“书虫”的工程师之旅

书虫劳谦

书虫劳谦 发表于 2013-5-9 22:55
接楼上的话题，让我们来谈谈蒸汽机的改良过程，解析一下瓦特改良蒸汽机中的几个细节：

    1763年 ...

         当然，在瓦特改良蒸汽机的早年制造过程中也出了很多笑话或今天看来很荒谬的事：

     由于“波尔顿—瓦特”商号没有足够的财力垄断蒸汽机的制造，只能提供图纸，授权、监督一些机器制造商来代加工。这些早期的机器制造商缺乏熟练的工程师，他们只能雇佣一些铁匠、修造轮子的工匠和木匠凑在一起定制自己需要的蒸汽机。其中的杠杆、轴、齿轮都是由工匠在各自的铁匠铺和机械作坊手工里分开制造，在把零部件装配起来时，常常“惊讶地”发现某些零部件不配套。瓦特在格拉斯就发现，即使找到最好的工人制作气缸，其直径误差也达３/８英寸，结果组装蒸汽机的工人常常抱怨：活塞与气缸之间不是紧得不能活动自如，就是间隙太大，不知要花多少功夫才能使活塞与气缸配合好，有时只能用毡、纸、油布等把活塞与气缸之间的间隙塞严。还有部分零件的工艺由于用铁难以制作，只能使用硬木代替，也严重影响了蒸汽机的安全使用。 （此时还没有“互换性”的概念）

     不过这些早期机械制造过程的难堪事也直接导致了一系列金属切削加工机床的诞生！

     1794年，在一家叫约瑟夫 布拉默的制锁工厂工场里，工场的领班亨利 莫兹利为了提高锁的精度和加工速度，发明了一套叫“移动刀架”的工具：他把车床全部用铁制造，利用蒸汽机做动力，将刀具和材料固定在刀架上，通过手柄控制刀具旋转、平移，达到对材料进行精密加工的效果。

        1797年，“精益求精”的莫兹利又对他的机床作了改进，从而可以把螺纹加工的精度“更上一层楼”控制到±0.0001英寸。之后随着另一些发明家又陆续发明了刨床、铣床、钻床、冲床和压力机，用于对金属进行研磨、镗孔、开槽、钻孔、转动或切削等加工的机械化操作。有了这些精密的加工机床问世，机器部件终于“脱胎换骨”可以实现标准化，甚至可以为已经销售出去的机器生产出替换的零件（备品、备件市场的出现）。

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         上传两张培训现场的照片，体验一下现场氛围：

        共同绘制《电风扇开发制作流程》

        三现主义的杰作----培训现场一个蓄能器的解剖。

书虫劳谦

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       1776年注定会成为一个值得纪念的年份！美国《独立宣言》在这一年颁布！，同年于格拉斯哥 詹姆斯 瓦特揭开了他第一台商业冷凝蒸汽机模型的面纱----成了伟大工业革命的一个支点！而几天后，在同一座城市里，亚当 斯密出版了他的《国富论》，这本书后来成了大西洋两岸新经济时代的奠基石！

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       内燃机的发明：

汽车发源于德意志。
        应该说1870-1871年的普法战争，最终德国的胜利极大地刺激了德国国内工业的发展（时获50亿法郎赔款）----当然这个世界上也有“其它国家”是主动不要战争赔款的。17世纪中叶德国“奥拓团队”的出现简直就是上天给人类工业文明的一大馈赠！

     

1866年德国工程师（Nikolous Otto）发明了活塞式四冲程奥托发动机。1883年戴姆勒（Gottlieb Daimler）研制出了立式单杠内燃机，从而奠定了他摩托车之父的地位。

1885年卡尔·奔驰将一台二冲程发动机装在一辆三轮车上，从而发明了世界上第一辆汽车。1886年戴姆勒制造了世界上第一辆真正实用的四轮汽车，这辆汽车实际上是他为妻子准备的生日礼物。

尽管卡尔·奔驰和戴姆勒几乎同时宣布了汽车的发明，但有据为证的只有奔驰于1886年1月29日向德国帝国专利局申请的专利因此1886年1月29日被公认为是世界上首辆汽车诞生日。号码为37435的专利证书也是世界上第一张汽车类专利证书。

1894年德国人（Rudolf Diesel）发明的柴油发动机。1926年戴姆勒·奔驰公司制造了世界上第一台柴油发动机汽车-奔驰260D型。

   

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        在美国，首先尝试“互换性”概念生产枪支机械的伊莱 惠特尼。他一生中还有一项伟大的发明--轧棉机（1791年），据说这只有用10天时间就发明出的机器，却彻底改变了美国南方的命运（促进了棉花的生产与奴隶的引进）。1791年，全美国的棉花产量为4，000包，而1801年却达到了惊人的100，000包，轧棉机使劳动生产率提高了50倍。到1810年超过20万的非洲人被贩卖到美国南方沦为奴隶， 期间也极大刺激了英国本土的棉纺织业。

        惠特尼发明扎棉机的灵感有个很浪漫的故事，他曾注意过，猫隔着篱笆伸出爪子去抓一个小鸡只能抓到一爪子的鸡毛--这样就演绎出了铁丝梳齿的过程。

iexfl

先顶起来，楼主可否把授课课件共享，如果可能建议到YY语音课堂开个语音课程，大家一起听一下楼主的分享~我报名了~

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        谢谢iexfl的支持,  该课程目前正在第二轮的讲课实践中，还存在很多需修改与调整的地方，到时“丑媳妇总会见公婆”的。“书虫”在此先卖个关子喽！

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       19世纪后半叶， 汽车工业蓬勃发展的背后，其实还有一段工业背景资料需要铺垫一下。
       1831年，法拉第发现电磁感应现象。
       1866年，西门子发明自激式发电机。
       1870年，格拉姆发明电动机（源于一次世博会上意外的接错发电机输出线，人们意外地发现其实动能与电能在磁场中的转换是可逆的）。
      
        而1870年后，英法两国则凭着早年积聚的经济、技术实力开始去五大洲掠夺资源与原材料，英国直接发起了鸦片战争。就在这个历史空隙，德国与美国便登上了历史舞台，并后来居上。

书虫劳谦

       继续汽车的发明历程（分享一些小掌故）：

    汽车（Automobile）英文原义是自行车，在日文里也称为自行车，汽车（日文义）很有趣是火车的意思。

       在法国原先的自行车品牌“标致”“雷诺”“潘哈德”均闻风而动，转产做起了汽车，并从1894年起，开始搞汽车比赛（巴黎--里昂126公里）---汽车一级方程式赛的起源。

       而轮胎品牌“米其林”公司，自1900年开始每年发布专刊《米其林指南》---提供面向驾车族的地图、旅馆与饭店信息。114年来从未停刊过，每年一版，小红书风靡全球。今天我们熟知的宾馆定级的“星级”体系就来源于此。

       而同期，汽车业在英国的遭遇，可谓是冰火两重天？

书虫劳谦

      1865年颁布的“红旗法令”---不可理喻的限速令（汽车在农村公路<6公里/小时；汽车在城镇公路<3 公里/小时）。虽然这很好地维护了英国绅士的风度，能悠闲体面地驾马车携娇夫人去郊区庄园品葡萄美酒，但对汽车工业在英国的发展却制造了可怕的障碍。

    就这样，在小红旗的挥舞下（城管人员在路口的限速指挥），英国逐步沦入为欧洲二流的铁匠铺。