【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法國(guó)軍官德 基寅努制造出一種“不需要人手就可以織亞麻布的機(jī)械”。這是第一臺(tái)水力轉(zhuǎn)動(dòng)的水力織機(jī)。 工業(yè)革命 ? 2）紡織機(jī)械的發(fā)展 ④動(dòng)力紡織機(jī)的問(wèn)世 ? 1725年 ， 法國(guó)人帕基爾 布香在織機(jī)里設(shè)計(jì)了可以自動(dòng)選出引帶的裝置 。這是一種經(jīng)線的開(kāi)口裝置 ，可以織出當(dāng)時(shí)盛行的凸紋織品 。 布香為了選擇引帶 ，使用了穿孔的卷紙 。 后來(lái)由法國(guó)人賈卡爾德改進(jìn)后 ，就是今天的穿孔紙帶 。 工業(yè)革命 ? 2）紡織機(jī)械的發(fā)展 ④動(dòng)力紡織機(jī)的問(wèn)世 ? 法國(guó)的機(jī)械師鮑堪松對(duì)自動(dòng)動(dòng)作的機(jī)械很感興趣，因發(fā)明了各種神奇的自動(dòng)裝置，而十分有名。他曾制造出一個(gè)高 ，能吹奏 2首曲子的牧童。這是歷史上第一個(gè)真正與人類相像的制造物。 工業(yè)革命 ? 2）紡織機(jī)械的發(fā)展 ④動(dòng)力紡織機(jī)的問(wèn)世 ? 鮑堪松對(duì)拉紗機(jī)、纏紗機(jī)等也進(jìn)行了研究和制作工作。 1741年，他設(shè)計(jì)并制造了新型紡車。這種紡車可以把從蠶繭上拉出來(lái)的生絲這樣的細(xì)紗合股。此外，不只是紡車，他還熱心地改進(jìn)了織物機(jī)械。 1747年他制造出用生絲織布而不使用人的織物機(jī)械，這種機(jī)械是改進(jìn)了布香的設(shè)計(jì)而制造出來(lái)的。 ? 由于當(dāng)時(shí)的織物工匠擔(dān)心失業(yè)，所以受到了這些工匠們的阻撓，鮑堪松的織物機(jī)械終于被放進(jìn)了法國(guó)的巴黎工藝學(xué)校倉(cāng)庫(kù)的一個(gè)角落里，落滿了灰塵。 工業(yè)革命 ? 2）紡織機(jī)械的發(fā)展 ⑤卡特賴托的動(dòng)力紡織機(jī) ? 1762年，英國(guó)的牧師、詩(shī)人埃德孟德 卡特賴托制造出操作比較簡(jiǎn)單的動(dòng)力織機(jī)。 ? 1786年，改進(jìn)后，成功使各種動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，如穿梭、綜 絖（為制道梭道使經(jīng)線向上的用具）舉起，停止緯線的方向、卷經(jīng)線、取下織成的織物、經(jīng)線上漿等。 工業(yè)革命 ? 2）紡織機(jī)械的發(fā)展 ⑥賈卡爾德的紋織機(jī) ? 在負(fù)責(zé)保存法國(guó)美術(shù)工藝協(xié)會(huì)從事織物機(jī)械研究的賈卡爾德，在巴黎工藝學(xué)校的倉(cāng)庫(kù)一個(gè)角落里發(fā)現(xiàn)了落滿灰塵的鮑堪松的織物機(jī)械，他對(duì)此略加改進(jìn)，1801年發(fā)明了一種叫作賈卡爾德機(jī)的新型織物機(jī)械。 ? 這種機(jī)械使用穿孔卡可以選擇各種經(jīng)線開(kāi)口，分別編織幾種顏色的紗，織出帶有復(fù)雜花紋的織物。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ? 18世紀(jì)，在英國(guó)相繼發(fā)明了織物機(jī)械，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)，工業(yè)逐漸發(fā)展起來(lái)了。到目前為止不太使用的鐵材料的需要量也逐漸增加了，因此，也以高速度推進(jìn)了開(kāi)采鐵礦石的礦山開(kāi)采業(yè)。 ? 隨著開(kāi)采礦山事業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的地下水，因此，也就碰上了難題，如果不排出地下水的話，就不可能繼續(xù)往下深開(kāi)采。怎樣才能又快又多地汲出水呢？人們迫切地希望盡快地找到解決問(wèn)題的辦法來(lái)。 ? 另外，隨著工業(yè)的發(fā)展，水車轉(zhuǎn)動(dòng)的織物機(jī)械、精煉廠使用的風(fēng)箱等其規(guī)模也越來(lái)越大，人們希望能出現(xiàn)一種比水車更強(qiáng)大的動(dòng)力。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ①大氣壓的利用 ? 1680年荷蘭物理學(xué)家惠更斯想通過(guò)氣壓使裝在汽缸里的活塞動(dòng)作。 ? 