ІВАН ІВАНОВИЧ Повзунів - ПЕРШИЙ РОСІЙСКA ТЕПЛОТЕХНИКА p>
Отже, час, у який Повзунів зробив свою чудовий винахід,відноситься до початку історії міста Барнаула. У 1727 році на річці Білій уколиванських підніжжя гір, приписними людьми Акінфієв Демидова був побудованийпершого на Алтаї міделиварний завод, Назвали цей завод Коливано-
Воскресенським, на ім'я поблизу розташованого озера Коливано і Воскресенськогорудника. Через 12 років почали будувати інший завод, в гирлі річки Барнаулка.
Барнаульский завод призначався для плавки срібновмістких руд, щодобували в Змеіногорском руднику. p>
У 1747 році всі заводи і рудники Демидова на Алтаї перейшли ввласність російських царів. У новий царський маєток, назване Коливано-
Воскресінськими заводами входили, за сучасним адміністративним поділом,
Алтайський край, Новосибірська, Томська, Кемеровська області та частинусхідних областей Казахстану. Загальна територія становила 443 тис. км2,що дорівнює приблизно площі Швеції. Центром був Барнаульский завод, приякому знаходилося Канцелярія Коливано-Воскресенських заводів, якапідпорядковувалася безпосередньо управління всіма імператорськими маєтками -
"Кабінету її величності".
У грудні 1747 по дорозі на Алтай, Беер зупинився в Єкатеринбурзі.
Користуючись наданим йому правом, він відібрав тут для царських заводіввелику групу гірських фахівців. До їх числа і увійшов 18-річний механікучень Іван Повзунів. На той час він провчився 6 років в словесній, а потімв арифметичній школі при Єкатеринбурзькому металургійному заводі, що заті часи було зовсім немало. Зі школи його, як кращого з кращих, взявв учні сам механік заводів Уралу та Сибіру Микита Бахорев і за 5 роківроботи в нього Повзунів багато чого досяг. У Барнаулі молодий Повзунів отримавпосаду гіттеншрейбера, тобто плавильного писаря. Робота ця не тількитехнічна, тому що юнак дізнавався, скільки і якої руди, вугілля, флюсів потрібнодля плавки в тій чи іншій печі, знайомиться, хоча і теоретично з режимомплавки. Обдарованість молодого гіттеншрейбера була настільки очевидна, щопривертала увагу заводського начальства.
Менш ніж через 3 роки після переїзду до Барнаула, 11 квітня 1750 р., заподанням одного з керівників заводів і найбільшого знавцягірничозаводського справи, Самюеля Христіані, Повзунів був вироблений в молодшийшіхтмейстерскій чин із збільшенням окладу до 36 руб. на рік. Одночасно зновим виробництвом було постановлено, щоб Христіані навчив Ползунованастільки, щоб Повзунів "... міг бути гідний до виробництва в обер -офіцерський ранг ". Постанова оголошувало Ползунова" ... що коли вінзгадані науки пізнає і в тому числі іскустен побачить, то має бутивизначений йому старший унтершіхтмейстрерскій оклад, і поверх того підвищеннямчину на не буде ". p>
Це рішення, надавало Ползунова можливість здійснити йогопрагнення до навчання, не було реалізовано. Христіані, зайнятий керуваннямзаводами, покладеним на нього після смерті Андреаса хіттеянина в травні 1751,прагнув використати Ползунова як надійного та сумлінного працівникана різноманітних господарських роботах. Брак людей, особливофахівців, була бичем Коливано-Воскресенських заводів. Багато працівниківвмирали через погане харчування (хліб доставлявся з перебоями за сотніверст), побутової невлаштованість, відсутність медичної допомоги.
26 червня 1750 молодший унтершіхтмейстер Іван Повзунів отримав завданняперевірити, чи правильно вибрано місце для пристані на річці Чариш, вищесела Тугозвонной (нині Чаришского району), а також виміряти і описатидорогу до Змеіногорского рудника. На той час там зібралися величезнікупи руди, яку не встигали вивозити. Повзунів оглянув місце дляпристані, а потім пройшов з мірною ланцюгом до самого рудника. Він зміряв 85верст 400 сажнів, всю трасу позначив киями, намітив навіть "зимарки" --зручні місця для ночівлі обозів з рудою. Довжина майбутньої дороги опинилася в
2 рази коротше діючої рудовозной. P>
p>
"Пильна" млин в Змеіногорске
За результатами поїздки він "вчинив" креслення з докладним описом, показавшисебе ще й прекрасним креслярем (цей креслення до цих пір зберігається вдержархіві Алтайського краю). На завод Повзунів повернувся в липні, а в серпнізнову був посланий на Красноярську пристань, де цього разу пробув цілий рік.
