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机修发明

发布时间:2021-03-11 09:38:39

A. 斜上45度机器维修法是谁发明

果断是御坂美琴啊!
炮姐绝技:四十五度斜角攻击机械维修法!

B. 机械原理发展史

机械(machinery)是机器(machine)和机构(mechanism)的总称。各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动装置。至于机器则都是根据某种使用要求而设计的执行机械运动装置,可用来传递和变换能量,物料和信息,机械是人类生活和生产的基本要素之一,是人类物质文明最重要的组成部分。机械的发明是人类区别于其他动物的一项主要标志。人类自从用机械代替简单的工具,使手和足的“延长”在更大程度上得到发展 。而经过三次工业革命的洗礼,机械的飞速发展,更是使人类达到了前所未有的境地,可以说,世界机械的发展史,就是人类超越自我,探索未知领域的发展史。
1 世界机械发展的三个阶段
世界机械的发展与人类的文明发展史紧密相连,根据人类文明的发展,世界机械的发展史可分为三个阶段:从公元前7000年城市文明的出现到公元十七世纪末为机械的起源和古机械发展阶段,从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段,由二十世纪初到现在,为现代机械发展阶段。每一个阶段的机械都有各自的特点,都曾使得人类的社会飞跃发展,且带来了人类社会质的改变。下面按时间来分,从三个阶段来叙述世界机械的发展史。
1.1机械起源和古代机械发展阶段
据世界考古家发现,公元前7000年,在巴勒斯坦地区犹太人建立杰里科城,城市文明首次出现在地球上,最找的机械———车轮或许是此时诞生的。车轮是人类重要的发明之一,正是由于车轮的诞生,才是车成为人类重要的交通工具。而最早的车轮是用来制陶的。当人类进入青铜器时代,机械得到了很大的发展,也开始变得更加实用,当今世界七大奇迹之一,埃及的金字塔,便是从进入青铜器时代的埃及巴达里人发明的搬运重物的工具慢慢建立起来的。公元前3500年,古巴比伦的苏美尔诞生了带轮的车,是在橇板下面装上轮子而成。 公元前3000年,美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器,青铜农具及用来修造金字塔的青铜工具(比如:凿子)在此时已广泛使用。
公元前2800年,中国中原地区出现原始耕地工具——耒耜(木制)。
公元前2800年,青铜器制作技术传入我国周边,西域的游牧民族(现中国甘肃东乡马家窑文化遗址)出现锡青铜铸成的铜刀。公元前2500年,欧亚之间地区就曾使用两轮和四轮的木质马车.埃及古代墓葬中曾发现公元前1500年前后的两轮战车。
公元前2500年,伊拉克和埃及用失蜡法铸造青铜金属饰物。 公元前2400年,埃及出现腕尺、青铜手术刀,滑轮等机械设备。
1.2近代机械的发展阶段
为了实现大批量生产,从十九世纪开始,人们就开始探索,首先的用于大批量生产的是在军事领域,人们采取了互换式的生产方法,其后,各种新式互换式的机床也应运而生,在制造机床上的同时,为了保证机床的精确度,千分尺等一大批测量器具和螺纹被设计制造出来。
在对管理模式的研究下,机械的制造开始走向自动化,例如,辛辛那提公司制造的液压式平面磨床,就是具有自动循环系统;而在米尔沃尔基的工厂,钻床实现了自动化,部件的安装或移动,钻头的转动及进给,工作台的移动等动作都是自动进行的。
1.3现代机械的发展阶段
随着电子科技的发展,机械的自动化程度越来越高,1952年,美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床,1962年,美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳控制(ACO)。 1967年,美国的福克斯首次提出机构最优化概念,英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。1976年,日本发那科公司首次展出有四台加工中心和一台工业机器人组成的柔性制造单元。
而这一时期,最重要的发明无疑是电脑,电脑的出现并运用到生产中,是机械的生产效率,精确度提高到了一个前所未有的高度。
2世界机械发展的未来趋势
人类自从用机械代替简单的工具,使手和足的“延长”在更大程度上得到发展。但是人还以头脑为其独有的特征,为了使头脑的功能得以延伸,因而产生了控制理论,计算机科学,人工智能科学和信息科学。
现在的机械,已经远远不是马克思时代定义的“原动机+传动机+工作机”,而是已经会“自行思考”。随着各种技术的发展,未来的机械将会更加智能化。机械的发展,将是计算机控制下的机械,计算机不仅仅是用来计算的机械,而且它起着头脑的作用,不论是什么机械,都将发展成为一个机器人。
3 对世界机械发展背后世界的思考
在机械飞速发展之下,自然环境受到了严重的破坏,空气污染,水质污染,固体废弃物污染,海洋污染,聚氯乙烯污染,内燃机引起的铅污染等等,严重危害着人类自身以及其他生物的生存,而各种重要的资源如煤炭,石油,天然气„„„也在殆尽之中。
告诉的机械发展背后是一个如此“肮脏”的世界,机械未来的发展也引起许多人为此担忧,1987年世界环境与发展委员会《在我们的共同未来》报告中第一次阐述了可持续发展(Sustainable Development)的概念,为未来的发展开辟了希望。

