机械发展史 ppt课件
发电机
电动机
发电机与电动机(二)
电动机的原理是基于电流的磁效应。奥斯特发现: 任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象, 称为电流的磁效应. 发电机的原理是基于英国科学家法拉第的电磁感应 现象。电磁感应是指放在变化磁通量中的导体,会产生 电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将 此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形 成感应电流。
发电机与电动机(一)
第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特征,在 电力的使用中,发电机和电动机是相互关联的两个重要 组成部分。发电机是将机械能转化为电能;电动机则相 反,是将电能转化为机械能。发电机原理的基础是 1819年丹麦人奥斯特发现的电流的磁效应现象。1866 年德国人西门子制成了自激式的直流发电机。到70年 代,发电机终于可以投入实际运行。1882年,法国学 者德普勒发现了远距离送电的方法;同年,美国发明家 爱迪生在纽约建立了美国第一个火力发电站,把输电线 联接成网络。 1885年意大利科学家法拉第提出的旋转磁场原理,对交流电 机的发展有重要的意义。80年代末90年代初,三相异步电动机诞 生,这种型式的电动机至今仍在使用。1891年以后,较为经济、 可靠的三相制交流电得以推广,电力工业的发展进入新阶段。
第二次工业革命
1870年以后,科学技术的发展突飞猛进,各 种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工 业生产,大大促进了经济的发展。这就是第二次 工业革命。当时,科学技术的突出发展主要表现 在三个方面,即电力的广泛应用、内燃机和新交 通工具的创制、新通讯手段的发明。第二次工业 革命的主要成果如右图所示。
பைடு நூலகம்
沙漏
沙漏也叫做沙钟,应用颗粒均匀的砂粒从 容器中漏出的量来计量时刻的计时工具。西方 发现最早的沙漏大约在公元1100年,比我国的 沙漏出现要晚。
第一次工业革命(一)
工业革命,是一场以机器取代人力,以大规模工厂化取代个体手工生产的科技革命,同时又是资本主义由 手工作坊向机器大工业过渡的阶段。工业革命结束了人类依靠人力和畜力进行生产、生活的历史,其影响涉及 人类社会的各个方面,把人类推向了崭新的蒸汽时代!其间产生了许多令人瞩目的科技成果,如:瓦特的蒸汽 机,史蒂芬逊的蒸汽机车,莫兹莱的螺纹切削机床。
引言
随着科学技术的发展,人类社会经历了原始社会、奴隶社会、封建社会,正处于资本主义社会和社会主义社会 并存的阶段,并朝着更加文明、更加先进的道路前进;回顾历史,人类机械的发展经历了简单机械、第一次工业革命、 第二次工业革命、两次世界大战等阶段,目前正处于以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主 要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的高技术革命浪潮之 中。对机械发展史的研究,可以帮助人类理解机械给社会和人类带来了怎样的影响、技术进步和发展的含义以及机械 文明的内涵。
流水可以使轮转动,在轮的周围 安装上叶片,使流水冲击这些叶片,就可 以使轮子转动起来;古人主要用水车进行 灌溉、磨面。
简单机械(三)
辘轳
利用轮轴原理制成的井上汲水的起重装 置。它是从杠杆原理演变而来的汲水装置。 井上竖立井架,上装可用手柄摇转的轴,轴 上绕绳索 ,绳索一端系水桶。摇转手柄, 使水桶一起一落,提取井水 。早在公元前 一千一百多年前中国已经发明了辘轳。到春 秋时期,辘轳就已经流行。
简单机械(一)
最原始的简单机械,可以追溯到埃及金字塔的建 造时期,工人利用“滚子木”,滑轮,杠杆,斜面等 简单机械将一块块巨石搬运到高处,建造出了令世界 瞩目的建筑奇观。
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指南车,又称司南车,是中国古代用来指示方向 的一种机械装置。它利用差速齿轮原理,它与指南针 利用地磁效应不同,它是利用齿轮传动系统,根据车 轮的转动,由车上木人指示方向。不论车子转向何方, 木人的手始终指向南方,“车虽回运而手常指南”。
第一次工业革命(二)
史蒂芬逊在前人创造的机车模型的基础上,将瓦特发明的蒸汽机用 于交通运输。经过多次试验,在1814年制造出了一台能够实用的蒸汽机 车。这台机车能牵引30吨,解决了火车经常脱轨的问题。l825年世界上 第一台客货运蒸汽机车“旅行号”终于诞生了,“旅行号”的试车成功 开辟了陆上运输的新纪元。1829年,史蒂芬逊又研制成功了“火箭号” 新机车,最高时速46公里。从此,火车就正式被使用于交通运输事业。
蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力 机械。它曾经是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让 位于内燃机和汽轮机等。瓦特被称为现代蒸汽机之父, 从1765到1790的25年里,他进行了一系列发明,比如分 离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星 式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、 压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍 多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机。
风车
简单机械(二) 水车
风车是一种利用风力驱动的带有可调节的叶片或梯级横木的轮 子所产生的能量来运转的机械装置。简单的风车由带有风蓬的风轮 、支架及传动装置等构成;风轮的转速和功率,可以根据风力的大 小,适当改变风蓬的数目或受风面积来调整;在风向改变时,必须 搬动前支架使风轮面向风;完备的风车带有自动调速和迎风装置等 。具备发电用途的风车又称为风力发电机。 2000多年前,中国、巴比伦、波斯 等国就已利用古老的风车提水灌溉、碾 磨谷物。12世纪以后,风车在欧洲迅速 发展,通过风车(风力发动机)利用风 能提水、供暖、制冷、航运、发电等。
莫兹利被称为现代机床之父,他于1797年制成第一台螺纹切削车床, 它带有丝杆和光杆,采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨,可车削不同螺 距的螺纹。此后,莫兹利又不断地对车床加以改进。他在1800年制造的 车床,用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架,用惰轮配合交换齿轮对, 代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原 型,对英国工业革命具有重要意义。
内燃机及新型工具
1876年,德国人奥托制造出第一台以煤气为燃料的 四冲程内燃机,成为颇受欢迎的小型动力机。1883年, 德国工程师戴姆勒发明出以汽油为燃料的内燃机,具有 马力大、重量轻、体积小、效率高等特点,可作为交通 工具的发动机。1885年,德国机械工程师卡尔· 本茨制 成第一辆汽车,本茨因此被称为“汽车之父”。这种起 动方便的汽车有三个轮子,每分钟的转速约二百五十次, 时速约十五千米,带有一个用水冷却的单缸发动机,功 率为3/4马力,用电点燃。德国工程师狄塞尔于1897年 发明了一种结构更加简单,燃料更加便宜的内燃机──柴 油机,这种柴油机非常适用于重型运输工具。 内燃机的发明和使用还推动了石油开采业的发展,加速了 石油化工工业的产生。随着内燃机的广泛应用,对燃料油的需 求猛增,人们开始大量地开采和提炼石油,石油的产量迅速增 长。