Восени він будував рудний сарай, вартову хату для солдатів охорони, взимкуприйняв від селян-погоничів п'ять тис. пудів руди, а навесні організував їївідправку по Чариш і Обі на Барнаульский завод; в гіттенштейбургскую вінповернувся лишевосени. 21 вересня 1751 Повзунів разом зі своїм напарником А. Беерзнову подали спільне прохання до Канцелярію з проханням і нагадуванням прообіцянку навчати їх гірським наук. Але лише в листопаді 1753 Христіанівиконує, нарешті, його прохання. Він визначає його наглядачем за роботоюплавильник на цілих півроку, а потім на Змеіногорскій рудник. Це і булонавчанням. Доводилося вчитися у плавильної печі, в руднику, переймаючи досвід ізнання в практиків, адже ні вузів, ні технікумів, ні навіть шкіл на Алтаї втой час не було, як не було технічної літератури українською мовою. Крімвивчення різних гірських робіт Повзунів саме тут вперше проявив себеяк винахідник. Він взяв участь в споруді поблизу греблі новоїтартака. Пильна млин був першим заводським спорудою, зведенимпід керівництвом І. І. Ползунова.
Вона представляла одне з найбільш складних технічних споруд тогочасу. Від обертового водяного колеса здійснювалася передача двомлісопильним рам, до "саней", на яких переміщувалися розпилює колоди,і до бревнотаске. Механізм передачі представляв складний комплекс рухомихдеталей, до складу якого входили: кулачкова передача, зубчаста передача,вали, кривошипа, шатуни, храпові колеса, канатні вороти. Тут Повзунівотримав практичну школу з конструювання й монтажу складнихпередавальних механізмів, що містять елементи автоматизації. Дужецікавим було рішення Ползунова про розташування лісопилки не у греблі, ав деякому віддаленні від річки Зміївка на дериваційне (відвідної) каналі. Улистопаді 1754 Повзунів був визначений на завод вести "раскомандіровкумайстровим і робітним людям в роботи ", а також" чинити над усіма роботаминадзіраніе ".
Поряд з цим Христіані як і раніше не обходив його дорученнями, деколидосить несподіваними. Ось одне з них. У січні 1755 у верхів'яхзаводського ставка вступив в дію скляний завод. На ньому працювали дванадісланих з центральної Росії "скляних" майстра. Спочаткувиготовлена ними посуд виявилася з "туманом", малопрозорий - явнийшлюб. Виявити причину шлюбу "скляні" майстри не зуміли. Тоді цедоручили Ползунова. Він безотлучно провів на заводі близько місяця, прискіпливовникаючи в усі дрібниці зовсім незнайомій йому технології варіння скла ірозгадав-таки загадку! Посуд тому панувало, що її неправильноохолоджували.
Можна без перебільшення сказати, що Повзунів до цього часу завоював уначальства такий авторитет, якого не мав жоден з його товаришівунтершіхтмейстеров, Ось переконливий тому доказ. У січні 1758року намічалася відправка до Петербурга чергового каравану з сріблом.
Довірити такий вантаж, а це ні багато ні мало 3600 кг срібла і 24 кг золота,можна було тільки офіцерові. Але їх до того часу виявилося в наявності всьогочетверо. Обійтися без будь-якого з них вісім - десять місяців (стількичасу займала поїздка до столиці) було "не можна" без шкоди для справи. І
Канцелярія придумала такий вихід; караванним офіцером призначили армійськогокапітана Ширмана, а оскільки він був не в курсі заводських справ, на допомогу йомуна випадок, "якщо що спросітца, ясно і докладно донести міг ... здатнимбув визнаний p>
унтершіхтмейстер Повзунів ". Йому ж був вручений для передачі в Кабінет, пакетз документами, а також велика сума грошей для закупівлі потрібних заводутоварів.
Поїздка ця була вдвічі, втричі радісною для Ползунова. Він отримавможливість побувати, хоч і проїздом, у рідному Єкатеринбурзі, подивитисястолицю, Москву, Росію. На 64-у добу караван прибув до Петербурга. Здатидорогоцінні метали було довірено знову ж таки Ползунова. Брав їх особистодиректор Монетного двору Іоганн Вільгельм Шлаттер (по-русски Іван
Андрійович), найбільший в Росії фахівець в області гірського, монетногосправи, металургії. Після Петербурга Повзунів ще три місяці затримався в
Москві, щоб закупити замовлені Канцелярією товари. Тут він і знайшов своєособисте щастя - познайомився з молодою солдатською вдовою Пелагеєю
Поваляєвої. У Сибіру вони вирушили удвох.
