第三十四章蒸气动力
“我一定改过自新,重新做人。不过,欧阳小姐,你说你爷爷在做关于新动力方面的研究,不知道进展怎么样了?”中国古代的科技高人着实是不少,但是,却因为各种原因,这方面的人材,很少能够有所发展。毕竟,仕途并不考这方面的东西。
“新动力?是什么东西?”小丫头片子明显对我提出的问题不明白,一脸的疑问。
“就是,不用人力,畜力,风力,水力就能够推动车子前进的东西。你不是说,你爷爷正在做这方面的研究吗?”我一脸的谄媚,像是看到肉包子的饿狗一般,看得一旁的梦蝶不停的用手扯我的衣服,以让我稍稍注意一下自己的丑态。但是,依然改变不了我的丑态。
小丫头片子看到我的样子,皱了皱眉头,将小脑袋转到一边,轻哼一声,“你别靠近我,你的样子恶心死了!”
“好好,我不靠近你,不过,你说下,你爷爷研究出那种东西了吗?我也有这方面的资料,想与他交流交流呢!”我擦了擦口角的口水,将身体从小丫头片子身边挪开。
“这个我不太清楚,爷爷从来不让我接触这些东西,说是这些东西危险。”
“哦,那欧阳小姐,可不可以将我引荐给你爷爷呢?我这里有这方面的资料可以与他交流一下,也许可以加快研究的步伐呢?”
妈的,如果欧阳冶真的弄出蒸气机,那可真的是发达了,有了蒸气机,内燃机也只是一个时间问题了。
其实,蒸气机并非是什么高深的技术机械,它有两个主要的部件,一个是汽缸,是个非常密闭的容器,但是它是要金属做的,它必须要耐得了高压,器缸里面有一个活塞,蒸汽可以推着活塞来回来回动,那活塞来回来回动,汽缸运动到右侧末端时,打开右侧进气阀向汽缸右侧冲高压水蒸汽,打开左侧排气阀,高压水蒸汽推动活塞向左运动,运动最左端时,打开左侧进气阀关闭右侧排气阀,向汽缸左侧冲高压水蒸汽,使汽缸活塞向右运动。
将汽缸活塞的往复运动通过联杆滑块曲轴转化为旋转运动。各阀门的开关也是通过联杆滑块带动滑阀进行的。
就可以再带动着其他的东西,通过杠杆能带动着其他的东西来回来回动,这就是蒸汽机的最基本的原理。
其实,只要知道了这个基本的原理,做蒸气机并非什么技术性很难的问题。如果想在这个时代造一台电脑,那是根本不可能的,但是,造出蒸气机,并非天方夜谈。
当然了,只是拥有一种新型的动力,并不是我的最终目的,毕竟,蒸气动力如果不能够为工业生产提供必要的动力,那就没有什么存在的意义了。
很显然,第一台有意义的纽科门式蒸气机,并不是我的首先。虽然,它是蒸气机的始祖。
就我所知的后世历史,1764年,英国人瓦特在修理一台纽科门式蒸汽机的过程中,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。
瓦特受J.布莱克的潜热学说启示,找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因,即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷,损耗大量热量。
瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。
1768年他制成了一台单动作蒸汽机(活塞单方向推动做功),这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施,大大降低了蒸汽消耗量,耗煤量只有纽科门机的1/4,动作也更迅速。
1781年,他发明了行星式齿轮,将蒸汽机活塞的往运动变为旋转运动,并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。
1784年他发明了平行运动连杆机构,解决了双动作蒸汽机的结构问题。
