4.2.3 纽科门在线视频

同由于塞维利蒸汽机具有不少缺点

所以它的推广有限

这种状态势必激励其他的发明家

来对蒸汽机进行创新 改进

重要成果之一就是

导致了纽科门蒸汽机的问世

纽科门1663年2月24日

出生于英国达特茅斯一个商人家庭

仅受过初等教育

早年做过锻工

后来与人合伙经营铁器

从1680年起

他和工匠考利合伙做

采矿工具的生意

由于经常出入矿山

非常熟悉矿井的排水难题

便决心对蒸汽机进行革新

为了研制更好的蒸汽机

据说纽科门曾向塞维里本人请教过

并专程前往伦敦

拜访著名物理大师罗伯特 胡克

获得了一些必要的科学实验

和科学理论知识

纽科门认识到

塞维里蒸汽机有两大缺点

一是热效率低

原因是由于蒸汽冷凝

是通过向汽缸内注入冷水来实现的

从而消耗了大量的热

二是不能称为动力机

基本上还是只是一个水泵

原因在于汽缸里没有活塞

无法将热能转变为机械能

从而不可能成为

带动其他工作机的动力机

纽科门通过不断地探索

综合了前人的技术成就

吸收了塞维里蒸汽泵快速冷凝的优点

吸收了巴本蒸汽泵中活塞装置的长处

于1705年设计制成了气压式蒸汽机

取得冷凝进入活塞下部的蒸汽

和把活塞与连杆联接

以产生可变运动的专利权

纽科门蒸汽机的基本结构

与工作原理如下

锅炉与汽缸相通连

汽缸上面有一个活塞

活塞借助一根杆

系于一根摇动的横杆的一端

横杆的另一端连着排水泵

当汽缸里的蒸汽膨胀时

推动活塞上升

使得横杆的另一端下降

下面连接有重量的平衡锤

挤压着水泵上的活塞下降

当向汽缸里的蒸汽

喷洒少量的水时冷凝

这样就在汽缸里造成局部真空

大气压力就会推动活塞下降

带动着横杆将平衡锤提起

使地下水被大气压力挤压

冲开活塞涌入水泵

这样 只要连接着锅炉的

汽缸不断充气冷凝 充气冷凝

它的活塞就会不断地上下往复

抽水机也就连续不断地工作了

纽科门蒸汽机的活塞是单程作功

即进汽之后顶起活塞作功一次

然后回程不作功

然后再进汽 再顶起作功

相对于塞维利蒸汽泵

纽科门作了如下改变

一针对热效率问题

他没有把水直接在汽缸中加热汽化

而是把汽缸和锅炉分开

使蒸汽机在锅炉中生成后

由管道送入汽缸

这样 一方面由于锅炉的容积

大于汽缸容积

可以输送更多的蒸汽 提高了功率

另一方面由于锅炉和汽缸分开

发动机部分的制造

相对比较容易

第二呢针对火力的转换

纽可门吸收了巴本蒸汽泵的优点

引入了活塞装置

使蒸汽压力 大气压力和

真空在相互作用下推动活塞

作往复式的机械运动

这种机械运动传递出去

蒸汽泵就真正的成为蒸汽机

纽科门利用几条简单的原理

利用原始的工具

凭借他的技能和材质

制造了一种成功替代人力

或畜力的机器设备

去完成繁重的工作

恰恰是工匠们灵巧的双手

所作出的杰出创造贡献

是仅仅在理论上有一套

而缺乏动手能力

进行实践的理论专家们所不及的

1711年起

纽科门建立了自己生产蒸汽机的公司

名为用火使水升高的发明权所有人公司

纽科门蒸汽机

不需要很多的照管

不必担心蒸汽压力使锅炉爆炸的危险

实现了用蒸汽

推动活塞 一上一下的直线运动

每分钟往返16次

每往返一次可将45.5升水

提高到46.6米

一台纽科门蒸汽机所抽的水

相当于50匹马干的活

且蒸汽机不需像马一样喂料照管

所以费用大约是用马抽水的六分之一

所以纽科门蒸汽机

很快在英国及欧洲大陆所推广

从1712年起

英国大部分煤矿和金属矿

都安装了纽可门蒸汽机

特别是深矿井

蒸汽机的使用给英国的煤矿主

带来了丰厚的利润

使得深层煤矿得到进一步开采

英国北部有些煤矿较深

而被积水淹没 濒临绝境

采用纽可门蒸汽机后

改变了这种局面

矿井很快又恢复了生产

纽科门蒸汽机除了用于矿山抽水

成为矿主们的宠物外

也用于其他方面的提水供水

例如在运河边

用它给蓄水池和水闸供水

还用于抽水蓄能

用蓄水池的水下泄冲击水车轮叶

再驱动各种工作机工作

后来还用它供给饮用水

纽科门蒸汽机

一直被使用了大约半个多世纪

大约有数百个英国矿井

采用了这种蒸汽机

据统计 18世纪内全英制造安装

使用的纽科门蒸汽机共有约2000台以上

纽科门蒸汽机还走出英国国门

先后于1715年在德国

1717年在俄国

1725年在法国

1727年在瑞典分别得到应用

大大推进了欧洲工业的发展

纽科门蒸汽机发明之初

是一种制作工艺相对粗糙且简陋的机型

由于不具备对机器零部件

进行精密加工的设备

活塞和汽缸彼此间本应要求

是紧密吻合的

但当时达不到这种要求

相互间留着相当大的空隙

工作时只有靠水的覆盖

才能达到密闭的要求

工作时只有靠水的覆盖

才能达到密闭的要求

而用冷水浇灌汽缸里面的蒸汽冷凝

由于冷却温度不够

未能获得理想的

完全的真空

特别恼人的是实际操作过程中

安装在汽缸与

锅炉通道上的那个龙头

向汽缸内喷冷汽和蒸汽阀门的开关

每隔七八分钟就需要人去开关一次

十分繁琐

后来 由贝盾

对龙头和阀门的结构提出了改进建议

把龙头手柄与阀门开关

用绳索连接起来

基本上实现了

对龙头和阀门的自动控制

尽管纽科门蒸汽机存在

这样那样的缺点或不足之处

但它毕竟是蒸汽机发展过程中

一个重要的转折点

正是由于纽科门蒸汽机的出现

蒸汽机才真正在社会工业生产中

展现出巨大的推动能量