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关注:121 2015-07-10 10:24

世界机械发展史

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世界机械发展史
最高建筑迪拜塔,从工业革命时大家惊呼的蒸汽火车到现在动   从古至今,从金字塔建造时的简单机械滑轮到目前世界辄突破400公里的高速铁路,从莱特兄弟的第一次人类起飞到现今外太空的探索。世界发生了翻天的变化,这一切都与我们的机械发展密切相关。机械的飞速发展给人们带了的福音毋庸置疑,与此同时,副作用也接踵而至。那么,我们究竟应该采取怎样一种态度来正视世界机械的发展呢?机械的发展又是怎样由来的呢?
一、基础技术发明的时代:
大约公元前三千年左右,埃及的凯奥普斯法老修建了巨
大的坟墓——金字塔。这座金字塔是用巨石堆积而成的,每块巨石最轻的也有三吨,最重的达三十吨,金字塔十分庞大,其高度为140米,面积为50公顷。看来这些巨石是从尼罗河对岸开凿并搬运过来的,为搬运这些巨石修筑道路就花费了十年的时间,十万名奴隶花费了三十年的时间才建成了这座金字塔。往高处提起重物,滑轮是十分有效的。但是,其提升的高度有限,不能往过高的地方提起重物。象金字塔那样,将巨石提升到一百米以上的高度,还需要另外想一些办法。
为搬运这些巨石,奴隶们利用了斜面原理。所说的斜面原理,就是通过倾角的大小,可以调整沿着斜面移动物体时的力的大小,修建金字塔时,为了向上提升石块,可能也利用了斜面。将这种斜面缠在圆筒上则是螺旋。至于螺旋何时由谁发明,现在还不太清楚,据说是人们看到藤状植物缠住树木,其后树木长大了,被缠绕的部分变细而想出来的。也有人说是,人们看到粘土层层卷起树木,也可以成为螺旋状,于是从这里得到启发,才发明了螺旋。
上述的杠杆、车轮、滑轮、斜面和螺旋,自古以来被称为五种简单的机械。即使是今天,这些简单的机械作为机械技术的基础仍占有极其重要的地位。
随后,人们的机械发展就开始了,制粉机和水车、罗马型水车、机械钟、车床、印刷术接踵而至。随后,人们就迎来了自己里程碑式的时刻,工业革命。操作织布机械是一项十分繁重、而且又费时间的劳动,即使一个人从早到晚地操作这种机械,只能织出极少量的布来。为使绕着纬线的梭从右往左,从左往右穿过经线之间,则需要用两手交替投递织梭只要用手投梭,就不能织出宽幅的布来。因此,1733年,英国的呢绒制造工约翰凯伊对织布时的投梭进行了改进,制造出一种十分出色的飞梭。这也就引发了工业革命的序幕,随后怀特鲍尔发明了滚筒、哈格里沃斯的珍妮机、阿克莱特的水利纺纱机、科伦普特的走锭精仿机、塞维利的蒸汽机、妞克门的气压机等等。瓦特的蒸汽机这就是在这个时候诞生的1765年,瓦特用管将装有蒸汽的汽缸和其他容器连接起来,如果抽空该容器内的空气的话,气缸内的蒸汽就会流到这个另外的容器内。而且,如果冷却这个容器的话,蒸汽就在这里凝结。这样,好不容易加热的汽缸就不需要再冷却了,一定会提高效率,装置也能动作了。因此,瓦特就发明了可以保持真空的“另外的容器”,即安装上了冷凝器。这样,为了更有效地利用蒸汽所具有的热能和使活塞动作,他又进行了改进,不只是利用气压,同时还利用了蒸汽的力量。直到1838年内燃机的问世,蒸汽机才逐渐走出了历史舞台。而之后戴姆勒和狄赛尔的发动机将这一发明推向了新的高度。1832年皮克西在巴黎公开了第一台永久磁铁性发电机、1837年,莫尔斯成功将信号传到16公里以外的地方,这种信号今天仍被使用着、1876年贝尔发明了电话、1881年,在巴黎展出了爱迪生的白炽灯、1879年西门子为煤矿制作的电气机车行驶了、1883年,电动汽车出现在巴黎街头。随着汽油机车的改进,电动汽车也逐渐的销声匿迹了。而再一次被人们提出来则是二十世纪后半期,因为汽油汽车的排气有毒性成了一个大问题。
