Fra den gang da dampmaskinen var vanlig til fremdrift av skip. |
Fra dampmaskinens barndom
(og hvordan så man på den i 1924): |
|
Utdrag fra boken ”Skibsbygning og Sjøfart” av Georg Brochmann.
(Utgitt på forlaget H.Aschehoug & Co (W.Nygaard) Kristiania 1924) |
|
Skibsmaskinens
og staalskibets tidsalder. |
|
Der er et sterkt og tydelig skille mellem skibsfarten i
vore dage og den i ”gamle” dage, og ingen er i tvil om hvor ”de gamle
dage” hørte op og ”vore dage» begyndte: Seilskibe og træskuter hører de
gamle dage til, det maskindrevne staalskib er vore dages. Det er
ørkesløst at diskutere hvilken av disse to ting, skibsmaskinen eller
staalet som byggemateriale for skibe, har været mest revolutionerende
for skibsfarten, for det er umulig at tenke sig en skibsfart som kunde
løse sin opgave i vore dage uten begge disse ting. Hver for sig betød de
umaadelige fremskridt i skibsteknikken, samlet har de omdannet den helt
og holdent.
Rigtignok bygges der den dag i dag træskuter med seil som eneste
fremdriftsmiddel, træskibe med moderne skibsmaskiner og seilskibe av
staal, men det er av aldeles forsvindende betydning. Et slaaende
eksempel paa hvorledes træet er ute av stand til at konkurrere fik vi da
den amerikanske stat bygget store trædampskibe i massevis under krigen —
det var en eneste fiasko. Og det er helt overflødig at nævne
skibsmaskinens overlegenhet over seilene. Jeg bruker uttrykkelig
uttrykket skibsmaskiner og ikke dampmaskinen, for revolutionen bestod
netop deri at man fandt en kraftmaskin som egnet sig til at drive frem
skibe med, og selv om dampmaskinen her har spillet den største rolle og
fremdeles er den viktigste kraftmaskin til dette bruk, ser vi nu at den
begynder at avløses av andre. |
|
Det var kanske det forsiktigste at bruke et lignende
uttryk naar det gjælder byggematerialet og si: da træet blev avløst av
andre byggematerialer. Men staalet har paa en ganske anden maate end
dampmaskinen forstaat at bevare sit eneherredømme like fra det fremkom
som materiale til skibsbruk. Et krigstidsfenomen som betongen har vist
sig ute av stand til at konkurrere under normale forhold. Derimot maa
jeg i uttrykket staal ogsaa indbefatte jern, som var dets forløper, og
som det helt har avløst.
Tanker om at anvende skovlhjul eller skruepropel til at drive frem skibe
med er gammel, og at det lykkedes at omsætte menneskekraften paa denne
maate er da intet at forbause sig over. Men i og for sig betød ikke
dette noget fremskridt, aarene er baade det enkleste og mest effektive
middel til at drive et skib frem ved menneskers kraft. I specielle
tilfælder kan det jo hænde at skovlhjul eller propel kan ha sine
fordele. Paa direktørkontoret paa Carl Johans Værn henger der saaledes
et utkast til en monitor utført av ingen ringere end John Ericson,
hvor drivmaskineriet bestaar av 16 gaster, der ved en. trækstang faar en
propel til at gaa rundt. Vitsen var selvfølgelig her at gasterne kunde
anbringes under dæk og at propeller var beskyttet mot fiendens kuler,
hvad ikke aarene vilde være, men det er utvilsomt at baaten kunde være
rodd betydelig fortere av 16 mand med aarer.
Men i det øieblik man hadde en kraftmaskin som kunde stilles op
ombord og som kunde ha det stof hvorfra den hentet sin energi med sig
ombord, da var det av største betydning at ha indretninger som skovlhjul
og propel for at kunde overføre kraftmaskinens arbeide til fremdrift for
skibet.