1788年他发明了离心式调速器和节气阀,用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。
到此为止,瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的一系列重大的发明和改进,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,而且配套齐全、性能优良、切合实用。
后来,瓦特又不断改进他的机器,使它成为能够带动各种工作机的蒸汽动力机。这就是万能蒸汽机。万能蒸汽机的效率远远超过了畜力和水力,而且不受地区和季节的限制。
当然了,以现代的科技造出的曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部件还比较粗糙,还需要进一步的打磨才行。制造这些部件倒没有太大的困难,然而最困难的是汽缸和活塞。
瓦特为什么花了20多年才让蒸气机走向成功,其中关键一环是什么呢?是材料,是加工的工艺。
虽然人类在瓦特发明蒸汽机之前已经由铜器时代进入了铁器的时代,但对于铁的加工仍是相当原始、相当简陋的手工生产方式,而且有相当多的工具和简单的机械还停留在木制阶段。
拿18世纪初出现的纽科门蒸汽机来说,仍旧是工匠出身的手艺人用手工攒合起来的工匠工艺水平的产物,比中古时代的制作水平高不了多少。
他的那种蒸汽机,28英寸口径的汽缸和活塞之间压根儿没有能紧密吻合,而存在着英寸左右的间隙。
为了弥补纽科门蒸汽机的这种缺陷,人们在活塞的顶部浇一层水来封闭缝隙。这样做的结果,蒸汽机虽说可以工作,但却降低了机器的效率,因为水使汽缸的温度降低,势必要浪费其中的一部分蒸汽。
瓦特加以改进的蒸汽机,目的就是要使汽缸始终保持着它的高温,以免蒸汽散失,造成燃料的浪费,所以不能再沿用纽科门蒸汽机中采用的水封闭活塞的手工艺土办法,它要求一种精密的机器造型,它要求有金属造成的汽缸,汽缸的内壁必须光滑,才能使活塞与汽缸之间吻合得十分严密而又能活动自如。
要求金属与金属的各个衔接的地方必须衔接得十分坚固,而“关节”处又能进退灵活。正是这种材料和工艺的严格要求使瓦特试制蒸汽机过程进展不顺利,用手工锻打出来的金属汽缸和各种部件,由于精度不高,总是协调不好,达不到预期的要求,汽缸与活塞之间吻合不严密,一工作就“嗤嗤”地漏气。
后来瓦特的合作伙伴威尔金森为瓦特提供了一个蒸汽机的汽缸,这汽缸的外形制作是如此精巧,内部采用镗床镗得十分光滑,是手工锤打所望尘莫及的。
特别是用钻孔机钻出的小孔,使汽缸与其他部件的接合达到了紧密而不透气的要求。瓦特所追求和要求的真空达到了,他的蒸汽机完全试制成功了。
研究18世纪产业革命历程的历史学家甚至认为,如果威尔金森没有首先供给瓦特以他所需要的金属汽缸,那么瓦特就无法建造出他的蒸汽机。
因此要加工出紧密而不透气的气缸需要镗床,通过镗床把气缸内壁镗得十分光滑,才能使活塞与汽缸之间吻合得十分严密而又能活动自如;所以关键之关键的是镗床。
镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床,通常,镗刀旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床在加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动。
所以,我需要搞一个镗床来,当然了,镗床的动力可以先用纽科门的简单蒸气机解决,水力也可以,但是,并不稳定。
至于刀具的金属材料,我还需要在意一下。
想到这些,我刚刚的兴奋变得有些低沉了。毕竟,蒸气机要比现在晚上六百多年才出现六百多年啊!这是什么概念?