У січні 1759 року Повзунів був спрямований на Красноярську і Кабановскуюпристані керувати прийомом руди. Тут він і отримав у березні лист від
Христіані, який починався так: "Благородний і поважний паншіхтмейстер "! Чи треба говорити, які почуття викликали у Ползунова ці слова
? Вони означали, що прийшов, нарешті, довгоочікуваний указ Кабінету! Він ставшіхтмейстером! Збулася заповітна мрія, увінчалися успіхом десять роківбездоганну службу !...< br>Чому Повзунів так прагнув в офіцери?
Їм рухала не честолюбство, хоча, напевно, було й воно. Але головне полягалов тому, що тепер він переходив з податного, безправного, "підлого"верстви у привілейоване, ставав дворянином, "вашим благородієм",вільною людиною. Його вже ніхто не міг піддати тілесного покарання,образити, навіть сказати "ти". Знімалися обмеження по службі, тепер вінміг на повну силу розгорнути свої можливості, знання, енергію, словом,принести більше користі Батьківщині. Нарешті, не останню роль для нього,тепер сімейної людини, грала і матеріальна сторона: оклад платнізбільшився втричі, з'явився денщик ...
Повзунів був переведений на "справжню" офіцерську посаду - комісар
Коливанських заводу "у прибутку і видатку грошової скарбниці" або, стосовнодо нинішніх поняттями, заступником керуючого заводом з господарськоїчастини. Тим часом справи на Коливано-Воскресенських заводах почали приходити дозанепад. Так, якщо в рік смерті хіттеянина у 1751 р. виплавка срібла досягла
366 пудів, то до 1760 вона знизилася до 264 пудів. З такою втратоюдоходів Кабінет, а точніше коронована господиня заводів, миритися не хотіла.
У жовтні 1761 начальник заводів А. И. Порошин, незадовго перед тимвироблена в генерал-майори, було повернуто на Алтай. Він привіз із собоюцілий пакет заходів "для поліпшення заводів", розроблених Кабінетом (з йогоучастю) і схвалених імператрицею.
Однією з цих заходів було будівництво нового сереброплавільного заводу.
Виникає питання - а чи не простіше було збільшити потужність діючих -
Барнаульського і коливанських? У тому-то й справа, що - ні. Потужність заводуобмежувалася числом водяних коліс або, іншими словами, запасом води вставку. Заводу був потрібний також великий запас лісу поблизу для випалюваннядеревного вугілля (кам'яне використовувати тоді не вміли).
Річка і ліс були неодмінною умовою для будівництва заводу, причомугодилася не кожна річка, а тільки не дуже широка і не дуже швидка зміцними (не піщаними) берегами. Знайти таке місце поблизу Змеіногорскогорудника було непросто. Не випадково Барнаульский завод перебуває 240 верствід нього. З приїздом А. И. Порошина пошуки набули широкого розмаху. У нихбули залучені всі гірські офіцери, не залучався лише І. І. Повзунів.
Незадовго перед тим він очолив повитье (контору) "у лісових і куріннихсправ "Барнаульського заводу, йому дали час освоїтися з новою заморочливоїпосадою. Але він не захотів залишатися в стороні від того, чим жило все
"гірниче товариство", теж шукав вихід, тільки думки його пішли в іншомунапрямку: як подолати рабську залежність гірничо-заводськоговиробництва від водяного колеса? У квітні 1763 він поклав на стілначальника заводу несподіваний і зухвалий проект "вогненної" машини.
І. І. Повзунів призначав її для приведення в дію повітродувних хутра;а надалі мріяв пристосувати "з волі нашої, що буде потрібневиправляти ", але зробити це не встиг ..."< br>Щоб гідно оцінити творчий подвиг І. І. Ползунова, згадаємо, щов той час у Росії ні одного парового двигуна ще не було. Єдинимджерелом, з якого йому стало відомо, що є такий на світі, булокнига І. В. Шлаттера "Грунтовне повчання рудокопних справі", видана в
Петербурзі в 1760 році. Але в книзі були тільки схема та принцип діїодноциліндровий машини Ньюкомена, про технологію ж її виготовлення - ніслова. І. В. Шлаттеру і в голову не прийшло, що такі відомості в Росії можутькому-небудь знадобитися. Можна без перебільшення сказати, що Повзунівзапозичив у І. В. Шлаттера лише ідею пароатмосферного двигуна, до всьогорешти додумався сам. Необхідні пізнання про природу теплоти, властивостіводи, повітря, пари він почерпнув із праць М. В. Ломоносова.
Тверезо оцінюючи труднощі здійснення абсолютно нового в Росії справи,
Повзунів пропонував побудувати спочатку в порядку експерименту одну невеликумашину розробленої ним конструкції для обслуговування повітродувнихустановки (що складалася з двох клінчатих хутра) при одній плавильної печі.