En skotsk bankier, Patrick Miller, lot i 1787 bygge et
meget eiendommelig fartøi. Det bestod av to skrog og mellem dem var der
et skovlhjul som oprindelig var tænkt drevet med haandkraft, og hvormed
der ogsaa blev gjort en del forsøk. Paa denne tid var det Watts
forbedrede dampmaskin fremkom og gikk sin seiersgang i industrien i
England. Miller overlot det da til en skotsk ingeniør ved
navn Symmington at installere en av de nye
vidundermaskiner i dobbeltskibet, og det gik saapas bra at der blev
konstruert et nyt skovlskib for dampdrift med hvilket man i 1789 utførte
gjentagne prøveturer paa Clyden. Maskinen var paa 12 hestekræfter og
baaten skal ha opnaadd 5 knobs fart, men skovlhjulet hadde en kjedelig
tilbøielighet til at gaa istykker, saa Miller opgav det tilslut. Men
dette skib turde allikevel være den første dampbaat som virkelig gik, og
man skulde da hædre Symmington med tilnavnet dampskibets
opfinder, men sikkert er det ikke. Ideen laa i luften dengang, og ifølge
andre kilder gav en mand ved navn Jamas Rumsey en
offentlig opvisning paa Potomacfloden i Virginia av sin opfindelse: et
dampdrevet fartøi, allerede i 1785, altsaa 4 aar før. Og en anden
amerikaner John Fitch skulde i 1786 ha drevet et skib ved
hjelp av dampmaskine paa Delawarefloden, saa det er ikke let at avgjøre
hvem der skal tilskrives æren.
Men Symmington skal ialfald ha den hæder at han ikke gav
sig fordi om hans beskytter Miller gav op. Han fik
Lord Dundas, direktøren for Clydekanalen, til at interessere sig
for saken, og bygget efter dennes opdrag en bugserbaat, der fik navn
efter direktørens datter, «CHARLOTTE DUNDAS». Baaten var en
success og kan kanske med størst ret kaldes verdens første brukbare
dampbaat. Den vakte umaadelig opsikt da den kunde slæpe to prammer paa
kanalen og allikevel opnaa en fart av 3,25 knob. Maskinen var en
dobbeltvirkende Watts, som direkte drev et skovlhjul,
nedfældt i baatens agterskib. |
|
|
«CHARLOTTE DUNDAS» kom dog snart av bruk, og grunden høres merkelig ut for os
nutidsmennesker: Strandeierne paa begge sider av kanalen protesterte mot
dampskibet fordi det satte bølger som ødela kanalens sider. Om
strandeierne fremdeles tror de kan stoppe utviklingen med sin protest
turde dog være tvilsomt!
«CHARLOTTE DUNDAS» fremkom i
1802, men allerede i 1790 drev det selskap, som hadde interessert sig
for John Fitchs' opfindelse, en passagerdampbaat paa
Delaware i tre eller fire maaneder, men baaten lønnet sig ikke, hvorfor
den blev lagt op for aldrig mere at bli tat i bruk. At den ikke lønnet
sig kom vel av at der klæbet store mangler ved den, saa at den allikevel
ikke kan optræ som «CHARLOTTE DUNDAS» konkurrent som den første
brukbare dampbaat. Det fortjener dog at nevnes at baaten skal ha drevet
det til en fart av omkring 8 knob, mens «CHARLOTTE DUNDAS» alene
opnaadde bare 6 knob.
I løpet av de ti aar som fulgte blev der eksperimentert meget ivrig med
skibsmaskiner, men der fremkom intet av værdi.
Det største og mest avgjørende gjennembrud i dampskibets første historie
skedde i 1807, idet Robert Fulton det aar satte sin baat
«CLERMONT» paa vandet. Skibet var 42,6 m. langt, 4,5 m. bredt og
maalte 2 m. i rummet. Maskinen var en Boulton & Watt av
den saakalte firkanttype. Der var bare en dampcylinder, som maalte 0,66
m. i diameter og slaget var paa 1 meter. Kjelen var av Watts
sedvanlige, og den blev omgit av solid murverk. Skovlhjulene var 5 m. i
diameter og var 1,3 m. brede. Murverket og den tunge maskin gjorde at
skibet fik liten bæreevne til andet, trods sin størrelse lastet det ikke
mere end 160 ton.
