第 12 节
作者:
古诗乐 更新:2021-02-20 17:24 字数:5336
要能方便地与车轮脱开联系,可以不相干扰地各自转动。这是因为,内燃机
起动时,只有曲轴与车轮脱开联系才能较容易转动;有时汽车需要暂时停下
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来,又要避免使内燃机频繁地熄火和启动,这都要求能方便地切断动力联系。
二是由于汽油机转速很高,如果让它直接带着车轮转,汽车则将以每小时近
100公里的车速奔跑,那时这样的车速人们想都不敢想。
为了解决第一个问题,人们发明了离合器,使内燃机曲轴与车轮可以方
便地脱开;为了解决第二个问题,人们又发明了减速器,有效地控制了车速。
到第一次世界大战前夕,汽车的发展已日趋完善,前述那些缺点几乎都
被克服了。那种简陋、笨拙、粗糙的样子一扫而光、出现在人们面前的则是:
外型匀称、油漆闪亮、装载便利、乘坐舒适、牢固结实、安全高速的优良交
通工具了。
此外,汽车的各个部件也得到了进一步发展。动力装置有汽油机、柴油
机两种;底盘部分有适于较高车速、较大载重量的传动装置、转向装置、制
动装置、行驶装置,以及较完备的电器设备。
第一次世界大战中,汽车经受了严峻的考验。同时,人们根据战争的更
高要求,进行了不断的改进,使汽车这一重要的运输工具得到了进一步发展。
机械之母——机床的发明
(1774年)
机床作为一种工作母机,是制造机械的机械。它的发明对整个社会生产
具有重大意义。对于产业革命而言,如果说瓦特发明的蒸汽机是一个重要前
提的话,那么机床的发明则是产业革命的重要基础。
在机床的发明史上,有着诸多的杰出人物。
1774年,维金森发明了镗床,镗床相当于木工的刨子,主要用于材料的
抛光。当时由于蒸汽机的出现,汽缸和活塞的加工要求很高,而镗床的出现
满足了这一需要。维金森发明的镗床是用水车使汽缸材料旋转,让刀具从材
料的纵的方向上前进,对汽缸内部进行切削。用这种镗床加工直径72英寸的
汽缸,误差只有一枚硬币那么厚,这在当时已经是很高的精度了。
1794年出现的滑动刀架,是莫兹利的一项重要发明。滑动刀架是现代机
床的重要部件。它能够沿转动工件水平地移动固定在屋架上的刀具。1800
年,莫兹利又发明了能够车螺纹的车床,成为产业革命中重要的机械之一。
到19世纪初,另一种重要的机床——铣床出现了。它先是由瑞士机械师
波德梅尔于1839年发明,后来又为美国工程师布朗所改进。铣床上安有一个
转动的刀具,在工件通过时对工件进行切削。布朗发明的铣床称为“万能”
铣床。它能使用任何的刀具:有的像圆锯,有的能够在工件上开方槽或圆槽,
有的能铣平表面。这种“万能”铣床于1867年拿到巴黎博览会上展出时,获
得了极大的成功。
打孔机出现于1765年。那时,英国早期的伟大建筑工程师斯米顿设计了
一种筒形打孔机,它是用水轮作动力的。由于钻孔工具的末端是在圆筒内的
小轮子上不断移动的,钻孔工具不很快,钻的孔也不平。1775年,另一位英
国工程师约翰·威尔金森,用一种有效的工具支架改进了钻孔机,其办法是
让钻孔杆通过圆筒,牢牢地安在两个支座上。
19世纪,英国、欧洲大陆和美国由于工业发展,各大公司成立了研究小
组,集体研究成果逐渐取代了个人发明。因此,有些机床和技术已很难说清
是什么时候、到底是谁创造发明的。
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天花病的克星——牛痘疫苗
(1776年)
两百多年前,天花作为一种传染病,曾严重威胁着人类的生命。在欧洲,
