第28部分 (第1/4页)

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埂Ｍ咛厥且桓鲋圃旖萄б瞧鞯墓そ常�1757年，瓦特被格拉斯哥大学雇佣为教具制作和修理技工。由于处在大学的环境中，瓦特接触到了最新的科学，为了更好的学习国外的技术知识，瓦特还自学了法文、德文和意大利文，并阅读了世界著名的物理、化学著作。显然，牛顿的著作也在其中。很明显，在大学里，瓦特完成了一个工匠向工程师的转变过程。1764年瓦特在大学修理仪器期间，学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析，对旧式蒸汽机进行深入研究，找出了旧式机器效率低的主要原因：除了漏汽、散热等造成热量的浪费外，主要缺陷在于每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次，从而耗了大量热量，使绝大部分蒸汽没有被有效利用。针对这一缺陷，瓦特提出了减少蒸汽消耗，提高热机效率的两项措施：一、为了使汽缸始终保持蒸汽所必须具有的温度，必须在汽缸外加上绝热外套或通以蒸汽或用其他方法对汽缸加热；二、使作功后的蒸汽尽可能快地冷却，液化成水并要使这一过程在汽缸外进行，为此必须设置一个独立于汽缸的冷凝器，在机械传动方面也要改进。他决心自己制造一台新的蒸汽机，来改进旧机器的不足。瓦特自筹资金，租了间地下室，买了必要的设备，反复实验，经历了无数次挫折和失败，在工人的帮助下，终于发明了与汽缸分离的冷凝器，解决了制造精密汽缸、*的工艺问题，同时采用油润滑*，汽缸外附加绝热层等措施，先制成了单动作蒸汽机。

瓦特在研制蒸汽机的过程中采用了与以往工匠们不同的做法，首先是根据科学原理进行计算，然后绘制图形后再进行实验，根据实验结果再做改进。这种做法显然是工程师的思维方式。瓦特在研制蒸汽机的过程中得到了格拉斯哥大学的教授们的支持，后期成为伯明翰地区著名的科学社团“银月学社”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，瓦特参加了银月学社。在银月学社活动期间，由于与化学家普里斯特利等交往，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，银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。在经济上，瓦特在最初的研制中曾经债台高筑，据瓦特理论计算，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。当瓦特心灰意冷准备前往俄国的时候，一位有钱的工程师兼企业家留住了瓦特，他就是介绍瓦特加入银月社的博尔顿，由于研制蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。后经继续试验，在1782年，瓦特发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机，制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机，把阀门安装得可利用蒸汽的压力来推动*，既可向前又可向后。并借助连杆和飞轮把*的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转，他把一个离心调速器连接在进汽活门上，使其自动调节进汽量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器，将高温蒸汽从气缸中导出并冷却，使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度，把*和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。由于这种蒸汽机把往复的直线运动变成为连续而均匀的圆周运动，因而可以经过传动装置带动一切机器运转，成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机，被各工业部门迅速采用。从此，动力机、传动机和工作机组成了机器生产系统，成为产业近代化的核心。1782年　瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时，已有500台左右的博尔顿…瓦特蒸汽机在使用中，博尔顿的投资得到了回报。英国国王参观博尔顿的工厂的时候，博尔顿告诉国王：“我们正在制造力量。”力量，毫无疑问，正是这种力量决定了一切，他不但提高了工厂的效率，他还改变了整个世界的格局。

工业革命的开始（三）

蒸汽机的出现是工业革命开始加速

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