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傳動鏈條
1864年，斯萊特獲得了一種傳動鏈條的專利，這種傳動鏈條可以看作研制一種能驅動自行車和其他機械的精密鏈條的第一步。他在索爾福德一個工廠制造紡織機械鏈條。后來這家工廠被瑞士人雷諾德買去。雷諾德又于1880年獲得套筒鏈的專利。把套筒裝在這種鏈上，比斯萊特的設計能提供大得多的承載表面。
人們所知的最早的傳動鏈的設計圖是達·芬奇畫的，然而不知道他畫的傳動鏈是否真的制造出來了。我們從拉梅利的《不同的人工機械》一書上，可以看到公元1588年的一種抽水機的插圖，這種抽水機就是利用鏈傳動。圖上的鏈有一個方形的鏈環，與木輪上凸出的齒相配，每一個方形鏈環都通過3個橢圓形的鏈環與下一個方形鏈環連接。
因為適合做傳動鏈的金屬又稀有又昂貴，又缺乏良好的制作工具，所以傳動鏈未能廣泛使用。然而到19世紀初期，由于工業革命的緣故，傳動鏈獲得了較為廣泛的應用。
后輪用鏈傳動的最早的法國自行車是吉爾梅設計的，由梅耶和吉埃于1868年制造出來。雖然傳動鏈已經使用了一段時間，但主要是用于紡織機械，自行車鏈條仍然相當差勁。后來，一個叫朱贊的法國人于1885年研制成功了所謂的“現代自行車”，它的兩個輪子一般大，后輪用鏈傳動。英國人斯塔利于1885年制造出了稱為“安全漫游者”的自行車。這種自行車有新的改進，但后輪仍用傳動鏈傳動。于是考文垂成了自行車的中心，開始了現代自行車的時代。后來人們又把鏈傳動原理用于摩托車和汽車。現在，精確的傳動鏈已經成為工業機械的最重要的零件之一。
抓斗大王
幾十年來，工人們全靠人工使用28毫米粗的鋼絲繩在船艙內捆扎原木，然后再用吊車吊起。年復一年，誰也沒有想到這有什么不妥。然而有一天，有一個人卻著意要改變這種落后的狀況。他就是包起帆，人稱“抓斗大王”。說起他發明的抓斗，還要從血淋淋的事故說起。
1968年，17歲的包起帆初中畢業，一場“文化大革命”斷送了他學文化、升高中的夢想。他不得不到上海港木材裝卸公司報到，當了一名裝卸工。從此，包起帆便和木頭、吊車打起了交道。夏天，船艙里悶熱難耐，他和工人們也要在里面搬運木頭；冬天，木頭上都結了薄薄一層冰，他們也必須按時完成裝卸任務。在這樣的工作條件下，稍不留神，就會禍從天降——那些又重又粗的原木就像一只只“木老虎”，隨時有可能掙脫鋼絲繩的束縛，從高高的吊車上滑落下來，一旦砸在工人們的身上，其后果真是不堪設想。
包起帆就曾親眼目睹過這樣的慘狀。
有一天，包起帆和一位同事正在船艙內工作，只見吊車吊起的大木頭在空中打轉。突在，險情發生了，一根原木從吊車上滑了下來，壓在了這位同事的身上。只聽“啊”地一聲，這位同事便在包起帆的身邊倒了下去，鮮紅的血液從嘴里吐出。經過醫生的檢查，砸下的原木壓斷了這位同事10多根肋骨。
這種事故在包起帆的身邊是經常發生的，從他進公司以后，就有500多人受重傷或輕傷，10多人死亡。
同樣的事故也在包起帆的身上發生過。那是1974年春天的某一天，包起帆正在船艙里拉著鋼絲繩捆扎原木，就在他把鋼絲繩掛上吊鉤的一剎那間，掛鉤升起來了，將他的左手大拇指連同手套都拉碎，鮮血直流，手上露出了白白的骨頭。傷好了以后，包起帆重新進入船艙裝卸原木，不料又被木頭砸傷了腳腿。