托里塞利在密封容器內(nèi)安上活塞，讓火藥在容器內(nèi)爆炸，產(chǎn)生的氣體推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，容器冷卻后，壓力下降，氣壓推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。這樣，就可以使活塞動(dòng)作了，但是，這種裝置不能隨心所欲的動(dòng)作。 ? 帕平接受了惠更斯的想法，他在圓筒管安上活塞，管內(nèi)放入少量水，加熱后水變成了蒸汽，將活塞推起。蒸汽冷卻凝結(jié)后大氣壓就可以把活塞推下。但是，這只是蒸汽原理的實(shí)驗(yàn)。不能實(shí)際使用。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ②塞維利的蒸汽機(jī) ? 英國(guó)的塞維利制造出一臺(tái)蒸汽機(jī) ，并獲得了專利 。 先在 D內(nèi)充滿蒸汽 ， 關(guān)閉所有閥門 ， 使 D冷卻 ，此時(shí) D蒸汽凝結(jié)形成真空 。 打開(kāi)閥門 B， 下水進(jìn)入 D內(nèi) 。 水進(jìn)入 D后 ， 閥門 B則關(guān)閉 ， 閥門 A、 C打開(kāi) 。 這樣 ， 蒸汽從 A進(jìn)入 D內(nèi) ，把 D內(nèi)的水?dāng)D壓到 E內(nèi) ， 水就被汲到高處 。 當(dāng) D內(nèi)的水全部被放出來(lái)后 ， D內(nèi)就只有蒸汽了 ， 所以 ， 各閥門關(guān)閉 ， 然后又重新開(kāi)始循環(huán)上述的動(dòng)作 。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ③紐克門的氣壓機(jī) ? 紐克門 1712年發(fā)明了氣壓機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵。這種蒸汽機(jī)先在英國(guó)，后來(lái)在歐洲大陸得到迅速推廣。它的改型產(chǎn)品直到 19世紀(jì)初還在制造。紐克門氣壓機(jī)的熱效率很低，這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí)，在剛被水冷卻過(guò)的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ③紐克門的氣壓機(jī) ? 扇形平衡杠桿左側(cè)的配重將活塞提起，同時(shí)蒸汽進(jìn)入活塞下部的汽缸中。當(dāng)活塞上升到汽缸頂部時(shí)，關(guān)閉進(jìn)汽閥，向汽缸中噴入冷水使蒸汽冷凝 ,形成真空 ,活塞上面的大氣壓力將活塞下壓，提起杠桿左側(cè)的提水泵拉桿，使裝在礦井深處的提水泵將水汲出。因汽缸直徑大于提水泵的缸徑，雖然汽缸活塞上的壓力只等于大氣壓，也可以汲出數(shù)十米深處的水。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ③紐克門的氣壓機(jī) 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ④瓦特的蒸汽機(jī) ? 瓦特研究了紐克門氣壓機(jī)，發(fā)現(xiàn)了氣壓機(jī)需要大量的蒸汽，效率很低， 1765年瓦特終于考慮出一種新方法解決了這個(gè)問(wèn)題，他發(fā)明了可以保持真空的“另外容器”，即冷凝器。 ? 1769年瓦特取得了帶有這種冷凝器的蒸汽機(jī)的專利，并在愛(ài)丁堡建起了第一臺(tái)蒸汽機(jī)。 ? 1775年波爾頓和瓦特合作，成立了波爾頓 瓦特商會(huì)。商會(huì)在伯明翰附近的煤礦制造了推動(dòng)排水泵的蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)的價(jià)格和紐克門式氣壓機(jī)大體相同，但是，其效率卻提高了兩倍。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ④瓦特的蒸汽機(jī) 活塞由杠桿另一端的配重拉升到頂部后，平衡閥關(guān)閉而進(jìn)汽閥打開(kāi)，將蒸汽引入汽缸上端，同時(shí)排汽閥開(kāi)啟使活塞下汽缸部分和凝汽器接通而形成真空，活塞受壓下降，從而拉起提水泵的拉桿?；钊粔旱较露撕箨P(guān)閉進(jìn)汽閥和排汽閥，同時(shí)打開(kāi)平衡閥連通汽缸的上下端，配重遂再次拉起活塞，如此循環(huán)作功提水。為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣，瓦特裝設(shè)了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁，以減少冷凝損失。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ④瓦特的蒸汽機(jī) 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ④瓦特的蒸汽機(jī) ? 