奥托冯 格里克
奥托·冯·格里克(德语:Otto von Guericke,1602年11月20日~1686年5月11日)德国物理学家、政治家,他出生在马德堡贵族家庭,就读于莱布尼兹和莱顿大学。他曾在军队中以工程师身份服役,曾于1646年~1676年间任马德堡市市长。这时他一方面从政,一方面从事自然科学的研究。他于1650年发明了活塞式真空泵,并利用这一发明于1657年设计并进行了著名的马德堡半球实验,展示了大气压的大小并推翻了之前亚里士多德提出的“自然界厌恶真空”(horror vacui)的假说。2、生平
1602年,奥托·冯·格里克,生于德国马德堡,家庭颇富裕。15岁时进莱尼兹大学学习法律,20岁毕业,他于研究法律之余,对于实验及数学等,也有浓厚的兴趣。格里克大学毕业后,曾先后赴英、法两国留学,23岁时才回到故乡。当时的欧洲正卷入战争的漩涡之中,马德堡被攻占后,全市烧毁一空,格里克被敌人所捕,经瑞典朋友的资助,始得赎身出狱。后来,在瑞典国王的帮助下,收复了马德堡市。1646年,格里克被选为该市市长。格里克就任之后,兢兢业业地工作,不遗余力地架建桥梁,建造要塞。此外,他亲自动手种田,以生产当时奇缺的粮食。
3、自然科学的贡献
格里克仍不忘研究自然科学,在真空的研究中取了可喜的成就。当时的科学界,创造真空是一个重要课题,格里克根据吸取式抽水机的原理,经过精心设计和试验,终于制造了活塞式抽气机。1663年,格里完成了《论真空》著作手稿,该书在1672年出版。格里克最初在装葡萄酒的木桶里装满了水,用黄铜泵把水抽到另一个桶里,被抽水的木桶是密封的,只有一个抽水管口,三个强壮的助手用力拉动活塞,慢慢地把桶内取的水抽出。随着水被抽出就可以听到一些声音,桶内剩下的水似乎在剧烈地沸腾。由于木桶漏气,随着空气进入木桶,这种声音逐渐地停止了。后来用铜制的球形容器代替木桶,再进行上述实验。开始时,活塞很容易拉动,后来,随着容器里的水越来越少,就越来越难拉动活塞了。当抽成真空后,打开活塞时,空气迅猛地挤进球内,其激烈的程度几乎可以把靠近的一个人拉进铜球里。
编辑本段二、实验探索
1、发明抽气机
格里克经历了一系列的实验探索,终于发明了抽气机。有了抽气机,他又做了许多关于真空和大气压强的实验。他发现,真空里的火焰会熄灭;鸟在真空里,难过地张开大嘴,拼命吸气,一会儿便死去;鱼也会在真空中死去;葡萄在真空中能保持六个月不变质等等。格里克曾将含有空气的猪膀胱,放入抽气机的钟罩里去,然后将钟罩中的空气抽去,便见到膀胱逐渐膨胀以至破裂。他又在玻璃容器中装入一只正在发出声音的钟,当将容器里的空气抽出后,就听不到声音了。由此证实,声音不能在真空里传播。格里克还曾在一根十米多长的管子上接一段玻璃管,玻璃管里注入水,然后顶端封闭,把它做成水式气压计,即以水柱代替托里拆利管中的水银柱,他观察到,在天气变化时,会发生水柱的高度变化,从而利用这个仪器作天气预报,他制作了一个小木人浮在这个仪器的水面,小木人的手指指出了各个位置上的空气压强。
2、 马德堡半球实验
最著名的实验是关于证明大气压强数值的实验,即马德堡半球实验。格里克制造了两个直径35.5厘米的空心铜半球,当把这两个半球密合在一起,将球中抽成真空。结果,用壮马十六匹分成两队拉,也未能拉开两个半球。此项实验是1654年在皇帝和帝国国会众多的观众面前做的,为了纪念格里克的故乡,所以把金属半球称为“马德堡半球”。 他研究大气压强是独立进行的,待他证明了大气压强的存在以后,才知道托里拆利在11年以前已经用实验完成了这一发现。奥托·格里克对真空和大气压强的研究,开始是出于好奇心,他不信诡辩和争论中的优美语言,并断言“雄辩术、优雅的语言和争论的技巧,在自然科学的领域中是没有用处的”。起初他用黄铜制成了简单的水泵,当他用这种水泵去抽葡萄酒桶内的水时,听到了水沸腾的噪声。当用这种水泵去抽用钢做的球形容器中的水时,由于钢球放气听到了惊人的霹雳声。后来他发明了活塞式抽气泵,做了许多关于真空和大气压强的实验。最精彩的实验是用马德堡半球显示大气压力的表演。 1686年格里克在汉堡逝世,享年八十四岁。
奥托·冯·格里克。
1.奥托·冯·格里克,德国物理学家、政治家。出生于马德堡贵族家庭,就读于莱布尼兹和莱顿大学。他曾在军队中以工程师身份服役。
2.奥托·冯·格里克于1650年发明了活塞式真空泵,并利用这一发明于1657年设计并进行了著名的马德堡半球实验,展示了大气压的大小并推。
3.奥托·冯·格里克研究大气压强是独立进行的,待他证明了大气压强的存在以后,才知道托里拆利在11年以前已经用实验完成了这一发现。
4、奥托·冯·格里克对真空和大气压强的研究,开始是出于好奇心,他不信诡辩和争论中的优美语言,并断言“雄辩术、优雅的语言和争论的技巧,在自然科学的领域中是没有用处的"。
在网上看的,不知道对不对,希望更多朋友回答。
真空技术是建立低于大气压力的物理环境,以及在此环境中进行工艺制作、物理测量和科学试验等所需的技术。真空技术主要包括真空获得、真空测量、真空检漏和真空应用四个方面。在真空技术发展中,这四个方面的技术是相互促进的。
真空是指低于大气压力的气体的给定空间,即每立方厘米空间中气体分子数大约少于两千五百亿亿个的给定空间。真空是相对于大气压来说的,并非空间没有物质存在。用现代抽气方法获得的最低压力,每立方厘米的空间里仍然会有数百个分子存在。气体稀薄程度是对真空的一种客观量度 ,最直接的物理量度是单位体积中的气体分子数。气体分子密度越小,气体压力越低,真空就越高。但由于历史原因,量度真空通常都用压力表示。
远在1643年,意大利物理学家托里拆利发现,真空和自然空间有大气和大气压力存在。他将一根一端封闭的长玻璃管灌满汞,并倒立于汞槽中时,发现管中汞面下降,直至与管外的汞面相差76厘米时为止。托里拆利认为,玻璃管汞面上的空间是真空,76厘米高的汞柱是因为存在大气压力的缘故。
1650年,德国的盖利克制成活塞真空泵。1654年,他在马德堡进行了著名的马德堡半球试验:用真空泵将两个合在一起的、直径为14英寸(35.5厘米)的铜半球抽成真空,然后用两组各八匹马以相反方向拉拽铜球,始终未能将两半球分开。这个著名的试验又一次证明,空间有大气存在,且大气有巨大的压力。为了纪念托里拆利在科学上的重大发现和贡献,以往习用的真空压力单位就是用他的名字命名的。
19世纪中后期,英国工业革命的成功,促进了生产力和科学实验发展,同时也推动了真空技术的发展。1850年和1865年,先后发明了汞柱真空泵和汞滴真空泵,从而研制成了白炽灯泡(1879)、阴极射线管(1879)、杜瓦瓶(1893)和压缩式真空计(1874)。压缩式真空计的应用首次使低压力的测量成为可能。
20世纪初,真空电子管出现,促使真空技术向高真空发展。1935~1937年发明了气镇真空泵、油扩散泵和冷阴极电离计。这些成果和1906年制成的皮拉尼真空计至今仍为大多数真空系统所常用。
1940年以后,真空应用扩大到核研究(回旋加速器和同位素分离等)、真空冶金、真空镀膜和冷冻干燥等方面,真空技术开始成为一个独立的学科。第二次世界大战期间,原子物理试验的需要和通信对高质量电真空器件的需要,又进一步促进了真空技术的发展。