C. 做过机修的工人,我对一种机器发明了一种改进方法,可使这种机器的效率提高30‰左右。但不知道怎么办

你可以去申请专利。
申请专利后能否转化为产品,就要看你的产品的性价比了。
如果提高的效率所产生的效益,不足弥补改进所花的成本,那么这样的技术就是没有实际价值的。
如果性价比很高的话,申请专利。然后推销自己的专利。

D. 谁发明了什么至少10个

爱迪生发明电灯、华佗发明麻沸散、伦琴发现X射线、贝克勒耳发现自发放射性、瑞利发现氩、达伦发明航标灯自动调节器、劳伦斯发明回旋加速器、格拉泽发明气泡室、瓦特发明了蒸汽机、蔡伦发明了纸 、张衡发明了地动仪、贝尔发明了电话,等等。

一、爱迪生发明电灯

贝尔本人是一个声学生理学家和聋哑人语的教师。在他之前,德国人菲利普·雷斯曾发明过一台电话机,但其传声效果极坏,实际上无法被使用。1876年3月10日贝尔与他的同事试验了世界上第一台可用的电话机。

此外贝尔还发明了一台测量听力的仪器,一台可用来发现人体内金属的仪器以及其它一些发明创造

贝尔拥有电话的发明专利,但是有人也指出,从意大利移民到美国的安东尼奥·梅乌奇(Antonio Meucci)才是电话的发明者。

E. 电工修理工貝新发明的有什么好工貝了

你说的这两个工来种我都做过自,我原来学的是汽车修理专业,先做的机修工,累,油多。后又学的汽车电器,挣钱多些也不太累。后来又自学的电工,什么证我都有。怎么说呢,你要想给人打工吧,你就学电工吧,要想自己有发展你就学汽车修理吧,要学就要学精,以后自己可以开店。

F. 修鞋机是哪国发明的

中国浙江

G. 墨家的机械发明有名吗能举例吗

墨家机关术的详细资料

没有~~这么说吧,轩辕剑的游戏设定里面的资料已经是非常详细了,比史书的记载还要详细~~千万别以为墨家和鲁班的把戏都是真事儿~~史书记载中的墨子发明的云梯、滑车、连弩、可以旋转的连弩炮台转射机、藉车等机械可能是利用杠杆、轴、齿轮、绳索的弹性实现的机械工具,加上弓箭、火箭、燃烧的炭火、石块等作为武器。至于公输班的能飞三天不落的木头鸟和动力十足的木头车,除了把老爹老妈害死没什么作用……再说机关术早已失传,除了历史上些微的记载,有的只是后人添油加醋的想象……更何况古人记载历史也难免喜欢吹牛B,就说现代有人按照记载制造了木牛流马,大小样貌都合适,但是诸葛亮一句木牛流马能自行行走就把后人所有的假设都推翻了……

根据《墨子》中关于机关术的记载,当时墨家发明出来的机关器械有:

1. 连弩车 见于《墨子·备高临》。连弩车是一种置于城墙上可同时放出的大弩箭六十支,小弩箭无数的大型机械装置,需十个人驾驶,最为巧妙的是长为十尺的弩箭的箭尾用绳子系住,射出后能用辘轳迅速卷起收回。

2. 转射机 见于《墨子·备城门》。转射机也是一种置于城墙上的大型发射机,机长六尺,由两人操纵,与连弩车不同的是转射机更为灵活,能够在一人射箭的同时由另一人将机座旋转。

