Третья паровая машина была пущена в ход в мае и в первые же месяцы показала, что «весьма легко может качать воду не только с нижней дистанции 40-й сажени, но и более, ежели потребуется углубление рудника». Производительность ее была такая, что она могла «почти заменять прежние две машины, т. е. Анатольскую и Владимирскую» (фиг. 17).
Фиг. 17. Третья (Павловская) паровая машина, построенная Черепановыми в 1838 г.
В течение первых трех месяцев мощность машины использовалась неполностью, так как основание под зубчатыми колесами оказалось слишком слабым. Заводская контора отмечала, что «подстаменты, укрепленные на балках, трясутся, а винты, их укрепляющие, подвергаются поломке», кроме того «пар не был возводим до надлежащей степени, а когда и возводился, то не был достаточно поддерживаем из малозначительного расчета сбережения дров».
8 июля 1838 г. все три паровых и две штанговых машины медного рудника были тщательно обследованы при участии М. Е. Черепанова. Участники обследования пришли к заключению, что, если вновь построенную третью, или, как ее называли, Павловскую паровую машину, довести до нормальной мощности, то она действительно способна почти заменить две прежних паровых машины.
М. Е. Черепанову было предписано держать в котле третьей машины полное давление пара «потому, что ежели машина действительно доведена будет до желанной степени, найдется экономия в людях, сбережении дров, мази и проч.»
Было решено отремонтировать Анатольскую и Владимирскую паровые машины, которые, «помогая Павловской машине», могли заменять зимой обе штанговые машины, что позволяло «употреблять воду на заводские производства». Нижне-Тагильская контора подтвердила прежние приказания Черепановым «о заблаговременном приготовлении всего потребного для поправки Анатольской паровой машины, с тем, чтобы непременно приступить, если не в течении будущего августа, то с первых чисел сентября к разломке и поправке». По окончании же ремонта Анатольской паровой машины, с весны 1839 г., предполагалось приступить к «поправке Владимирской».
Но, так как с момента завершения строительства третьей паровой машины до начала ремонта Анатольской был промежуток в три месяца, то управляющие решили, что «они (Черепановы — Ф. Б.) могут заняться чем-нибудь другим». Черепановы получили приказание составить проект «приготовления еще одной 40-сильной паровой машины» для откачки воды одновременно из двух шахт медного рудника, по примеру построенной ими в 1834 г. паровой машины в 40 сил на Сакардинском медном руднике наследниц Расторгуева.
В 1838 г. из столичной демидовской конторы поступило в Нижне-Тагильскую предписание отобрать для Петербургской промышленной выставки 1839 г. все, что может «прославить заводы Демидовых». Черепановым было предложено подготовить для выставки «в небольшом виде паровоз и настричь машиною фунта три гвоздей».
В сравнительно короткие сроки Черепановы построили действующую модель паровоза — «маленькой паровоз». Модель была выполнена в масштабе около половины натуральной величины паровоза, имела в длину 1,33 м, в ширину 0,72 м и в высоту (с трубой) — 1,6 м. Изобретатели придали ей двадцать дымогарных труб и механизм для перемены направления движения.