在地球上,通常是对特定的封闭空间抽气来获得真空,用来抽气的设备称为真空泵。早先制成的真空泵,抽气速度不大,极限真空低,很难满足生产和科学试验的需要。后来相继制成一系列抽气机理不同的真空泵,抽速和极限真空都得到不断的提高。如低温泵的抽气速率可达60000升/秒,极限真空可达千亿分之一帕数量级。
为了保证真空系统能达到和保持工作需要的真空,除需要配备合适的、抽气性能良好的真空泵以外,真空系统或其零部件还必须经过严格的检漏,以便消除破坏真空的漏孔。低(粗)真空、中真空和高真空系统一般用气压检漏 ;对于超高真空系统,在采用一般检漏法粗检以后,还要采用灵敏度较高的检漏仪,如卤素检漏仪和质谱检漏仪来检漏。
随着真空获得技术的发展,真空应用日渐扩大到工业和科学研究的各个方面。真空应用是指利用稀薄气体的物理环境完成某些特定任务。有些是利用这种环境制造产品或设备,如灯泡、电子管和加速器等。 这些产品在使用期间始终保持真空;而另一些则仅把真空当作生产中的一个步骤,最后产品在大气环境下使用,如真空镀膜、真空干燥和真空浸渍等。
真空的应用范围极广,主要分为低真空、中真空、高真空和超高真空应用。低真空是利用低(粗)真空获得的压力差来夹持、提升和运输物料,以及吸尘和过滤,如吸尘器、真空吸盘 。
中真空一般用于排除物料中吸留或溶解的气体或水分、制造灯泡、真空冶金和用作热绝缘。如真空浓缩生产炼乳,不需加热就能蒸发乳品中的水分。
真空冶金可以保护活性金属,使其在熔化、浇铸和烧结等过程中不致氧化,如活性难熔金属钨、钼、钽、铌、钛和锆等的真空熔炼;真空炼钢可以避免加入的一些少量元素在高温中烧掉和有害气体杂质等的渗入,可以提高钢的质量。
高真空可用于热绝缘、电绝缘和避免分子电子、离子碰撞的场合。高真空中分子自由程大于容器的线性尺寸,因此高真空可用于电子管、光电管、阴极射线管、X 射线管、加速器、质谱仪和电子显微镜等器件中,以避免分子、电子和离子之间的碰撞。这个特性还可应用于真空镀膜 ,以供光学、电学或镀制装饰品等方面使用。
外层空间的能量传输与超高真空中的能量传输相似,故超高真空可用作空间模拟。在超高真空条件下,单分子层形成的时间长(以小时计),这就可以在一个表面尚未被气体污染前 ,利用这段充分长的时间来研究其表面特性,如摩擦、粘附和发射等。
托里拆利用汞柱倒置的方法使玻璃管的上方出现真空,人们称之为托里拆利真空,可以说这是最早获得真空的方法。他的发现传开后,人们又做了许多实验来研究这个现象。例如,1647年有一位法国物理学家叫罗伯维尔(G.Roberval),做了一个有趣的实验,他从鲤鱼肚里取出鱼鳔,尽可能将里面空气排尽,再把开口扎紧,放在托里拆利真空区内,结果鱼鳔膨胀起来。这个实验令人信服地说明了,大气压下留在鱼鳔中的残余空气,当外部气压减小到零时,会膨胀为很大的体积。不久有人著书评述了这个实验,认为空气具有弹性,就好像海绵或羊毛一样,受到压力会收缩,压力减轻会膨胀。
德国人格里克在事先不知道托里拆利实验的情况下也发现了真空。他的经历饶有兴趣。有一天,他让家人用唧筒抽酒桶中的水,在抽的过程中唧筒脱落了,他们用布条重新绑好,由于填塞过严,桶口封住了,结果把桶内的空气也抽掉了,只听得里面一片沸腾的噪音。格里克从这件事得到启发,就用铜球壳代替木桶,让家人再用唧筒抽。家人越抽越费劲,最后只听嘭的一声,铜球塌瘪了。
1654年,格里克为了向公众演示抽气实验,他安排了两个引人注目的表演。由于他那时是德国马德堡市的市长,所以这两个实验也叫马德堡半球实验。实验之一,两个严密对接的半球形金属壳,中间抽空后,用16匹马也没有将两金属壳拉开。实验之二,一对抽空的半球吊在支架上,可以承受非常大的负荷。格里克没有对吸力的起因提供解释,他的贡献,主要是发明了真空泵。马德堡市长的新奇实验轰动了德国,当消息传到英吉利海峡对岸时,引起一番波澜,又有人做了许多新奇实验。其中一位就是大名鼎鼎的玻意耳。
概述
分子真空泵是在 1911 年由德国人盖德 (w · Gaede) 首先发明的,并阐述了分子泵的抽气理论,使机械真空泵在抽气机理上有了新的突破。分子泵的抽气机理与容积式机械泵靠泵腔容积变化进行抽气的机理不同,分子泵是在分子流区域内靠高速运动的刚体表面传递给气体分子以动量,使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动,从而达到抽气的目的。通常把用高速运动的刚体表面携带气体分子,并使其按一定方向运动的现象称为分子牵引现象。因此,人们将盖德发明的分子泵称为牵引分子泵。
牵引分子泵结构特点
图 20 是 Gaede 牵引分子泵的结构原理图。泵腔内有可旋转的转子,转子的四周带有沟槽并用挡板隔开。每一个沟槽就相当于一个单级分子泵,后一级的入口与前一级的出口相连。转子与泵壳之间有 0.01mm 的间隙。气体分子由入口进入泵腔,被转子携带到出口侧,经排气管道由前级泵抽走。牵引分子泵的优点是起动时间短,在分子流态下有很高的压缩比,能抽除各种气体和蒸汽,特别适于抽除较重的气体。但同于它自身的弱点:抽速小,密封间隙太小,工作可靠性较差,易出机械故障等,因此除特殊需要外,实际上很少应用。曾一度被结构和制造简单,抽速大的扩散泵所代替。
就是在油扩散泵开始得到广泛应用的时代,人们在牵引分子泵的结构改进方面仍然做了许多工作。如 Holweck 、 Siehbahn 、 Gondet 等先后对 Gaede 型分子泵做了许多改进,提出了很多不同结构的新型牵引分子泵。但由于其结构仍较复杂,抽速低,因此未能得到广泛应用。
分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵
牵引分子泵 气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
机械真空泵的分类
真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为:利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。极限压力(极限真空)从粗真空到10-12Pa以上的超高真空范围。
由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
1.变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
(1)往复式真空泵
利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
(2)旋转式真空泵
利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
2.动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
(1)分子真空泵
它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:
1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
机械真空泵是真空应用领域中使用得最普遍的一类泵,它是真空获得设备的重要组成部分。其详细分类如图1所示。
