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亨利·莫德斯利有哪些發明?

65438+20世紀40年代,英國完成了機器生產取代手工勞動的工業革命。工業革命的完成離不開機器制造業。這是因為機器生產的發展不僅使機器系統的內部結構日益復雜,而且對機器的要求也越來越高;因此,手工制造已經不能滿足機器生產發展的需要,必須發明新技術生產機器,用機器生產機器。機器制造業興起之初,有壹位發明家立下了汗馬功勞。他被稱為“車床之父”亨利·莫德斯利。

1771 8月22日,莫斯利出生在英國的沃裏克。從他的少年時代來看,他顯然出生在壹個貧窮的家庭。由於家境貧寒,Maudslay沒有去學校接受正規教育。12歲時進入當地壹家兵工廠當童工。這家工廠雖然主要制造槍支彈藥,但也讓Maudslay接觸了壹些機械,學到了壹些技術。在兵工廠工作的兩年中,Maudslay對機械產生了興趣。

14歲時,Maudslay離開沃裏克阿森納,去當木匠的學徒。雖然木匠是個好工匠,但Maudslay對木工沒什麽興趣。第二年,經父母同意,他搬到離家不遠的壹家鐵匠鋪當了學徒。鐵匠鋪需要壹些機械來生產各種日用品和工具。這正是Maudslay喜歡的。因此,他利用這壹難得的學習機會和有利條件,在生產實踐中勤奮學習,很快掌握了作為壹名機械師所必需的基本技能,成為壹名優秀的機械師。據說他特別會用各種檔,沒人能超過他。但是按照當時英國的習俗,壹個學徒要學七年才能成為工匠。Maudslay對此極為不滿。他覺得如果在鐵匠鋪待久了,就學不到更高超的技藝。因此,懷著對科學知識和先進技術的渴望,Maudslay經常在考慮如何改變自己的現狀。很快,機會來了。

這時,隨著機器工業的發展,英國出現了許多機械技師。其中,倫敦有壹位機械技師約瑟夫·布拉瑪,他特別有名。布拉瑪技術高超,在當時的英國機械制造業有很高的威望。他發明制造的安全鎖以其優異的性能聞名於世。因為精度高,加工時間長,這種鎖的生產量很少,經常供不應求。為了增加鎖具的產量,布拉瑪工廠急需雇用熟練的技工。

Maudslay得知這壹信息後非常激動。雖然他的鐵匠學徒期尚未結束,但他也希望早壹天進入著名的布拉瑪工廠,迅速提高自己的技能。但是,布拉瑪工廠在當時是很多人渴望學習機械技術的地方,進入這個工廠並不是壹件很容易的事情。當Maudslay申請布拉瑪大學時,布拉瑪想了解Maudslay的技術,所以他決定對他進行嚴格的考試。布拉瑪給莫德斯利分配了幾項機械工作。由於Maudslay在機械技術方面有壹定的基礎,所以順利完成了任務,各項技術考核項目都達到了要求。所以布拉瑪決定雇傭莫德斯利。這個時候,Maudslay才18歲。進入布拉瑪工廠,成為這位著名機械技師的弟子,可以說是Maudslay人生的壹個重大轉折點。他的機械發明就是從這裏開始的。

1789年,Maudslay來到倫敦,進入布拉瑪工廠。他在這家工廠工作了八年。在工廠裏,他不僅認真學習技術,而且工作積極,贏得了布拉瑪的喜愛和尊重。由於他的各種技能都達到了很高的水平,在工人中的威信也很高,他很快就被任命為總工程師,在生產中承擔了壹定的領導責任。

在領導生產的過程中,Maudslay非常重視機械技術的改進和提高。布拉瑪工廠的主要產品是安全鎖。但是,原來的手動鎖定方式的產量並不高。為了提高產量,Maudslay認為必須將手工制造改為機器生產。為了生產機器,必須改進過去使用的機床。為此,他進行了認真的思考和設計,日夜埋頭於新型機床的研究和制造。

所謂“機床”,壹般是指工作的機床。從狹義上講,它實際上是指金屬切削機床。在金屬切削機床中,最常用的是車床,也叫旋轉床。主要用於加工工件的內圓、外圓、螺紋等成型面。車床是機械制造中加工零件不可缺少的機床。Maudslay的第壹個主要成就是改造了原來的車床,從而發明了新的車床。