二、技术应用的时代
很快,工业革命的硕果就被广泛的应用于人们生活中的
各个细节。美国率先发明了高速钢作为机床的刀具,计算尺、科学管理法等也相继出现。当然,正如伟人所说,任何新技术的产生必然现在军事领域得以应用。机械的发展也不例外,机械的飞速发展同时加快了武器的进步。1835年,美国的柯尔特改进了过去一直压单发子弹的手枪,在圆筒上钻出莲根状的孔,孔里压上子弹,当打完一发后该圆筒就自动旋转,接着可以连续发射,制成了连发式手枪。在1846年对墨西哥的战争中,这种连发式手枪发挥了威力。因此,委托柯尔特工厂制造连发式手枪的合同接踵而来,使柯尔特迎接不暇。在美国,机械发展也从未停止,19世纪美国开始大量生产来福枪,并在1877年发明后装式来福枪。
之后,铣床,自动机床,磨床相继问世。制造业逐步完善。人们一讲到汽车,一定会想到福特。作为生产技术的负责任人,福特启用了福兰达斯和锁链森,同时开启用了奴德森等人。福特向这些技师说明了自己的意图,指示他们研究改进生产技术。
这样,福特就开始了大批量生产汽车。1908年三月,福特向世界各地的福特销售店声明说:“今后,汽车的型号只有一种,进行大批量生产,并准备降价。”这样,制造出来的汽车就是T型福特汽车,该车的发动机是四缸二十马力。随着大批量汽车的产生,机械制造走向了电子化,自动化、计测化。甚至于在后来的1970日本展出了第一个机器人。这也标志着我们机械时代已经基本达到了预想的高度。
联系现在的生活,机械的发达随处可见,地铁,高铁,轻轨,超音速飞机,甚至于汽车都已经可以达到三四百公里。航空航天领域的发展更是不用赘言,人类在一步步的走向现代,走向高端,走向科技。但是,机械基本完善的我们是不是有理由享受这一切带给我们的好处呢?我们是不是还应该有什么担忧呢?
三、对于人类文明的思考
进入二十世纪后,由于合成化学技术的发展,成功的制
造出了自然界里没有的新物质。进入二十世纪后半叶,人们开始大量生产并使用了这些物质,此时可以叫做第五次革命。也就是说,人类这一物质作为自然界中的一个成员经过几亿年这一漫长的岁月而形成。对于这一长期间的历史存在来讲,异质的人工合成物质在二十世纪后半期以后的极短的时间里大量地出现在我们的周围,而且,也进入了我们的体内。这些新型合成物质的迅速泛滥,开始给我们人体带来了严重的影响,也有人在担心,如果这样发展下去的话,人类的生存不是面临着危机吗?我就是其中的一个人。
人类具有这个地球上其他生物所没有的语言,又使用了工具,还有文化,建筑起了自己的文明。到目前为止在这种前提下,发明了多种技术,技术工作者起了极其重要的作用。想使这种高度发展起来的机械文明倒退,也是难以办到的。
决定我们人类将来命运的仍然是技术。从这种意义上来说,技术工作者的责任是极其重大的。
作为将来做机械的我们,在完成第六次革命时,我们是不是做好了准备?我们是不是在可持续发展的原则上进行的革命?但是,不可否认的是机械的飞速发展的确给我们带来了极大的便利,我相信,通过我们的智慧,知识头脑,一定会权衡好利弊,共同创造人类文明,建设地球村。
参考文献:《世界机械发展史》  机械工业出版社  [日]  中山秀太郎  著
石玉良 译 1986年8月
《机械工程概论》 北京理工大学出版社   郭腾飞   2008年5月

 
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