当时由于天花蔓延,人口大量死亡,就连荷兰国王威廉二世、奥地利皇帝约
瑟、法国国王路易十五以及俄国皇帝彼得二世等知名人物都没能幸免。如何
找到防治天花的办法,成为当时世界各国的一大难题。
早在16世纪以前,中国就有“一度得过天花的人就永不得同样病症”的
认识。因此,有在幼年时故意使人得天花的做法。这就是,有意识地把天花
的脓汁放在孩子的鼻子里去,使他感染天花,从而不再生这种病。这种做法
俗称“种花”。这种预防接种的方法18世纪经波斯、土耳其,传到了英国。
可是这种方法是很危险的,不少人因此而丧生。
1766年,英国人琴纳跟随一个医师学医时,收治了不少天花病人。一天,
一位农场挤牛奶的女工前来看病,听到医生们在议论寻找防治天花的办法,
就接上来说:“前些日子天花作乱,但我们农场挤奶女工却没一个得病。有
人说,这是我们常接触奶牛,手上常长牛痘,才免去了灾祸。”琴纳听了若
有所悟,但另一位医生却说:“这跟防治天花有什么关系,难道让全世界的
人都去挤牛奶。”琴纳觉得也有道理,就没有再想这件事。
十年之后,当琴纳成了正式医生,并苦苦探索防治天花的办法时,他偶
然想起了挤奶女工的话。于是他专门赶到农场,对挤奶女工进行调查。结果
了解到,这些挤奶女工都感染过牛痘,但都没患过天花。因为这些女工在挤
牛奶时,无意间都接触过患天花的奶牛的脓浆,使她们的手上长出了小脓疱,
身体也略感不适,但很快脓疱就消失了,身体也恢复正常。
琴纳从调查研究中认识到,牛痘和天花十分相似,人体中产生的抗牛痘
能力也能够预防天花。根据这一推断,琴纳先在动物身上作了试验,取得了
预期效果。接着,他又决定在自己的儿子身上作试验。结果,儿子接种牛痘
后感染的程度很轻,很快就好了。为了证实种牛痘之后不会染上天花,琴纳
又把大量的天花脓液接种到儿子身上,儿子不仅没有染上天花,连稍为不适
的现象也没出现。琴纳终于成功了。
琴纳发明的种牛痘法,在当时受到了强烈的反对。但实践反复证明这一
方法是有效的,缺乏根据的反对难以成立,终于受到了全世界的欢迎。
为奖励琴纳对人类作出的伟大贡献,1802年英国政府奖给他1万英镑的
重金。1806年又奖给他两万英镑。俄国皇帝还赠送给琴纳一个昂贵的宝石戒
指,作为永久的纪念。
走锭精纺机的发明
(1779年)
走锭精纺机是继飞梭和珍妮纺纱机之后,棉纺织工业中的又一重要发
明,它的发明人是英国的克朗普顿。
自从哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机之后,阿克赖特又于1769年发明了水
力纺纱机。这种纺纱机纺出的纱虽然粗糙,但是很结实,而且这种机器是用
水作动力的。利用这种机器,人们很快建起了一大批纺织工厂。
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但是,不论是珍妮纺纱机还是水力纺纱机,都有其自身的局限性,需要
进一步改进。这个问题引起了克朗普顿的兴趣。1774年,年仅21岁的克朗
普顿就开始试制新的纺纱机了。
克朗普顿是个腼腆的青年,他性格内向,独自在兰开夏郡博尔顿郊区一
个庄园里工作。他的守寡的母亲是这个庄园的看管人。他埋头苦干了5年,
最后终于把机器研制成功了。这时他结了婚,并在妻子的帮助下开始纺纱和
卖纱。由于机器先进,他们纺的纱又好又细,没有任何地方的纱比得上。
很快地,一些同行业的竞争对手开始打探克朗普顿新发明的秘密。他们
有的搭着梯子爬到顶楼的窗户跟前,偷偷地窥探这种奇妙的新机器。由于他
付不起申请专利的花销。便被迫在大庭广众之下签名将这种机器的秘密公
开,而他只收到60英镑作为报酬。
