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瓦特的发明过程

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瓦特的发明过程_第1页
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瓦特的发明过程,第四组,发明历史实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人公元一世纪,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,只能用于煤矿排水重大革新1764年瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,自己对这种机器发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,于1769年获得专利权他还使蒸汽缸与外界绝缘,又于1782年发明了双动发动机连同一些较小的革新一起,这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍实际上效率的提高意味着一台华而不实的装置与一台有巨大工业价值的机械之间的差别1781年,瓦特还发明了一套齿轮,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增多发明过程1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低,浪费原料以后,瓦特开始思考改进的办法直到1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。

在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使他们既能连通又能分开这样,既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗,据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机,但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机,甚至四处漏气,无法开动尽管耗资巨大的试验使他债台高筑,但他没有在困难面前怯步,继续进行试验 从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显著提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展就是说,瓦特的这 种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。

由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮,这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时,多消耗了不少能量这样,蒸汽机的效率不是很高,动力不是很大为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究,他发现,他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同两者的蒸汽都是单项运动,从一端进入、另一端出来他想,如果让蒸汽能够从两端进入和排出,就可以让蒸汽即能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动那末,他的效率就可以提高一倍1782年,瓦特根据这一设想,试制出了一种带有双向装置的新汽缸由此瓦特获得了他的第三项专利把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽,这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃通过这三次技术飞跃,纽可门蒸汽机完全演变为了瓦特蒸汽机The end…,。

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