(二)描述机械真空泵性能的参量
对机械真空泵的性能常用下列参量或其中的几个主要参量来说明。
1.抽气速率(体积流率)(s;单位:m3·s-1;L·s-1)
当泵装有标准试验罩并按规定条件工作时,从试验罩流过的气体流量与在试验罩上指定位置测得的平衡压力之比。简称泵的抽速。即在一定的压力、温度下,真空泵在单位时间内从被抽容器中抽走的气体体积。
2.极限压力(极限真空)(单位:Pa)
泵装有标准试验罩并按规定条件工作,在不引入气体正常工作的情况下,趋向稳定的最低压力。即真空泵的入口端经过充分抽气后所能达到的最低的稳定的压力。
3.起动压力
泵无损坏起动并有抽气作用的压力
4.前级压力
排气压力低于一个大气压力的真空泵的出口压力。
5.最大前级压力
超过了能使泵损坏的前级压力。
6.最大工作压力
对应最大抽气量的入口压力。在此压力下,泵能连续工作而不恶化或损坏·
7.抽气量(Q单位:Pa·m3·S-1;Pa·L·S-1)
流经泵入口的气体流量。
8.压缩比
泵对给定气体的出口压力与入口压力之比。
其中泵的抽气速率和极限压力两个参量是在实际应用中选配真空泵的最重要的参量。
(三) 机械真空泵的规格及型号表示法
容积(变容)式机械真空泵系列的抽速分挡(抽速的单位是L·S.1)如下:0·5、1、2、4、8、15、30、70、150、300、600、1200、2500、5000、10000、20000、40000。
国产的各种机械真空泵的型号通常是用汉语拼音字母来表示(如表1所示)。汉语拼音字母表示泵的类型;字母前的数字表示泵的级数,单级时“1”省略;字母后边横线后的数字表示泵的抽速(L/S)。
发明人:威廉•康拉德•伦琴
(Wilhelm Conrag Röntgen)
发明时间:1895年
透视方法
1895年,伦琴射线的发明者无意中发现了这一透视的奥秘。在一个偶然的情况下,物理学家威廉•康拉德•伦琴在实验规定的范围内发现了一种光线,根据当时 的物理学认识水平在该范围内这种光线是不应存在的。这种光线的特别之处在于它能够穿透物质。于是,伦琴想利用它进入人体内部拍照。因为与软组织相反,骨骼 组织会吸收特别多的辐射,从而在透视照片上留下白色阴影。利用这一方法人们可以很容易地诊断出骨折等伤病。由于在世界范围内其在医学上的广泛应用以及在民众中引起的振奋,这一由威廉•康拉德•伦琴发现的X射线被命名为伦琴射线。
柴油机
发明人:鲁道夫•迪塞尔(Rudolf Diesel)
发明时间:1890年
“长达数年、悬而未决的柴油机专利权官司和沉重的债务让鲁道夫•迪塞尔彻底绝望了。1913年,在他乘船从比利时前往英国时,这位身心具疲的工程师结束了自己的生命。”
高温气体产生推动力,压力在不断升高。活塞内部的空气在转瞬间受到如此挤压,以致于其内部温度高达700度。只需一小滴油,活塞内部的汽油混和物就能轻易自燃。1890年,鲁道夫•迪塞尔成功地发明了一项全新的推动技术,在效率方面远远超过了四冲程发动机。利用压缩空气的原理,新机器耗能少,能量大,可达到20马力。起初,这一 技术只是在小作坊里作为生产辅助工具使用。没过多久,在技术革新中,柴油机就得到了全面推广。1903年,第一艘装有柴油发动机的轮船投入使用。1913 年柴油机车问世了。10年之后,货车和客车也装上了柴油机。工程师多年来在技术革新研究中所花费的心血得到了报偿,柴油机让这个世界动了起来。与其它发动机相比,在相同寿命前提下,柴油机在效率方面有其明显的优势。正是因为这一点,柴油发动机成为了在全世界范围内推广的技术。90%的商船都是通过柴油机驱动的
电话
发明人:菲利普•莱斯 (Philipp Reis)
发明时间:1859年
“在手机时代座机几乎被认为是老掉牙的东西, 迅捷便利是当今衡量一切事务的标准。令人难以置信的是,菲利普•莱斯的声音传输装置在150年前还被当作是奇技淫巧。1859年这位教数学和物理老师就成 功的将声音转化为电信号,并在另一个地方还原为声音。第一个超过100米的电话通话内容是:“马不吃黄瓜色拉。”这个发明在当时显然太过超前,莱斯只卖出了可怜的几套。随着电报的普及,电话才受到了大家的重视。1874年,莱斯临死前预言,他给世界留下的是一个伟大的发明。1875年,美国人贝尔将改进后的电话申请了专利。贝尔电话的成功彻底改变了人们之间的交流方式,这是之前该领域的所有发明都无法比拟的。
社会保障法
开创者: 奥托•冯•俾斯麦(Otto von Bismarck)
开创时间: 1883年至1891年
社会保障的开创者
“皇帝御批——1881年9月17日,威廉一世在国会要求工人阶级在物质上得到保障。当然他如此表示并非出于大公无私,他希望削弱社会民主力量,工人能重新归国家政府所利用。帝国首相俾斯麦相信,建立由医疗保险,工伤保险,养老保险和 失业保险组成的法律体系,能解决很多社会问题并能稳定工人阶级。他倡导的医疗保险由资方和劳方共同支付。工商保险则由资方肚子承担,这一度引起了工业界的 强烈反弹。俾斯麦的社会保障法是现代国家的基础。德国社会保障法被很多国家当作榜样借鉴,比如英国政府在1942年通过贝弗里奇计划,建立了社会保障体系。中国也借鉴了其中的很多内容。
牙膏
发明人:奥托马•海因斯乌斯•冯•迈恩伯格
(Ottomar Heinsius von Mayenburg)
发明时间:1907年
人人都用它
它的口味多种多样,但是它的作用只有一种——无论是草本的、薄荷的还是运动型的牙膏,它都至少每天两次为我们的口腔保健效劳,使我们拥有清新的口气。药剂师奥托马•海因斯乌斯•冯•迈恩伯格致力于牙齿健康保护。1907年,在莱奥(LEO)实验室——一间位于德累斯顿勒文药房(Löwen- Apotheke)阁楼上的小实验室,冯•迈恩伯格用牙粉、漱口药水和香精油做实验,尝试制造一种牙齿清洁软膏,定期使用它能够保证对牙齿的最佳保护。试验的结果就是可登可登(Chlorodont)牙膏(这是德国最古老的牙膏品牌)。为了使它拥有更好的味道,他在其中加入了少量胡椒薄荷,并将牙膏直接装入金属软管中。在1911年慕尼黑举办的首届国际卫生保健展览会上,可登可登牙膏荣获了金质奖章。这项来自德累斯顿的发明不久就受到了全世界的欢迎。它实现了快速、深入的刷牙效果。因为有了它,一代又一代的人们才能拥有健康的牙齿。
真空
发现者:奥托•冯•俞雷克
发现时间: 1650年
虚无的巨大力量
马格德堡的两个半球几乎是不可分离的。1663年自然科学家奥托•冯•俞雷克证明,要想将两个中间空气抽空的半球分开,至少需要16匹马的力量。正是活塞真空泵为这次举世瞩目的实验创造了前提。奥托•冯•俞雷克坚信,包围在地球周围的宇宙空间是虚无的真空世界,因此他想尽办法证明真空的存在。为此他将灭火水泵作了简单的改装,在气缸的一头连接上可密封的活塞,另一头则装上阀门。当上拉活塞时,空气被吸进气缸,下压时,空气被排除出去。借助空气泵,奥托•冯•俞雷克将特殊的容器抽成真空。容器阀门上的开口保证了容器能够很快达到内外压平衡。由此证明了真空的存在。很多著名的创造发明都是在发现了真空的基础上产生的。比如电灯泡和光学显微镜。
有轨电车
发明人:威呐•冯•西门子
发明时间:1881年