«CLERMONT» startet paa sin første prøvetur fra New. York den 7de
august 1807, en dato som vel fortjener at mindes i menneskehetens
historie, for trods sin store egenvekt og sin efter vore fordringer
ringe fart (5 knob). var «CLERMONT» et. |
|
paalidelig fartøi som holdt sin rute og blev uhyre
populær, og med rette kan kaldes det første avgjort heldige dampskib,
det som gjorde at kapitalen nu sterkt begyndte at interessere sig for
dampmaskinen som fremdriftsmiddel. |
|
Amerikanerne peker med berettiget stolthet paa at
Charles Brown bygget 6 meget vellykkede dampbaater for
Fulton, før man i Europa kunde komme med et fartøi som
nogenlunde kunde komme op mot disse. Det var dampbaaten «COMET»
bygget av John Wood for Henry Bell i 1812.
Dette fartøi var dog ikke mere end tredjeparten av «CLERMONT» i
lengde. Det førte 20 passagerer.
Nu gaar fremskridtene slag i slag og vi maa nøie os med at notere
hovedpunktene i den rivende utvikling.
Det første skib som foretok en reise paa det aapne hav var «PHENIX»,
som var sat paa vandet paa Hudson bare nogen faa dage efter
Fultons første vellykkede tur. I aaret 1809 satte dette fartøi
til hays og kom frem til Philadelphia. Efterpaa trafikerte den
regelmæssig rute mellem denne by og New York.
I Amerika begyndte nu en meget forceret damp, baatbygning, og allerede i
1812 var der 50 amerikansk byggede dampdrevne baater i fart paa flodene
og i aaret 1831 var der bare paa Mississippi ikke mindre end 300
dampbaater i fart. Denne hurtige utvikling i Amerika er saa meget
merkeligere som det var forbundet med ikke faa ubehageligbeter at være
passager paa disse første dampbaater. Ret som det var eksploderte
kjelen, da der jo ingen kontrol var fra statens eller assurance,-
selskapernes side. Til aaret 1831 hadde der indtruffet ikke mindre end
50 kjeleeksplosioner, hvorved 256 mennesker hadde mistet livet og 100
blevet saaret. I «Morgenbladet» for 1824 leses en notis om disse
mange ulykker i Amerika. Den ender dog med et hjertesuk over at
dampskibsfarten endnu ikke er kommet til Norge. |
|
Det næste
engelske skib som nu fortjener at nævnes efter «COMET» er
«CALEDONIA» som i 1814 blev konstruert av John Robertson,
den samme mand som hadde tegnet «COMET»s maskin. Det var det
første europæiske dampskib som vaaget sig ut paa det aapne hav.
Robert Buchanan forsøkte allerede i 1814 med bevægelige skovler, men
teknikken var ikke langt nok fremskredet endnu til at dette fremskridt
kunde vise sin fulde nytte, og de faste skovler blev bibeholdt i mange
aar fremover.
I aaret 1816 kom det første virkelige dampfartøi til Frankrike, idet det
engelske dampskib «ELISE»den 22de mars ankret paa Seinen, efter
at ha brukt ikke mindre end 9 døgn paa reisen over kanalen, da veiret
hadde været stormfuldt. Men den første regelmæssige fart over kanalen
til Frankrike var dermed begyndt. Samme aar gik to engelske dampskibe
«DEFIANCE» og «LADY OF THE LAKE opover Rhinen og Elben, og
ikke længe efter var der etableret en fast passager,- og godstrafik
mellem London og Hamburg. I 1817 fik Tyskland sit første damp, skib «WESER»der
trofast gik i sin rute mellem Bremen og Brake like til 1838.
