă să lucreze cu jumătate de normă, îngrijind vitele. Desigur, în astfel de condiții, școala era exclusă, dar acest lucru nu l-a supărat în mod deosebit pe băiat: îndatoririle simple îi lăsau suficient timp pentru a explora lumea din jurul său, a face roți de moară, căruțe și mici modele de mașini care erau folosite în minele. Vecinii urmau să-i vadă mecanismele de jucărie, făcute din materiale vechi și încă în funcțiune.

Câțiva ani mai târziu, Stephenson și-a dat seama că munca în câmpurile în care a fost transferat când a crescut puțin nu era pentru el și a încercat să intre în mine. Eroul nostru a reușit, a lucrat ca sortator de cărbune, șofer de cai, asistent de pompier... Cu fiecare schimbare de loc, s-a apropiat de visul său - să lucreze cu mașini. Când s-a adeverit, George avea doar 15 ani, dar înțelegea deja structura mașinilor nu mai rău decât tatăl său. Știa că sunt imperfecte, dar nu putea înțelege desenele pentru a arăta inginerului ce ar putea fi îmbunătățit, iar acest lucru l-a împins pe viitorul inventator să se angajeze în autoeducație. A găsit și un profesor care l-a ajutat să stăpânească alfabetizarea și aritmetica.

Stephenson a căpătat experiență, a primit promovări care i-au oferit mai mulți bani și ceva timp liber, s-a căsătorit, dar nu a renunțat la studii. Ca mulți ingineri, în special cei autodidacți, s-a gândit la problema unei mașini cu mișcare perpetuă, chiar și a asamblată, care, desigur, nu a funcționat. Dar ceasul de perete a funcționat, pe care Stephenson a reușit să-l repare, ceea ce i-a câștigat faima printre vecinii săi. Viața era din ce în ce mai bună, soții Stephenson trăiau relativ bine și aveau un fiu. Dar în 1806, soția inventatorului a murit, iar el a fost lăsat să aibă grijă de fiul său (el, trebuie spus, nu și-a dezamăgit tatăl și i-a călcat pe urme, devenind un inginer celebru).

Prima invenție semnificativă a lui Stephenson a fost lampa de siguranță pentru mine, care putea înlocui lămpile și lumânările care uneori provocau explozii în minele care ucideau mineri. Principiul de funcționare al acestei lămpi, în care flacăra era închisă din mediul înconjurător (gaze acumulate în minele de cărbune) cu o plasă de sârmă, a fost propus aproape simultan cu Stephenson de celebrul chimist englez. Datorită faimei acestuia din urmă, invenția a fost numită „lampa Davy” (deși primatul său este contestat; chimistul german Theodor Grotthus și-a împărtășit ideile pentru o lampă sigură cu Davy).

Lămpile minerului Humphry Davy (stânga) și Stephenson (dreapta).

Samuel Smiles/Wikimedia Commons

În sensul strict al cuvântului, Stephenson nu a fost nici inventatorul căii ferate, nici creatorul primei locomotive cu abur. Din copilărie, George văzuse urme de lemn de-a lungul cărora caii trăgeau căruțe cu cărbuni. Multe porturi aveau șine de lemn sau de fier, iar încercările de a înlocui caii cu o mașină cu abur au fost făcute chiar înainte ca eroul nostru să se ocupe de această problemă. Inginerii, totuși, s-au confruntat cu o serie de probleme, inclusiv convingerea că aderența dintre șinele netede și roțile netede nu ar fi suficientă pentru a suporta o sarcină semnificativă și ambele suprafețe ar trebui să fie făcute din angrenaje. Această părere a fost împărtășită și de proprietarul minelor în care Stephenson și-a petrecut copilăria. Deja un cunoscut inginer practic, s-a întors la locul natal pentru a se uita la mașină și a sfătuit imediat să uniformizeze roțile și șinele. Proprietarul minelor l-a ascultat și lucrurile au mers mai bine.

Așa că eroul nostru a preluat ceea ce l-a glorificat cel mai mult - producția și îmbunătățirea locomotivelor cu abur. El a propus îndreptarea cât mai mult posibil a căilor ferate, săpături și terasamente și amplasarea traverselor de lemn sub șine, ceea ce reduce șocurile și vibrațiile care dăunau mecanismelor. Deși prima sa locomotivă cu abur a fost asamblată în 1815, doar șapte ani mai târziu și proprietarii minelor au devenit interesați de invenție. Lucrările la linia de cale ferată, al cărei succes nu l-au crezut mulți, s-au încheiat cu triumful lui Stephenson: locomotivele sale s-au mișcat, și chiar relativ repede, transportând cărbune și membrii comisiei acceptând munca în remorci.