如果能乘坐轨道交通工具,人们可以少走很多路。1879年威呐•冯•西门子在柏林行业展览会上向人们介绍了第一辆有轨电车。他希望这种时速7公里的交通工具能够引起柏林人的注意。虽然刚开始的时候反响甚微,但西门子还是买下了位于里希特费尔德区的一段停运的货运轨道,并自发改装了两辆马车。 1881年5月16号,第一辆有轨电车正式投入使用。到如今还有很多人乘坐有轨电车。
扫描仪
发明人:鲁多夫•黑尔
发明时间:1951年
鲁多夫•黑尔一生中共申请了131项专利发明。2002年100岁高龄的鲁多夫•黑尔逝世。
被解析的图片
1951年电子技师鲁多夫•黑尔研发出了图片数码处理器的雏形:通过克林版刻机将图片首次以电子数据的形式读入,并将图像刻在金属板上,以方便印刷。报纸的印刷时间大大缩短。黑尔在之后的几年中,进一步改进了这一技术。1963年,他的事业达到了巅峰时期。胶版复写器的发明标志着第一台可以分辨彩色图片的扫描仪诞生。鲁多夫•黑尔被视为图像界的爱迪生。他的发明为数码图片处理技术和数码照相技术奠定了基础。
留声机
发明人:埃米尔•博林尔
发明时间:1887年
声音的纹路
现在的年轻人很多没见过留声机,许多喜欢音乐的四十岁以上的人是不会忘记留声机给自己带来的欢乐地。1887年埃米尔•博林尔发明的留声机将音乐带入了千家万户,之后的一百余年间人们都在使用它。他将唱片与磁针间的角度改为90度。成功的秘诀正是这个Z形纹路上产生出的垂直电磁波。
直流发电机
发明人:威呐•冯•西门子
发明时间:1866年
永无止境地激发
发电机虽然停转,但仍残留了一部分电压。1866年威呐•冯•西门子成功发现的电磁感应原理使得日后每个人都有机会使用电力。不管是用作机械运转的动力还是房间的照明,电磁发电机可以不借助其他辅助机械或是电池生产出梦寐以求的能源。按西门子的话说,电磁发电机可以通过自激发电。他这一理论的根据是,发电机电磁铁中保有的磁性足以在转动中的电枢上激发微弱电压。由此引发的电枢运动反过来可使电磁铁中的磁性达到饱和值。在西门子看来,他的发现使得在地球上的每个角落都可以发出不同强度的电。不管是在热电厂,核电厂,水电厂还是风电厂,目前世界上大部分的电都是通过电磁发电机产生的。
公元前1300年,中国始用铜犁。
中国用研磨方法加工铜镜。
公元前1200年,叙利亚出现磨谷子用的手磨。
两河流域文明在建筑和装运物料过程中,已使用了杠杆、绳索滚棒和水平槽等简单工具。
滑轮技术流传到亚述,亚述人用作城堡上的放箭机构。
埃及出现绞盘,最初用在矿井中提取矿砂和从水井中提水。
埃及初步出现了水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞式唧筒等流体机械。
公元前1000年,铁器制作技术自印度传入中原邻近的少数民族,中国西部国家(南越,楚国)出现带铁犁铧的犁。
公元前1000年,中国发明冶铸青铜用的鼓风机。
公元前770年,中国开始使用失蜡铸造方法铸造青铜器。
中原出现可锻铸铁和铸钢。
中国已普遍采用漏壶计时
西元纪年法(阳历)诞生(凯撒公元前48年,经凯撒修正后,这一历法称为凯撒历),罗马文明确定太阳历与24节气。
公元前770年,中国湖北铜绿山春秋战国古铜矿遗址留存木制辘轳轴。
中国出现制造战船的工场。
公元前700年,中国出现滑轮。
公元前600年,古希腊和古罗马进入古典文化时期,这一时期在古希腊诞生了一些著名的哲学家和科学家,他们对古代机械的发展作出了杰出的贡献。如学者希罗著书阐明关于五种简单机械(杠杆、尖劈、滑轮、轮与轴、螺纹)推动重物的理论,这是已知的最早的机械理论书籍。
公元前513年,中国的《左传》记载中国最早的铸铁件——晋国铸刑鼎。
希腊罗马地区木工工具有了很大改进,除木工常用的成套工具如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外,还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。此时,长轴车床和脚踏车床已开始广泛使用,用来制造家具和车轮辐条。脚踏车床一直延用到中世纪,为近代车床的发展奠定了基础。
公元前500年,中国湖北随县曾侯乙墓留存春秋战国时期最复杂、最精美的青铜器—曾侯乙尊盘和曾侯乙编钟,编钟由8组65枚组成,采用浑铸法铸造。
中国春秋末期的齐国编成手工艺专著《考工记》。
世界上第一枚冲制法制成的钱币在罗马诞生,这是金属加工方面的一大成就,是现代成批生产技术的萌芽。
公元前476年,中国出现用天然磁铁制成的指南针—司南。
中国开始用叠铸法铸造青铜刀币。
中国河北易县燕下都遗址留存的钢剑中有淬火组织,矛、箭铤中有正火组织。
中国河南洛阳留存经脱碳退火的白口铸锛,表面已脱碳成钢。
中国河南信阳留存汞齐鎏金器物。
公元前476年,中国山西永济县蘖家崖留存青铜棘齿轮(直径25毫米,40齿)
中国河北武安午汲古城遗址留存铁制棘齿轮。
公元前400年,中国的公输班发明石磨。
公元前220年,希腊的阿基米德创制螺旋提水工具。
希腊的阿基米德提出物体浮动理论——阿基米德原理。
古希腊人在手磨的基础上制成了轮磨。
中国西安兵马俑出土的青铜秦剑大约诞生于此时期。
公元前206年,中国西汉出现青铜铸件透光镜。
公元前206年,齿轮在欧洲出现,最早的应用是装在战车用来记录行车里程的里程计上。
中国四川成都市站东乡留存滑车。
罗马在单轮滑车的基础上发明复式滑车。它最早应用是在建筑上起吊重物。
公元前113年,中国河北满城西汉中山靖王刘胜墓留存经过渗碳处理的佩剑。
公元前110年前后,罗马桔槔式提水工具和吊桶式水车使用范围扩大,涡形轮和诺斯水磨等新的流体机械出现,前者靠转动螺纹形杆,将水由低处提到高处,主要用于罗马城市的供水。后者用来磨谷物,靠水流推动方叶轮而转动,其功率不到半马力
公元前100年,罗马功率较大的维特鲁维亚水磨出现,水轮靠下冲的水流推动,通过适当选择大小齿轮的齿数,就可调整水磨的转速,其功率约三马力,后来提高到五十马力,成为当时功率最大的原动机。 公元1世纪,亚历山大的西罗著有《气动力学》,其中记载利用蒸汽作用旋转的气转球(反动式汽轮机雏形)。同时,西罗发明的汽转球(又叫风神轮)出现。汽转球作为第一个把蒸汽压力转化为机械动力的装置,它也是最早应用喷气反作用原理的装置。
公元9年,中国制出新莽卡尺。
25~221年,中国的毕岚发明翻车(龙骨水车)。
中国的杜诗发明冶铸鼓风用水排。
中国出现水轮车(水轮机雏形)。
78~139年,中国的张衡发明浑天仪(水运浑象),由漏水驱动,能指示星辰出没时间。
2世纪,中国用花纹钢制造宝刀、宝剑——类似大马士革刚。
105年,中国的蔡伦监造出良纸。
220~230年,中国出现记里鼓车。
235年,中国的马钧发明由齿轮传动的指南车。
265—420年,中国的杜预发明由水轮驱动的连机碓和水转连磨。
4世纪,地中海沿岸国家在酿酒压力机上应用螺栓和螺母。
西方机械技术的发展因古希腊和罗马的古典文化处于消沉而陷于长期停顿。黑死病等瘟疫的蔓延,是西方世界陷入长达400年的黑暗。
5~6世纪,中国发明磨车。
420~589年,中国出现车船。
550—580年,中国的綦母怀文发明灌钢技术。
618—907年,中国西安沙坡村留存银质被中香炉,结构奇巧。