經過多次研究和實驗,Maudslay在1794制造了壹臺新車床。這臺車床的發明完全是為了滿足做鎖的需要。因為沒有壹臺高精度的車床,是不可能準確的旋轉鎖芯的。這臺新車床的所有零件都是鐵做的,非常堅固。而且Maudslay把原來的踏板和彈簧擺改成了輪子,輪子通過傳動軸與蒸汽機相連,從而獲得驅動機器運轉的動力。

這臺新車床最重要的裝置是安裝進給箱。進給箱也叫進給臺,是車床的重要組成部分,是Maudslay的重要發明。今天車床上有進給箱,很自然。然而,在莫茲利發明進給箱之前,最初的車床上沒有這種裝置。因為沒有進給箱,工人在車床上加工制造機械零件時,用的刀具就在手中。當時壹個車工要很辛苦才能操縱刀具,加工的零件精度不高。有了進給箱,刀具不再在工人手中,而是固定在刀架上。刀具是用刀架送到工件上的,也可以和旋轉軸平行移動。車床操作員只需要操作手柄。這樣工人的勞動量減少了,但工件的精度提高了。可見,飼料箱真的是壹項了不起的發明。

有進給箱的新車床發明後,每個車工都可以加工制造表面光滑的工件,從而為機械制造業提供急需的精密零件。然而,Maudslay並沒有就此罷休。他仍在繼續他的研究,並在不完善的地方改造車床。他制造了壹臺新車床。這臺車床的重要改進是將刀架向工件的進給機械化了。在床身中,有壹個旋轉的絲杠(刻有螺紋的長桿),與驅動輪相連。這樣,絲杠可以使刀架沿工作軸向均勻移動。經過這次改進,車床的效率更高了。

正是因為有了新車床,莫茲利才能根據布拉瑪簽訂的合同,制造出大量的安全鎖來滿足市場的需求。此時,Maudslay已經在布拉瑪工廠工作了8年。他發明的新車床給布拉瑪帶來了巨額利潤。為了養家糊口,Maudslay要求布拉瑪增加工資。按說,Maudslay為布拉瑪工廠做出了巨大貢獻,他提出這樣的要求是完全合理的。然而,這壹要求遭到了布拉瑪的拒絕。壹氣之下,Maudslay從布拉瑪辭職離開了工廠。

1797,26歲的Maudslay離開布拉瑪工廠,自己創辦了壹家工廠,不僅制造機械,還搞發明。工廠規模雖小,但憑借莫茲萊發明的新車床和他在當時機械制造業的聲譽,發展迅速。當工廠接受第壹個訂單時,他非常仔細地設計和制造,並確保產品符合要求。Maudslay工廠生產的優質機械贏得了用戶的壹致好評。於是,前來訂購的用戶絡繹不絕。

在眾多用戶中,最大的是英國海軍部。由於Maudslay工廠生產的機械性能優異,聲譽很高,海軍部的官員來到這裏,向其訂購了壹批滑輪。對於這批訂單,Maudslay不僅感到責任重大,而且認為其意義非同小可,必須全力以赴,圓滿完成。為了制造這些滑輪,我們必須首先制造特殊的機器。1801年,經過反復研究,他繪制了機器設計圖,並立即投入生產。第二年,制造滑輪的機械設備全部完成。據說,為了生產這些滑輪,Maudslay設計制造的機床多達44臺。Maudslay工廠生產的滑輪如期交付海軍部。作為港口設施,這些滑輪已經在英格蘭南部的海軍基地樸茨茅斯使用了很長時間,並被證明質量良好。

Maudslay的名聲越來越高。在當時英國眾多的機械技術人員中,他是公認的成就卓著的權威,對英國機械工業的發展起到了指導作用。因為Maudslay設計的刀具和刀架可以自動移動,所以不僅可以用在車床上,還可以用在其他機床上。這樣,它促進了壹些新機床的發明和改進。在Maudslay和他發明的新車床的影響下,沖床、刨床、鉆床、銑床等機床也被其他發明家開發出來。

1801年,Maudslay將工廠搬到了蘭普森。由於工業革命的快速發展,對機器的需求越來越大。為了適應這種情況,Maudslay決定擴大工廠規模,以便制造更多的機械產品。但是,他自己的財力有限。就在這時,壹個叫菲爾德的人願意投資並提供幫助。於是,莫德萊與菲爾德合作,成立了“莫德萊-菲爾德商會”。所謂“商會”,其實相當於後來的公司。這個商會的成立,將Maudslay的高超技術與Field的雄厚資本完美結合。因此,它很快發展成為壹個大型機械廠,生產各種機床。