Men det skulde bli amerikanerne som skulde faa æren av at
ha det første dampskib som gik over Atlanterhavet, idet «SAVANNAH»
seilte fra Savannah den 26de mai |
|
|
1819 og naadde Liverpool den 20de juni samme aar. I 14 av
de døgn den hadde været underveis hadde den brukt seilene til at komme
frem med, resten av tiden damp. Grunden til at man ikke brukte maskinen
hele tiden var at man fryktet for at brændslet kunde slippe op. Skibet
var bygget ved Corlears Hook, New York, av Croker &
Ficket. Det var paa 380 tons dødvekt og var oprindelig bygget
for at seile som paketbaat mellem New York og Liverpool. William
Scarborough & Co. kjøpte dette skib og døpte det «SAVANNAH».
De lot riggen staa og utstyrte det med dampmaskineri og skovlhjul som
var til at folde sammen som en vifte. De kunde ogsaa svinges op og
lægges paa dækket naar de ikke var i bruk. Styrehuset var bygget av
seilduk som var strukket over et skelet av jernstænger. Efter at være
kommet frem til Liverpool besøkte dette skib Kjøbenhavn, Stockholm,
Leningrad, Kronstad og Arendal i Norge. Dette er, saavidt forfatteren
har kunnet bringe paa det rene, første gang at et dampskib besøkte norsk
havn. Fra Arendal gik skibet direkte hjem til Savannah paa 25 dage,
hvorav det brukte maskinen i de 19.
«SAVANNAH»bragte sine eiere store, tap og endte sine dage med at
gaa paa grund ved Long Island. Dens dampcylinder, som verdens største
musæer nu vilde kappes om at indlemme i sine samlinger, blev
ulykkeligvis hugget op, efter at ha ligget slængt utenfor Allaire
Works i mange aar. |
|
Så, ---10 år senere: Fra boken MASKINLÆRE av K. Gleditsch (1934) |
STEMPEL DAMPMASKINER |
Innledning — Typer. |
|
Ved en dampmaskine forståes en maskine, hvori
vanndamp bringes til å utføre et arbeide. Derfor er i ordet dampmaskine
innbefattet alle maskiner som benytter damp til drivkraft, både
stempelmaskiner og de stempelløse maskiner, turbinene.
Men alt efter den måte og under de forskjellige former hvorpå
dampen utfører sitt arbeide i maskinen, og hvorledes dampens tilstand er
når den efterpå forlater maskinen, kan disse inndeles på forskjellig
vis. Vi skiller således mellem høitrykksmaskiner og
fortettings- eller kondensasjons-maskiner.
Høitrykksmaskinen har ikke fått dette navn fordi den benytter
damp av særlig høit trykk, men fordi den bare utnytter dampens trykk
sålenge dette er høiere enn atmosfærens trykk. Når dampen har gjort sitt
arbeide i en sådan maskine, strømmer den nemlig ut i atmosfæren direkte
eller indirekte.
Fortettingsmaskinen sender derimot ikke dampen ut i luften
efterat den har gjort sitt arbeide. I denne maskine utnyttes dampens
trykk langt ned under atmosfærens trykk, og efterpå ledes dampen til et
eget kar, fortetteren eller kondensatoren, som står i
direkte forbindelse med maskinen og holdes avkjølet, så dampen der går
over til vann, for-tettes eller kondenseres. Ett kg. damp vil som vann
bare opta ca. 1/200 av det rum som den krever i dampform, og derfor
opstår der ved en sådan fortetting også et trykkfall. Ved anordningen
med fortetter vil man få en betydelig bedre utnyttelse av den varme som
er forbrukt til damp-dannelsen, men så koster også et fortetteranlegg
mange penger. — |
|
Som nevnt kan også dampmaskinene deles i stempel-maskiner og
turbiner. Begge disse variasjoner kan igjen være høitrykksmaskiner eller
fortettingsmaskiner, men mens
i stempelmaskinene dampen må vekselvis |
|
|
Fig.96 |
strømme ut og inn av dens cylinder, vil i turbinene dampens
strømmeretning alltid være den samme. Den kommer inn gjennem et løp
eller en kanal, driver hjulet eller hjulene rundt, og forlater så
turbinen gjennem en helt annen kanal enn den hvori gjennem den kom inn,