克朗普顿发明的精纺机综合了哈格里夫斯和阿克赖特的设计思想,增加
了一个至关重要的滑动架。滑动架上安着旋转的锭子;新纺出的纱线绕在锭
子上。滑动架前后移动,轻轻地把精纺的纱线绷直,而且一直都是绷直的。
克朗普顿还设计了一种小型的精纺机,安装在纺纱者的屋子里,以手臂作动
力,以传统的手工方式进行生产。以后他又采用了蒸汽和水力作动力,为改
变手工生产方式创造了条件。当时新兴的资本家利用这种新型纺织机,把它
作为解决经常性的棉纱短缺的一种方法。
1812年,英国议院补发给克朗普顿5000英镑的奖金。表示对其发明的
认可。此时,在英国已经安装了400万个锭子的克朗普顿精纺机来生产棉纱,
它相当于400万个妇女用400万台手纺车的生产能力。成千上万的童工在纺
纱机旁每天工作达18个小时之久,为资本家创造了巨大的财富。
古老的飞行器——热气球
(1783年)
征服自然,飞上天空,是人类很早就产生的一种强烈愿望。但人类能够
上天飞行,则是在1783年气球发明之后。作为把人类带上天空的飞行器,它
比1903年美国莱特兄弟发明的第一架飞机要早100多年。
1783年6月5日,在法国东南部的昂诺内小镇,有个名叫约瑟夫·蒙戈
菲尔的青年,他是一个造纸商的小伙计。他受炊烟上升现象的启示,做了一
个丝质球形口袋,并将这个口袋底朝上,口朝下,通过燃烧稻草和木柴,使
袋内的空气受热,气球就离地升起,飘然远去,大约飞了一英里半。这便是
欧洲最早出现的热空气气球。
实际上,这种利用热空气浮升的方法,并非始于欧洲。在中国,2000多
年前就有人进行这种试验了。汉武帝时,淮南王刘安等人写的《淮南子》一
书记载:“取鸡子,去其汁,燃艾火纳空卵中,疾风因举之飞”。意思是说,
把鸡蛋控空,在空壳里点火,把空气烧热,蛋壳就能飞起来。现在根据实验
与计算得知,由于空蛋壳太小,里面充满了热空气还不足以使蛋壳浮到空中,
但它说明我们祖先很早就注意到热空气的浮升作用。
五代(公元907~960年)时,辛七娘指挥作战,曾用竹蔑扎成方架糊上
纸,下面用松脂点燃,靠热空气把纸灯送上天空,作为军事信号。这种灯被
称为“松脂灯”,实际上就是一只热气球。这说明中国人制造的热空气气球,
比欧洲的气球早好几百年。但那时的气球都还没达到能载人载物的程度。
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约瑟夫·蒙戈菲尔研制的第一只热气球试验成功后,他想,要是把球做
得大些,浮力就会增大,一定可以装上更多的东西上天。于是他又花了三个
月时间做了一个大气球,形状像只大鸭梨,直径最大处有12米,长17米。
球体的表面蒙上轻质的纱布,上面还糊了一层防止漏气的纸。气球的下面吊
着一只用柳条编的笼子,里面装着一只公鸡、一只鸭子和一只山羊。
1783年9月19日,蒙戈菲尔带着气球来到法国首都巴黎表演。凡尔赛
宫前的广场上挤满了看热闹的人群,法国国王路易十六,也带着满朝文武官
员到现场观看。蒙戈菲尔首先点燃气球下的稻草和柴禾,等到热空气充满气
球后,他放开气球,于是热空气便托着这只巨大的气球,慢慢上升。飞到离
地500米空中,8分钟后,气球在3公里以外降落,三位“乘客”中只有那
只公鸡受了点轻伤。但不是因为飞行出了问题,而是高兴的公鸡,在空中引
颈高歌时,被受惊的山羊踢了一脚造成的。
这次表演成功了,这促使国王批准进行世界上首次载人气球飞行试验。
但由谁来驾驶呢?
国王路易十六认为,乘气球升天是十分危险的事,因此找了两个被判了
死刑的犯人来进行试验,并宣布:如果犯人愿意乘气球上天的话,可以免除
死刑。但那时人们对天?