3. 藉车 见于《墨子·备城门》。藉车外部包铁,一部分埋在地下,是能够投射炭火的机器,由多人操纵用来防备敌方的攻城队。

实际中的机关术显然不如游戏中那样神奇且令人惊叹,但以两千多年前的生产力,能够设计并制造出如此复杂的机械,也是相当的不容易。

这些机械的制造者墨子,生于约公元前468,卒于公元前376年,名翟,《墨子》一书中多称“子墨子”,是春秋战国之际小邾国(先后曾为宋、邾、鲁、齐等国的附庸)人。墨子有一大串挺吓人的头衔:春秋末期战国初期的思想家、教育家、科学家、军事家和社会活动家,墨家学派的创始人。

这位集五个“家”,一个创始人于一身的墨子是目夷氏(目夷即墨夷,后省为墨姓)的后裔,孤竹君之后,与宋国国君同宗,但是到了墨子一代,其身份已由贵族降为了平民。墨子当过制造器具的工匠。他自称是“北方之鄙人”(《吕氏春秋·爱类》),被人称为“布衣之士”(《吕氏春秋·博志》)和“贱人”(《诸宫旧事》和今天骂人的“贱人”意思不同)。从墨子自诩说“上无君上之事,下无耕农之难”,他还是一个同情“农与工肆之人”的士人。墨子曾跟周官史角的传人学习周礼,“修先圣之术,通六艺之伦”。但后来逐渐对儒家的烦琐礼乐感到厌烦,最终“背周道而用夏政”,舍掉了儒学,“法夏宗禹”,创立了自己的墨家学派。即使以今天的眼光来看,他的选择也是很有魄力的。

墨子擅长工巧和制作,在军事技术方面高于其他诸子,堪称博学多才。据说他能在顷刻之间将三寸之木削为可载300公斤重的轴承。据《韩非子·外储说左上》载:“墨子为木鸢,三年而成,一日而败”。他利用杠杆原理研制成桔槔,用于提水。他还制造了辘轳、滑车和云梯等,用于生产和军事。他还擅长守城技术(即所谓的“墨守”),其弟子将他的经验总结成《城守》二十一篇。

墨子的行迹很广,东到齐,西到郑、卫,南到楚、越。鲁阳文君要攻打郑国,墨子知道后又前去说之以理,说服鲁阳文君停止攻郑。他“南游使卫”,宣讲“蓄士”以备守御。又多次访问楚国,献书楚惠王。但后来他拒绝了楚王赐给他的封地,离开了楚国。墨子晚年来到齐国,企图劝止项子牛讨伐鲁国,但没有成功。越王邀请墨子作官,并许给他以五百里的封地。墨子以“听吾言,用我道”作为前往条件,而不计较封地与爵禄。

关于墨子的事迹,最著名,也最为大家所熟知的是“止楚攻宋”的故事。

战国初年,楚惠王意图攻宋,墨子求见楚惠王,陈述厉害关系,还当着楚惠王的面和公输般用皮带当作城墙,用小木板当作攻城器械,互比攻守城池的技术,来了一场精彩的攻防“论战”,最终阻止了楚国对宋国的侵略战争。其间墨子的口才固然了得(先秦的名辩之学到了墨子手中才真正达到完善,成为与古希腊逻各斯,天竺因明鼎立的三大逻辑系统),但是起决定性作用的,还是他的防御器械以及让弟子禽滑嫠等三百人守住了宋城策略。

战国初年的楚国是一个国力强盛的大国。这样一个大国的军事计划竟然被墨家这个学派的力量所改变,可见墨家在当时具有相当强的实力和影响力。

在代表新兴地主阶级利益的法家崛起以前,墨家是先秦和儒家相对立的最大的一个学派,并称为“孔墨显学”。孟子曾说:“杨朱、墨翟之言盈天下,天下之言,不归杨则归墨。”
据《汉书·艺文志》,墨家之学出于清庙之守(掌守宗庙),即巫祝,有浓厚的宗教倾向。墨子的思想共有十项主张:兼爱,即治国者应“兴万民之利,除万民之害”,提倡无差别之爱;非攻,即否定非正义战争(“攻”),肯定正义战争(“诛”);尚贤,主张“官无常贵,而民无终贱”,应唯贤是用;尚同,即“选天下之贤可者,立为天子”,达成社会的统一;节用,即节约财物;节葬,即反对奢侈的丧葬;非乐,即反对当权贵族的“繁饰礼乐”和颓废淫荡的靡靡之音;天志,即把一切自然现象看成是上天爱人的表现;明鬼,墨子以有人“尝见鬼神之物,闻鬼神之声”为理由,得出“鬼神之有”的结论;非命,墨子在先秦思想家中第一个明确反对儒家的“命定论”,认为 “执有命是天下之大害”。