面對此情此景，包起帆心想：“這種落后的裝卸方法勞動強度高，生產效率低，真是一只令人畏懼的 ‘老虎口’啊！我一定要想點辦法，治一治這只 ‘木老虎’！”
由于傷病在身，包起帆不得不離開自己灑了多年血汗的工作崗位，來到了機修車間當修理工。包起帆就是這樣，到哪里都想有所作為。于是，他到新華書店去買了許多書籍——《機械制圖》、《車工基礎》等，然而，對一個文化水平只有初中二年級的人來說，要讀懂讀通這一本本厚厚的書，談何容易啊！包起帆真想有一個重新學習的機會，補上科學文化這一課。
機會終于來了。1978年，大學恢復了招考，包起帆如愿以償，考取了上海市第二工業大學。當然，他讀的是半脫產的業余大學，4天脫產學習，2天工作。
從初中二年級的水平一下要躍到大學，其困難是可想而知。然而，包起帆卻知難而進。三角函數、解析幾何雖然是第一次碰到，但是人家做10道習題，他就做20道、30道；電學、光學、力學盡管理解起來有困難，但是人家復習1遍，他就復習2遍、3遍……功夫不負有心人，學習上的困難在一點點地克服、一步步地后退，而包起帆卻在一天天地進步。
為了補上初中、高中的知識，他特地到書店買來了數理化自學叢書，每天晚上做完功課后就從基礎知識補起。包起帆還摸索出一套他自己的學習方法呢，他把厚厚的書本拆成薄薄的幾本，揣在口袋里，走到哪里學到哪里，馬路邊、車站上、汽車里……所有零星的時間都被他利用了起來。就這樣，包起帆終于跟上了學習的步伐。
就是在拚命讀書的時候，包起帆也沒有忘記治服“木老虎”的使命。
平時，包起帆常常在碼頭邊散步，看到別的公司在裝卸黃沙、石子時都是用抓斗，一上一下，一張一合，非常自如。于是，他想：黃沙、石頭能用抓斗，為什么木頭就不能用抓斗呢？對！我得制造一種安全的能抓木頭的抓斗。
他利用讀書的空閑，又來到自己工作過好幾年的船艙調查研究；他還到圖書館、情報所、資料室查數據、找公式；回到家里，他還用硬紙板做成各式各樣的抓斗模型……
一次次的試驗，一次次的失敗，關鍵都在抓斗的開閉結構：抓木頭時，它必須張大口；抓起木頭時，它又必須緊閉口，將木頭緊緊夾住，不讓木頭滑脫。
有一天，包起帆將自家的縫紉機零件拆下來，做成了一個小抓斗，再用兩根繩子代替起重索，一上一下地來回放松、收緊，嘿！這小玩意兒竟然能夠抓起東西了。
經過緊張地畫圖設計、制造加工，包起帆終于夢想成真。第一只木材抓斗發明成功了！時間是1981年10月，這是包起帆永遠難忘的一天，他眼看著自己發明的抓斗輕松自如地裝卸著原木，心中涌起了一股自豪感。
包起帆發明的第一種抓斗叫“雙索門機抓斗”，它是用兩根起重索使抓斗打開和閉合的。有了這種抓斗，工人們終于從“老虎口”中解放了出來。
這項發明不僅使包起帆獲得了國家發明獎，還使他榮獲了第16屆日內瓦國際發明銀獎呢！
大學畢業以后，包起帆調到了公司技術科當技術員，這更使他如魚得水，幾乎每年都有新的發明問世。
1983年10月，包起帆被推選為工會代表，赴京參加全國總工會召開的
“十大”。在開幕式上，他忽然發現大會發給每位代表用作記錄的圓球筆的伸縮結構十分靈活，“哎，這個結構能不能用到我的抓斗上去呢？”真所謂