Aceasta a fost urmată de colaborarea cu Edward Peace, care urma să construiască o linie de cale ferată și l-a invitat pe Stephenson ca inginer șef. În ciuda opoziției autorităților și proprietarilor locali care nu aveau încredere în „afurisita de mașină”, și-au realizat proiectul (această linie, Stockton - Darlington, a fost prima care a transportat pasageri), apoi împreună au fondat o fabrică pentru producție. de locomotive cu abur, ceea ce a făcut posibilă producerea lor în cantitate mai mare și de calitate mai bună.

Deschiderea liniei de cale ferată Stockton–Darlington, 1825

Următorul proiect, drumul Manchester-Liverpool, i-ar fi putut costa viața lui Stephenson. Și nu vorbim despre un accident, ci despre opoziția proprietarilor de terenuri. Temându-se de o scădere a prețului terenurilor lor, au făcut tot posibilul să obstrucționeze construcția drumului și i-au amenințat pe ingineri. Au fost și schimburi de focuri. Colegii i-au creat și ei probleme inventatorului: fie nu aveau încredere în el, fie erau geloși, încercau în orice mod posibil să se amestece în chestiunea. În timp ce își apăra cazul, Stephenson a acționat și în calitate de vorbitor, dovedind membrilor parlamentului că planurile sale erau fezabile.

Cu puțin timp înainte de deschiderea liniei, în octombrie 1829, venise momentul să se hotărască problema amânată anterior a modului de transport: să fie vorba despre cai sau locomotive cu abur. Stephenson, insistând asupra acesteia din urmă, a propus anunțarea unui concurs pentru cel mai bun design de locomotivă, care trebuia să atragă alți inventatori. A fost necesar să se determine în practică câștigătorul. Așa s-a desfășurat ceea ce este acum cunoscut sub numele de competiția Reinhil. Au fost puse cerințe mari pentru locomotivele cu abur, care nu au fost îndeplinite de niciuna dintre locomotivele asamblate anterior. Ca urmare, cinci modele au fost pregătite pentru testare, printre care se număra și locomotiva cu abur „Rocket” de Stephenson. S-a dovedit a fi singura locomotivă care a trecut fără avarii toate sarcinile competiției. După această încercare nu a mai existat nicio îndoială că locomotivele cu abur vor circula între Manchester și Liverpool.

Celebrul „Rachetă” al lui Stephenson, Muzeul Științei, Londra

William M. Connoley/Wikimedia Commons

După aceasta, Stephenson a început să fie invitat în alte țări, în Belgia și Spania, pentru a proiecta linii de cale ferată. Acolo fiul minerului a fost întâmpinat de regi, a dat instrucțiuni inginerilor. Întors în Anglia, bătrânul inventator și-a părăsit afacerea și s-a pensionat.

„A avut un lot rar nu doar să vadă lucrarea îndeplinită, în slujba căreia și-a dat viața, ci și să primească în timpul vieții aprecierea pe care o merita. Anglia era mândră de Stephenson, unde nu cu multă vreme în urmă îl priveau ca pe un nebun; numele lui a fost rostit cu respect oriunde pătrundeau căile ferate, răspândindu-se neobișnuit de repede pe tot globul.”

Considerat unul dintre „părinții” căilor ferate. Ecartamentul ales de el, egal cu 1435 mm (4 picioare 8½ inci, așa-numitul „Stephenson” sau „ecartament normal”), a devenit cel mai comun în Europa de Vest și este încă standardul pe căile ferate din multe țări din jurul orașului. lume.

YouTube enciclopedic

  • 1 / 5

    George Stephenson s-a născut în Wylam, comitatul Northumberland, la 15 kilometri de Newcastle upon Tyne, într-o familie de mineri.

    De la vârsta de 8 ani a lucrat pe bani. A început să lucreze ca sortator de cărbuni; Dar atenția lui a fost cel mai mult ocupată de pompele care pompau apă din mine. Pompele erau alimentate de un motor cu abur. La vârsta de 17 ani, Stephenson a fost numită șofer ei. Aici a avut ocazia să demonteze întreaga mașină și să-i studieze structura în detaliu. Acest lucru a trezit interesul pentru principiile generale ale proiectării mecanismelor individuale. Stephenson și-a petrecut întreaga copilărie pe o pistă de lemn lungă de câteva mile construită în 1748 de la Wylem la râul Tyne. Era folosit pentru transportul cărbunelui din mină pe cărucioare trase de cai și a fost de fapt strămoșul căilor ferate moderne. La 18 ani, a învățat să citească și să scrie și, printr-o autoeducație persistentă, și-a dobândit specialitatea de mecanic în motoare cu abur. În 1802, Stephenson și-a luat un loc de muncă ca operator de mine de cărbune. În 1803, soția sa Fanny a născut un fiu, care a fost numit Robert. În următorii zece ani, George a studiat motoarele cu abur. În 1811, Stephenson a reparat o mașină de pompare a apei care funcționa în mină. Pentru asta primește un loc de muncă ca inginer. Acum, în munca sa practică, se străduiește constant să îmbunătățească echipamentele miniere și în curând aduce diverse îmbunătățiri motorului cu abur Newcomen aflat atunci în uz. Astfel, în 1812, a încetat doar întreținerea motoarelor cu abur și a început să le proiecteze independent. La 31 de ani a fost numit mecanic șef al minelor de cărbune. Aici Stephenson a dezvoltat în 1815 o lampă de miner cu un design original, numită „Lampa Geordie”; a fost inventat aproape simultan cu „Lampa Davy”, propusă de omul de știință englez Humphry Davy, și încă nu se știe care dintre modele a fost primul.