На кресленні, доданому до записці, у Пояснювальній тексті установка,відповідно до першого проекту Ползунова, включала: котел - у загальному тієї жконструкції, яка застосовувалася в ньюкоменовскіх машинах; пароатмосфернуюмашину, що складалася з двох циліндрів з почерговим рухом у них поршнів
( "емволов") в протилежних напрямках, забезпеченихпарораспределітельной і водораспределітельной системами; резервуари, насосиі труби для постачання установки водою; передавальний механізм у вигляді системишківів з ланцюгами (від балансира Повзунів відмовився), що приводить в рухповітродувні хутра. Водяний пар з котла поступав на поршень одного зробочих циліндрів. Цим вирівнюються тиск атмосферного повітря. P>
Тиск пари лише незначно перевищувало тиск атмосферного повітря.
Поршні в циліндрі були з'єднані ланцюгами, і при підйомі одного з поршнядругий опускався. Коли поршень досягав верхнього положення, доступ париавтоматично припинявся, і всередину циліндра вбризгівалась холодна вода.
Пар конденсувався і під поршнем утворювався вакуум (розрідженийпростір). p>
Силою атмосферного тискупоршень опускався в нижнє положення і тягнув за собою поршень в другомуробочому циліндрі, куди для вирівнювання тиску впускали пар з того жкотла автоматом, що діє від передавального механізму двигуна.
Той факт, що поршні з системою передачі руху були пов'язані ланцюгами,показує, що при підйомі поршнів по ланцюгу не можна було передавати руху
(ланцюг при цьому не натягнута). Працювали всі частини двигуна за рахунок енергіїопускається поршня. тобто того поршня, який рухався під дієюатмосферного тиску. Пар не справляв корисної роботи в двигуні.
Величина цієї роботи залежала від витрати теплової енергії протягомвсього циклу. Кількість витраченої теплової енергії виражало собоювеличину потенційної енергії кожного з поршнів. Це - здвоєний паро -атмосферне цикл. p>
Повзунів виразно представляв принцип роботи теплового двигуна.
Це видно на прикладах, якими він характеризував умови найкращої роботивинайденого їм двигуна. Залежність роботи двигуна від величинитемператури води, що конденсується пар, він визначав наступними словами:
"дію емволов та їх підйоми і спуски тим стануть вище, ніж у фанталахбуде вода холодніше, а паче від такої, яка поблизу пункту замерзаннядоходить, а ще не сгустеет і від того у всьому русі многую подастьздатність ". Це положення, відоме нині в термодинаміки якокремого випадку одного з основних її законів, до Ползунова ще не булосформульовано. Щоб зрозуміти його значення, переведемо слова Ползунова насучасний нам мову: робота теплового двигуна буде тим більше, чим нижчебуде температура води, що конденсується пар, а особливо при досягненні неюточки затвердіння води 0 ОС. Двигун Ползунова в його проекті 1763призначався для подачі повітря в плавильні печі повітродувних хутром.
Одночасно з цим він приводив у дію поршні водяних насосів, що подаютьводу у верхній басейн для харчування "фонтанів" усередині циліндрів у моментконденсації пари. Таким чином, двигун міг приводити в дію дварізних механізму - водяні насоси та повітродувні міхи, чого не робила донього жодна машина у світі. Крім того, він міг прив?? дить в дію молоти,рудодробілкі, і багато інших заводські і рудничні механізми. При бажаннідвигун легко міг робити обертові рухи за допомогою широковідомого в Росії кривошипного механізму. Проект Ползунова був розглянутийканцелярією Коливано-Воскресенських заводів і отримав високу оцінку збоку начальника заводів А. И. Порошина. Порошин вказував, що якщо
Повзунів візьметься зробити машину, придатну для обслуговування декількох печейвідразу, якщо він побудує машину, придатну для виливання води з рудників, то
Канцелярія охоче підтримає його задуми. Остаточне рішення цьогопитання залишалося за Кабінетом ігосподинею заводів - Катериною II. Проект був направлений до Петербурга, алевідповідь Кабінету був отриманий в Барнаулі тільки через рік. p>
Указом Кабінету від 19 листопада 1763 імператрицязавітала винахідника в "механікуси" з чином і званням інженерногокапітан-поручика. Це означало, що Ползунова тепер було забезпеченоплатню в 240 рублів річних, з додаванням на двох денщиків та змістконей він отримував 314 рублів. Йому була обіцяна нагорода в 400 рублів.
