Prvi klipni motor Razvio ga je 1690. godine francuski fizičar Denis Papin, a glavni cilj mu je bio crpljenje vode. Iako rudimentaran, Papinov je stroj radio pod atmosferski pritisak i nije komprimirao vodenu paru, što ga je činilo ograničenim u pogledu učinkovitosti.
Kasnije, engleski inženjer Thomas Savery poboljšao je ovu vrstu mehanizma 1698., dopuštajući njegovu upotrebu u rudarskoj industriji za pumpanje vode iz poplavljenih rudnika. Ali ti su motori i dalje imali problema u pogledu pouzdanosti i snage. Bilo je to 1712. godine kada je Thomas Newcomen On je usavršio te napretke svojim atmosferski motor, predstavljajući vertikalni cilindar i dizajn klipa protuutega koji je revolucionirao njegovu upotrebu u rudarstvu i drugim primjenama.
Tehnološka evolucija i dolazak Jamesa Watta
U pokušaju poboljšanja postojećih parnih strojeva, škotski inženjer James Watt Napravio je veliki napredak u dizajnu parnog stroja kada je 1769. predložio odvojeni kondenzator, ključni izum koji je povećao učinkovitost. Prije Watta, Newcomenov stroj je izgubio veliku količinu topline, što je rezultiralo značajnim gubitkom energije. Watt je riješio ovaj problem odvajanjem faze kondenzacije stroja.
Među napretcima koje je uveo Watt bila je činjenica da je, osim što je iskoristio prednost vakuuma koji stvara para, uspio natjerati stlačenu paru da gurne klip prema dolje, što je povećalo snagu, a time i moderni parni stroj.
Parni stroj i industrijska revolucija
Uspješna primjena parnog stroja bila je jedan od velikih poticaja Industrijska revolucija, koji je započeo u Engleskoj sredinom 18. stoljeća. Ovaj novi izvor energije omogućio je eksponencijalni porast proizvodnje industrijske robe. U početku se parni stroj koristio uglavnom u rudarstvu i za crpljenje vode; Međutim, njegova se uporaba ubrzo proširila na druga područja kao što su prijevoz i tekstilnoj industriji, revolucionizirajući sva ta područja.
Veliki napredak u korištenju parni stroj Bilo je to u području transporta, gdje su razvijene prve lokomotive i parni brodovi. Parni stroj omogućio je povezivanje udaljenih zemljopisnih regija, olakšavajući transport sirovina, proizvedene robe i ljudi brzinom dotad neviđenom. To je omogućilo širenje industrijalizacije diljem Europe i drugih kontinenata tijekom 19. stoljeća.
Kasnije inovacije i industrijske primjene
Stalno usavršavanje parnih strojeva kroz 19. stoljeće bilo je ključno za njihovo širenje. Jedna od glavnih inovacija bila je ekspanzijski motor, koji je maksimizirao korištenje pare dopuštajući joj da se potpuno proširi prije ispuštanja, smanjujući potrošnju goriva.
Drugi kritični napredak bila je mogućnost pretvaranja pravocrtnog gibanja klipa u kružno, promjena koja je omogućila višestruku upotrebu parnog stroja, od stacionarnih industrijskih aplikacija, kao što su mlinovi i tvornice tekstila, do pogona brodova i vlakova. , demokratizacija prijevoza.
Do kraja 19. stoljeća, snaga pare bila je prihvaćena u gotovo svim industrijama i zemljama, što je čak dovelo do pojave novih industrijskih sektora, poput kemijske industrije i masovne proizvodnje čelika i željeza.
Društveni i ekonomski utjecaj parnog stroja
Razvoj i korištenje parni stroj Nije imao samo tehnički učinak, već i društveni. U gradovima je uvođenje tvornica na parni pogon promijenilo živote milijuna ljudi. Prije industrijske revolucije većina stanovništva radila je u poljoprivredi; Međutim, s novim tvornicama značajan dio ruralnog stanovništva migrirao je u novonastale industrijske centre u potrazi za poslom. To je uzrokovalo masovnu urbanizaciju i povećalo složenost modernih društava.
Nadalje, povećanje industrijske proizvodnje zahtijevalo je velike količine ugljen za pogon strojeva, što je stvorilo veliku potražnju u rudarstvu ugljena. Taj je procvat neke regije pretvorio u središta rudarstva velikih razmjera.
Drugi važan rezultat bila je promjena u svjetskoj trgovini. Uz vlakove i parobrode, udaljenosti su se skraćivale i proizvodi su se mogli izvoziti na udaljenija tržišta, stvarajući tako međusobno povezanu globalnu trgovinu.
Doba pare i njen pad
Unatoč pozitivnom utjecaju koji traje više od jednog stoljeća, uporaba parnog stroja počela je opadati oko 1890. godine, kada su motori s unutarnjim izgaranjem i električna energija počeli zamjenjivati paru kao primarni izvor energije. Međutim, nasljeđe parnog stroja je neporecivo, jer je postavio temelje za kasnije tehnološke revolucije.
Uspon parna era Bio je ključ ne samo za industrijsku revoluciju, već i za modernizaciju društva zauvijek promijenivši način na koji radimo, proizvodimo i putujemo. Njegovi se učinci i danas osjećaju u mnogim tehnologijama koje koristimo.
Parni stroj ne samo da je omogućio proizvodnju više robe u kraćem vremenu, već je bio temeljan za razvoj ključnih infrastruktura, kao što su željeznice i velike industrije, a time je označio početak masovne proizvodnje. Ova je inovacija bez sumnje bila pokretačka snaga koja je potjerala čovječanstvo u novu industrijsku i tehnološku eru.