    Design locomotivă cu abur

    Pentru a facilita transportul cărbunelui la suprafață, el a construit mai întâi un motor cu abur care trăgea mașinile folosind o frânghie. Și în 1814, Stephenson a proiectat prima sa locomotivă, concepută pentru a tracta vagoane de cărbune pentru o cale ferată minieră. Își construiește prima locomotivă cu abur. Această locomotivă nu a făcut mai mult de un kilometru pe oră și după o lună de funcționare s-a cutremurat atât de tare încât a încetat să funcționeze. Stephenson s-a întors la muncă. Era necesar să se construiască o locomotivă care să poată trage încărcături grele și să se miște mult mai repede decât un cal. Și apoi apare cea de-a doua locomotivă a lui, care apoi i s-a părut un adevărat miracol. Aceasta a fost prima experiență de succes din lume în construirea unei locomotive care folosea frecarea între roțile netede cu flanșe și șine metalice netede pentru a crea tracțiune. Putea conduce un tren cu o greutate totală de până la 30 de tone. Mașina a fost numită „Blücher”(germană: Blücher) în onoarea generalului prusac Gebhard Leberecht von Blücher (germană: Gebhard Leberecht von Blücher), faimos pentru victoria sa în bătălia cu Napoleon de la Waterloo.

    De atunci, construcția de locomotive cu abur a devenit principala afacere a vieții sale. În următorii cinci ani, Stephenson a construit încă 16 mașini.

    Experimentele lui Stephenson au fost recunoscute, iar în 1820 el a fost implicat în proiectarea și construcția unei linii de cale ferată de 13 kilometri (8 mile) de la miniera Hetton până la Sunderland. A folosit tracțiune combinată: într-o direcție (în jos) trenul se deplasa sub influența gravitației, iar înapoi (în sus) era tras înapoi cu ajutorul unei locomotive cu abur. Acest drum a fost primul pe care a fost posibil să se abandoneze complet puterea musculară a animalelor în favoarea tracțiunii mecanice.

    Designul (S&DR) a început în 1821. Proiectul inițial prevedea utilizarea tracțiunii cailor pentru a deplasa cărucioarele cu cărbune de-a lungul șinelor metalice. După consultarea cu Stephenson, directorul companiei Edward Pease a fost de acord să schimbe planurile și să treacă la tracțiunea cu abur. În 1822, Stephenson a început să lucreze. În 1823, a fondat prima fabrică de construcție de locomotive din lume la Newcastle, unde deja în septembrie 1825 era gata o nouă locomotivă, numită "Activ"(eng. Active), iar mai târziu redenumit în „Locomoția nr. 1”(ing. Locomoția nr. 1). Deschiderea liniei a avut loc la 27 septembrie 1825. Locomotiva, condusă de însuși Stephenson, transporta un tren încărcat cu 80 de tone de cărbune și făină. Trenul a parcurs 15 kilometri (9 mile) în aproximativ două ore, arătând o viteză medie de aproximativ 7,5 km/h, dar în unele secțiuni a accelerat până la 39 km/h (24 mph). Pe lângă marfă, trenul includea un vagon deschis de pasageri „Experiment”, în care călătoreau membrii comitetului de acceptare. Acesta a fost primul caz în practica mondială de utilizare a unei căi ferate cu abur pentru transportul de pasageri.

    Înflorirea carierei

    Deja în timpul construcției căii ferate Stockton - Darlington, Stephenson s-a convins că cele mai mici înclinații reduc semnificativ viteza locomotivei, iar pe pante frânele primitive devin ineficiente. Pe baza acestor observații, Stephenson a ajuns la concluzia că terenurile mari denivelate ar trebui evitate pe noile căi ferate în viitor. La proiectarea liniilor Bolton-Lee Căile ferate Bolton și Leigh ) și Liverpool — Manchester Stephenson au rezolvat probleme complexe ale tehnologiei feroviare: au construit mai multe săpături complexe, terasamente, poduri și viaducte concepute pentru a netezi profilul longitudinal al căii de cale ferată, au folosit șine de fier pe suporturi de piatră pentru a crește viteza locomotivei. Proiect L&MR a provocat nemulțumiri serioase în rândul proprietarilor de teren ale căror interese le-a afectat și a fost respins în timpul audierilor parlamentare. La următoarea sesiune, proiectul revizuit semnificativ a fost acceptat spre execuție. Dificultatea sa a fost că schimbarea traseului a dus la necesitatea de a întinde o linie prin turbăriile de la Chet Moss (ing. Chat Moss).

