瓦特出生在英國的格林諾克。因為家裏窮,他沒有機會上學。他先是在壹家鐘表店當學徒,然後在格拉斯哥大學當儀器修理工。瓦特聰明好學。他經常抽時間去聽教授們的講座。再加上他整天擺弄那些樂器,見識也不淺。
1764年,格拉斯哥大學收到壹臺紐科門蒸汽機需要修理,任務交給了瓦特。瓦特修好後,看看他有多努力,就像壹個老人氣喘籲籲,負重行走,感覺很真實。
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應該改進。
他註意到主要問題是缸體每次隨蒸汽忽冷忽熱,忽冷忽熱,浪費了大量熱量。能不能保持低溫,活塞照常工作?於是他自費租了壹個地窖,收集了幾臺報廢的蒸汽機,決心造壹臺新機器。
從此,瓦特整天擺弄著這些機器,兩年後,他終於有了新的面貌。但是試著點火的時候,缸裏漏的到處都是。瓦特盡力用毛氈和防水油布把它包起來。幾個月過去了,他還是沒能解決這個問題。
壹天,他蹲在缸前觀察漏氣的原因。他不小心帶著熱氣沖了出去。他慌忙躲開,右肩又紅又腫,就像被熱刀割了壹樣,難受極了。他真的很沮喪。這時,是他的妻子給了他勇氣,她的鞭策激起了她繼續研究的雄心。
他回到地下實驗室,再次瀏覽過去的數據,振作精神,繼續工作。累了就壹直讓爐子燒壹壺水,喝茶。壹天,在喝茶的時候,他看著移動的壺蓋。他看著爐子上的壺和手裏的杯子,突然有了靈感:茶要涼了,倒進杯子裏;如果蒸汽是冷的,為什麽不把它“倒”出鋼瓶呢?
考慮到這壹點,瓦特立即設計了壹個與汽缸分離的冷凝器,熱效率提高了三倍,而用的煤只有原來的四分之壹。這個關鍵地方壹突破,瓦特頓時覺得前途壹片光明。他去大學問布萊克教授壹些理論問題,教授把他介紹給發明鏜床的技術員威爾金。技術人員立即通過鏜孔炮管的方式制作了氣缸和活塞,解決了最麻煩的漏氣問題。
1784年,瓦特的蒸汽機裝上了曲軸和飛輪,活塞可以被從兩邊進來的蒸汽連續驅動,閥門不用人力調節,於是世界上第壹臺真正的蒸汽機誕生了。
2.富爾頓
富爾頓(1765—1815)17、18世紀,北美大陸被勞動人民開發了壹百多年。許多工業都有了很大的發展,特別是北方的煉鐵和造船。當時美國的鐵路運輸業還沒有發展起來。但在富爾頓的生活中,水上交通相當發達。不僅國際交通,國內交通也在很大程度上依賴於水運。18世紀中期,美國獨立前,造船噸位已經達到英國的壹半。隨著工農業的迅速發展,迫切需要改革舊的交通工具,特別是承擔著巨大運輸量的水上交通工具。正是這樣壹種迫切的社會需要和當時的社會生產力和生產技術水平所提供的條件,發明了壹種由蒸汽機推動的新型船舶——汽船。
羅伯特·富爾敦是這種汽船的發明者。他父親是英國人,1730移民美國。1765 165438+10月14富爾頓出生在家鄉小不列顛的壹個農場裏。他們家的情況壹直不好。富爾頓九歲時,他的父親去世了。今年他開始入學。他的課外活動集中在機械車間。十四歲時,他在壹位槍械師傅的指導下制作了壹把氣槍。從槍匠那裏,他學會了實驗的方法。富爾頓十七歲去費城,開始獨立謀生。他為機械工廠設計車輛和繪制機械圖紙。後來,我因繪畫結識了費城科學家富蘭克林和瓦特。富爾頓此時在繪畫方面打下了良好的基礎,這為他日後的研究經費創造了必要的條件。為了進行深入的科學研究,他不斷學習文化和理論。他學習法語、德語和意大利語、高等數學、化學、物理和透視畫。他邊工作邊自學,擠時間學習必要的基礎知識。