商會(huì)接受生產(chǎn)鏜床的維爾金森訂貨，生產(chǎn)推動(dòng)煉鐵爐通風(fēng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)，業(yè)務(wù)擴(kuò)大了，第一次把蒸汽機(jī)用于汲水以外的目的。 ? 瓦特蒸汽機(jī)的汽缸都是用性能超群的維爾金森鏜床精加工的，汽缸質(zhì)量較好，瓦特十分滿意。全國(guó)各地礦山訂購(gòu)的很多，到了 1780年左右，全國(guó)各地已經(jīng)大量使用蒸汽機(jī)。不只是排水用，同時(shí)也作為工廠的強(qiáng)大動(dòng)力而使用，取代了水車，登上了動(dòng) 力的寶座。 工業(yè)革命 ? 3）從大氣壓的發(fā)現(xiàn)到蒸汽機(jī)的完成 ⑤瓦特的其他發(fā)明 ? 1781年瓦特工廠的馬德克提出了有關(guān)“行星齒輪運(yùn)動(dòng)”的設(shè)計(jì)，可以將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置來(lái)使用，活塞一次往復(fù)而驅(qū)動(dòng)軸就會(huì)轉(zhuǎn)兩次。 ? 瓦特又發(fā)明了一種叫作離心調(diào)速機(jī)的裝置，可以解決回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢的問(wèn)題，使這種運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 各種機(jī)床陸續(xù)問(wèn)世了，其數(shù)量也在日益增多，此時(shí)，工廠也猶如雨后春筍般在各地出現(xiàn)了，人類的生活也變得復(fù)雜了。 ? 隨著工廠數(shù)量的增加，機(jī)床的大量生產(chǎn)，就需要提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 ? 另外，由于木制機(jī)床很快就要松動(dòng)，所以，后來(lái)機(jī)床逐漸改成了用堅(jiān)固的金屬制造，提高了機(jī)床的質(zhì)量。為了制造金屬制機(jī)床，如果沒(méi)有高質(zhì)量的工作母機(jī)的話，則是不行的。因此，制造機(jī)床的工作母機(jī)得到不斷改進(jìn)。 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 鋼球車床、弓型車床廣泛地用于加工，使用腳踏式可以使工件往復(fù)旋轉(zhuǎn)，到了 1516世紀(jì)以后，開(kāi)始大量地使用了腳踏式通過(guò)曲軸使軸轉(zhuǎn)動(dòng)的車床，工件可以作連續(xù)運(yùn)動(dòng)。與往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相比，這種加工方法更易于切削。 ①刀具的自動(dòng)進(jìn)給 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 但是，刀具要用手拿著，所以，要想準(zhǔn)確加工十分困難。加工圓棒和螺紋（鐘表和鎖的零件）時(shí)如果用手握刀具，很難加工出合格的工件。 ? 為了解決這些問(wèn)題，人們又考慮出了新的加工方法，制作了一個(gè)支撐臺(tái)固定刀具。 ? 1720年左右俄國(guó)的機(jī)械工納爾托夫制作了這種新型的車床，但是，發(fā)明似乎稍微過(guò)于快了一些。對(duì)于當(dāng)時(shí)的技術(shù)來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有這種實(shí)際要求。因此方案沒(méi)有被采用，也沒(méi)有給當(dāng)時(shí)的制造車床的技術(shù)帶來(lái)任何影響。 ①刀具的自動(dòng)進(jìn)給 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 在瓦特的蒸汽機(jī)里，活塞要在汽缸里動(dòng)作。但是，如果汽缸和活塞之間沒(méi)有間隙的話，就不能靈活動(dòng)作了。然而，精確地切削汽缸，是一項(xiàng)十分困難的工作。 ? 對(duì)于汽缸和活塞之間間隙的漏汽與堵塞，瓦特大傷腦筋。他把破布或者皮子塞進(jìn)間隙里，防止漏汽。但是，十分困難，一塞得過(guò)緊，活塞反而不能動(dòng)作了。 ②維爾金森的鏜床 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 1769年，英國(guó)的斯密頓制作了鏜床，使用水車作動(dòng)力。水車帶動(dòng)的水平軸前端安裝上周圍有刀具的圓板，切削汽缸的內(nèi)側(cè)，用繩子拉動(dòng)汽缸進(jìn)行進(jìn)給。