    În 1829 când construirea L&MR era deja aproape de finalizare, s-a decis efectuarea unor teste comparative ale mai multor locomotive de la diferiți furnizori pentru a o selecta pe cea mai bună. Stephenson și-a intrat locomotiva cu abur în competiție " Rachetă„(ing. Rachetă). Adversarii săi au fost:

    • "Cicloped"(ing. Cycloped) de Thomas Shaw Brandreth (ing. Thomas Shaw Brandreth)
    • "Noutate"(ing. Noutate - Nou) John Ericsson (ing. John Ericsson) și John Braithwaite (ing. John Braithwaite)
    • "Perseverenţă"(ing. Perseverență - Perseverenţă) Timothy Burstall (ing. Timothy Burstall)
    • "San Pareil"(ing. Sans Pareil - Incomparabil) Timothy Hackworth (ing. Timothy Hackworth)

    Pe 6 octombrie 1829, în fața unei mulțimi mari de oameni, a avut loc o cursă care a rămas în istorie sub numele de Rainhill Trials.

    Locomotiva lui Stephenson a fost singura care a finalizat cu succes toate testele. A atins o viteză medie de 12 mph (~19 km/h) cu o sarcină de 13 tone. În același timp, viteza maximă a atins 30 mile pe oră (~48 km/h). Victoria strălucitoare a lui Stephenson "Rachete" l-a făcut poate cel mai faimos mecanism din istoria tehnologiei.

    Ceremonia de deschidere a căii ferate Liverpool-Manchester, care a avut loc la 15 septembrie 1830, a devenit un eveniment foarte important la scară națională. Stephenson însuși stătea pe una dintre locomotivele sale ca șofer. La ea au participat mulți membri ai guvernului, inclusiv prim-ministrul, ducele de Wellington. Sărbătoarea a fost umbrită de moartea tragică a lui William Huskisson, deputat în Parlamentul lui Liverpool. Dorind să vorbească cu Wellington, care stătea de cealaltă parte a șinei, Huskisson a încercat să traverseze șinele, fără să acorde atenție trenului care se apropia și a fost lovit de Stephenson. "Racheta"și a murit în drum spre spital, devenind prima persoană din lume care a fost lovită de o locomotivă cu abur. Cu toate acestea, noua cale ferată a fost în general primită pozitiv de către public.

    Declinul unei cariere

    În 1836, Stephenson a înființat un birou de proiectare la Londra, care a devenit un centru științific și tehnic pentru construcția căilor ferate. Fiind o persoană conservatoare, a fost înclinat să ofere opțiuni testate în timp și, prin urmare, mai fiabile. Dar de multe ori traseele sau proiectele de construcție alese de el s-au dovedit a fi mai scumpe decât au propus oponenții săi. Deci, atunci când proiectați o linie de cale ferată Linia principală West Coast Joseph Locke (ing. Joseph Locke) a propus să construiască în linie dreaptă între Lancaster și Carlisle. În același timp, cel mai înalt punct al liniei se afla la o altitudine de 914 picioare (~279 m) deasupra nivelului mării. Opțiunea propusă de Stephenson presupunea trasarea unei linii semnificativ mai lungi prin Ulverston (ing. Ulverston) și Whitehaven (

    În 1814, George Stephenson (1781-1848) a proiectat și testat prima sa locomotivă cu abur, care a rezolvat practic problema creării transportului feroviar cu abur. Stephenson provenea dintr-un mediu muncitoresc. Tatăl și bunicul său au lucrat în minele de cărbune de lângă Newcastle, centrul industriei engleze a cărbunelui. Stephenson și-a petrecut tinerețea lucrând în minele de cărbune. Autodidact, cu multă perseverență, a studiat mecanica, fizica și multe alte științe. În paralel cu tăierea, a lucrat la inventarea diferitelor mașini și mecanisme.

    Orez. 3 - Diagrama locomotivei cu abur D. Stephenson „Rocket”

    Stephenson și-a numit prima locomotivă cu abur „Blücher”, în onoarea învingătorului lui Napoleon la Waterloo. „Blücher” a repetat în designul său multe caracteristici ale locomotivelor cu abur ale inventatorilor anteriori. Prima locomotivă a lui Stephenson era foarte grea, se deplasa încet, lucra cu productivitate redusă, dar continuu (la alte locomotive au fost constante opriri de lucru). Ulterior, Stephenson a continuat să lucreze la îmbunătățirea designului locomotivei sale. Până în 1825, a construit aproximativ 16 locomotive diferite, căutând cu insistență cel mai acceptabil design. Stephenson a acordat multă atenție îmbunătățirii căii ferate.

