達(dá)·芬奇發(fā)明的一種錐形跳動(dòng)舌門,無疑是拉梅利的機(jī)械發(fā)明手冊(cè)
。1588)中所畫的那些舌門的來源。跟拉梅利同時(shí)代的阿勒奧蒂,在自動(dòng)木偶戲中采用了一種蝴蝶閥來控制管道內(nèi)的水流。但是,從赫倫的時(shí)代直到發(fā)明蒸汽機(jī),這些跳動(dòng)舌門沒有一種得到廣泛應(yīng)用,各種閥門也沒有什么變化。蒸汽機(jī)(需要對(duì)流入和流出順序進(jìn)行更精確的控制)導(dǎo)致了跟發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的精密閥門的出現(xiàn),這些閥門包括紐科門設(shè)計(jì)的釋放積蓄在氣缸中的空氣的“噴氣閥”、默多克的滑閥(1799)和使雙動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞保持平衡的平衡閥。
蒸汽機(jī)上的曲軸
9世紀(jì)的一首贊美詩曾講到西方用曲柄跟曲柄銷和曲柄臂連成一體來轉(zhuǎn)動(dòng)磨石的事。此后500年內(nèi),曲軸只偶爾見于圖例。在公元1400年之后不久,至少在低地國家的帶旋轉(zhuǎn)升降機(jī)、罐籠,甚至測(cè)試儀表等插圖的手稿中似乎都突然出現(xiàn)了曲軸。組合曲軸在同一時(shí)代問世,最初為拉桿式,是一種簡(jiǎn)單的手持工具。但是,在拉桿曲軸首次出現(xiàn)后幾年內(nèi),有人就想到轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿的曲柄臂可以用連桿代替,在手磨機(jī)中,連桿僅僅是人的手臂的延伸,但是,連接機(jī)構(gòu)可以反向運(yùn)動(dòng),通過旋轉(zhuǎn)曲柄驅(qū)動(dòng)連桿來操縱一臺(tái)泵,如同公元1431年的一部手稿中所描繪的那樣。于是,曲軸誕生了。15世紀(jì)和16世紀(jì)普遍采用曲柄來驅(qū)動(dòng)風(fēng)箱和大型鋸機(jī),它們是要求雙向控制的僅有的兩種機(jī)器。雖然偶爾也在泵中采用曲軸,但已經(jīng)設(shè)計(jì)出雙拐甚至四拐曲軸,并且很可能已經(jīng)到處安裝使用。然而,在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),人們并不真正歡迎曲軸,因?yàn)橹灰匦蜋C(jī)器都是木制的,曲軸就不易制成整體,就會(huì)使連接處受到很大的應(yīng)力。
不管怎樣,在鑄鐵時(shí)代以前,曲軸并未獲得應(yīng)有的信譽(yù)。公元1780年,瓦特發(fā)覺自己受到一項(xiàng)專利的限制,不能利用曲軸將他的蒸汽機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——舊式運(yùn)動(dòng)路線的倒轉(zhuǎn)。雖然他很氣憤,但卻從中受到了啟發(fā),設(shè)計(jì)出了達(dá)到同一目的的恒星與行星齒輪。但是隨著專利的過時(shí),曲軸變成了進(jìn)行這種作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。如果使用兩個(gè)或多個(gè)汽缸,或必須從兩側(cè)提供動(dòng)力(例如向汽船的槳輪上提供動(dòng)力),那么,曲軸就是一個(gè)解決辦法。在爾后的蒸汽時(shí)代,曲軸被用在20世紀(jì)所有的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上,無論哪一種燃料都可以驅(qū)動(dòng)。
螺釘和改錐的來歷
木螺絲 (在美國有時(shí)稱為螺釘)是比較近代的東西。但是,在16世紀(jì),軍械工人和軍械士已經(jīng)使用一種帶凸片的小型工具——最初的“螺絲起子”——來調(diào)節(jié)他們的步槍機(jī)構(gòu)了。步槍機(jī)構(gòu)用鐵釘釘在槍托上。有人發(fā)現(xiàn),在鐵釘上加螺紋,會(huì)固定得更牢。像所有其他鐵釘一樣,它們都是被敲進(jìn)去的,取出來很困難。唯一的解決辦法,是在將鐵釘敲入之前,在其頭部切出溝槽。這樣,利用“螺絲起子”就可以將它們?nèi)〕觥S谑牵萁z起子就成了最早的螺絲鉗子或擰松器。費(fèi)利比安的1676年的改錐就是這種類型。
由于螺釘是用手工制造的,造價(jià)自然昂貴,只用在特殊的工件上。然而,到18世紀(jì)末,一些不知名的天才(可能是在英國伯明翰)發(fā)現(xiàn)了一種更好的制造方法,不過仍然是用機(jī)器制造平端螺釘。這使得螺釘?shù)脑靸r(jià)低廉,能普遍地用于固定鉸鏈、門、家具等。但是,細(xì)紋螺釘?shù)淖饔糜捎谇脫舳鴾p低,需要用有較長(zhǎng)凸片的工具將其擰進(jìn)去。大約在公元1780年,倫敦裝配工具的制造廠商引進(jìn)了有較長(zhǎng)凸片的改錐,這種改錐的商標(biāo)至今還稱為“倫敦牌”。大約在公元1840年,內(nèi)特爾福德改進(jìn)了木螺釘,將其制成帶尖的。改錐從此一直向前發(fā)展。
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