公元前376年,墨家创始人墨子卒。墨家弟子将开派鼻祖的遗体从简安葬于狐骀山下的苍松翠柏之中。他的陪葬品极其简单,最有价值的是一部《墨子》的手稿。墨子生前对为之奋斗终生的事业、自己的学说非常自信,曾经慨然而呼:“天下无人,子墨子之言犹在。”

墨子及其弟子的著作,在西汉时刘向整理成七十一篇,统称为《墨子》。其中《经上》,《经下》、《经说上》、《经说下》及《大取》、《小取》六篇,专说名辩和时间、空间、物质结构、力学、光学、声学、代数、几何等内容,前人称其为《墨经》。《墨经》代表着战国时期中华科学发展的一个最高峰。在力学方面《墨经》中提出了关于机械运动的定义为:“动,域徙也。”意思是说,机械运动的本质是物体位置的移动,这与现代机械运动的定义完全一致。同时墨家学派掌握杠杆定律比阿基米德早了2个世纪。在光学方面,在我国浩如烟海的经史著作中,《墨经》是唯一一本对我国古代几何光学发展进行系统性论述的典籍。《墨经》中记载了墨子及其学生做的世界上最早的“小孔成像”实验,并对实验结果作出了精辟的见解,这是对光沿直线传播的第一次科学解释。在数学方面,《墨经》提出了一些几何学的定义,例如中学数学教材中所举的《墨经》中对圆的定义:“圆,一中同长也。” 这与近代数学中圆的定义“对中心一点等距离的点的轨迹”是完全一致的。

在游戏《轩辕剑》中,墨家大寨的居民是一个秉承了墨家思想的团体。而在真实的历史上,墨家是中国最早的民间武装团体。墨家的亲信弟子达数百人之多,最高的领袖被成为“巨(钜)子”,巨子有绝对的权威。巨子的职位是由集团中公认的贤者互相传让的,而墨子就是墨家的第一任巨子,墨子的大徒弟、守住宋城的禽滑嫠则是墨家的第二任巨子。墨家的成员都称为“墨者”,必须服从巨子的领导。墨者大多来自社会的下层,能够吃苦耐劳,平时一律短衣草鞋,参加劳动,“串足胼胝,面目黎黑”,以吃苦为高尚的事。他们勤于进行实验,作战十分勇敢,平时从事生产劳动,主要职业是教师、工匠等。墨子及其门人为人们做好事,即使是牺牲了个人性命也在所不惜。《淮南子》载:“墨子服役者百八十人,皆可使赴火蹈刃,死不还踵。” 意思是说至死也不后转脚跟后退。而且他们功成不受赏,施恩不图报。

墨家有着严密组织和严格纪律的团体。战国时,秦国巨子的儿子犯法,秦王顾念他年老而饶恕了他的儿子,但巨子却以墨者的律法将儿子处死了,这足见墨家的纪律非常严格。

但是墨家并不是出身于侠的武士团体。而主要是一个学术团体,他们所从事的是一般游士的共同事业:完成学业,然后四处游说,用自己的观点和辩才去影响诸侯各国,并争取出仕实现自己的政治主张以建功立业。如墨子他曾使其弟子耕柱子于楚,游高石子于卫,游公孙尚过于越,出曹公子于宋,使胜绰事齐国项子牛。很有“读万卷书,行万里路”的味道。

其实,用现代学生的“读万卷书,行万里路”来形容墨家子弟并不为过。墨子的五个“家”里面就有一个“教育家”。人类历史上第一个设有文、理、军、工等科的综合性平民学校,就是墨子约在其三十岁之前创办的。这个学校培养了大批人才,史称“弟子弥丰,充满天下”。