700年,波斯开始使用风车。
953年,中国铸造大型铸铁件——沧州铁狮子(重5000千克以上)。
1041~1048年,中国的毕升发明活字印刷术。
1088年,中国的苏颂、韩公廉制成带有擒纵机构的水运仪象台。
1097年,中国在山西太原晋祠铸有四个大铁人——宋代铁人。
1127~1279年,中国发明水转大纺车。
1131~1162年,中国记载走马灯(燃气轮机雏形)。
1263年,中国的薛景石完成木制机具专著《梓人遗制》。
1330年,中国的陈椿在《敖波图》中记载化铁炉(搀炉)。
1332年,中国用铜制造大炮。
文艺复兴时代开始,意、法,英等国相继兴办大学,发展自然科学和人文科学,培养人才,西方机械技术开始恢复和发展。
1350年,意大利的丹蒂制成机械钟,以重锤下落为动力,用齿轮传动。
1395年,德国出现杆棒车床
1439年,德国谷腾堡发明金属活字凸版印刷机。
1608年,荷兰的李普希发明望远镜。
1629年,意大利的布兰卡设计出靠蒸汽冲击旋转的转轮(冲动式汽轮机的雏形)。
1637年,中国刊印了宋应星的科学技术著作《天工开物》,书中对中国古代生产器具和技术有详细记载。
1643年,意大利的托里拆利通过实验测定标准大气压值为760毫米汞柱高奠定了流体静力学和液柱式压力测量仪表的基础。
1660年,法国的帕斯卡提出静止液体中压力传递的基本定律,奠定了流体静力学和液压传动的基础。
1650~1654年,德国的盖利克发明真空泵,1664年他在马德堡演示了著名的马德堡半球实验,首次显示了大气压的威力
1656~1657年,荷兰的惠更斯创制单摆机械钟。
1665年,荷兰的列文胡克和英国的胡克发明显微镜。
1698年,英国的萨弗里制成第一台实用的用于矿井抽水的蒸汽机—“矿工之友”。它开创了用蒸汽作功的先河。 1701年,英国的牛顿提出对流换热的牛顿冷却定律。
1705年,英国的纽科门发明大气活塞式蒸汽机,取代了萨弗里的蒸汽机。功率可达六马力。
1709~1714年,德国的华佗海特先后发明酒精温度计和水银温度计,并创立以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的华氏温标。
1713~1735年,英国的达比发明用焦炭炼铁的方法。1735年,达比之子将焦炭炼铁技术用于生产。
1733年,法国的卡米提出齿轮啮合基本定律。
1738年,瑞士的丹尼尔第一·贝努利建立无粘性流体的能量方程—贝努利方程。
1742~1745年,瑞典的摄尔西乌斯创立以水的冰点为100度、沸点为0度的温标。1745年,瑞典的林奈将两个固定点颠倒过来,即成为摄氏温标。
18世纪中叶,法国的拉瓦锡和俄国的罗蒙诺索夫提出燃烧是物质氧化的理论。
1755年,瑞士的欧拉建立粘性流体的运动方程——欧拉方程。
1764年,英国的哈格里夫斯发明竖式、多锭、手工操作的珍妮纺纱机。
1769年,英国的瓦特取得带有独立的实用凝汽器专利,从而完成了蒸汽机的发明。这种蒸汽机后于1776年投入运行,热效率达2~4%。
法国的居诺制成三轮蒸汽汽车,这是第一辆能真正行驶的汽车。
1772~1794年,英国的瓦洛和沃恩先后发明球轴承。
1774年,英国的威尔金森发明较精密的炮筒镗床,这是第一台真正的机床—加工机器的机器。它成功地用于加工汽缸体,使瓦特蒸汽机得以投入运行。
1785年,法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦,首次提出摩擦理论。
英国的卡特赖特发明动力织布机,完成了手工业和工场手工业向机器大工业的过渡。
1786年,英国的西兹发明割穗机。
1787年,英国的威尔金森建成第一艘铁船。
1789年,法国首次提出“米制”概念。1799年制成阿希夫米尺(档案米尺)
1790年,英国的圣托马斯发明缝制靴鞋用的链式单线迹手摇缝纫机,这是世界上第一台缝纫机。
18世纪90年代,英国的边沁先后发明平刨床、单轴木工铣床、镂铣机和木工钻床。
1792年,英国的莫兹利发明加工螺纹的丝锥和板牙。
1794年,英国的威尔金森建成冲天炉。
1795年,英国的布拉默发明水压机。
1797年,英国的莫兹利发明带有丝杠、光杠、进给刀架和导轨的车床,可车削不同螺距的螺纹。
1799年,法国的蒙日发表《画法几何》一书,使画法几何成为机械制图的投影理论基础。 19世纪初,英国的扬提出弹性模量概念,揭示了应变与应力间的关系。
1803年,英国的唐金制成长网造纸机。
英国的特里维希克制成第一辆利用轨道的蒸汽机车。
1804年,法国的毕奥提出热传导规律,并由法国的傅里叶最早应用,因而称傅里叶定律。
1807年,英国的布律内尔发明木工圆锯机。
1807年,英国的富尔顿建成第一艘明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。
1809年,英国的迪金森制成圆网造纸机。
1812年,德国的柯尼希发明圆压平凸板印刷机。
1814年,1814年,英国的斯蒂芬森制成铁路蒸汽机车“皮靴”号。1829年,斯蒂芬森父子的“火箭”号蒸汽机车在机车比赛中以速度58公里/小时、载重3137吨安全运行112.6公里的成绩获奖。
1816年,苏格兰的斯特林发明热气机。
1817年,英国的罗伯茨创制龙门刨床。
1818年,美国的惠特尼创制卧式铣床。
德国的德赖斯发明木制、带有车把、依靠双脚蹬地行驶的两轮自行车。
1820年前后,英国的怀特制成第一台既能加工圆柱齿轮、又能加工圆锥齿轮的机床。
1822年,法国的涅普斯进行照相制版实验,并制成世界上第一张照片。1826年,他又用暗箱拍摄出一张照片。
1827~1845年,法国的纳维和英国的斯托克斯建立粘性不可压缩流体的运动方程—纳维—斯托克斯方程。
1830年,法国出现火管锅炉。
1833~1836年,美国的奥蒂斯设计制造单斗挖掘机械。
1834年,美国的佩奇和费伊分别发明榫槽机和开榫机。
1834~1844年,美国的帕金斯和戈里分别制成以乙醚为工质的和以空气为工质的制冷机。
1835年,英国的约瑟夫·惠特沃斯发明滚齿机。
1836年,美国的麦考密克创制马拉联合收割机(康拜因)。
1837年,俄国的雅可比发明电铸方法。
1838年,俄国的雅可比用蓄电池给直流电动机供电以驱动快艇,这是首次使用电力传动装置。
美国的布鲁斯首次用压力铸造法生产铅字。
1839年,法国的达盖尔制成第一台实用的银版照相机,用它能拍出清晰的照片。
苏格兰的庞顿在其报告中阐明了现代照相制版方法。
英国的史密斯建成螺旋桨推进的蒸汽机船“阿基米德”号。
美国的巴比特发明锡基轴承合金(巴氏合金)。
1840~1850年,英国的焦耳发现电热当量,并用各种方式实测热功当量。他的实验结果导致科学界抛弃“热质说”而公认热力学第一定律。
1841年,英国的约瑟夫·惠特沃斯设计英制标准螺纹系统。
法国的蒂莫尼埃设计和制造实用的双线链式线迹缝纫机。
1842年,英国的内史密斯发明蒸汽锤。
1848年,中国的丁拱辰著《演炮图说辑要》,其中的西洋火轮车、火轮船图说是中国第一部关于蒸汽机、火车和轮船的论述。
1845年,美国的菲奇发明转塔车床(六角车床)。
英国的汤姆森取得充气轮胎专利。1888年以后分别由英国的邓禄普和法国米西兰橡胶公司用于自行车和汽车车胎。