således som antydet i fig. 96. - |
|
|
Fig. 97 |
Fig. 98 |
Fig. 99 |
|
Med hensyn til dampens strømmeretning vil derfor en turbine alltid kunne
kalles en likestrømsmaskine. I stempelmakinene er
prinsippet at dampen skal strømme inn i en cylinder hvori der er et
bevegelig stempel. Dette skal dampen drive, skyve foran sig fra den ene
ende av cylinderen til den andre. Men så skal dampen ut av cylinderen
igjen, for at stemplet uhindret skal kunne vandre tilbake, og måten
hvorpå dampen da bringes til å slippe ut kan være noget forskjellig. l
fig. 97 kommer dampen inn gjennem en kanal a og forlater cylinderen
gjennem kanal b ved den andre ende av cylinderen. Her er altså også rent
likestrømsprinsipp. I fig. 99 er der derimot bare en kanal, hvorigjennem
dampen vekselvis kommer inn til cylinderen og forlater den igjen. Man
kunde si at den er en vekselstrømsmaskine. Og i fig. 98 er vist en
mellemting mellem disse to. Likestrøm er det forså-vidt som der er to
helt adskilte kanaler for inn- og utstrømning,
men ved at utstrømningskanalen er lagt |
|
|
Fig. 100 |
Fig. 101 |
Fig. 102 |
|
like ved siden av innstrømningskanalen kommer dog dampen
inne i selve cylinderen til å måtte skifte retning. Denne siste ordning
benyttes meget ved dampdrevne hjelpepumper.
Hvis dampen bare har anledning til å virke på den ene side av
stemplet, sies maskinen å være enkeltvirkende, virker den derimot
avvekslende snart på den ene og snart på den andre siden derav, sies
maskinen å være dobbeltvirkende.
Vil man nu at stemplets frem- og tilbakegående bevegelse inne i
cylinderen skal omsettes til en rundgående bevegelse, så må stemplet
forbindes til en stempelstang og denne igjen leddes til en veivstang,
som så igjen med sin annen ende omslutter en veiv på den aksel som skal
dreies rundt. Dette kalles tilsammen for veivbevegelsen. Er maskinen
enkelt-virkende, kan stempelstangen sløifes og veivstangen leddes
direkte til stemplet. Maskinen kalles da en trunkmaskine eller
plungemaskine. Prinsippet er vist i fig. 100. Sådanne maskiner for
dampdrift er nu meget sjeldne, idet så godt som alle stempelmaskiner for
damp nu bygges dobbeltvirkende, de fleste også efter
vekselstrømsprinsippet.
Er der to eller flere cylindre som alle får damp direkte fra
kjelen til sine stempler, kalles maskinen for en sammenstillet maskine.
Hvis derimot dampen utnyttes først i en cy-linder, så i en annen o. s.
v., kalles maskinen for en flertrinsmaskine (2-trins, 3-trins, 4-trins,
også kallet compound-triple-quadruple-maskine). |
|
Fig. 103 |
Fig. 104 |
|
|
Den første cylinder kalles da for
høitrykkscylinderen, de neste for mellemtrykkscylindrer og den siste for
lavtrykkscylinderen.
Fig. 101 viser en sammenstillet maskine med to cylindrer.
Fig. 102 viser en totrinsmaskine.
Fig. 103 viser en tretrinsmaskine.
Fig. 104 viser en totrinsmaskine hvor cylindrene er anbragt oppå
hverandre. Med en sådan opstilling kalles maskinen for en
tandemmaskine. |
|
|
Fig. 105 |
|
Fig. 105 viser to tandem-maskiner. A er en
dobbelt totrinsmaskine, mens B er en firetrinsmaskine. Se pilene som
angir dampens løp. |
|
|
Fig. 106 |
|
Fig. 106 viser en totrinsmaskine i en hjulbåt,
hvor man for plassens skyld har måttet legge begge cylindrene på skrå i
forhold til akselen. Noget lignende blir av og til gjort ved
propellermaskiner for å få cylindrene så lavt ned i skroget som mulig
således som vist i fig. 107. |
|
Fig. 107 |
Fig. 108 |
|
|
Fig. 108 viser en annen ordning som ofte benyttes
på hjulbåtmaskiner. Der er veivstangen sløifet, og stempelstangen
arbeider direkte på veiven. Cylinderen må da være dreibar om store
tapper T på midten. Maskinen sies å være en vuggende eller
occylerende maskine.