Все це - чимала милість. Вона ще раз свідчить про те, щоімператриця Катерина любила підтримувати свою славу покровительки наук імистецтв. Але розміри заохочення ще раз підтверджують, що значеннявинаходи Ползунова не зрозуміли в Петербурзі. Для підтвердження можнанавести такий факт: коли тезка Ползунова Іван Кулібін піднісімператриці зроблені ним оригінальні годинник, він отримав у подарунок 1000рублів. Коли він зробив модель моста через Неву в один проліт, то бувнагороджений такою ж сумою і був обсипаний іншими заохоченнями. Після апробаціїмоста Кулібін отримав у нагороду ще 2000 рублів. Іван Кулібін, був звичайновисокообдарований механік, але все-таки його винаходи не можна поставити поручз машиною Ползунова.
Говорячи про роль і значення першого проекту "вогненної машини" у світовійісторії техніки, слід з впевненістю заявити наступне: якби
Повзунів взагалі нічого не побудував і нічого не спроектував, а тількизалишив би нарис свого першого проекту, то й цього було б достатньо,щоб схилятися перед його геніальним задумом.
Поки Кабінет розглядав проект двигуна, Повзунів, не втрачаючи часу,працював над проектом другої черги. Він конструював потужний тепловоїдвигун на 15 плавильних печей. Це була вже справжня теплосиловихстанція. Повзунів не просто збільшував масштаби двигуна, а вносив до ньогоряд істотних змін. Вже після того, як проект потужного двигунабув закінчений, Ползунова стало відомо, що Кабінет, ознайомившись із йогопершим проектом, присвоїв йому звання механіка і ухвалив видати 400рублів на нагороду, але ніякого рішення по суті питання не прийняв.
Незважаючи на таку позицію Кабінету, начальник Коливано-Воскресенськихзаводів А. И. Порошин дозволив Ползунова приступити до виконання першогочерги проекту. У березні 1764 І. І. Повзунів запропонував початибудівництво великого теплового двигуна. Порошин погодився з цимпропозицією. Так на Барнаульський заводі почалося будівництво першого всвіті універсальної теплосилової установки.
Це було серйозне рішення, хоча б тому, що обійдеться машина анітрохи недешевше, ніж будівництво нового заводу. Від Ползунова зажадали заявку наробочу силу та матеріали. Він представив її в кінці березня. Але це булазаявкавже на іншу машину, більш потужну, ніж у першому проекті. Чому? Мабуть,події останніх місяців змусили винахідника поглянути на все інакше.
Занадто дорогою ціною він домігся дозволу на будівництво. Мабуть, навряд чище раз у житті випаде така можливість ... Звичайно, Повзунівусвідомлював, що без достатнього досвіду створити велику машину для приводуповітродувних хутра, що забезпечує 6-9 плавильних печей, справа нелегка. Івсе-таки зважився на це. p>
Ще не приступивши добудівництва машини, винахідник зіткнувся з труднощами: відсутністьздатних втілити його задуми людей і потрібних для будівництваінструментів, механізмів. Треба було побудувати першу в Росії паровийдвигун, але не було ні фахівців, здатних очолити будівництво,ні кваліфікованих робітників, знайомих з пристроєм подібних двигунів.
Сам Повзунів, який прийняв на себе обов'язки загального керівника робіт, вякоюсь мірою вирішив проблему технічного керівництва, а саме, "у якій -мірою ", тому що керувати одній людині настільки новим і складнимтехнічним підприємством було не під силу.
Не менш важкою виявилася і проблема підбору робітників. Були потрібні досвідченімодельники, ливарники, ковалі, слюсарі, столяри, Випалювач, фахівціпо мідному і паяльне справі. За підрахунками Ползунова у спорудженні двигунаповинні були взяти безпосередню участь 76 чоловік, у тому числі 19висококваліфікованих майстрів. Дістати таких фахівців на місцівидавалося неможливим. Залишався єдиний вихід; викликатифахівців з Уралу - справжньої кузні технічних кадрів.
Труднощі у придбанні будівельних інструментів і механізмів виявилисяще більш нездоланними. За задумом винахідника "вся машина повинна бутизроблена з металу ", що неминуче вимагало наявності спеціальногометалообробного обладнання, яким Росія майже не мала.
Справа посилювалася тим, що будували двигун на Алтаї, а це був район срозвиненим меді-і сереброплавільним виробництвом, але відсталою ливарні,ковальської та металообробної технікою.
Передчуття не обдурили винахідника. Канцелярія повністю затвердила лишеміркування про потребу кількості матеріалів. Не бажаючи витрачати гроші навиклик досвідчених майстрів з далекого Уралу, заводське начальство виділило
Ползунова чотирьох учнів, яких він знав і просив визначити до нього,двох відставних майстрових та чотирьох солдатів для охорони місцябудівництва.