墨子的思想的十项主张:兼爱、非攻、尚贤、尚同、节用、节葬、非乐、天志、明鬼、非命,想来应该是这个学校的必修课。

墨子死后,墨家分为三大派别,分别为相里氏之墨,相夫氏之墨和邓陵氏之墨(见《韩非子·显学》)。分别以谈辩,从事,说书为主要思想,其中谈辩即辩论,从事即研究科学,说书即教书和研究各种典籍。他们各自以为是正宗,不相上下,谁也不服谁,甚至互相倾轧窝里斗,致使墨家元气大伤。到了战国后期,墨家三派又汇合成二支:一支转化为秦汉社会的游侠,另一支则注重认识论、逻辑学、数学、光学、力学等学科的研究,是谓“墨家后学”,亦称“后期墨家”。

可惜的是此后的时间,也就是从秦统一六国以后到清朝初年的近两千年里,墨学进入最低潮的时期。墨学基本上是处于停滞阶段,治墨者屈指可数,能找到的的有:晋时的鲁胜,唐时的乐台,宋代的何芜及元代的陆友等。这些人名都生疏得很,可谓是“凤毛麟角”。这其中的原因固然有秦始皇的以法为教、焚百家之书和汉武帝的罢黜百家,独尊儒术等政策,但也有墨家自身未能保持生机和活力,以适应社会历史发展的需要的内因。大抵说来,还是墨家那种以天下为己任的精神难以实行,加上墨家独特的巨子组织,已经是一种变相的神秘组织,既不如儒家有治世的理想,也不如道家可深植于心灵,更不如法家能被巧妙的应用在政治上,因此,墨家思想慢慢的没落了。

但是墨家精神并没有失传,而是在中国民间的社会底层流传着。汉代以后的侠士是墨家“兼爱”精神的继承者。中国歌颂侠义精神的诗歌和侠士小说,其精神源头莫不与墨家思想有着密切的联系。

DOMO之所以一再使用墨家文化背景,其原因不外乎有三:一是由于墨家主张 “明鬼”之说,与中文RPG游戏当中神人不分的世界观一致;二是墨家主张“天志”之说,相信天的决断,同时又反对宿命论,相信自身的努力,在这一点对于当今的青少年上无疑是有积极意义的;三是墨家的科技成就很高,在这一点上可以由编剧自由发挥,展现出一段波澜壮阔的剧情。
作为中文RPG中的人物,辅子辙、辅子洵和水镜,还有其他一些角色,多少都带有些“侠”的影子。但是上面说过,墨家有严密的组织,并不适宜于具有自由意志、主张人格平等的游侠,何况墨家的完整的理论体系和严密的逻辑思辨能力,也绝非“重气轻命”的武侠所能为之。这点倒是可以从水镜的处境上体现出一二。

然而,墨家却与侠的生长和发展有着密切的关系。首先,墨家对武侠现象进行了观察和研究,提出了完整的“任侠”观念和理论主张。《墨子·经上》曰:“任,士损己而益所为也。”注曰:“谓任侠。”提出了一个重要的“任侠”观念,指出任侠出身于“士”阶层,武侠是“士”的一部分,这是指侠的社会性质。墨子还精粹地概括了“任侠”精神的实质和内核——“损己而益所为”,也就是损己利人。接着,墨子进一步阐述了任侠精神的实践方式:“任,为身之所恶以成人之所急。”这句话翻译出来是:干己身所厌恶的事来解放他人的急难。也就是要不顾一切地去扶危救困,为人解难,正是侠的行为准则。墨子对刚出现的武侠现象十分关注,并及时地对侠义精神与侠义行为作了系统的闻述,论证它们是合理的,这无疑给初生的尚在用生命和鲜血去探索行动宗旨的武侠提供了所急需的精神武器。可见,墨者对于武侠的出现是充满同情和好感的。

墨家团体还收留了一些迹近武侠的人。例如被称为“东方之钜狡”的索卢参,由墨子的大弟子禽滑嫠收为及门弟子。又如好勇的武士屈将子“带剑危冠”去见墨子的另一名弟子胡非子。胡非子向屈将子阐述了勇武的真正含义。屈将子为之心折,“乃解长剑,释危冠,而请为弟子学”。这些记载的字里行间,保存了墨家对受迫害的侠士加以保护的记录。而部分侠的弃武就学,也给墨家输入了新鲜血液。(想想水镜给墨家带来了什么?)