“心有靈犀一點通”。正是這枝普普通通的圓珠筆，使包起帆想到可以將“雙索抓斗”改為“單索抓斗”，用一根繩索就可以完成打開、閉合抓斗兩個動作了。
晚上，代表們都去看電影了，而包起帆卻呆在宿舍里拿著這枝圓珠筆出了神，這枝圓珠筆是怎樣的結構呢？一連幾個晚上，他都沒有得出什么結論。
一回到上海，包起帆就直奔黃浦江西岸的一家圓珠筆廠，向工人請教圓珠筆芯伸縮的奧秘。但是，接待他的人以為他是同行，是來竊取情報的，對他十分冷淡。包起帆仍不死心，去公司開了介紹信，還是不管用。后來，他又幾次登門求教，終于感動了圓珠筆廠的接待人員。當他們知道包起帆是為了搞抓斗發明，才希望弄懂圓珠筆芯的伸縮原理，別無他意時，接待人員才把“秘密”告訴了他。
包起帆如獲至寶，立刻投入了緊張的發明之中。他和工人們在試驗現場連續工作了3天3夜，連春節也是在碼頭上度過的。就這樣，“單索抓斗”誕生了！只見兩對平行的爪子，插進原木堆里，原木就順勢滾到抓斗里，起吊工輕輕起動單索抓斗，被夾得緊緊的原木，立刻就成捆成捆地從船艙里抓了上來。
一種新的抓斗終于在包起帆的刻苦鉆研下誕生了。
傳送帶
現代工業的大規模生產主要依靠傳送帶。
亨利·福特設計了第一條大型“裝配線”，用來大規模地生產著名的T型福特牌汽車（這種車是1908年開始生產的）。在大多數歐洲汽車還用手工制造時，專門為大規模生產安裝的傳送帶是福特新建的汽車廠的心臟。它有1／5英里長，然而這種想法卻是基于可替換的部件。可替換的部件可追溯到工業革命的初期。
1789年，美國教師惠特尼（軋花機的發明者）跟政府訂了一項合同：在15個月內向政府交10000支滑膛槍。如果采取傳統的方法，讓造槍工人從頭到尾一支槍一支槍地造，在15個月內要造這么多的槍是不可設想的。因此惠特尼想出了一個新主意，把造槍的工作化整為零，每一個工人都用一種連續的操作生產一種部件，而所有的部件都必須制造得很精確，能夠互相替換。
在那時，它是一種完全新的系統，需要新的工具。為此，惠特尼設計了使工人便于使用銼刀的夾具，在適當的地方可鉆多達12個孔的型板，使生產的工件不至于太長或太短的固定在車床上的機械止動器，用來鑄造各種部件的鑄模。惠特尼帶了若干個袋子，每個袋子里裝著10個同樣的部件，到費城的財政局去，叫財政局的官員在每一個袋子里任意拿出一個部件來。他用這些部件當著這些官員的面裝成了一支完整的槍。惠特尼證明這種系統是非常有效的。比能“很好地裝配”更令人驚異的事情是，他用事實證明不用熟練的軍械工人制造的部件，而是用半熟練的機械工人制造的部件，也能在很短的時間內裝配起來。
對福特有幫助的另一個重要因素是皮帶運輸機的發展，這種機器在整個19世紀都在發展，主要是用來在港口運輸大宗貨物。利物浦在1868年安裝了第一臺大型的糧食傳送機。而福特則用他的裝配線把正在裝配的汽車連續不斷地從一個工人傳給另一個工人。每一個有工具和部件的工人，必須在給定的時間內干完一件工作。工人不斷地干活兒，工件不停地傳送。電學儀器設備
電流計的發明