    Înainte de 1825, locomotivele cu abur erau folosite în primul rând pe drumurile private mici, servind de obicei nevoile minelor sau fabricilor. Apariția unor proiecte mai avansate de locomotive cu abur a stimulat construcția de noi linii de cale ferată. În 1818, a fost construită o linie de cale ferată de 61 km între orașele Stockton și Darlingt, concepută pentru a transporta cărbune. În 1825 linia Stockton-Darlington a fost deschisă publicului. Acest lucru a făcut o impresie extraordinară asupra contemporanilor săi.

    „Scena care a avut loc în dimineața zilei de 27 septembrie 1825 sfidează orice descriere”, a scris mai târziu unul dintre directorii acestui drum „Mulți dintre cei care au luat parte la acest eveniment istoric nu au închis ochii și au stat în picioare toată noaptea . Veselia generală și veselia, fețele fericite ale multora, uimirea și frica pe fețele altora au diversificat tabloul.

    La ora stabilită, cortegiul a pornit. În capul trenului se afla o locomotivă cu abur, condusă de constructorul ei, Stephenson; Locomotiva a fost urmată de 6 vagoane cu cărbune și făină; după ei - o trăsură cu directori și proprietari ai drumului; apoi 20 de vagoane cu cărbune, amenajate pentru pasageri și umplute cu ele, și în cele din urmă 6 vagoane încărcate cu cărbune O mulțime mare de oameni stătea pe ambele părți ale pistei; mulți alergau după tren; alţii călare îl urmau pe marginile cărării. Acesta din urmă avea o pantă uşoară spre Darlington, iar în acest moment Stephenson a decis să testeze viteza trenului. A crescut viteza la 15 mile pe oră. Când trenul a ajuns la Darlington, s-a constatat că în vagoane se aflau 450 de pasageri și că greutatea trenului era de 90 de tone”. Noua cale ferată a arătat rapid avantajele noului tip de transport față de vechile metode de transport. Popularitatea transportului feroviar în Anglia era în creștere. Numeroși inventatori au lucrat pentru a crea și îmbunătăți noi tipuri de locomotive. În 1829, a fost anunțată un concurs pentru a crea cea mai bună locomotivă cu abur. Stephenson și-a prezentat noua sa locomotivă cu abur - celebra „Rachetă” - în fața competiției. „Rocket” avea o mașină cu o putere de 13 CP. Cu. La concurs au fost testate toate tipurile de locomotive. „Bătălia locomotivelor cu abur”, așa cum a fost numită această competiție, s-a încheiat cu victoria lui „Rocket”, care a tras liber un tren cu o greutate de 17 tone cu o viteză de până la 21 km pe oră. Viteza unei locomotive cu abur cu un vagon de pasageri și 36 de pasageri era de 38 km pe oră.

    „Rocket” a fost cea mai avansată locomotivă din acea vreme. Inventatorul a adaptat un cazan tubular care tocmai apăruse la acel moment la locomotiva cu abur, ceea ce a făcut posibilă creșterea semnificativă a vitezei locomotivei. „Racheta” a fost construită ținând cont de toate realizările ingineriei locomotive a timpului său. A fost, parcă, rezultatul perioadei inițiale de dezvoltare a locomotivei.

    În 1830, o cale ferată de 45 km între Liverpool și Manchester a fost deschisă pentru traficul de pasageri în Anglia. În același an, în Statele Unite a fost construită prima linie de cale ferată Charleston-Augusta, cu lungimea de 64 km. Prima cale ferată a fost construită în Franța în 1832, în Belgia și Germania în 1835 și în Rusia și Austria în 1837.

    Scurtă biografie a lui George Stephenson Designer și inventator englez, inginer mecanic. A câștigat faima mondială datorită locomotivei cu abur pe care a inventat-o. Considerat unul dintre „părinții” căilor ferate.

    Biografia lui George Stephenson pe scurt

    Născut la 9 iunie 1781 într-o familie de mineri din Wylam (Anglia). De la vârsta de 8 ani a lucrat pe salariu, a învățat să scrie și să citească la 18 ani, iar prin autoeducație persistentă a dobândit specialitatea de mecanic de motoare cu abur (pe la 1800). Din 1812, mecanicul șef al minelor Killingworth (Northumberland) a inventat o lampă de mină cu un design original (1815).

    Din 1814 s-a angajat în construcția de locomotive cu abur. Prima locomotivă cu abur „Blücher” a fost construită cu ajutorul fostului asistent al lui R. Trevithick, J. Steele, pentru calea ferată minieră. În 1815-1816 a mai creat două locomotive cu abur cu design îmbunătățit. În 1818, împreună cu N. Wood, a efectuat primele studii științifice privind dependența rezistenței căilor ferate de sarcini și profilul căii.