Решту майстрових (понад 60 осіб) Канцелярія постановила призначати врозпорядження Ползунова у міру потреби, "скільки, коли в нього,
Ползунова, роботи статися ". Під час будівництва машини це" в мірупотреби "було джерелом постійних труднощів. Рішення канцеляріївисунуло перед винахідником нові труднощі. Четверо малолітніх учнів
- Овчинников, Левзін, Черніцин і Вятченін - нагадували йому свою власнуюність, життя початківця "механічного учня". Відставні ж майстрові
Медведєв і Бобровников з роками постаріли і настільки втратили сил, що занеміч їх відсторонили від заводської роботи. Таким чином, замість сімдесятишести чоловік Ползунова довірили десятьох. Тільки потім визначили щекілька приписних селян. Але й за таких обставин винахідникне p>
здригнувся, не відступив. Його справа була справою життя. Коли довелося вибиратиміж спокійним існуванням пересічного заводського службовця і повноїтруднощів, пов'язаної з ризиком життям механіка-машинобудівника, він вибравдруге. Машина будувалася відразу в двох місцях. Відливання і обробкациліндрів, піддонів та інших великих частин проводилася в одному з цехів
Барнаульського заводу, де можна було використовувати водяне колесо, токарні,плющильні (прокатні) верстати, вододействующіе молоти для виготовленнясферичних мідних листів для збирання котла; дрібні деталі відливалися іотковивалісь в приміщенні тимчасово закритого скляного заводу, деспеціально для цієї мети була побудована невелика плавильна піч зковальським гірському при ній. Завод знаходився у верхів'ях ставка, в трьох верстахвід селища. Ці версти Ползунова доводилося міряти не по разу в день.
Таке навантаження могла вимотати і здорової людини, але ж у ньогорозвивалася сухоти ... p>
p>
Зовнішній вигляд будівлі, в якій містилася машина Ползунова. Пізніша репродукція креслення 1765
До цих пір уся заводська техніка, у тому числі водяне колесо, верстати,виконувалась в основному з дерева, металевих частин там було небагато. Атут треба було збудувати величезну на ті часи, висотою 11 метрів,машину майже цілком із металу, побудувати, як кажуть, з листа, невипробувавши навіть на моделі. І це при браку досвідчених фахівців, потрібнихверстатів, інструменту. Деякі верстати та інструмент Ползунова доводилосявинаходити буквально на ходу. На початку будівництва Повзунів допустивсерйозну помилку, через яку втратив близько двох місяців дорогоцінноголітнього часу. Ради здешевлення машини він вирішив циліндри відливати зсплаву міді зі свинцем, а водопровід - ные труби та інші дрібні деталі --цілком з свинцю. Проте виявилося, що вони не володіли необхіднимзапасом міцності. Довелося починати все спочатку, для чого проситидодатково 224 пуди міді і 15 пудіволова. Олова на складі немає, Канцелярія розпорядилася закупити йогоу місцевих купців, хоча ті, користуючись нагодою, заламали ціну вище звичайної.
Нові циліндри (зі сплаву міді та олова) вдалося відлити лише наприкінцівересня - початку жовтня; їх обточування і шліфування внутрішніх стінок почаласявже з настанням зими. 20 травня він доніс, що до машини "ливарне і токарнороботою "виготовлено, крім котла, вже до 110 частин" тягарем "від одногодо ста сімдесяти пудів кожна. Про розмах одних тільки токарних робітсвідчить така цифра: у липні Повзунів здав на склад 97 пудів міднихтирси!
Отже, частини машини були в основному готові. У час, що залишився до зими часналежало побудувати для неї будинок, і в ньому "крупно поєднати", зібратимашину. Зробити це Повзунів пообіцяв до жовтня. Треба сказати, що термін вінсобі призначив вкрай малий.
Будували перший у світі тепловий двигун на правому березі ставка, неподаліквід Барнаульського сереброплавільного заводу, поруч з невеликим склянимзаводом. Для машини спорудили великий сарай, висотою з триповерховий будинок.
Першими приступили до роботи землекопи. На місці, де слід було встановитимашину, вони витягли шар м'якого грунту. На рівний майданчик поклалифундаментні бруси. Тепер можна було сподіватися, що під вагою машиниземля не почне осідати. Поступово виросли стінки печі підігріву котла.
Внизу споруджувалися механізми для підняття циліндрів і інших великоваговихдеталей. Виклали топку печі, прийшла черга встановлювати паровий котел.
