Ползунов рассматривал свой проект как проект экспериментального двигателя, исследование работы которого дало бы возможность проверить на опыте чисто эмпирический расчет, поскольку почти никаких теоретических сведений в то время не было. Постройкой опытного двигателя Ползунов предполагал избежать излишних расходов, связанных с возможными переделками и усовершенствованиями. Помимо того, он предполагал на постройке и исследовании опытного двигателя подготовить технические кадрьи. К тому же изготовление небольшой опытной машины могло быть осуществлено в условиях Барнаульского завода, что также, безусловно, учитывал Ползунов. Поэтому мощность двигателя по первому проекту Ползунова была небольшой: по современным подсчетам она едва достигала 1,8 л. с. Проект Ползунова был послан в Петербург и поступил на отзыв к И. Шлаттеру, виднейшему специалисту горнорудного дела того времени, автору книги «Обстоятельное наставление рудному делу...», в которой было дано описание парового насоса Ньюкомена. Шлаттер высоко оценил творческие способности Ползунова. «Сей его вымысел,— писал Шлаттер,— за новое изобретение почесть должно». Но, отметив «преизрядный успех» Ползунова в вопросе конструирования паро-водораспределительного механизма и подчеркнув важность наличия двух цилиндров, отличающих двигатель Ползунова от иностранных паровых насосов, Шлаттер не сумел понять главного в проекте Ползунова — универсальности его двигателя.
Универсальность двигателя Ползунова, вытекавшая из непрерывного рабочего движения, где изображена перспективная схема передаточного механизма двигателя. От вала, отклоняемого движением поршней в цилиндрах А и Б на некоторый угол то в одну, то в другую сторону, кача-тельное движение передается: через шкив Н — пароводораспре-делительному механизму двигателя, через шкив Н2 — водяным насосам и через шкивы Я3 — воздуходувным мехам. Наличие валов и шкивов необычайно расширяет область использования машины, делает ее способной «по воле нашей, что потребно будет, исправлять». Исключительный интерес представляет сопоставление двигателя Ползунова с паровым насосом Ньюкомена. В отличие от насосного двигателя Ньюкомена двигатель Ползунова мог быть отсоединен от приводимого им в действие агрегата. Можно снять цепи со шкивов Я3, и двигатель не остановится, так как он не заимствует усилий от приводимого им агрегата, как заимствует поршень цилиндра в насосе Ньюкомена.
Произвольное изменение длины рычагов-полубалансиров дает возможность в широких пределах изменять соотношение .между длиной хода поршня двигателя и приводимого ею агрегата. Вал, -который получил двигатель как часть механизма, способную к передаче рабочего момента в двух направлениях, позволяет располагать приводимый агрегат вне зависимости от расположения собственно двигателя. Непрерывность рабочего усилия на валу дает простую возможность при помощи кривошипа 4 и шатуна 5 преобразовать качательное движение вала во вращательное движение другого вала 3-3 с достаточной равномерностью при маховике умеренной массы. Это — исключительно ценное свойство, приобретенное двигателем вместе с непрерывным рабочим усилием. Наконец, как это видно, один двигатель получил возможность осуществлять одновременный привод нескольких рабочих агрегатов — свойство, расцениваемое К. Марксом как крупный этап в развитии машиностроения. Это свойство получено двигателем также вместе со свойством непрерывной отдачи работы.Приведенный пример показывает, что принципиальная цикличность в отдаче работы в полости поршневого двигателя может быть преодолена применением передаточного механизма.
Две полости могут быть расположены в одном цилиндре. Это — двигатель двойного действия, где работа, развиваемая в одной полости, отдается как потребителю через шток, так и на осуществление холостого хода в другой полости. Работа обеих полостей суммируется непосредственно на поршне цилиндра, от которого штоком непрерывно (то от одной, то от другой полости) отдается потребителю. Две полости «могут быть расположены в двух отдельных цилиндрах (фи. Это — многоцилиндровый двигатель, в котором работа отдельных полостей цилиндров суммируется на одном общем валу машины 1, откуда непрерывно расходуется как на удовлетворение внешнего потребителя, так и на осуществление холостых ходов в полостях отдельных цилиндров самого двигателя. 1 — коленчатый вал; 2 и 3 — цилиндры двигателя.
Для возможности универсального применения машины непрерывность движения должна сопровождаться достаточной его равномерностью. Попытки применения машин прерывного действия к приводу непрерывно действующих орудий оказались несостоятельными не только потому, что приводимые орудия могли периодически останавливаться, но и потому, что они двигались неравномерно. Произведены подсчеты степени неравномерности одноцилиндровой пароатмосферной машины простого действия, построенной в 1780 г., в которой для получения непрерывного движения был применен маховик. Эта машина развивала 28 об/мин и тем не менее степень неравномерности этой машины лежит в пределах У2—Уз. Это значит, что скорость движения за каждый цикл машины изменяется от У2 до У3 усредненной скорости. Поэтому маховик как единственное средство получения непрерывности действия был эффективно применен в первых одноцилиндровых двигателях простого действия (даже четырехтактных, т. е. имеющих один рабочий ход на три холостых) только во второй половине XIX в., когда число оборотов вала в минуту стало исчисляться не единицами и десятками, а сотнями '(масса маховика при той же степени неравномерности обратно пропорциональна квадрату числа оборотов вала машины). Итак, метод механического аккумулирования в его потенциальной и кинетической форме не был применен в начальном периоде развития теплового двигателя для получения непрерывной работы и придания двигателю универсальности в техническом применении. Для этой цели более целесообразным и перспективным оказался другой метод, широко применяющийся и в настоящее время во всех поршневых двигателях.
Насосы и их робота