1780年的一天，當伽伐尼（意大利波倫亞的一位醫學教授）在自己的家里給學生們講課的時候，他的妻子正在隔壁的廚房里用他的解剖刀來剝青蛙皮。她一邊干活兒，一邊聽丈夫講課，不覺聽得出了神，手術刀從手里滑落到了放在鋅板上的青蛙的腿上。青蛙突然急促地抽動起來，嚇得西格蘿娜·伽伐尼一聲驚叫。伽伐尼教授急忙跑進廚房，看發生了什么事。經過一番研究之后，他立即向學生們宣布：“我有一個偉大的發現，發現了動物電——生命的本源！”
然而他并沒有作出什么偉大的發現。他終生都堅持這種錯誤的看法，用死青蛙作了無數的實驗，當然，什么也沒有證實。然而這卻使他的聲名傳遍了歐洲，使他的名字永遠跟“電鍍”、“驗電器”和“電流計”這些術語聯在一起了。帕維亞的伏打——一個比伽伐尼更偉大的科學家——正確地解釋了這種神秘的現象。伏打說：抽動的青蛙并沒有證明什么”生命的本源”，只起了電的導體的作用；解剖刀是鋼制的，板是鋅制的——這倒是更重要的因素。伏打指出，用一個潮濕的導體把兩種不同的金屬隔開時便會有電流流動。青蛙大腿的抽動只表明有電流存在。伏打在這個發現的基礎上發明了第一個電池——伏打電堆。然而伏打電堆產生的電卻被荒謬地稱為“伽伐尼電”。
那是1800年的事情，從那以后，科學家們就有了一種供做實驗用的有效電源。長期以來，他們一直懷疑電與磁之間存在著某種關系。1819年，丹麥物理學家奧斯特偶然發現，把一根有電流通過的鐵絲拿近航海羅盤時，羅盤的指針會猛烈搖擺。由電流產生的這種磁效應，成了一種用來測量低壓電流的儀器（電流計）的基本原理。
19世紀20年代，電流計被各種研究人員發展成了各種各樣的形式，并為德國格廷根天文臺臺長高斯首先用來派上實際用場。1832年，他發明了最初的電報 （雖然法國科學家安培在此之前已提出了這種想法）。高斯利用靠近電流的磁針會偏轉的現象，通過一根鐵絲把信號從家里輸送到天文臺。這種電流計稱為動磁式電流計。然而現在應用得最廣泛的卻是動圈式電流計或鏡式電流計。它由一個用細金屬絲緊密地繞成的一個線圈組成，線圈懸于一個磁場中。當電流接通時，施于線圈上的“轉矩”為懸置導絲的“扭力”所平衡，偏轉角的測量由裝在線圈上的一面鏡子的方位、一盞小燈和能讀出電流單位 （安培數）的表來進行。
1866年在歐洲和美洲之間敷設第一條激動人心的永久性電報電纜時（在1858年曾敷設過一次，但是失敗了），鏡式電流計起了決定性的作用。杰出的英國科學家湯姆孫教授——后來稱為開耳芬勛爵——在敷設電纜的船“偉大的東方號”上利用電流計來不斷地檢測流經電纜的電流（如果有電流的話）的大小。橫跨大西洋的海底電纜有2500英里長，從電報信號轉變成的電流，從大西洋的彼岸傳到岸上時，當然已經是非常微弱了，因此，湯姆孫設計的是最靈敏的電流計。他使用的記錄器叫“虹吸記錄器”，包括一根極細的玻璃虹吸管，黑水由于毛細作用可在管內流動，把到達的信號記錄在紙帶上。拾取信號的電流計本身由一個用極細的金屬絲繞成的線圈組成，線圈懸置于一個馬蹄形磁鐵的兩個磁極之間。沒有湯姆孫的虹吸記錄器，要在這兩個大陸之間保持可靠的電報服務，而且保持了這許多年，簡直是不可能的。
蛙腿的啟示
意大利波洛尼亞大學解剖學教授伽伐尼有一個設備完善的實驗室。室里有許多標本、解剖用具；還有像起電機、萊頓瓶等電器設備。伽伐尼早年學習神學，后來學醫，成為人體、疾病和治療方面的權威學者。