Endelig kan vi også skille de forskjellige dampmaskiner i
fulltrykksmaskiner og ekspansjonsmaskiner (utvidelsesmaskiner). Ved en
fulltrykksmaskine forståes en maskine hvor damp fra kjelen strømmer
direkte inn til stemplene gjennem deres hele vandring i cylinderen. I en
ekspansjonsmaskine vil derimot frisk kjeledamp bare drive
stemplet endel av dets vandring, så blir dampen avstengt, men stemplet
fort-setter å gå drevet ved den spennkraft som dampen har i sig på grunn
av sitt høie trykk og gradvis vil kunne avgi, ettersom den forfølger
stemplet videre.
Fulltrykksmaskiner finner vi mellem de enkelte så vel som de
sammenstillede maskiner, mens flertrinsmnaskinene nettop er bygget på
dette prinsipp med dampens utvidelse — ekspansjon. —.
Enten en maskine er en fulltrykks- eller en ekspansjons¬maskine,
kan den like godt være en høitrykks- eller en for-tettingsmaskine. |
|
Dampmaskinens historie. |
Der finnes i gamle greske skrifter fra ca. 200 år
f. Kr. en beskrivelse av en maskine eller rettere et apparat som blev
drevet med damp. Det så ut omtrent som det som er vist i fig. 2, men
snudd op ned. En beholder med vann på en lett svingbar vertikal aksel og
fra den to bøiede rør stående ut i luften. Når apparatets beholder
varmes op, dannes der damp i den, og dampen strømmer ut av de to rør og
blåser apparatet rundt. Nogen praktisk anvendelse fikk dette apparat
naturligvis ikke og heller ikke nogen av alle de mange forsøk som
sikkert blev gjort op gjennem tiden før omkring år 1700.
En assistent hos en universitetslærer i Marburg ved navn Papin
hadde da konstruert en lukket gryte til å koke kraften ut av kjøttben
(en autoklav), og herunder kom han til å konstruere den første
sikkerhetsventil for å hindre at trykket blev så stort at det sprengte
gryten, men ved å se dampen blåse ut av denne kom han på den tanke at
denne damp Dampmaskinens historie. Der finnes i gamle greske skrifter
fra ca. 200 år f. Kr. en beskrivelse av en maskine eller rettere et
apparat som blev drevet med damp. Det så ut omtrent som det som er vist
i fig. 2, men snudd op ned. En beholder med vann på en lett svingbar
vertikal aksel og fra den to bøiede rør stående ut i luften. Når
apparatets beholder varmes op, dannes der damp i den, og dampen strømmer
ut av de to rør og blåser apparatet rundt. Nogen praktisk anvendelse
fikk dette apparat naturligvis ikke og heller ikke nogen av alle de
mange forsøk som sikkert blev gjort op gjennem tiden før omkring år
1700.
En assistent hos en universitetslærer i Marburg ved navn Papin
hadde da konstruert en lukket gryte til å koke kraften ut av kjøttben
(en autoklav), og herunder kom han til å konstruere den første
sikkerhetsventil for å hindre at trykket blev så stort at det sprengte
gryten, men ved å se dampen blåse ut av denne kom han på den tanke at
denne damp måtte kunne drive noget, og pussig nok tenkte han sig denne |
|
drivkraft først og fremst nyttiggjort til å drive båter.
Han fikk også utstyrt sin »gryte« med et stempel og anbragt det i en båt
med hjul på, men under hans arbeide med å få en brukbar forbindelse
mellem stemplet
og hjulakslen, blev altsammen ødelagt for ham av nogen fergemenn som
mente at han vilde komme til å ta
levebrødet fra dem. Der finnes ingen tro modell bevart av hans gryte,
men i prinsippet så den ut som fig. 109. A er en cylinder (gryten), og B
er et stempel med stempelstangen C.