為了研究制造汽船,早在1793之後,他就做了很多關於機器、槳、船的草圖,研究總結了前人制造汽船的經驗教訓。他覺得有很多技術問題需要解決,比如噸位功率比,船體長寬比,槳的大小。要解決這些問題,必須通過實驗。1803 65438+10月9日,富爾頓在巴黎開始蒸汽驅動船模試驗。每壹次測試,他都認真做了壹個表格進行對比。經過九年的試驗,他終於從實踐中獲得了壹些必要的技術數據。最後,1807年8月9日,汽船“克萊門特”號建成。17年8月,富爾頓親自駕駛它在美國哈德遜河航行。汽船每小時行駛四英裏。經過多次航行,汽船運行相當穩定,航行正常。(紐約到奧爾巴爾距離150英裏,汽船上行32小時,下行30小時,平均時速5英裏)。後來富爾頓把克萊門特號開到紐約的碼頭進行裝修,增加了壹些設備,改善了船上的條件,讓乘客更加舒適。經過多次改進,克萊門特號的速度逐漸增加到每小時六到八英裏。1809年,富爾頓建造了方便載客載貨的第壹艘渡船“約克與傑賽”。他壹生中建造了十七艘汽船。汽船成功地橫渡了大西洋。此後,汽船不僅廣泛用於內河和沿海航線,也逐漸出現在遠洋航線上。
富爾頓壹生中最重要的科學成就是汽船的研究和創造,已經達到實用的水平。他還發明了在運河不同水位提升船只的設備。富爾頓勇於實踐和創造,為世界科技發展做出了重要貢獻。
3.斯蒂芬·孫
斯蒂芬森(1781—1848)20世紀80年代後,瓦特改進的蒸汽機的發明和應用極大地推動了工業革命的廣泛發展。資本主義工業的迅速發展要求擴大國內外市場,尋求更多的原材料,運輸更多的商品。65438年到0807年,美國人富爾頓發明了汽船,水上交通發達,但陸路交通沒有改善。當時的主要交通工具還是馬車,根本不能滿足生產的需要。交通方式的變革被提上日程。十八世紀末十九世紀初,有人研究過用蒸汽動力牽引車輛,把蒸汽機應用於陸上運輸,但都沒有實用價值。生產的迫切需要和前人的成果都在期待著進壹步的創新和創造。斯蒂芬森在煤礦工作多年,決心研究和制造新的機車。
斯蒂芬森1781出生於英國諾森伯蘭郡的沃勒姆村(後更名為紐卡斯爾)。他的父親是壹名煤礦工人,家裏很窮。14歲,跟隨父親到煤礦工作。那時,蒸汽機已經被用來在英國的煤礦中抽水。斯蒂芬森的工作就是擦拭這些機器並給它們加油。後來,他擔任礦山機器的保管員。長期接觸機器的實踐和他對科學知識的勤奮學習,不僅弄清了蒸汽機的結構和原理,還學會了掌握當時礦山使用的各種機器。後來,斯蒂芬森對當時列車制造和運行中存在的大量問題進行了詳細分析,並進行了各種試驗。最後,在1814年,他造了壹臺蒸汽機車,在礦井裏行駛。1825年,在他的設計和指導下,世界上第壹輛客貨兩用蒸汽機車“旅行號”終於建成了。新車造好後,在從斯托克頓到達令倫敦的公路上進行測試,時速15英裏(24公裏),車上450名乘客,列車載重量90噸。試車成功,開辟了陸路運輸的新紀元。後來,斯蒂芬森還負責了英國兩大城市利物浦和曼徹斯特之間的鐵路建設,新的機車也和奔馳在這條鐵路線上。1829 10利物浦附近的賴布爾舉行了壹場火車動力比賽。斯蒂芬森制造的新型機車“火箭”參賽,最高時速46.4公裏/小時(平均時速22公裏/小時),牽引力17噸,在規定距離112.6公裏內運行。比當時的四節車廂快了壹倍多。鐵路運輸的優越性從此得到確認,促進了資本主義工商業的發展。
斯蒂芬森壹生致力於蒸汽機車的研究,並進壹步改進了鐵路技術,為鐵路列車的發明做出了不可磨滅的貢獻。斯蒂芬森死於1848。