Pomoce naukowe:Szkolna maszyna parowa
Spis treści
Szkolne maszyny parowe
Wstęp
Aby pokazać szerszy kontekst zaistnienia maszyn parowych zwanych popularnie szkolnymi, należy zacząć od pokazania ich potencjalnego zastosowania. Model maszyny parowej wykorzystywany był do nauki fizyki w klasie VII szkoły podstawowej. Obowiązujący wtedy podręcznik zawierał zasady działania maszyn cieplnych ułożone w logicznej kolejności pojawiania się w miarę postępu technologicznego. Logiczne było zatem pojawienie się na początku opisu maszyny parowej właśnie. Ilustracje w podręczniku nie pokazują jakiejś dowolnej maszyny parowej, tylko właśnie tą, której model znajdował się na zapleczu każdej pracowni fizyki w owych czasach.
Produkcja
Maszyny te produkowane były zapewne od lat czterdziestych do czasu, którego nie jesteśmy w stanie podać dokładnie (ale wygląda to na lata siedemdziesiąte) w dwu wariantach. W postaci modelu przekrojowego ilustrującego zasadę działania maszyny parowej (dwustronnego działania ze stawidłem) oraz w postaci działającej.
Do uruchomienia maszyny służył kociołek Papina także występujący w pracowniach fizyki. Co może wydawać się dziwne maszyny przekrojowe wykonywane były w zakładach w Częstochowie, a maszyny działające i kociołki Papina przez zakłady w Poznaniu.
Kociłek Papina i model przekrojowy:
Kociołek Papina.
Model przekrojowy.
Model przekrojowy od strony "przekrojonej".
Więcej zdjęć i informacji o produkcji można znaleźć w "Katalogu pomocy naukowych".
Typy
Ponieważ maszyny produkowane były przez wiele lat, to siłą rzeczy ulegały w tym czasie ewolucji, głównie polegającej na uproszczeniu technologii i zmniejszeniu materiałochłonności.
Aby określić generację maszyny wystarczy ją dokładnie obejrzeć lub dla pewności zważyć.
- Generacja 1: Najstarsze maszyny maja podstawę wykonaną z żeliwa "dwustopniową" z podwyższeniem, na którym mocowany jest cylinder i łożyskowanie wału z kołem zamachowym. Odlew jest grubościenny, szpachlowany i malowany podobnie jak cała maszyna na czarno. Podstawy pewnej ilości maszyn były dodatkowo nakrapiane na biało, co miało prawdopodobnie udawać kamień. Wsporniki, na których oparty jest wał z kołem zamachowym, mają boczne powierzchnie całkowicie płaskie. Napęd regulatora odśrodkowego zrealizowany jest przekładnią pasową z paskiem skórzanym płaskim. Ponieważ rzadko zdarza się aby pasek fizycznie dotrwał do naszych czasów, wystarczy rzucić okiem na kształt kół przekładni pasowej.
Więcej zdjęć (maszyna pierwszej generacji zachowana w stanie oryginalnym):
Maszyna I generacji.
Maszyna I generacji.
Maszyna I generacji.
Maszyna I generacji.
Maszyna I generacji.
Maszyna I generacji.
- Generacja 2: Podstawa w dalszym ciągu wykonywana z żeliwa "dwustopniowa", szpachlowana i malowana lakierem młotkowym na szaro. Odlew jest nieco inny, ma nieco mniejsze promienie zaokrągleń. Wsporniki podpierające wał mają boczne powierzchnie profilowane co powoduje że są lżejsze i lepiej się prezentują. Napęd regulatora realizowany paskiem okrągłym stąd koła napędowe mają odpowiednie rowki.
- Generacja 3: Podstawa jest odlewem o zdecydowanie cieńszych ściankach na tyle cienkich, że przechodzące w pobliżu ścianek bocznych śruby mocujące cylinder przechodzą na wylot przez podstawę. Takie wykonanie ułatwiało zdecydowanie wykonanie gwintowanych otworów mocujących w podstawie. Pozostałe elementy zasadniczo bez zmian. Więcej zdjęć (maszyna trzeciej generacji zachowana w stanie oryginalnym):
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
Maszyna III generacji.
