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• 蒸汽机蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点，和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。
  龚帮东2019-12-21 19:12:46
• 神奇机器——蒸汽机技术的发展1642年英国资产阶级革命之后，资产阶级政权虽然经历了一些波折，但自1688年的“光荣革命”之后，特别是十八世纪初的议会制逐渐形成之后，资产阶级已经完全确立了在英国的统治地位。到18世纪初，英国工场手工业的资本主义经济得到极大发展，工场手工业的资本主义经济开始产生向机器大工业的资本主义经济转变的要求。△蒸汽机的技术积累在18世纪的头50年左右的时间内，英国的工场手工业进入前所未有的勃兴时期，各种最初的机械工艺迅速发展起来。但如纺纱机、织布机、缝纫机、收割机、脱粒机、割草机、抽水机、榨油机等各种工作机最初都还是使用各种自然力，特别是人力，这很自然就有两个突出的技术问题相继被提了出来：第一，如何进一步提高工作机本身的工作效率；第二，如何进一步提高工作机所需要的原动力。围绕这两个问题的解决导致了工作机的革命和动力机的革命。在由工场手工业向机器大工业的转化过程中，由于圈地运动的进一步发展，广大农民失去了赖以生存的土地，他们只好流浪到城市谋生。大量自由劳动力的出现有力地促进了当时英国的工场手工业的快速发展。同时，由于纺织工业本身有投资少、见效快、利润高等特点，因此它成为当时的工场手工业的中坚。这样，第一次工业革命的风云便最先在纺织工场手工业中兴起。1733年，一家棉织工场的机械师恺伊发明了飞梭。凯伊曾当过钟表匠，有熟练的机械工艺技术。他把钟表中的一些工艺原理和工艺技巧应用到手织布机中，终于发明了飞梭这种新的织布工具。带有飞梭的织机实际上是一种自动穿梭的织机，其工效比原来的织机提高一倍多——尽管它的原动力仍然是人力。飞梭发明并广泛应用之后，棉纱供不应求。据当时工场纺织业十分发达的曼彻斯特统计，五六个纺工纺一天的纱，仅能供一个织工织一天。棉纱短缺，纱荒等问题制约了纺织业的更快发展。纺机的革命迫在织机的革命必然推动纺机的革命。自从飞梭发明之后，人们一直致力于新的纺机的研制，不幸的是进展一直不快。科学的恩赐只为那些有准备的头脑而备。1764年的一天，曼彻斯特有个兼做木工的织工哈格里沃斯在一次偶然的发现中受到启发。有一天，他的妻子的纺车突然翻倒在地，但竖起来的纱锭和轮仍在转动。他猛然想到几个纱锭并立在一起，不是仍可以用一个轮子来带动吗？经过反复研制，他终于在1765年设计并制造出一架可同时纺八个纱锭的新纺机。这跟有名的苹果落地故事有异曲同工之妙。这样，把纺纱的工作效率一下比原来提高了八倍。哈格里沃斯以他妻子珍妮的名字为这种新纺机命了名。珍妮纺机在纺纱业中迅速推广开来，很快占领了当时的纺纱市场。后来，珍妮纺机的纱锭由八个增加到十几个，纺纱工效也随之提高到十几倍。这样，当时遍及全国的纱荒，就基本上缓和下来了。最初的珍妮纺机仍是以人力为动力的。从工艺原理来看，珍妮机的纱锭可以继续增加，可是由于作为珍妮机的原动力的人力有限，这就使珍妮机的改进受到了限制。科学技术发展的脚步永不会停息。1769年，钟表匠阿克莱发明了一种以水力为动力的纺纱机。这是一种以水力来转动纺轮的新的纺纱机。它是继珍妮纺机后的又一大进步。1779年，一个童工出身的纺织工克隆普顿，化学家普列斯特等人，都曾是这个学社的主要成员。经过博尔顿的介绍，瓦特也加入了圆月学社。以后的事实证明，这使他受益匪浅，在圆月学社活动期间，瓦特和化学家普列斯特等人的交往，使他对当时人们关注的气体化学和热化学有了更多的了解，并进行了一些初步的实验研究。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，博尔顿即在资金、设备、材料和人力各方面给予大力资助。从1775年开始，瓦特即致力于生产这种带分离冷凝器的蒸汽机。到了1776年，瓦特终于组装出了两台。但是，由于这种蒸汽机比他在1769年试制的那种蒸汽机的样机并没什么显著的改进，所以也没有引起社会的关注。瓦特在1776年组装出的两台蒸汽机虽然仍不成功，但耗资却不少。瓦特因此债台高筑，博尔顿也因此濒于破产。这时，瓦特的一个朋友为他在俄国找到了一个年俸为1000英镑的职务，劝他到俄国去工作，以摆脱当时的经济困境，但是，瓦特所想到的仍然是他的蒸汽机。博尔顿虽然因资助瓦特而近于破产，但他仍然给瓦特以慷慨的资助。由于瓦特本人具有百折不挠的毅力，同时也由于博尔顿具有舍身相助的精神，终于使瓦特的新式蒸汽机的研制工作得以继续进行下去。自1769年试制出那台带有分离冷凝器的样机之后，瓦特即已看到，热效率低已不再是他的蒸汽机的最主要的弊病，而活塞仍只能作往返的直线运动才是它的根本局限。在1776年组装那两台带有分离冷凝器的蒸汽机时，瓦特已感到解决这一问题的紧迫性。1781年，在参加圆月学社的活动中，瓦特听到会员们谈到天文学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的消息，也许是这个消息启发了他，也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想，如果能把活塞的往返直线运动转变成旋转的圆周运动，那不就可以使动力源源不断地传给任何工作机吗？同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，凭藉这套装置他终于把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动。由于有了这种齿轮联动装置，旋转的轮轴可通过齿轮或链条带动任何工作机。