    În 1823, la Newcastle, a fondat prima fabrică de locomotive cu abur din lume, care a produs locomotiva cu abur „Movement” (1825) pentru calea ferată Darlington - Stockton, construită sub conducerea lui Stephenson, iar apoi locomotiva cu abur „Rocket” (1829) pt. drumul dintre Manchester și Liverpool (1826-1830). În timpul construcției acestei linii, Stephenson a rezolvat pentru prima dată probleme complexe ale tehnologiei feroviare: au fost create structuri artificiale (poduri, viaducte etc.), au fost folosite șine de fier pe suporturi de piatră, ceea ce a permis locomotive cu abur de tip „Rachetă”. pentru a atinge viteze de până la 50 km/h. Ecartamentul (1435 mm), adoptat de Stephenson, a devenit cel mai comun pe căile ferate din Europa de Vest.

    În 1836, Stephenson a organizat un birou de proiectare la Londra, care a devenit un centru științific și tehnic pentru construcția căilor ferate. Pe baza desenelor lui Stephenson și fiului său Robert, au fost construite locomotive cu abur, care au fost operate nu numai în Marea Britanie, ci și în alte țări. Stephenson a rezolvat și alte probleme tehnice din domeniul transporturilor și industriei și a fost organizatorul școlilor de mecanică.



    Plan:

      Introducere
    • 1 Biografie
      • 1.1 Începutul carierei
        • 1.1.1 Design locomotivă cu abur
      • 1.2 Înflorirea carierei
      • 1.3 Declinul carierei
    • 2 Elevii lui Stephenson
    • 3 Fapte interesante
      • Literatură
      Note

    Introducere

    George Stephenson(Engleză) George Stephenson; 9 iunie 1781, Wylam, Northumberland - 12 august 1848, Chesterfield, Derbyshire) - inventator și inginer mecanic englez.

    A câștigat faima mondială datorită locomotivei cu abur pe care a inventat-o. Considerat unul dintre „părinții” căilor ferate. Ecartamentul ales de el, 1435 mm (4 picioare 8½ inci, așa-numitul „Stephenson” sau „ecartament normal”), a devenit cel mai comun în Europa de Vest și este încă standardul pe căile ferate din multe țări din întreaga lume.


    1. Biografie

    1.1. Carier start

    George Stephenson s-a născut în Wylam. Wylam, Northumberland County), la 15 kilometri de Newcastle upon Tyne, într-o familie de mineri.

    De la vârsta de 8 ani a lucrat pe bani. Stephenson și-a petrecut întreaga copilărie de-a lungul unui drum de lemn lung de câteva mile construit în 1748 de la Wylem la râul Tyne. Era folosit pentru transportul cărbunelui din mină pe cărucioare trase de cai și a fost de fapt strămoșul căilor ferate moderne. La 18 ani, a învățat să citească și să scrie și, printr-o autoeducație persistentă, și-a dobândit specialitatea de mecanic în motoare cu abur. În 1802, Stephenson și-a luat un loc de muncă ca operator de mine de cărbune. În 1803, soția sa Fanny a născut un fiu, care a fost numit Robert. În următorii zece ani, George a studiat motoarele cu abur. În 1812, el a încetat doar întreținerea motoarelor cu abur și a început să le proiecteze independent. La 31 de ani a fost numit mecanic șef al minelor de cărbune. Aici Stephenson a dezvoltat în 1815 o lampă de miner cu un design original, numită „Lampa Geordie”. (A fost inventată aproape simultan cu „Lampa Davy”, propusă de omul de știință englez Humphry Davy. Încă nu se știe care dintre modele a fost primul..)


    1.1.1. Design locomotivă cu abur

    Locomotiva cu abur „Blücher”, 1814

    Locomotiva cu abur Stephenson construită pentru minele Hetton în 1822 și a funcționat până în 1903.

    Pentru a facilita transportul cărbunelui la suprafață, el a construit mai întâi un motor cu abur care trăgea mașinile folosind o frânghie. Și în 1814, Stephenson a proiectat prima sa locomotivă, concepută pentru a tracta vagoane de cărbune pentru o cale ferată minieră. Aceasta a fost prima încercare de succes din lume de a construi o locomotivă care folosea frecarea între roțile cu flanșe netede și șinele metalice netede pentru a crea tracțiune. Putea conduce un tren cu o greutate totală de până la 30 de tone. Mașina a fost numită „Blücher”(Limba germana) Blucher) în cinstea generalului prusac Gebhard Leberecht von Blücher (german). Gebhard Leberecht von Blücher ), faimos pentru victoria sa în bătălia cu Napoleon de la Waterloo.

    De atunci, construcția de locomotive cu abur a devenit principala afacere a vieții sale. În următorii cinci ani, Stephenson a construit încă 16 mașini.