英国的柯拜在广州黄埔设立柯拜船舶厂,这是中国最早的外资机械厂。
1846~1851年,美国的豪取得曲线锁式线迹缝纫机专利;美国的胜家设计制造了这种缝纫机,从此缝纫机被大量生产。
1847年,世界上最早的机械工程学术团体—英国工程师学会成立。
法国的波登制成波登管压力表。
美国的霍伊发明轮转(圆压圆凸版)印刷机。
1848年,英国的开尔文(即汤姆森)创立热力学温标。
法国的帕尔默发明外径千分尺。
德国发明万能式轧机。
1849年,美国的弗朗西斯发明混流式水轮机。
1850~1851年,德国的克劳修斯和英国的开尔文分别提出热力学第二定律。
1850~1880年,英国发明各种气体保护无氧化加热方法。
1856年,德国工程师协会成立。
英国的贝塞麦发明转炉炼钢。
1856~1864年,英国的西门子和法国的马丁发明平炉炼钢。
1857年,英国的贝塞麦发明连续铸造方法。
1858年,美国的布莱克发明颚式破碎机。
1860年,法国的勒努瓦制成第一台实用的煤气机(也是第一台内燃机)。
德国的基尔霍夫通过人造空间模拟绝对黑体,建立基尔霍夫定律。
1861年,中国的曾国藩创办安庆军械所,这是中国人自办的第一家机械厂。
1862年和1865年先后造出中国第一台蒸汽机和第一艘木质蒸汽机船黄鹄号蒸汽轮船。
1862年,德国的吉拉尔发明液体静压轴承。
1863年,英国的索比用显微镜观察到钢铁的金相组织,并于1864年展出钢的金相显微照片。
1864年,法国的若塞尔最早研究刀具几何参数对切削力的影响。
1865年,中国的曾国藩、李鸿章等创办江南制造总局,这是中国近代机械工业的开端(1953年更名为江南造船厂)。
1867年,德国的沃勒在巴黎博览会上展出车轴疲劳试验结果,提出疲劳极限概念,奠定了疲劳强度设计的基础。
1868年,美国的希鲁斯发明打字机。
英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。
1868~1887年,英国和美国先后出现带式输送机和螺旋输送机。
1870年,俄国的季梅最早解释切屑的形成过程。
1872~1874年,贝尔和德国的林德分别制成氨蒸汽压缩式制冷机。
1873年,美国的斯潘塞制成单轴自动车床,不久又制成多轴自动车床。
1874年,英国的瑞利发现莫尔条纹现象。
英国的劳森制成链条传动、后轮驱动的现代型自行车。
1875年,德国的勒洛建立构件、运动副、运动链和机构运动简图等概念,奠定了机构学的基础。
1876年,德国的奥托创制往复活塞式、单缸、四冲程内燃机。
美国制成万能外圆磨床,首次具有现代磨床的基本特征。
1877年,法国的凯泰和瑞士的皮克特首先获得雾状液态氧。1892年,英国的杜瓦制成液化气体容器。
1878~1884年,奥地利的斯忒藩和玻耳兹曼建立辐射换热的斯忒藩一玻耳兹曼定律。
1879年,德国的西门子制造的电力机车试车成功。
世界上第一艘钢船问世。
瑞典的拉瓦尔发明离心分离机。
1880年,美国工程师学会成立。
1881年,法国出现蓄电池电力汽车。
中国胥各庄修车厂制出中国第一台蒸汽机车中国火箭号。
1882年,瑞典的拉瓦尔制成第一台单级冲动式汽轮机。
1883年,德国的戴姆勒制成第一台立式汽油机,1885年取得专利。
英国的雷诺发现流体的两种流动状态—层流和湍流,并建立湍流的基本方程—雷诺方程。
1884年,英国的帕森斯制成多级反动式汽轮机。
1885年,德国的本茨创制三轮汽油机汽车,1886年取得世界上第一个汽车专利。
德国的戴姆勒创制汽油机摩托车。
1885~1887年,俄国的别那尔多斯和美国的汤普森分别发明电弧焊和电阻焊。
1886年,德国的戴姆勒创制四轮汽油机汽车。
美国的赫谢尔用文丘里管制成测量水流的装置,这是最早的流量测量仪器。
英国的雷诺建立流体动压润滑理论。
1888年,德国的奥斯蒙德提出钢、铁与生铁的金相转变理论,后由英国的奥斯汀制成铁碳相图。
1889年,第一届国际计量大会首次正式定义“米”为:“在零撮氏度,保存在国际计量局的铂铱米尺的两中间刻线间的距离”。
美国的佩尔顿发明水斗式水轮机。
1890年,美国的艾姆斯制成百分表和千分表。
1891年,美国的艾奇逊制成最早的人造磨料—碳化硅。
1892年,美国的弗罗希利奇创制农用拖拉机。
1895年,德国的伦琴发现X射线。
1896年,瑞典的约翰森发明成套量快。
1897年,德国的狄塞尔创制柴油机。
美国的费洛斯创制插齿机。
英国的帕森斯建成第一艘汽轮机船“透平尼亚”号。
日本机械工程师学会成立。
1898年,美国的拉普安特创制卧式内拉床。
美国的泰勒和怀特发明高速钢。
1899年,法国的埃鲁发明电弧炉炼钢法。 20世纪初,美国的柯蒂斯创制速度级汽轮机。
英国的科克尔和法国梅斯纳热首次对车轮、齿轮、轴承等进行实验应力分析。
1901年,法国发明气焊。
1903年,美国的莱特兄弟制成世界上第一架真正的飞机并试飞成功。
美国的福特建立福特汽车公司,开始大量生产汽车。1908年,福特研制的T型汽车投入市场。
第一艘柴油机船“万达尔”号下水。
1904年,德国的普朗特建立边界层理论。
美国的鲁贝尔发明胶版印刷机。
1906年,法国的勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功率的燃气轮机(但效率仅3~4%,未获实用)。
1906~1914年,瑞士的比希试制复合式发动机。
1906年,德国的能斯脱发现“热定理”,1912年,经德国的普朗克和西蒙修改为热力学第三定律。
1907年,美国的泰勒研究切削速度对刀具寿命的影响,提出著名的泰勒公式。
1908年,中国广州均和安机器厂制出中国第一台内燃机(单缸卧式8马力柴油机)。
1911年,美国的泰勒发表《科学管理原理》一书,首次提出“科学管理”概念。
美籍匈牙利人卡门用空气动力学的观点阐明卡门涡街。
美国的格林里公司创制组合机床。
德国的杜衣斯堡人工合成橡胶。
1912年,英国的布里尔利和德国的施特劳斯等分别制成铬不锈钢和铬镍不锈钢。
中国的詹天佑发起成立中华工程学会,后成为中国工程师学会。
1913年,瑞典制成第一辆电力传动的柴油机车。
美国福特汽车公司建成最早的汽车装配流水线。
1915年,中国第一家钟厂——中宝时钟厂在烟台创办。
上海荣昌泰机器厂造出中国第一台机床(4英尺脚踏车床)。
1919年,中国最早的缝纫机厂—协昌、润昌缝纫机行在上海创办。
1920年,德国的霍尔茨瓦特制出第一台实用的燃气轮机(按等容加热循环工作)。
奥地利的卡普兰发明轴流转桨式水轮机。
捷克斯洛伐克的恰佩克在其科幻剧作《罗素姆万能机器人》中首次使用“机器人”(Robot)一词。
英国的格里菲思进行断裂力学分析。
1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。
1923~1927年,德国的柯斯特尔设计制造柯式干涉仪。
1926年,美国建成第一条自动生产线(加工汽车底盘)。
1927年,美国的伍德和卢米斯进行超声加工试验。1951年,美国的科恩制成第一台超声加工机。
1934年,德国的克诺尔和鲁斯卡制成透射电子显微镜。
1934年,中美合资的杭州中央飞机制造厂成立。曾制造出全金属轰炸机。