Литого котла з товстими стінками будівельники до цього часу так і неотримали. Доля прохання про виготовлення такого котла, що послав на
Єкатеринбурзький завод, залишалася невідомою. Положення ставалокритичним. Після довгих роздумів Повзунів прийняв рішення про тимчасовуустановці тонкостінного котла власного виготовлення. Іншого виходупросто не було. Вся осінь пройшла в збірці машини. Ці дні були найбільшнапруженими для будівельників "вогненної" машини. Чого варто було зібрати одинлише семісотведерний котел з окремих листів з клепкою і пайкою швів,приєднати до нього різноманітну арматуру. Треба було підняти на висотудвох поверхів 150-пудові циліндри, встановити їх точно по вертикалі взаданих точках, зібрати багатометрову павутину труб, насосну установку,балансири і т.д., все як слід закріпити, пропаять в сотні місць і т.д.
Величезне перенапруження сил і робота в неопалюваному приміщенні до самоїночі, коли холодні металеві деталі машин обпалювали морозом руки,підірвали здоров'я Ползунова. Відомо, що з травня 1764 по серпень 1765він тричі звертався до лікаря Барнаульського госпіталю Якову Кізінгу задопомогою, тому що був "одержимий калатало в грудях".
До 7 грудня в основному була закінчена зборка машини, і винахідник вирішивзробити перший пробний пуск її, випробувати в роботі. Замість рукоятіповітродувних хутра (будівництво хутра ще не починали) до балансирапередавального механізму прикріпили зв'язку колод. По тому, як машина будепіднімати таку вагу, винахідник сподівався визначити її потужність. Іосьнастав довгоочікуваний день першого пуску машини. Роботу почали ранішезвичайного. В останній раз перевірили регулювання пароводораспределітельногомеханізму, надійність дії парового і водяного кранів. До полуднязакінчили огляд усіх механізмів і систем. Після короткого перепочинку покоманді залили воду в запасний басейн, ручним насосом накачали її вверхній резервуар.
Нарешті, метушня стихла. Тихо і трохи статечно стояли й дивилися на
"винуватця" торжества. Ось він різким рухом підійшов до топки, нахиливсяі почав розпалювати укладені в ній ще з учорашнього вечора дрова. Сухіберезові поліна швидко розгорялися, весело потріскуючи і розкидаючиіскри. Нарешті перші язики полум'я лизнули тьмяну мідь парового котла.
Минуло два виснажливих години. Вода в казані початку закипати, виділяючи всебільше і більше пари. Нарешті, з шумом і свистом пар увірвався в циліндр.
Балансир ніби знехотя хитнув підвішені до нього колоди. Потім в циліндрічто-то гримнула, балансир знову повернувся. Негайно ж, немов по команді, оживпоршень другого циліндра. Все швидше і швидше рухалися штоки поршнів,легко розгойдуючи підвішеними до балансирні брусів важкі колоди. Але
Повзунів вже не бачив цього. Густа пелена затягла його очі. Великиймужня людина, якого не зламали жодні негаразди життя, плакав відрадості.
Але при пуску виявився і цілий ряд недоліків (що цілком природно).
До їх виправлення і приступив негайно Повзунів. До цього часу вінпереселився в квартиру при скляному заводі, що належала раніше
"скляним майстрам" Не треба було витрачати час на дорогу з селища іназад. Це було, звичайно, добре. Але погано те, що тепер він пропадав умашини до тих пір, поки сили зовсім не залишали його. Але ж насталазима, в машинному будинку в пору було хоч вовків морозить, як він витримувавтам, важко зрозуміти. Додому повертався затемна, наскрізь змерзлі, ледвепересуваючи ноги, Харків кров'ю. А на ранок, незважаючи на вмовляння і сльозидружини, знову поспішав до машини, фанатично виблискуючи очима на обмороження,схудле - краше в труну кладуть - обличчі. Було цілком зрозуміло, що,відчуваючи близький кінець, він поспішав завершити розпочату справу навіть ціноюжиття. На крижаних протягах лазив він з помічниками по драбині навколодихало холодом машини, щосьбез кінця поправляючи, ущільнюючи, підганяючи. Короткого зимового дня не вистачало,прихоплювали вечора. Відомо, що 30 грудня 1765 Повзунів отримавтри пуди свічок. До березня, нарешті, були доставлені на 8 конях величезнікришки повітродувних хутра, зроблені за проектом винахідника. Вони буливстановлені, і машина, нарешті, повністю зібрана. Справа залишалася заплавильними печами. Навесні хвороба Ползунова посилилася. 18 квітня у нього вчерговий раз пішла горлом кров, після чого він вже не зміг піднятися зліжку. З нещадною ясністю винахідник зрозумів, що до пуску машини йомуне дожити. 21 квітня Повзунів продиктував Вані Черніцин (сам вже писати неміг) чолобитну на ім'я імператриці. "Всепресветлейшая, державний,велика государиня імператриця Катерина Олексіївна, самодержіцавсеросійський, государиня всемилостивий! Б'є чолом механікус Іван
Іванович син Повзунів про таке: складений мною проект нової машини
Ваша Імператорська Величність ще в 1763 році розглядати і тим бутизадоволена зволили. І для більшого мені й інших за прикладом свого до такихкорисних вправах заохочення повеліти зволили видати мені в нагородження
400 рублів. Але тих грошей мені ще й досі не видано. І хоча я той дачі отриматине удостоївся, ревнощі моя до служби не ослабла, і я вищезгадану машинуу всіх членів її зробив і у побудованій фабриці зібравши, поставив і додії в плавильних печах привів у готовність, про що головним над Коливано-
Воскресінськими заводами командиром генерал-майором і кавалером Порошина здеякими гірськими офіцерами вже засвідчено. При якому будовіпоніс я чималу собі тягар і в здоров'я виснаження. При всьому тому жмашинному влаштувало з перебувають при мені механіки учні Дмитро Левзін,
Іван Черніцин складання її в членах нарочито зрозуміли і виробництво знаютьі в чому-небудь надалі пошкодив виявиться, то поправити можуть ".
