请访问最新网址:m.xlawen2.com
会进步的距离,完成了工业革命的西方国家,打开了亚、非、拉落后国家的大门,把整个世界纳入了资本主义的商品经济体系。
新的纺织机器
18世纪中叶,英国战胜了西班牙、荷兰和法国,成为了新的海上霸主,取得了大量的殖民地。这也就为英国的资本主义展提供了无数廉价的工业原料和广阔的工业品销售市场。
由于国内外市场的迅速扩大,对工业品的需求大大超过了手工工场所能生产产品的数量。因此,资本家们迫切需要生产技术变革。
棉纺织业率先变革。因为在英国占领印度之后,大量的印度廉价棉布被贩卖到英国。英国的纺织工场主们为了生存,就不得不想办法改进生产技术,降低生产成本。
这些有利条件使得棉纺织业中出现了一系列技术创新及新的纺织机器的明。1733年机械工约翰?凯伊明飞梭。从前织工用手来回掷梭子,劳动强度大,效率低,而且因手臂长度有限布面不能太宽。飞梭实际上是安装在滑槽里带有小轮的梭子,滑槽两端装上弹簧,使梭子可以极快地来回穿行,布面也可以大大加宽。
之后的一些新明,如理查德?阿克赖特的水力纺纱机(1796年)、詹姆斯?哈格里夫斯的多轴纺纱机(1770年)和塞缪尔?克朗普顿的走锭纺纱机(1779年)是十分出色的。水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱;多轴纺纱机能同时纺8根纱线,后来是16根纱线,最后为100多根纱线;走锭纺纱机也称为“骡机”,因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。所有这些新纺纱机很快就在生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。
后来,一位名叫埃德蒙?卡特赖特的机械师在水力纺纱机和骡机的启下,于1785年明了一种由马驱动的动力织机(1789年以后改由蒸汽驱动)。虽然这种新明物制作粗陋,在商业上无利可图。但是,经过20年的改进之后,其最严重的缺点得到了纠正。到19世纪20年代,这种动力织机在棉纺织工业中基本上已取代了手织织布工。
詹姆斯?瓦特和蒸汽机
詹姆斯?瓦特(1736~1819年)是英国著名的明家,是工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。这种蒸汽机以后又经过一系列重大改进,成为了“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。瓦特开辟了人类利用能源的新时代,标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的明家,把功率的单位定为“瓦特”。
46.工业革命时期(2)
实际上瓦特并不是第一个明蒸汽机的人。公元1世纪,亚历山大?希罗曾设计过类似的机器。1698年,汤姆斯?萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯?牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低,只能用于煤矿排水。
1764年,瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,就对这种机器生了兴趣。瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室,并于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘,又于1782年明了双动动机。连同一些较小的革新一起,这些明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。1781年,瓦特还明了一套齿轮,从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动,这套齿轮使蒸汽机的用途更加广泛。瓦特又明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器(1788年)、压力计(1790年)、计数器、示功器、节流阀以及许多其他仪器。
瓦特本人没有很好的经商头脑。但是他在1775年同一个非常能干的商人、工程师马娄?布尔顿合股成立了瓦特—布尔顿公司。该公司生产了大量的蒸汽机,他们俩也都成了富翁。
1800年,瓦特的专利与布尔顿的合作到期,他于同年退休。但他们的合作延续到下一代,马修?布尔顿与小詹姆斯?瓦特继续合作,同时吸收了威廉?默多克为合伙人,保证了公司的持续成功。
瓦特退休后曾与他的第二任妻子到法国与德国旅行,并且在威尔士购买了一所住宅。1819年8月25日,八十三岁的瓦特于英国斯塔福德郡汉兹沃斯的家中去世。
汽船和火车
纺织工业、采矿工业和冶金工业的展引起对改进过的运输工具的需要,这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。朝这方向的最重要的一步是在1761年迈出的;那年,布里奇沃特公爵在曼彻斯特和沃斯利的煤矿之间开了一条长7英里的运河。曼彻斯特的煤的价格下降了一半;后来,这位公爵又使他的运河伸展到默西河,为此耗去的费用仅为陆上搬运者所索取的价格的六分之一。这些惊人的成果引起运河开凿热,使英国到1830年时拥有2500英里的运河。
与运河时代平行的是伟大的筑路时期。道路起初非常原始,人们只能步行或骑马旅行;逢上雨季,装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。1850年以后,一批筑路工程师——约翰?梅特卡夫、托马斯?特尔福德和约翰?麦克亚当明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路的技术。乘四**马车行进的速度从每小时4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜间旅行也成为可能,因此,从爱丁堡到伦敦的旅行,以往要花费14天,这时仅需44小时。
1830年以后,公路和水路受到了铁路的挑战。这种新的运输方式分两个阶段实现。先出现的是到18世纪中叶已被普遍使用的钢轨或铁轨,它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。据说,在轨道上,一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车,一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。这方面的主要人物是采矿工程师乔治?斯蒂芬孙,他先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1830年,他的机车“火箭号”以平均每小时14英里的速度行驶31英里,将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。短短数年内,铁路支配了长途运输,能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年,英国已拥有500英里铁路;到1850年,拥有6600英里铁路;到1870年,拥有15500英里铁路。
蒸汽机还被应用于水上运输。从1770年起,苏格兰、法国和美国的明者就在船上试验蒸汽机。第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特?富尔顿建造的;他曾前往英国学习绘画,但是与詹姆斯?瓦特相识后,转而研究工程学。1807年,他使自己的“克莱蒙脱号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机,它溯哈得孙河面上,行驶150里,抵达奥尔巴尼。其他明者也以富尔顿为榜样,其中著名的有格拉斯哥的亨利?贝尔,他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。早期的汽船仅用于江河和沿海的航行,但是,1833年,“皇家威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。5年后,“天狼星号”和“大西方号”汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋,行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年,塞缪?肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线,预先宣布轮船到达和出的日期。肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离的、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。到1850年,汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船,并开始成功地争夺货运。
47.工业革命时期(3)
法拉第现电磁感应
1820年奥斯特现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题。1822年阿喇戈和洪堡在测量地磁强度时,偶然现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后。电磁阻尼和电磁驱动是最早现的电磁感应现象,但由于没有直接表现
>
(本章未完,点击进入下一页)