1935~1936年,中国的刘仙洲等发起成立中国机械工程学会。
1938年,美国的卡尔森首创静电复印技术。
德国的德古萨公司发明陶瓷刀具。
1938~1940年,美国的厄恩斯特和麦钱特用高速摄影机拍摄切屑的形成过程,并解释了切屑的形成机理。
1939年,瑞士制成发电用燃气轮机(按等压加热循环工作)。
1941年,瑞士制成第一辆燃气轮机机车。
1942年,美国的费密等建成第—座可控的链式核裂变原子反应堆。
1943年,苏联的拉扎连科夫妇发明电火花加工。
20世纪40年代,苏联发明阳极机械切割。
1947年,第一艘燃气轮机船“加特利克”号问世。
英国的莫罗和威廉斯制得球墨铸铁。
20世纪40年代,英国的泰勒森设计出多面棱体。
1950年,联邦德国的施泰格瓦尔特发明电子束加工。
1952年,美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床。
美国利普公司制成电子手表。
1954年,美国建成第一艘核动力船——“鹦鹉螺”号核潜艇。
1955年,美国研究成功等离子弧加工(切割)方法。
1956年,中国第一汽车制造厂(长春)建成投产。
中国建立机床研究所。
中国成立工具科学研究院,1957年改组为工具研究所。
1957年,联邦德国的汪克尔研制成旋转活塞式发动机。
1958年,美国的卡尼-特雷克公司研制成第一个加工中心。
美国研制成工业机器人。
美国的舒罗耶发明实型铸造。
世界工程组织联合会(WFEO)成立。
美国的汤斯和肖洛发表形成激光的论文。1960年,美国的梅曼研制成红宝石激光器。
中国最大的轴承厂——洛阳轴承厂建成投产。
中国最大的手表厂——上海手表厂建成投产。
1959年,中国第一拖拉机厂(洛阳)建成投产。
美国的马瑟取得谐波传动专利。
20世纪50年代,美国发明电解磨削方法。
苏联和美国在生产中应用电解加工方法。
液体喷射加工方法开始在生产中应用。
美国用有限元法进行应力分析。
1960年,第十一届国际计量大会第二次定义“米”为:Kr原子在2P10和5d5能级之间跃迁时,其辐射光在真空中波长的1650763.73倍”。
中国最大的重型机器厂—第一重型机器厂(齐齐哈尔)建成投产。
1962年,美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳适应控制(ACO)。
1964年,美国的格罗弗发明热管。
1967年,美国的福克斯首次提出机构最优化概念。
英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。
1969年,中国第二汽车制造厂(湖北)开始大规模动工建设。1975年建成2.5吨越野汽车生产基地。
1972年,美国通用电器公司生产聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化鹏刀片。
1976年,日本发那科公司首次展出由4台加工中心和1台工业机器人组成的柔性制造单元。
1979年,美国的徐南朴等指出摩擦系数等于机械啮合摩擦系数、粘着摩擦系数、犁削摩擦系数之和
1983年,第17届国际计量大会第3次定义“米”为:“光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所行进的路程长度”。
气体传输泵
气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵,这种泵基本上有两种类型:
变容真空泵
利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵,气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋片式两种:
(1)往复式真空泵:是利用泵腔内活塞做往复式运动,将气体吸入、压缩并排出。因此,又称为活塞式真空泵。
(2) 旋片式真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动,将气体吸入、压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式:
① 油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置,故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。
a旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近,在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片,当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触,此旋片随转子一起旋转,可将泵腔分成几个可变容积。
b.滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀,转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动,滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动,而泵腔分成两个可变容积。
c.定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片,当转子旋转时,滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。
d.余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子,它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。
e.多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。
②干式螺杆真空泵:它是一种不用油类(或液体)密封的变容真空泵。
③液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内,当它旋转时,把液体(通常为水或油)抛向泵壳内形成泵壳同心的环液,环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积,故亦称旋转变容真空泵。
④罗茨真空泵:泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子,转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。
动量传输泵:这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。
(1) 分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子,使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式:
① 牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量,被送到出口,因此,是一种动量传输泵。
②涡轮分子泵:泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子,它在定子圆盘(或定片)间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。
③ 复合分子泵:它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联起来的一种复合式分子真空泵。
(2) 喷射真空泵:它是利用文丘里(VENTURI)效应的压力降生产的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,适于在粘滞留和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:
① 液体喷射真空泵:以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。
② 气体喷射真空泵:以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。
③ 蒸汽喷射真空泵:以蒸汽(水、油或汞蒸汽)作为工作介质的饿喷射真空泵
(3) 扩散泵:以低压高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中,被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的,这种泵适于在分子流状态下工作。可分为:
① 自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵
② 分馏式扩散泵:这种泵具有分馏装置,使蒸汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴,而蒸汽压强较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴,它是一种多级油扩散泵。
(4) 扩散喷射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种形式。
(5) 离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下,输送到出口的一种动量传输泵。
气体捕集泵
这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵,有以下几种型式。
吸附泵:它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵
吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种形式。
吸气剂离子泵:它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上,以达到抽气的目的。它有如下几种型式。
(1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。
(2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上,以实现抽气目的的一种真空泵。
低温泵:利用低温表面捕集气体的真空泵
按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
粗真空系
主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工、食品、建材等部门,特别是在真空结晶、干燥、过滤、蒸发等工艺过程中更为适宜。
无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是卧式真空泵的更新换代产品,是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。
高真空系
滑阀式真空泵
(Rotary Piston Vacuum Pump)
广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。
滑阀真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。优点:相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大,价格相对高一点。
用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中。
真空泵
旋片式真空泵
( Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
具有结构紧凑,体积小,重量轻,噪音低,振动小等优点。所以,它适用于作扩散泵的前级泵,而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器,冰箱流水线,真空冷冻干燥机等。
罗茨真空泵
( Roots Vacuum Pump )
是一种旋转式变容真空泵,须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内,有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵,需要用前级泵辅助。如:水环式真空泵,滑阀真空泵,立式无油真空泵,分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。
机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
一、变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
1、往复式真空泵 :利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
2、旋转式真空泵 : 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
二、动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
1、分子真空泵 :它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:
1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
一、气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
二、气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。