    Experimentele lui Stephenson au fost recunoscute și în 1820 a fost implicat în proiectarea și construcția unei linii de cale ferată de 13 kilometri (8 mile) de la Hatton Colliery. Hetton) la Sunderland (ing. Sunderland). A folosit tracțiune combinată: într-o direcție (în jos) trenul se deplasa sub influența gravitației, iar înapoi (în sus) era tras înapoi cu ajutorul unei locomotive cu abur. Acest drum a fost primul pe care a fost posibil să se abandoneze complet puterea musculară a animalelor în favoarea tracțiunii mecanice.

    În 1821, a început planificarea căii ferate Stockton-Darlington. Căile ferate Stockton și Darlington - S&DR). Proiectul inițial prevedea utilizarea tracțiunii cailor pentru a deplasa cărucioarele cu cărbune de-a lungul șinelor metalice. După consultarea cu Stephenson, directorul companiei Edward Peace Edward Pease) au fost de acord să schimbe planurile și să treacă la tracțiunea cu abur. În 1822, Stephenson a început să lucreze. În 1823, a fondat prima fabrică de locomotive cu abur din lume la Newcastle, unde deja în septembrie 1825 era gata o nouă locomotivă, numită "Activ"(Engleză) Activ), și ulterior redenumit în „Locomoția nr. 1”(Engleză) Locomoția nr. 1). Deschiderea liniei a avut loc la 27 septembrie 1825. Locomotiva, condusă de însuși Stephenson, transporta un tren încărcat cu 80 de tone de cărbune și făină. Trenul a parcurs 15 kilometri (9 mile) în aproximativ două ore, arătând o viteză medie de aproximativ 7,5 km/h, dar în unele secțiuni a accelerat până la 39 km/h (24 mph). Pe lângă marfă, trenul includea un vagon de pasageri deschis, Experimentul. Experiment), în care se deplasau membrii comisiei de acceptare. Acesta a fost primul caz în practica mondială de utilizare a unei căi ferate cu abur pentru transportul de pasageri.


    1.2. Înflorirea carierei

    „Rachetă”. Desen din anii 1830.

    Locomotiva cu abur originală „Rocket” în Muzeul de Știință, Londra.

    Tren pe linia Liverpool-Manchester

    Transport de pasageri pe linia Liverpool-Manchester

    Secțiune de drum prin mlaștina Chat Moss

    Deja în timpul construcției căii ferate Stockton-Darlington, Stephenson s-a convins că cele mai mici creșteri reduc semnificativ viteza locomotivei, iar pe pante frânele primitive devin ineficiente. Pe baza acestor observații, Stephenson a ajuns la concluzia că terenurile mari denivelate ar trebui evitate pe noile căi ferate în viitor. La proiectarea liniei Bolton Ley Calea ferată Bolton și Leigh) și Liverpool-Manchester (ing. Liverpool și Manchester Railway - L&MR ) Stephenson a rezolvat probleme complexe ale tehnologiei feroviare: a construit mai multe săpături complexe, terasamente, poduri și viaducte menite să netezi profilul longitudinal al căii de cale ferată și a folosit șine de fier pe suporturi de piatră pentru a crește viteza locomotivei. Proiect L&MR a provocat nemulțumiri serioase în rândul proprietarilor de teren ale căror interese le-a afectat și a fost respins în timpul audierilor parlamentare. La următoarea sesiune, proiectul revizuit semnificativ a fost acceptat spre execuție. Dificultatea a fost că schimbarea traseului a dus la necesitatea de a întinde o linie prin mlaștinile Chet Moss. Chat Moss).

    În 1829, când construirea L&MR era deja aproape de finalizare, s-a decis efectuarea unor teste comparative ale mai multor locomotive de la diferiți furnizori pentru a o selecta pe cea mai bună. Stephenson și-a intrat locomotiva cu abur în competiție " Rachetă"(Engleză) Rachetă). Adversarii săi au fost:

    • „ciclat”(Engleză) Cicloped) Thomas Shaw Brandreth Thomas Shaw Brandreth)
    • "Noutate"(Engleză) Noutate - Nou) Jon Ericsson John Ericsson) și John Braithwaite (ing. John Braithwaite)
    • "Perseverenţă"(Engleză) Perseverenţă - Perseverenţă) Timothy Burstall (ing. Timothy Burstall)
    • "San Parey"(Engleză) Sans Pareil - Incomparabil) Timothy Hackworth (ing. Timothy Hackworth)

    Pe 6 octombrie 1829, în fața unei mulțimi mari de oameni, a avut loc o cursă care a rămas în istorie sub numele de Rainhill Trials. Rainhill Trials).

    Locomotiva lui Stephenson a fost singura care a finalizat cu succes toate testele. A atins o viteză medie de 12 mph (~19 km/h) cu o sarcină de 13 tone. În același timp, viteza maximă a atins 30 mile pe oră (~48 km/h). Victoria strălucitoare a lui Stephenson "Rachete" l-a făcut poate cel mai faimos mecanism din istoria tehnologiei.