På bunnen av A var der vann, og så blev der fyret under den.
Muligens blev der derunder såpass damptrykk at stemplet blev skjøvet op,
men for sikkerhets skyld var der
ophengt et lodd i en snor over en skive,og dette trakk stemplet op. Når
så stemplet var kommet til topp, blev skåten D slått inn i stangen så
den holdt stemplet fast i denne
stilling, mens cylinderbunnen blev avkjølet med koldt vann utvendig.
Derved opstod der vakum på stemplets underside, og når nu skåten blev
slått ut, blev stemplet suget ned, det vil si at det var atmosfærens
trykk på stemplets overside som drev det ned.
I alle land hvor der var dype gruper, var det allerede på de
tider et vanskelig spørsmål å holde disse |
Fig. 109 |
gruper lens for vann, og mange forsøk blev gjort på å
løse dette spørsmål. Med eller uten kjennskap til Papins forsøk bygget i
1712 to engelskmenn Savery og Newcommen en maskine som så
ut som fig. 110. I prinsippet ligner den Papins, men vannet som skal
fordampes var ikke lenger i cylinderbunnen, men i en egen støpt
beholder, kjelen a, adskilt fra cylinderen ved en kran, og cylinderen
avkjøltes ikke med vann utvendig, men ved en innsprøiting, og dette
innsprøitede vann
blev så efterpå tappet av gjennem en egen kran. |
|
|
Fig. 110 |
|
Fra først av måtte der stå en mann og snu på alle disse
forskjellige kraner for hver gang stemplet skulde gå op og ned, men
senere fant man på å forbinde kranskaftene med stenger til balansen b,
så maskinen blev selvregulerende, automatisk. Dette var altså i grunnen
den første dampmaskine, men dampens trykk spilte her som hoss Papin ennu
så liten rolle at den blev kalt for ildmaskinen. Vår betegnelse på den
må nærmest bli en atmosfæremaskine. I denne form
formådde dampen å få stemplet til å vandre 15 ganger op og ned pr.
minutt. Videre nådde den aldri, og den brukte en masse brensel, men ikke
desto mindre blev der bygget en hel del av dem, da det avhjalp et lenge
følt savn. |
På de tider begynte videnskapsmenn for alvor å
studere varmen, dens natur og lovene for den, og da en laborant ved
universitetet i Glasgow, James Watt, i 1760 fikk en modell av Newcommens
maskine å stelle med, beregnet han på grunnlag av fysikeren Black's
teorier at denne maskine for hver en gang stemplet gikk op og ned,
brukte 4 ganger så meget damp som dens egen cylinder kunde rumme. Han
tok sig fore å forbedre den, og det første han gjorde var da å sløife
koldvannsinnsprøitingen i cylinderen. Når dampen hadde fyllt cylinderen,
satte han den ved en kran i forbindelse med et eget lukket kar,
fortetteren, som han holdt avkjølet ved rinnende vann eller ved hjelp av
en koldvanns-pumpe. Allerede herved sank kullforbruket til mindre enn
halvparten av det oprinnelige. Dernest utstyrte han maskinen med en
aksel med veiv og svinghjul. Han gjorde den dobbeltvirkende, så både
damp og våkum skiftesvis virket på begge sider av stemplet; han laget
svingmasseregulatoren og strupeventilen, fødepumpen og endelig sleiden
til å regulere dampens inn- og utstrømning av cylinderen, og dens
bevegelse ved en excenterskive anbragt på akselen. Maskinen så efter
hans forbedringer ut som vist i fig. 111 og er i hovedsaken uforandret
den dag idag. På figuren er kjelen ikke vist, men A er cylinderen, B er
stemplet, D regulatoren, E sleiden, H excenterskiven, Hi excenterstangen,
mens I er kondensatoren, J luftpumpen, K koldvannsinnsprøitingen, L
fødepumpen og V svinghjulet. |
|
Fig. 111 |
|
Watt opfant også vannstandsglasset, manometret og
indikatoren, og han bør med rette kalles dampmaskinens opfinner.