为了使轮轴的旋转增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上加装了一个大飞轮。由于对传动机的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成为能带动一切工作机的动力机，才真正成为开动一切工作机的万能机。这一成果大大增加了蒸汽机的实用性。1781年底，瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得了第二个专利，从而实现了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第二次飞跃。瓦特在1781年试制成功的带有齿轮联动装置的蒸汽机由于加上了轮轴和飞轮，使得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，要多消耗不少无谓的能量。这样，使得蒸汽机的效率仍大打折扣，动力也因此而受到限制。为了进一步提高蒸汽机的效率，增大蒸汽机的动力，瓦特在发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行了分析和研究。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的提高，但他的蒸汽机中的蒸汽在推动活塞的冲程工艺上，与纽可门蒸汽机中的冲程工艺并没有什么两样。他的蒸汽机与纽可门蒸汽机一样，仍然是让蒸汽从一端进入，从另一端排出。这仍然是一种蒸汽的单向运动。他想，如果让蒸汽能够轮流从活塞两端进入和排出，就可让蒸汽推动活塞向上运动，也可让蒸汽推动活塞向下运动吗。这样，活塞在一上一下的一个冲程中，就可获得相等于原来两倍的动力。那么，它的效率和动力也将增加到原来的两倍。1782年，瓦特根据他的双向进入和排出蒸汽的设计，试制出了一种带有双向装置的新汽缸，把原来的单向汽缸组装成双向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽改为高压蒸汽，从而又实现了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第三次跃进。带有飞轮和齿轮联动的双向高压蒸汽机发明之后，纽可门蒸汽机才完全演变为瓦特蒸汽机。1782年，瓦特以发明双向装置和引入高压蒸汽而取得他在革新纽可门蒸汽机过程中的第三个专利。自此之后，瓦特蒸汽机才真正成为一台工作机的原动机。在研制蒸汽机的道路上，瓦特就像一匹不知疲倦的奔马，在蒸汽机领域不停地耕作着。如果从他最初接触纽可门蒸汽机的1761年算起，他经历了21年的漫长岁月。在21余年的时间内，瓦特虽然多次受挫，屡遭失败，但仍以对科学的执着和百折不挠的精神和毅力，通过对纽可门蒸汽机的三次大革新，终于实现了对纽可门蒸汽机的彻底革命。把那种最初仅仅能用于矿井抽水的蒸汽机，变成了即将翻转整个世界的“蒸汽机”，使人类社会由手工劳动时代进入了蒸汽机时代。1784年，瓦特又以带有飞轮、齿轮联动装置和双向汽缸装置的高压蒸汽机综合组装，取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四个专利。在第四个专利说明书中，瓦特详尽地说明了他的新式蒸汽机的种种性能和种种优点。特别是尽力避免把他的蒸汽机说成是一种特殊的工作机，而力求说明他的新式蒸汽机是一种万能的动力机，以使人们增加对新式蒸汽机的性能的认识和了解。
  黄益绍2019-12-21 18:39:06
• 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.到19世纪30年代,蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去,很快引起了一场技术革命.美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船；英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车.瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明,它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命,推动世界工业进入了“蒸汽时代”.1784年4月,英国政府授予瓦特以制造蒸汽机的专利证书.马克思曾经评论说：瓦特的伟大天才表现在他所取得的专利的说明书中,他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的茵茵的草坪上踱来踱去.他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧平坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法.他高兴地跑起来,脚步腾空.霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上.罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中,曾写道瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路.”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”.在瓦特的讣告中,对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题.它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,将有助并报偿后代的劳动.。
  赵风雨2019-12-21 18:22:03