1786年的一天，伽伐尼指導學生解剖。有一位調皮的學生沒有認真地做實驗，反倒對旁邊的起電機發生了興趣，他趁教授不注意的時候搖起了起電機，突然啪的一聲起電機和盛蛙腿的銅盤打出一個大火花，把這個學生嚇了一跳。伽伐尼和同學們都轉過身來，但是此時一個更奇怪的現象引起了大家的注意，擺在金屬盤里的蛙腿隨著電擊抽動了一下，教授的眼睛瞪大了，他顧不上批評這位淘氣的學生，而讓他從新搖動起電機，全體同學都注視著那個蛙腿，啪的一聲銅盤上又打出一個大火花，蛙腿隨著電擊又抽動了一下，學生們你看我、我看你地議論紛紛。
伽伐尼走過來，用解剖刀的刀尖翻動一下蛙腿打算探個究竟，此時蛙腿像活了一樣忽然又跳動了一下，這可又使伽伐尼大吃一驚，他用顫抖的手又觸動一下蛙腿，果然又引起蛙腿肌肉的抽搐。實驗課再也不能正常地進行下去了，同學們都回到自己的桌子上用解剖刀去觸動蛙腿希望能看到同樣的現象，不過有的學生能使蛙腿抽動。有的則不能，課堂里像開了鍋一樣，同學們在實驗室里跑來跑去，伽伐尼也顧不上去管學生，只是滿腹疑惑地用解剖刀去觸動蛙腿，直到下課鈴聲響。
盡管伽伐尼不明白其中的道理，但是他像一切科學家一樣不放過任何偶然現象。他花費了11年的工夫去研究這件事。
有一天，伽伐尼用銅絲勾住蛙腿把一些蛙腿掛到陽臺的鐵欄桿上去晾干，一陣微風吹來，蛙腿在欄桿上蕩來蕩去，伽伐尼發現蛙腿每次碰到鐵欄桿時都要抽搐一下，這個偶然事件又引起他的思考。他目不轉睛地注視著這個怪現象。忽然產生了一個念頭：蛙腿的電是來自大氣中和生物體中，但是這是一個錯誤的結論。
有一個最不肯接受“生物電”的人就是伽伐尼的同胞意大利帕維亞大學的物理學權威伏打，伏打的性格比較內向，幼年時是一個十分安靜的孩子，他4歲才會說話，家里人曾認為他智力遲鈍，但到了7歲，他就趕上并超過了其他學生，14歲時就決心當一名物理學家。因此，伏打從小養成了善于思考和不盲從的習慣。伏打在戳蛙腿時注意到，只用一種金屬或不用金屬時蛙腿是不抽動的，只有兩種金屬同時存在的時候，蛙腿才會抽動。這個現象伽伐尼已觀察到了，但是并不理解，這個現象卻引起伏打的深思，他覺得似乎真理就在這里面。
伏打用兩種金屬制作了一根彎棒，一頭是鋼，一頭是鐵，中間連在一起。他把一頭放在嘴里、另一頭靠在眼睛上，當金屬棒和眼睛接觸的一瞬間，眼睛里有一閃的亮光。如果是同一種金屬做成的棒就不會有這種現象。還有一次他用舌頭舔著一個金幣和一個銀幣，當用一根導線把金幣和銀幣接通時，舌頭就會嘗到苦味。這些現象伏打認為都是電造成的。而不是生物特有的，但是，電是從哪里來的呢？
他想可能是從兩種金屬加唾液來的。唾液是一種復雜的化學物質，它能使金屬生銹，在這種化學反應中會不會產生電呢？
他在兩種金屬片之間夾上一層飽含鹽水的布片，電立即加強了許多倍！而且能輸出穩定的電流。
“成功了！”
伏打高興極了。
“是化學反應！化學反應產生了電，蛙腿的抽搐只是對電的檢驗，起了驗電器的作用。”
他明白了腿蛙抽動的真正原因：腿蛙中含有水和鹽類，鋼制的解剖刀和銅盤是兩種金屬，當兩種金屬中間有鹽類物質的時候就會產生電，與蛙腿本身無關。不用蛙腿換一個別的方法也能檢驗化學反應產生的電流。
伏打進一步實驗，他用了銅片和鍍鋅的鐵片交替放置，中間再用一層層在鹽溶液里泡過的布片隔開，制成了一種稱為“伏打電堆”的東西，這就是現代電池的原形。