16 травня 1766 о шостій годині вечора в м. Барнаулі, на Іркутської лінії (нині
Пушкінській вулиці) І. І. Повзунів помер. Йому було 38 років. Через тижденьпісля смерті І. І. Ползунова, 23 травня (5 червня) 1766 р., почалися офіційнівипробування першого в світі теплового двигуна. У перший же день випробувачіприйшли до висновку, що машина може приводити в рух міхи для подачіповітря до 10-12 печей.
Побудований Ползуновим великий двигун значно відрізнявся законструкції від тієї машини, яка була описана ним у первісному п?? оекте
1763 Передача руху до машин, які повинен був обслуговуватидвигун, здійснювалася за допомогою балансирів. Ланцюги, що з'єднують поршнідвигуна з балансирами, для більшої міцності винахідник зробив зокремих залізних стрижнів і шарнірними, тобто такого типу, які відомітепер як "ланцюги Галля". Харчування котла підігрітою водою булоавтоматизовано. Повзунів придумав простий механізм, що забезпечувавзбереження води в котлі на одному рівні під час роботи двигуна. Цеспрощувало працю людей, які обслуговують машину.
Щоб дуття повітря в плавильній печі було рівномірним, І. І. Повзуніввинайшов акумулятор дуття. Міхи подавали повітря не відразу в печі, а ввеликий ящик - "повітряний ларь", з якого безперервна повітряний струміньнадходила в плавильні печі. Двигун І. І. Ползунова його сучасникиназивали "плавіленной фабрикою". Висота машини складала 10 метрів, ациліндрів близько 3 метрів. Тепловий двигун розвивав потужність в 40кінських сил. Спорудження великий, небаченої машини в тих виробничихумовах, які мав І. І. Повзунів, було справді героїчним, майжеказковим подвигом. Це було справді диво, на яке здатний тількигеній великогоросійського народу. Людина богатирських творчих дерзань, солдатський син
Повзунів був втіленням властивою нашому народу кмітливості та завзятості. Підчас перших випробувань теплового двигуна виявилися неполадки. У ходівипробувань з'ясувалося, що між поршнями (емволамі) і стінками циліндрівпросочуються вода і пара, а насоси подають воду в недостатнійкількості. Викликаний з Змеіногорского рудника Козьма Фролов запропонувавзамінити насоси копальневим водопідйомних. Привезли насоси з
Змеіногорского рудника, встановили, результат вийшов відмінний. Так булодоведено, що машина Ползунова здатна виконувати ще одне завдання --відкачувати воду з копальні. Проживи Повзунів довше, він, можливо,придумав би, як з її допомогою приводити в рух верстати і взагалі "з волінашої, що буде потрібно було виправляти ".
З емволамі справа виявилася складніше. Шкіряне ущільнення швидко стирається:випробування показали, що для цього краще підходить пробкова кора.
4 липня виробили п'яте і останнє випробування машини. Всі механізми ісистеми працювали добре. Заводське начальство вирішило пустити машину вексплуатацію. Півтора місяця тривали випробування. Більшість недоліківбули або наслідком упущень будівництва, або такими, якінеможливо було усунути при тодішньому рівні розвитку техніки. Але ніодного слова докору не було сказано з приводу загальної конструкції самоїогнедействующей машини. Все до найменших подробиць передбачив та врахуваввинахідник! Закінчилися випробування, але машина ще цілий місяць простоювалабез вживання. У перших числах серпня 1766 нарешті завершилосябудівництво плавильних печей, на 4 серпня канцелярія призначила пускмашини в експлуатацію.
З раннього ранку, нетерпляче переступаючи з ноги на ногу, у будівлі небаченоїмашини товпився народ. З усього Барнаула