第二章 第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移

《第二章 第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二章第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移英国的技术革命和产业革命蒸汽机和产业革命纺织技术——工业革命的源头英国的产业革命开始于纺织邓机械化。英国的棉纺织是17世纪从荷兰引进的，最初它是一个新兴幼稚的行业，在国内市场上受到到垄断地位的传统毛纺织业的排挤，在国际市场上则受到印度有悠久历史的质优价廉的产品的激烈竞争。棉纺织业包括纺纱和织布两个部门。1733年英国钟表匠凯伊（J.Kay,1704—1774）发明了飞梭，使织布效率提高了一倍，并使布面加宽。结果纺纱与织布不协调，长期发生“纱荒”。曾当过木工的织布工人哈格里沃斯（J.Hargreaves约1720—1

2、778）发明了竖锭纺车，以他女儿的名字命名为“珍妮机”并于1770年登记了专利。消除了纺纱和织布的瓶颈，成了产业革命的火种。珍妮机劳动的纱锭日益增多，使人力作为动力越来越困难，水力纺纱机应运而生。1769年理发师阿克赖特发明了视力纺纱机，生产率提高了10倍。如此动力问题引起广泛的关注。钢铁产业的进步英国的钢铁产业和纺织产业的发展领是同时的，但在技术上却表现出不同的特点。冶金工业的变革是因化学发明而推动的。英国是个铁矿和煤贮量丰富的国家，但由于煤中含有硫化物，燃烧时就会挥发出来，高温下铁矿石与硫化物相互作用最后得不到较纯的生铁，且易碎，不能进一步加工，所以炼铁当

3、时主要用木材，这样就破坏了森林。1709年，达比（A.Darby,1677—1717）发明了先将煤烧成焦炭然后炼铁的方法，后来他的儿子改进了制造焦炭的方法，这样人们开始普遍采用煤做燃料炼铁。这使得英国生铁产量不断大幅度提高。1784年，科特取得“搅拌式炼铁法”专利。1789年，科特由于涉及一项债务纠纷，他的专利被公布于世。1740年，钟表匠亨茨曼因为买不到好钢做钟表的发条，便开始研究制造钢铁的方法。到1750年获得成功。蒸汽机的发明和改进近代蒸汽动力技术的产生,主要源于当时的社会生产的直接推动和当时的实验科学的长期孕育。英国资产阶级革命为资本主义的发展扫清了道

4、路，在工厂手工业的迅速发展中，社会需要促使了早期蒸汽机的问世。在十六世纪末和十七世纪初，包尔塔进行了蒸汽压力实验，托里拆利和巴斯噶等进行了大气压力实验，那末格里凯进行了真空作用实验。这三大实验基础的相继形成，使人们得以从实验上开始认识蒸汽、大气和真空的相互作用。而这些重大的实验成果也就为早期蒸汽动力技术的产生奠定了牢固的实验科学基础。　　最先把蒸汽动力技术的设想付诸实施的，是法国著名物理学家、工程师巴本（DenisPapin1647-1712）。从1674年开始，巴本即致力于蒸汽泵的实验设计。经过一段时间的实验研究与理论探索，他从欧洲当时的炼铁场广泛使用的那种

5、活塞式风箱中受到启发，认为有可能把风箱变为汽缸，而把风箱中的活塞变为汽缸中的活塞。在实验时，他先将汽缸的底部注入少量的水，再把汽缸放到火上加热。当汽缸内的水沸腾后，蒸汽即推动活塞慢慢上升；然后，又把火从汽缸下抽掉，汽缸内的蒸汽即慢慢冷凝。由于蒸汽的冷凝，汽缸内产生真空，在大气压力的推动之下，活塞又慢慢下降。通过这一实验，使巴本认识到，利用蒸汽压力、大气压力、真空作用的交互作用，完全可以推动汽缸内的活塞及其活塞杆作往返的直线运动。而这种运动所产生的机械动力可以带动其他机械的运动。在发明带有活塞的蒸汽泵之后，考虑到蒸汽压力大可能会使汽缸爆炸，巴本又在1680年发明

6、了安全阀。这样，第一台可以把热能转变为机械能的实验型的蒸汽泵，就于1680年在英国试验成功了。　　继巴本之后，在近代蒸汽动力技术的发展中作出重要贡献的是英国机械工程师赛维利（T.Savery1650-1715）。赛维利的蒸汽泵的设计原理源于包尔塔的蒸汽力原理。他的蒸汽泵的主要构件，是汽缸与锅炉。赛维利的汽缸与巴本的汽缸很不相同。赛维利的汽缸未采用活塞，只是在其中接有吸水管、排水管和进汽管。当蒸汽从锅炉经过汽管进入汽缸后即使这部分蒸汽冷却，而冷却后造成的真空就把矿井中的水从吸水管中吸进来，此时再将蒸汽注入汽缸，这部分进入汽缸的蒸汽所产生的压力就把水从排水管中排放

7、出来。后来，赛维利研究了巴本的蒸汽泵，在他的蒸汽泵中也采用了安全阀。1695年，赛维利制造出了几台这样的蒸汽泵。这是近代蒸汽动力技术的第二次突破。　　后来，纽可门研究了赛维利蒸汽泵，他认为赛维利蒸汽泵有两大缺点。一大缺点是热效率太低。纽可门在设计上作了重要革新：他不让冷却水直接进入汽缸，而是把冷却水通过一个细小的龙头向汽缸内进行喷溅。另一大缺点是赛维利蒸汽泵基本上还是一种水泵，而不是典型的动力机。针对这一点，他在赛维利蒸汽泵中引入了巴本的活塞装置，这样蒸汽压力、大气压力和真空即可在交互作用下推动活塞装置，蒸汽压力、大气压力和真空即可在交互作用下推动活塞作往复式

8、的机械运动。而这种机械运动一旦传递出去