当然了,纽科门蒸气机在这个时代,道是可以造出来的,只不过,功率很低而已。
什么?你们不相信?拜托老大,你拿个水壶就可以当他是蒸气机了,只不会功率大小而已。
也因为功率大小的问题,所以蒸气动力才很少有人在意的。并非不可行。纽科门的粗糙蒸气机基本上都是手工产品,汽缸也是人工打磨的,所以才会出现这种与那种问题。
但是,蒸气机的前景,绝对不可小视。
所以,老子不能放过这个欧阳冶。
想到欧阳冶,我突然想起,这个欧阳小丫头并没有说这种动力是什么呢!妈的,万一她晃点我,那可就郁闷了。
毕竟,她说的是不是蒸气机还是一个未知数呢。
想到这里,我突然想到,刚刚像狗一样的谄媚,的确是亏大了,得要找个机会讨回这个场子才好。
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“新动力?是什么东西?”小丫头片子明显对我提出的问题不明白,一脸的疑问。
“就是,不用人力,畜力,风力,水力就能够推动车子前进的东西。你不是说,你爷爷正在做这方面的研究吗?”我一脸的谄媚,像是看到肉包子的饿狗一般,看得一旁的梦蝶不停的用手扯我的衣服,以让我稍稍注意一下自己的丑态。但是,依然改变不了我的丑态。
小丫头片子看到我的样子,皱了皱眉头,将小脑袋转到一边,轻哼一声,“你别靠近我,你的样子恶心死了!”
“好好,我不靠近你,不过,你说下,你爷爷研究出那种东西了吗?我也有这方面的资料,想与他交流交流呢!”我擦了擦口角的口水,将身体从小丫头片子身边挪开。
“这个我不太清楚,爷爷从来不让我接触这些东西,说是这些东西危险。”
“哦,那欧阳小姐,可不可以将我引荐给你爷爷呢?我这里有这方面的资料可以与他交流一下,也许可以加快研究的步伐呢?”
妈的,如果欧阳冶真的弄出蒸气机,那可真的是发达了,有了蒸气机,内燃机也只是一个时间问题了。
其实,蒸气机并非是什么高深的技术机械,它有两个主要的部件,一个是汽缸,是个非常密闭的容器,但是它是要金属做的,它必须要耐得了高压,器缸里面有一个活塞,蒸汽可以推着活塞来回来回动,那活塞来回来回动,汽缸运动到右侧末端时,打开右侧进气阀向汽缸右侧冲高压水蒸汽,打开左侧排气阀,高压水蒸汽推动活塞向左运动,运动最左端时,打开左侧进气阀关闭右侧排气阀,向汽缸左侧冲高压水蒸汽,使汽缸活塞向右运动。
将汽缸活塞的往复运动通过联杆滑块曲轴转化为旋转运动。各阀门的开关也是通过联杆滑块带动滑阀进行的。
就可以再带动着其他的东西,通过杠杆能带动着其他的东西来回来回动,这就是蒸汽机的最基本的原理。
其实,只要知道了这个基本的原理,做蒸气机并非什么技术性很难的问题。如果想在这个时代造一台电脑,那是根本不可能的,但是,造出蒸气机,并非天方夜谈。
当然了,只是拥有一种新型的动力,并不是我的最终目的,毕竟,蒸气动力如果不能够为工业生产提供必要的动力,那就没有什么存在的意义了。
很显然,第一台有意义的纽科门式蒸气机,并不是我的首先。虽然,它是蒸气机的始祖。
就我所知的后世历史,1764年,英国人瓦特在修理一台纽科门式蒸汽机的过程中,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。
瓦特受J.布莱克的潜热学说启示,找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因,即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷,损耗大量热量。
瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。
1768年他制成了一台单动作蒸汽机(活塞单方向推动做功),这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施,大大降低了蒸汽消耗量,耗煤量只有纽科门机的1/4,动作也更迅速。
1781年,他发明了行星式齿轮,将蒸汽机活塞的往运动变为旋转运动,并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。
1784年他发明了平行运动连杆机构,解决了双动作蒸汽机的结构问题。
1788年他发明了离心式调速器和节气阀,用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。