加工后的汽缸內(nèi)孔不是一個(gè)真正的圓型，還要手工研磨精加工，有時(shí)蒸汽機(jī)常常出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象，十分令人棘手。 ②維爾金森的鏜床 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 后來(lái)，英國(guó)的維爾金森改進(jìn)了斯密頓的鏜床。將刀具安裝在支承兩端的一根粗軸上，這根軸貫通汽缸的中央，旋轉(zhuǎn)這根軸，再使汽缸動(dòng)作，就可以切削其內(nèi)面。汽缸的直徑為 50英寸（約127CM）其誤差為十六分之一英寸左右（約 ） 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 由于瓦特委托維爾金森加工汽缸，蒸汽機(jī)比以前大幅度提高了效率，動(dòng)作十分靈活了。在這以后的大約二十多年的時(shí)間里，瓦特制作的蒸汽機(jī)的全部汽缸都是維爾金森加工制作的。因此，瓦特的蒸汽機(jī)也能正常地動(dòng)作了，這也是和維爾金森等人的努力分不開(kāi)的。 ? 維爾金森不僅制作了鏜床，還制作了蒸汽錘、軋機(jī)、造幣用軋機(jī)、煉鐵爐等多種機(jī)械和裝置，完成了多項(xiàng)在英國(guó)重工業(yè)史上重要的發(fā)明。 ②維爾金森的鏜床 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 1780年，英國(guó)的莫茲利制造了高質(zhì)量的螺紋切削車床，該車床是全金屬制，長(zhǎng) 36英寸，刀具安裝在刀架上，該刀架和一根絲桿相嚙合，可以左右移動(dòng)。這樣，刀具就完全脫離了人的手，成了機(jī)床的一部分。 ? 最初制作的車床，需要準(zhǔn)備幾根不同螺距的絲桿，切削螺紋時(shí)，每次都要換上合乎螺距的絲桿。后來(lái)，改換成齒輪，這樣，絲桿就可以按各種速度轉(zhuǎn)動(dòng)了，即使不交換絲桿，也可以進(jìn)行各種螺距的螺紋切削了。 ③莫茲利的帶有進(jìn)刀裝置的車床 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 莫茲利的全金屬制帶有進(jìn)刀裝置的車床，是今天車床的鼻祖，是一項(xiàng)十分重要的發(fā)明。所以，這臺(tái)車床至今仍然保存在倫敦的科學(xué)博物館里。 ③莫茲利的帶有進(jìn)刀裝置的車床 工業(yè)革命 ? 4）機(jī)床的發(fā)展 ? 由于帶有進(jìn)刀裝置車床的完成，制作機(jī)械和加工部件就不需要熟練的技術(shù)了，只要稍加學(xué)習(xí)，任何人都可以很容易地加工出合格的零部件來(lái)，因此使機(jī)械制造業(yè)獲得了很大的發(fā)展。 ? 人們后來(lái)又把這種裝置應(yīng)用到其他機(jī)床上，相繼出現(xiàn)了轉(zhuǎn)塔車床、龍門刨床、磨床等機(jī)床，機(jī)械技術(shù)得到了進(jìn)一步地發(fā)展。 ? 在英國(guó)的機(jī)械技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，莫茲利的工作起著指導(dǎo)性的作用。因此，也可以說(shuō)該工廠是英國(guó)的機(jī)械技術(shù)學(xué)校。在莫茲利工廠勞動(dòng)過(guò)的工匠中，后來(lái)有很多人成了優(yōu)秀的機(jī)械技師。 ③莫茲利的帶有進(jìn)刀裝置的車床 工業(yè)革命 ? 5）莫茲利的學(xué)生們 ? ①約瑟夫 克萊梅特 ? 克萊梅特開(kāi)始在布拉馬工作，后來(lái)轉(zhuǎn)到莫茲利的工廠，在那里當(dāng)制圖主任，不久，自己又獨(dú)立建立了工廠， 1825年開(kāi)始生產(chǎn)龍門刨床。按照克萊梅特的設(shè)計(jì)，這種龍門刨床的車身通過(guò)齒輪和齒條可以動(dòng)作。 ? 克萊梅特還熱心研究了切削螺紋的問(wèn)題，為了加工出精密的螺紋，他制作了切削外螺紋的板牙和切削內(nèi)螺紋的絲錐，這樣，不使用機(jī)床就可以極其容易地加工出螺紋了。 工業(yè)革命 ? ②理查德 羅伯茨 ? 羅伯茨二十歲時(shí)在維爾金森工廠干活，學(xué)到多種機(jī)械技術(shù)。以后，他又轉(zhuǎn)到莫茲利的工作，干了兩年的車工、裝配工。 1814年，在曼切斯特自己建立了工廠。 ? 1817年，他制作了新型車床，在主軸箱上安裝了背輪，在往復(fù)臺(tái)上安裝了自動(dòng)停止裝置。 ? 此外，他還制作了最早的龍門刨床，現(xiàn)在還保存在南劍盛頓博物館里。 ? 他還制作了各種齒輪，如傘齒輪，平齒輪、蝸輪等，改進(jìn)了“走錠精紡機(jī)”。 ? 5）莫茲利的學(xué)生們 工業(yè)革命 ? ③詹姆斯 納斯密斯 ? 納斯密斯少年時(shí)代在其父親的工廠學(xué)到蒸