電池后來又經過許多科學家的改進，1887年，英國人赫爾森發明了第一塊干電池，使電池便于攜帶，干電池中的電解液是一種黏稠狀的物質，所以液體不會溢出。
從電變磁到電磁鐵
19世紀初期，丹麥物理學家奧斯特在對伏打電池改進時，曾對電流做過各種研究，還特別研究了電與磁之間的關系。
有一次，他在試驗中發現當電流流過銅絲時，放置在銅絲旁邊的磁針產生了哆哆嗦嗦的抖動。奧斯特感到很驚奇，不知磁針為什么會擺動。于是，他重復進行試驗，以查找磁針抖動的原因。
他將磁針平行地放置在銅絲下面，當銅絲中有電流通過時，磁針確實發出廠擺動；而當把磁針平行地放在銅絲上面，并給銅絲通電時，磁針又向相反的方向擺動；當磁針與銅絲很接近時，磁針擺動的角度最大，達45°；而在磁針逐漸離開銅絲時，磁針擺動的角度也隨之逐漸減小。
接著，奧斯特還用鐵絲、黃銅絲代替銅絲進行同樣的試驗，但所得結果也是一樣的。隨后，他又在磁針與銅絲之間放置玻璃板、水和木板等，進行仔細觀察。盡管如此，磁針的偏轉擺動仍然不變。
奧斯特對這些試驗進行了分析研究，得到了這樣的結論：當電流流過導線時，在導線附近產生了像磁鐵那樣的磁性，即電流也具有和磁鐵一樣的磁力。1820年，他發表了這一研究成果，引起學者們重視與注意，也為電磁鐵的發明揭開了序幕。
后來，法國物理學家安培根據奧斯特的發現作了更深入的研究。他在試驗中發現，在兩條平行的銅線中，如果流過方向相反的電流時，就會看到兩條銅線互相吸引而靠近；而流過方向相同的電流時，兩條銅線相互排斥而遠離。安培還通過這個試驗建立了電磁學計算中最常用的公式，即人們常說的安培定律。但更為重要的是，安培得到了這樣獨到的見解：用通過電流的線圈完全可以代替磁鐵的作用。
除安培外，當時的法國科學家蓋呂薩克也對奧斯特的試驗進行了研究。他也制作了像安培那樣的線圈，并在線圈中掛了一枚鋼針。當電流通過線圈時，他發現鋼針竟被磁化了，變成了永久磁鐵。
到了1825年，英國人斯特金用軟鐵棒代替放在線圈中的鋼針做試驗，結果軟鐵棒也變成了和鋼針一樣的磁體。但當切斷電流時，和鋼針不同的是，軟鐵棒卻未能變成永久磁鐵。斯特金覺得挺有趣。他想，如果將流經線圈的電流交替地接通、切斷，有電流時軟鐵棒即有磁性，而切斷電流后軟鐵棒的磁性就消失，這不正好符合人們所需要的那種“通電變磁鐵”嗎！于是，他深入鉆研，終于發明了電磁鐵。
斯特金發明的電磁鐵，是將軟鐵棒做成U字形，即我們平常說的馬蹄形，然后涂上清漆，再在上面繞上18圈左右的銅線。
當斯特金制成電磁鐵后，美國青年學者亨利給予了很高的評價，并對斯特金的電磁鐵進行了改進。亨利不是在軟鐵棒上涂清漆，而是往軟鐵棒上繞絕緣導線，這樣制成的電磁鐵有更強的磁力。
電磁鐵發明后不久，發電機和電動機便相繼問世，它們都采用了U形電磁鐵作為主要組成部分。由此可知電磁鐵發明的重要意義了。另外，現在許多電磁式儀表，以及速度達到每小時幾百千米高速磁懸浮列車等，也都是電磁鐵的“用武之地”。因此，電磁鐵還有著燦爛的發展前景。
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