到此为止,瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的一系列重大的发明和改进,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,而且配套齐全、性能优良、切合实用。
后来,瓦特又不断改进他的机器,使它成为能够带动各种工作机的蒸汽动力机。这就是万能蒸汽机。万能蒸汽机的效率远远超过了畜力和水力,而且不受地区和季节的限制。
当然了,以现代的科技造出的曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部件还比较粗糙,还需要进一步的打磨才行。制造这些部件倒没有太大的困难,然而最困难的是汽缸和活塞。
瓦特为什么花了20多年才让蒸气机走向成功,其中关键一环是什么呢?是材料,是加工的工艺。
虽然人类在瓦特发明蒸汽机之前已经由铜器时代进入了铁器的时代,但对于铁的加工仍是相当原始、相当简陋的手工生产方式,而且有相当多的工具和简单的机械还停留在木制阶段。
拿18世纪初出现的纽科门蒸汽机来说,仍旧是工匠出身的手艺人用手工攒合起来的工匠工艺水平的产物,比中古时代的制作水平高不了多少。
他的那种蒸汽机,28英寸口径的汽缸和活塞之间压根儿没有能紧密吻合,而存在着英寸左右的间隙。
为了弥补纽科门蒸汽机的这种缺陷,人们在活塞的顶部浇一层水来封闭缝隙。这样做的结果,蒸汽机虽说可以工作,但却降低了机器的效率,因为水使汽缸的温度降低,势必要浪费其中的一部分蒸汽。
瓦特加以改进的蒸汽机,目的就是要使汽缸始终保持着它的高温,以免蒸汽散失,造成燃料的浪费,所以不能再沿用纽科门蒸汽机中采用的水封闭活塞的手工艺土办法,它要求一种精密的机器造型,它要求有金属造成的汽缸,汽缸的内壁必须光滑,才能使活塞与汽缸之间吻合得十分严密而又能活动自如。
要求金属与金属的各个衔接的地方必须衔接得十分坚固,而“关节”处又能进退灵活。正是这种材料和工艺的严格要求使瓦特试制蒸汽机过程进展不顺利,用手工锻打出来的金属汽缸和各种部件,由于精度不高,总是协调不好,达不到预期的要求,汽缸与活塞之间吻合不严密,一工作就“嗤嗤”地漏气。
后来瓦特的合作伙伴威尔金森为瓦特提供了一个蒸汽机的汽缸,这汽缸的外形制作是如此精巧,内部采用镗床镗得十分光滑,是手工锤打所望尘莫及的。
特别是用钻孔机钻出的小孔,使汽缸与其他部件的接合达到了紧密而不透气的要求。瓦特所追求和要求的真空达到了,他的蒸汽机完全试制成功了。
研究18世纪产业革命历程的历史学家甚至认为,如果威尔金森没有首先供给瓦特以他所需要的金属汽缸,那么瓦特就无法建造出他的蒸汽机。
因此要加工出紧密而不透气的气缸需要镗床,通过镗床把气缸内壁镗得十分光滑,才能使活塞与汽缸之间吻合得十分严密而又能活动自如;所以关键之关键的是镗床。
镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床,通常,镗刀旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床在加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动。
所以,我需要搞一个镗床来,当然了,镗床的动力可以先用纽科门的简单蒸气机解决,水力也可以,但是,并不稳定。
至于刀具的金属材料,我还需要在意一下。
想到这些,我刚刚的兴奋变得有些低沉了。毕竟,蒸气机要比现在晚上六百多年才出现六百多年啊!这是什么概念?
当然了,纽科门蒸气机在这个时代,道是可以造出来的,只不过,功率很低而已。
什么?你们不相信?拜托老大,你拿个水壶就可以当他是蒸气机了,只不会功率大小而已。
也因为功率大小的问题,所以蒸气动力才很少有人在意的。并非不可行。纽科门的粗糙蒸气机基本上都是手工产品,汽缸也是人工打磨的,所以才会出现这种与那种问题。
但是,蒸气机的前景,绝对不可小视。
所以,老子不能放过这个欧阳冶。
想到欧阳冶,我突然想起,这个欧阳小丫头并没有说这种动力是什么呢!妈的,万一她晃点我,那可就郁闷了。
毕竟,她说的是不是蒸气机还是一个未知数呢。
想到这里,我突然想到,刚刚像狗一样的谄媚,的确是亏大了,得要找个机会讨回这个场子才好。
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