世界名人之蒸汽機發明者瓦特,瓦特對世界工業有什麼影響?
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一壺水開了,蒸汽把壺蓋衝得噗噗直響。這在常人眼裡司空見慣的現象,卻引起了一個叫瓦特的英國小男孩的興趣。他在爐子旁足足呆了幾個小時,目不轉睛地凝視著翻動不止的壺蓋和不斷冒出的蒸汽,苦苦思索著其中的奧妙。這一思索不要緊,它誘發了後來世界上一項最偉大的發明,對人類歷史產生了劃時代的影響。下面小編就為大家帶來詳細的介紹,一起來看看吧!
1736年,瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格里諾克,他的父親是一個經驗豐富的木匠,祖父和叔父都是機械工匠。少年時代的瓦特,由於家境貧苦和體弱多病,沒有受到完整的正規教育。他曾經就讀於格里諾克的文法學校,數學成績特別優秀,但沒有畢業就退學了。但是,他在父母的教導下,一直堅持自學,很早就對物理和數學產生了興趣。瓦特從6歲開始學習 幾何學,到15歲時就學完了《物理學原理》等書籍。他常常自己動手修理和製作起重機、滑車和一些航海器械。1753年,瓦特到格拉斯哥市當徒工。由於收入過低不能維持生活,第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當徒工。憑藉著自己的勤奮好學,他很快學會了製造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動和艱苦的生活損害了他的健康,一年後,他不得不回家休養。一年的學徒生活使他飽嘗辛酸,也使他練就了精湛的手藝,培養了他堅韌的個性。
1756年,當他的身體稍有好轉,瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格拉斯哥市。他想當一名修造儀器的工人,但是因為他的手藝沒有滿師,當時的行會不允許。幸運的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大學教授臺克的重視。在他的介紹下,瓦特進入格拉斯哥大學當了教學儀器的工人。這所學校擁有當時較為完善的儀器裝置,這使瓦特在修理儀器時認識了先進的技術,開闊了眼界。這時,他對以蒸汽作動力的機械產生了濃厚的興趣,開始收集有關資料,還為此學會了義大利文和德文。在大學裡,他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那裡學到了很多科學理論知識。
瓦特在大學修理儀器期間,學校曾經把一臺舊式的紐可門蒸汽機交 給他修理。他通過大量實驗以及根據格拉斯哥大學教授布萊克提出的潛熱、比熱理論進行分析,對舊式蒸汽機進行深入研究,找出了舊式機器效率低的主要原因。針對舊式蒸汽機的缺陷,瓦特提出了減少蒸汽消耗,提高熱機效率的兩項措施。他決心自己製造一臺新的蒸汽機,來改進舊機器的不足。
瓦特自籌資金,租了間地下室,買了必要的裝置,反覆實驗,經歷了無數次挫折和失敗,在工人的幫助下,終於發明了與汽缸分離的冷凝器,解決了製造精密汽缸、活塞的工藝問題,同時採用油潤滑活塞,汽缸外附加絕熱層等措施,製成單動作蒸汽機。後經繼續試驗,瓦特又在1782年發明了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙動作蒸汽機,製成了新的可實用的蒸汽機。這種雙動作式蒸汽機,把閥門安裝成可利用蒸汽的壓力來推動活塞,既可向前又可向後,並藉助連桿和飛輪把活塞的直線運動變成了圓周運動。為了保持蒸汽機的勻速運轉,他把一個離心調速器連線在進氣活門上,使其自動調節進氣量。這種裝置是最早在技術上使用的自動控制器。他設計了一個和汽缸分離的冷凝器,將高溫 蒸汽從汽缸中匯出並冷卻,使得主要汽缸能保持一定溫 度。同時他提高了汽缸的精密度,把活塞和閥門也做得光滑、嚴密。從而比紐科門蒸汽機大大提高了熱效率和可靠性。由於這種蒸汽機把往復的直線運動變成為連續而均勻的圓周運動,因而可以經過傳動裝置帶動一切機器運轉,成為能普遍用於工業和交 通運輸業的“萬能動力機”。這種高效率的蒸汽機很快取代了舊式的蒸汽機,被各工業部門迅速採用。從此,動力機、傳動機和工作機組成了機器生產系統,成為產業近代化的核心。
到19世紀30年代,蒸汽機廣泛應用到紡織、冶金、採煤、交 通等部門去,很快引起了一場技術革命。美國人富爾頓發明了用瓦特蒸汽機作動力的輪船。英國人史蒂芬遜發明了用瓦特蒸汽機作動力的火車。瓦特的蒸汽機成為真正的國際性發明,它有力地促進了歐洲18世紀的產業革命,推動世界工業進入了“蒸汽時代”。
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