I 1770 gikk han i kompaniskap med en forretningsmann som het
Bonlton, og efter mange års vanskeligheter lykkedes det dem å gjøre
fremstillingen av dampmaskiner til en lønnende forretning. Efter våre
begreper om maskinarbeide var deres dampmaskiner kanskje både
mangelfulle og klossede, men man skal huske på at de langt fra hadde
hverken de materialer eller de verktøimaskiner til sin rådighet som vi
nu har. Det er nettop fremstillingen av dampmaskiner som har skapt alle
våre mekaniske verksteder og tvunget jernverkene til å fremstille godt
støpejern og stål, og også frem-elsket de moderne verktøimaskiner. Det
vanskeligste for Watt var at det ennu varte lenge, før der blev
ordentlige plater å få til kjelene, så han i lang tid måtte nøie sig med
støpte kjeler og dermed lavt damptrykk.
Den første totrinsmaskine blev bygget av englenderen Hornblower
i 1789, men den blev ikke praktisk brukbar da damptrykket ennu var for
lavt. Tanken blev optatt nogen år senere av tyskeren Wolff med bedre
resultat. Av stor betydning for maskinens anvendelse til skibsbruk blev
opfinnelsen av overflatefortetteren, konstruert av Cartbright. I den
fortettes den brukte damp uten å bli blandet sammen med kjølevannet. |
|
Den første tretrinsmaskine blev bygget av Kirck i
Glasgow i 1882, og firetrinsmaskinen skriver sig fra ca. 1900.
Den første brukbare dampturbine blev bygget av svensken De Laval
i 1890. Forsøk på å anvende dampmaskinen til fremdrift av skib blev
gjort både i England og Frankrik, men den første som fikk noget brukbart
ut av det var amerikaneren Fullton som i 1807 gikk opover Hudsonfloden
med sin båt CLERMONT. Den var utstyrt med hjul som blev drevet av
en av Boulton & Watts maskiner. I England blev den første dampbåt satt i
fart året efter. Den het THE COMET, blev bygget av Henry Bell og
gikk i rute mellem Glasgow og Greenock.
Det første skib med dampmaskine som hørte hjemme i Norge var
CONSTITUTION, som blev innkjøpt av staten i 1828 for å gå i rute
Oslo—Vadsø. Det gjorde tre turer pr. år og var hjulbåt. Nogen fart på
dampskibsbyggingen blev det dog ikke før propelleren blev konstruert i
1836, samtidig av englenderen Smith og svensken Erikson.
I de siste 40—50 år har ellers opfinnelsene på damp-maskinens
område innskrenket sig til forbedringer av detaljer og av den slags som
nærmest er en følge av bedre materialer og verktøimaskiner. Særlig må
her nevnes forbedringer ved sleidene og deres bevegelse samt apparater
til en hurtigere og lettvintere gangskifting av maskinen. Dertil kommer
så dimensjonene, idet de stadig voksende krav til større skib og større
hastigheter også naturligvis har avfødt stadig større og kraftigere
maskiner. |
|
Verdens største skib er for tiden det franske
skib FRANCE. Det er på 67.500 tonn deplasement og skal drives av
fire propellere, som hver igjen drives av en elektrisk motor på 40.000
hk. Den elektriske strøm til disse motorer skaffes av turbiner for 27
atmosfærers damptrykk fremstillet i 29 vann-rørskjeler som er oljefyrte.
I hvilken grad man i tidens løp har formådd å forbedre
dampmaskinens økonomi vil forståes av at Newcommens maskine ved
forbrenning av 1 kg kull var istand til å løfte 100 tonn 1 fot høit,
mens turbinene på FRANCE er beregnet å skulle bruke 0.4 kg olje
pr. akselhesteskraft pr. time, hvilket omregnet vil svare til at der
omtrent skulde kunne løftes 2.200 tonn 1 fot op ved forbrenning av 1 kg
kull. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|