墨家文化如日中天的日子已经过去了2000多年,如今留下的只是一部残缺不全的《墨子》和种种神秘的传说,但墨家的精神永远不会消亡,因为它闪烁着人性的光辉,它将永远流传。

H. 人类历史上第一个可以被称为“机械”的发明是什么

这个应该是指的鲁班的飞鸟。

I. 蒸汽机是如何发明的

蒸汽机的历史可以追溯到古希腊时代。公元50年,希罗(Heron)发明过一种演示用的蒸汽轮球。当加热后蒸汽从喷嘴喷出时,轮球就会沿相反方向旋转。可是当时这一创造成果并没有得到实际应用,发明者自己也没有这种打算。1000多年过去了,当工矿业有了发展,才有人试图制造从矿井里排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因发明以蒸汽为动力的提水机械而获专利,不过所有活动都只限于设计或试制,没有实用价值。实际上只有德国的巴本(D.Papin)、英国的萨弗里(T.Savery)和纽可门(T.Newcomen)才是蒸汽机的发明者。

萨弗里是英国工程师,他在1689~1712年间,先后创制了几种蒸汽机。其中有一种直接用于提水的机器。其工作原理是:蒸汽从锅炉通过打开的阀门进入气包,再把水从那里通过活动阀(这时另一活动阀关闭)压到储水池中,当气包中的水所剩无几时,关上阀门,从水箱向气包放水冷却,于是气包内形成负压(负压的意思是这里的气压比大气压低),在大气压的作用下,水从吸筒经活动阀进入气包(这时另一阀门关闭)。如此周而复始,达到连续抽水的目的。这种蒸汽机提水的高度据说只有7米,每小时可提水十几吨,但它需有人每隔十几秒关一次阀门。如果忘记及时启闭阀门,就有可能引起锅炉爆炸。再加上矿井很深,往往需用几台蒸汽机分几个台阶提水,既不经济,也欠安全,所以矿主们不大愿意采用。

纽可门的蒸汽机是在萨弗里的蒸汽机的基础上进一步改进的产物。纽可门是一位铁匠。他在活塞上加了一庞大的摇臂,摇臂的一侧挂有平衡重物,重物下面连着抽水唧筒杆。重物由于自身重量下降时,拉动活塞升起,蒸汽从锅炉经过打开了的阀门进入气包,这时关闭阀门,通过气包的水门打开,冷水从水箱进入气包,使蒸汽冷凝,气包内形成负压。在大气压的作用下,活塞向下移动,将抽水唧筒杆提起。

纽可门蒸汽机的优点是把动力部分的抽水唧筒分开,气压较低,比较安全。后来又有人把阀门启闭的工序改用飞轮,实现了自动化,于是就有不少矿山乐于采用。

纽可门蒸汽机的效率非常低,直到1769年瓦特(J.Watt)进一步改进后,蒸汽机才得到广泛应用。

瓦特是苏格兰发明家,1763年1月19日生于格林诺克的工人家庭里,由于家庭影响,从小就熟悉机械制造的基本知识,18岁到伦敦一家钟表店当学徒工,学会了使用工具和制造器械的手艺。他利用业余时间刻苦学习,努力实践,掌握了罗盘、象限仪、经纬仪等复杂仪器的制造技术。后来瓦特到格拉斯哥大学,负责教学仪器的修理。他在修理工作中进一步熟悉了这种蒸汽机的结构,搞清了它的原理,并找到了效率低的原因。原来,纽可门蒸汽机的汽缸每次推动活塞后都要喷进冷水,使蒸汽凝结,所以汽缸要反复加热,白白消耗掉许多热能。1769年瓦特发明冷凝器,发明了制造精密汽缸和活塞的工艺,创造了单动作蒸汽机。他经过不断试验,又发明了双动作蒸汽机,从汽缸两边推动活塞运动。他利用曲柄机构,使往复的直线运动转变为旋转运动。他还设计了离心式节速器控制蒸汽机的转速。经过他一系列革新,蒸汽机逐步完善,效率也大有提高。工业界广泛采用蒸汽机,促进了工业革命的到来。