    Ceremonia de deschidere a căii ferate Liverpool-Manchester, care a avut loc la 15 septembrie 1830, a devenit un eveniment foarte important la scară națională. La ea au participat mulți membri ai guvernului, inclusiv prim-ministrul, ducele de Wellington. Sărbătoarea a fost umbrită de moartea tragică a parlamentarului Liverpool William Huskisson. Dorind să vorbească cu Wellington, care stătea de cealaltă parte a șinei, Huskisson a încercat să traverseze șinele, fără să acorde atenție trenului care se apropia și a fost lovit de Stephenson. "Racheta"și a murit în drum spre spital, devenind prima persoană din lume care a fost lovită de o locomotivă cu abur. Cu toate acestea, noua cale ferată a fost în general primită pozitiv de către public.


    1.3. Declinul unei cariere

    În 1836, Stephenson a înființat un birou de proiectare la Londra, care a devenit un centru științific și tehnic pentru construcția căilor ferate. Fiind o persoană conservatoare, a fost înclinat să ofere opțiuni testate în timp și, prin urmare, mai fiabile. Dar de multe ori traseele sau proiectele de construcție alese de el s-au dovedit a fi mai scumpe decât au propus oponenții săi. Deci, atunci când proiectați o linie de cale ferată Linia principală West Coast Joseph Locke Joseph Locke) a propus să construiască în linie dreaptă între Lancaster și Carlisle. În același timp, cel mai înalt punct al liniei se afla la o altitudine de 914 picioare (~279 m) deasupra nivelului mării. Opțiunea propusă de Stephenson presupunea așezarea unei linii semnificativ mai lungi prin Ulverston. Ulverston) și Whitehaven (ing. Whitehaven). După compararea ambelor opțiuni, a fost ales proiectul lui Lok.

    În 1847, Stephenson a devenit primul președinte al Instituției Inginerilor Mecanici. Institutia Inginerilor Mecanici - IMechE ). Până atunci, practic se pensionase, supraveghend doar construcția tunelurilor feroviare Calea ferată North Midlandși minerit în Derbyshire. După ce a descoperit straturile de cărbune nedezvoltate, Stephenson și-a investit majoritatea fondurilor în dezvoltarea lor.

    Locomotivele cu abur au început să fie construite după proiectele lui Stephenson în alte țări. El a aparținut acelor norocoși inventatori care au avut ocazia să-și vadă ideile realizate în timpul vieții.

    Stephenson a murit la 12 august 1848 la Tapton House. Casa Tapton) în Chesterfield (Derbyshire).


    2. Elevii lui Stephenson

    George Stephenson

    Fiul lui George Stephenson, Robert (1803-1859) a luat parte activ la proiectele tatălui său, începând cu crearea „Locomoția nr. 1”. Ulterior a devenit un proeminent inginer de locomotivă.

    Elevul lui Stephenson, Joseph Locke Joseph Locke) a devenit inginer șef al multor căi ferate din Anglia, inclusiv Calea ferată Grand Junction - GJR; mai târziu – deputat în Parlament.


    3. Fapte interesante

    • Locomotiva cu abur a lui Stephenson construită în 1825 „Locomoția nr. 1” a supraviețuit până astăzi. A fost folosit în scopul propus până în 1857 și este acum expus la Muzeul Căilor Ferate Darlington.
    • În 1979, în onoarea a 150 de ani de la crearea locomotivei cu abur "Racheta", o copie de lucru a acesteia a fost construită în Anglia. Diferă ușor de originalul cu un coș scurtat. Acest lucru se datorează faptului că în ultimul secol și jumătate înălțimea movilei de la Rainhill a crescut. Rainhill) a crescut considerabil, lăsând mai puțin spațiu liber sub pod.
    • Portretul lui George Stephenson a apărut pe bancnotele de 5 lire sterline din seria E a Băncii Marii Britanii. Aceste bancnote au fost în circulație între 7 iunie 1990 și 21 noiembrie 2003.

    Stephenson și Rusia:

    • Există o pretenție că Nicolae I a vizitat Anglia în tinerețe, unde în 1816 l-a cunoscut pe Stephenson, s-a încercat ca pompier și a făcut o plimbare cu o locomotivă cu abur.
    • La 15 septembrie 1830, matematicianul, fizicianul și inginerul francez special trimis G. Lame a participat la ceremonia de deschidere a liniei de cale ferată Liverpool-Manchester. În timpul unei călătorii de afaceri, l-a cunoscut pe Stephenson. Revenind în Rusia, am citit o serie de două prelegeri pe această temă, în cadrul lecturilor publice organizate de M. S. Volkov la Institutul Corpului Inginerilor de Căi Ferate. „Construirea căilor ferate în Anglia” .