為了保證和提高產品質量,Maudslay不斷進行技術改造。比如他設計制造了鍋爐鋼板雕刻機,改變了傳統的手工雕刻方式,使之機械化。他還努力生產各種設備和儀器。用這些儀器進行測量,可以使機械零件的精度達到要求。通過多年的生產實踐,莫斯利深刻認識到精確的平面在機械加工中的重要性。所以他做的標準平面非常光滑,當兩個平面疊在壹起時,緊緊貼在壹起,只能靠滑動才能分開。根據壹本字典,莫德斯利制造的測量儀器的精度為0.0001英寸(1英寸=2.54厘米)。

Maudslay除了註重產品的質量,還非常註重產品的外觀。他設計制造的機床,盡可能簡化結構,盡量不用有銳角的零件,保證產品安全。同時,產品的外形也非常漂亮精致。Maudslay工廠制造的所有機床都要加蓋Maudslay的印章,以示負責。

自從新車床發明以來,Maudslay從未停止過對它的研究和改進。他是壹個永不滿足現狀的發明家,在技術上真的可以說是精益求精。

1800左右,Maudslay做了壹個可以切螺紋的小車床。這是為了改進原來的車床而制造的。因為在原來的車床上,進給箱是隨著絲杠(刻有螺紋的長桿)的圓周運動而左右移動的。因此,絲杠越精確,切削精度越高。為了制造精密螺釘,需要壹臺車床來制造精密螺釘。為此,Maudslay花費了大量的時間和精力,反復研究和實驗。他做了壹個切螺紋的小車床後,先切了幾個絲杠,然後用銼刀仔細加工。然後,從這些絲杠中選擇最精確的壹個來制造新車床。

在莫茲利發明切削螺紋的車床之前,切削螺紋靠手工,使用簡單的夾具,其精度只能靠目測。由於螺紋切削難度很大,精度不高,所以不僅壹般不使用絲杠,而且影響了絲杠在車床上的使用。自從螺紋車床發明以來,這種情況迅速改變了。螺紋加工車床可以多級改變絲杠的速度,因此可以加工不同螺距的螺紋。與過去相比,這是車床上又壹次偉大的技術進步。

Maudslay開發了壹臺用於切割螺紋的車床後,仍然不滿意。這時,他聽說他的壹個朋友巴頓為了制造微型儀器也在研制螺栓。於是,我決定和巴頓比壹比,看誰的博爾特更準。然而,對比的結果是,莫茲利發現,盡管他制作的螺栓尺寸準確,但仍有許多缺點,如角度不規則和輕微彎曲。Maudslay謙遜地承認了這個事實,但他不甘落後,決定迎頭趕上。經過幾次改進,他終於制造出了更精密的絲杠。這種螺絲用在車床上,可以連續生產出高精度的螺絲。

1810年左右,Maudslay制造了具有多種功能的車床。然而,他仍然沒有停止對車床的研究和改進。比如他原來制造的進給箱,每次改變刀具的移動速度都要換上不同型號的絲杠,操作起來非常不方便。為了改變這種情況,他經過反復研究和實驗,終於發明了壹種叫做“齒輪傳動”的裝置。只要在車床上安裝齒輪傳動,就可以通過改變幾個齒輪之間的嚙合來自動改變刀具的傳動速度,不需要逐個更換絲杠。莫茲萊通過齒輪改變傳動速度的技術不僅改進了車床,而且應用於所有機床和其他機械。

Maudslay對於車床來說,可以說是活到老,學到老。直到去世,他壹直在改進車床。為了開發和不斷更新車床,他不惜投入大量資金。據說Maudslay工廠在制造蒸汽機汽缸和其他機器零件方面獲得的錢幾乎都被他花在了車床的開發上。

Maudslay的發明,特別是他將滑動原理引入機器並應用到刀架上,不僅促進了新車床的誕生,也促進了其他機床的變革。對於他的貢獻,後來在倫敦出版的各國書業給予了很高的評價。該書作者認為,莫茲萊發明的刀架“可以毫不誇張地說,它對機器的改進和更廣泛應用的影響,不亞於瓦特對蒸汽機的改進”。19世紀上半葉,許多國家的機械制造設備要麽來自英國,要麽按照英國風格制造。

除了發明和改進車床,Maudslay還有許多其他發明。比如:印花布印染,船用鍋爐和船用發動機的海水淡化。所有這些都在工業生產中發揮了重要作用。

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