J. 讲述发明机的故事,了解英国工业革命开始于一系列工作机的发明

瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献,具有划时代的意义,它导致了第一次工业技术革命的兴起,极大的推进了社会生产力的发展。
1736年,瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克,他的父亲是一个经验丰富的木匠,祖父和叔父都是机械工匠。少年时代的瓦特,由于家境贫苦和体弱多病,没有受过完整的正规教育。他曾经就读于格里诺克的文法学校,数学成绩特别优秀,但没有毕业就退学了。但是,他在父母的教导下,一直坚持自学,很早就对物理和数学产生了兴趣。瓦特从六岁开始学习几何学,到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。1753年,瓦特到格拉斯哥市当徒工。由于收入过低不能维持生活,第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。凭借着自己的勤奋好学,他很快学会了制造那些难度较高的仪器。但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康,一年后,他不得不回家休养。一年的学徒生活使他饱尝辛酸,也使他练就了精湛的手艺,培养了他坚韧的个性。
1756年,当他的身体稍有好转,瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。他想当一名修造仪器的工人,但是因为他的手艺没有满师,当时的行会不允许。幸运的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台克的重视。在他的介绍下,瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。这所学校拥有当时较为完善的仪器设备,这使瓦特在修理仪器时认识了先进的技术,开阔了眼界。这时,他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚的兴趣,开始收集有关资料,还为此学会了意大利文和德文。在大学里,他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。瓦特从他们那里学到了很多科学理论知识。1764年,瓦特与表妹玛格丽特·米勒结了婚。
1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低,浪费原料。以后,瓦特开始思考改进的办法。直到1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。
在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使他们既能连通又能分开。这样,既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗,据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机,但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机,甚至四处漏气,无法开动。尽管耗资巨大的试验使他债台高筑,但他没有在困难面前怯步,继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时,他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友--化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家,他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁,但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许,当即与瓦特签订合同,赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。
从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机。同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显著提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说,瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
由于瓦特的这种蒸汽机仍不够理想,销路并不广。当瓦特继续进行探索时,罗巴克本人已濒于破产,他又把瓦特介绍给了自己的朋友、工程师兼企业家博尔顿,以便瓦特能得到赞助继续进行他的研制工作。博尔顿当时经四十多岁,是位能干的工程师和企业家。他对瓦特的创新精神表示赞赏,并愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社会活动,他是当时伯明翰地区著名的科学社团“圆月学社”的主要成员之一。参加这个学社的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者。经博尔顿的介绍,瓦特也参加了圆月学社。在圆月学社活动期间,由于与化学家普列斯特列等交往,瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更多的了解,为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是,圆月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识,活跃了科学思想。
瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机,由于没有显著的改进,这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台蒸汽机耗资巨大,使博尔顿也濒临破产,但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。在他的支持下,瓦特以百折不挠的毅力继续研究。自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后,瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病,而活塞只能作往返的直线运动才是它的根本局限。1781年,瓦特仍然在参加圆月学社的活动,也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他,也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年,他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置,终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性,从而使圆周运动更加均匀,瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革新,瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作及的动力机。1781年底,瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。
由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮,这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时,多消耗了不少能量。这样,蒸汽机的效率不是很高,动力不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究,他发现,他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动,从一端进入、另一端出来。他想,如果让蒸汽能够从两端进入和排出,就可以让蒸汽即能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那末,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根据这一设想,试制出了一种带有双向装置的新汽缸。由此瓦特获得了他的第三项专利。把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽,这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃,纽可门蒸汽机完全演变为了瓦特蒸汽机。
从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功,瓦特走过了二十多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败,但他仍然坚持不懈、百折不回,终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新。使蒸汽机得到了更广泛的应用,成为改造世界的动力。
1784年,瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年,瓦特发明了离心调速器和节气阀;1790年,他又发明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。
1785年,瓦特被当选为英国皇家学会会员。1814年,他被法国科学家学会接纳为外国会员。
1790年以后,优厚的专利税使瓦特成为一个很有钱的名人。1819年8月5日,瓦特在希思菲尔德郡的家里去世,遗体埋葬在汉德沃尔斯郊区的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世纪的英国,所以在他的身上不可避免的带有时代和阶级的局限。他曾经阻挠双筒蒸汽机和高压蒸汽机的发明和推广,还嘲笑别人用蒸汽机来驱动车辆的努力。
瓦特为蒸汽机的推广使用做出了不可磨灭的重要贡献、有力的推动了社会的前进。恩格斯在《自然辨证法》中这样写道:“蒸汽机是第一个真正国际性的发明……瓦特个它加上了一个分离的冷凝器,这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”。

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