農業機械與輕紡機械
1.農業機械
19世紀后,資本主義方式開始改變了農業長期緩慢發展的局面,在歐美興起的農業資本主義從各個方面改造了傳統的小農經濟,新興的資本主義的農場主們為了在商品市場的競爭中取勝,他們以前所未有的熱情改良農業機械,實行先進的耕作方法。從而大大促進了農業機械的發展。
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鐮刀是全世界農民長期使用過的收割工具,但工效不高。19世紀初,有人提出用一種類似剪刀的工具去剪斷作物的桿莖。1828年,英國人貝爾發明了一種收割機,收割機上的剪切裝置可以連續不斷地剪割莊稼。在當時,美國的小麥產區因地廣人稀急需各種高效率的農業機械。這一發明便引起了兩位美國人的注意,其中的一人叫麥考米克(1809-1884年,美國)。1833年,他在黑人安達遜的協助下發明了一種新型的收割機,這種收割機在馬的牽引下,一面收割,一面能夠整理割好的麥子并堆放在后面的工作臺上。由跟在后面的工人捆好。它的收割速度比用鐮刀快6倍。另一位叫霍生的美國人也在同時期制造出性能相近的收割機。二人同時建廠生產各自發明的收割機,雙方競爭激烈。1858年,麥考米克改進了他的收割機,使它能夠自動把麥子收攏起來。后來,經其它人不斷改進終于創造了打捆機。馬拉收割機在美國極受歡迎,到南北戰爭結束時,麥考米克已成了最大的收割機制造商。
脫粒機原是在18世紀由英國人發明的。英國人用水力帶動它工作。后來,有人在這種脫粒機上裝上風車,以便把麥粒和麥殼分開。當這種脫粒要傳入美國后,美國發明家就考慮如何把已有的收割機、打捆機與脫粒機組合在一起工作,構成聯合收割機,即"康拜因"收割機。第一臺聯合收割機是由一位叫恰奇的美國人發明的,但其缺點很多,達不到實用的要求。后來幾經改進終于成功,由20多匹馬牽引進行收割和脫粒、袋裝等工作。到1860年發明了由蒸汽機帶動的"康拜因"。在18世紀,英國已有了馬拉播種機的設想,但沒有研制成功。1841年,美國人吉本斯和諾貝林兄弟終于分別研制成播種機。1864年,德國人薩克解決了播種不均勻的問題,他發明了通過人手控制播種的機械,使播種機達到實用階段。
拖拉機的出現要稍晚于上述農業機械。1854年,英國的法拉斯和史密斯考慮使用蒸汽動力牽引犁耕作,因為蒸汽機太重,會壓實土壤,他們把蒸汽機放在田邊,牽引很長的鋼纜去犁地。1858年,美國人福克斯發明了用于耕作的蒸汽拖拉機,這臺拖拉機能拖帶8個鏵犁以每小時約5公里的速度開墾荒地。1873年,美國的帕爾文為了減小蒸汽機對地面的壓力,首創了履帶式蒸汽拖拉機。
蒸汽拖拉機很快就暴露了固有的缺點,主要是自身笨重,速度緩慢,因此不能完全取代牲畜。1889年,美國開始把單缸汽油機放在一臺拖拉機的底盤上制成了首臺內燃機驅動的拖拉機。到本世紀初內燃機驅動的拖拉機已基本取代了蒸汽拖拉機。
2.輕紡機械
18世紀,紡織機械已取得了很大的進展。進入19世紀,當時先進的愛子紡紗機已具有900個錠子。1828年,有人發明了環式紡紗機。使轉速達到每分鐘1萬轉,從此逐漸代替了愛子紡紗機。
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19世紀初,美國在南方大量植棉,不久其產量便超過印度,占世界總產棉量的90%,堆積如山的棉花急待加工,這樣促使軋棉機的誕生。機械工程師惠特尼發明了一種帶齒的圓筒可以把棉籽從棉桃上剝下,然后用其它裝置把棉花纖維收集起來,這臺軋棉機用水車驅動,可以代替100個黑人奴隸的勞動,因此很快便推廣開來。
1822年,杰出的發明家羅伯特(英國)發明了以蒸汽機為動力的織布機。這臺機器采用了當時先進的齒輪傳動系統,在投梭機構中采用由偏心輪、操縱桿等構成的系統,使織布機可以連續生產。1825年,羅伯特織布機經法國傳到歐洲大陸,經拉姆斯保托姆和霍爾特改進,增加了伸幅器,使織布機可以拉緊布幅寬度。后來,肯沃茲和布勞夫發明了自動停機機構,使機械織布機更加完善。
當時的織機只能織平紋布,如果織斜紋布和其它帶花紋的布還要靠手工提紗。1820年包曼在動力織機上實現了機械提紗。
1838年,烏德克雷福特使機械織機可以用兩個或多個梭子,他在織機上增加了可以升降的梭座,梭座上裝有2至4個梭箱,從此織機可以織出多種顏色的格子布。
針織機在1849年經美國人達鳥森德改進,使之達到能模仿人手進行編織。1864年,美國人威廉.高頓對針織機作了進一步改進,使當時織襪機可以同時織24雙襪子。
縫紉機直到30年代才由法國人契莫涅研制成功,其速度比手工縫紉快10倍。1834年,發明家漢特發明了針尖帶孔,用二條線進行縫紉的機器。到19世紀后半期,經多次改善才出現了工業用的較完善的縫紉機。
紡織機械的不斷進步,使英國的棉紡工業飛速發展,到1850年,英國的棉紡織業生產量已占全世界的50%,這一優勢一直保持到本世紀初。
19世紀的印刷機械也有了長足的進步。1800年,英國的斯坦霍普發明了印刷機,印刷機用鐵制成,印刷的壓力大,速度快,此后,印刷機不斷得到改進,但是這些印刷機都是平壓式的,即壓板把紙張平壓在活字版上,使印刷速度受到限制。還在1790年就有人提出另一種印刷機的設計思想,即讓壓版做轉動,使活字板不斷受壓同時又不斷得到解脫,但這一設計并沒有實現。
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英國發明家尼爾森借鑒滾筒式印花機的技術,試圖完成旋轉印刷機的研制,但他后來陷于窮困,最后死在獄中。德國人凱尼希承繼了這一事業,終于在1812年制成了一臺旋轉印刷機。這項發明立即為泰晤士報采用,在蒸汽機帶動下,旋轉印刷機達到每小時印刷1500張報紙的速度,在當時這是空前的紀錄。不久,美國人把單旋轉式印刷機改造成雙旋轉式,每小時可印報紙2400張,但是這仍然沒有滿足市場對印刷速度的要求,為了進一步提高印刷速度,有人想到應當把活字板也改造成圓筒形。但是把鉛字排在圓簡上并隨之旋轉是很難辦到的。1860年,終于有人想到在活版上先做紙型,然后在紙型上澆注熔化的鉛,這樣就能做成圓筒形的鉛字版。8年后,圓筒鉛版印刷機得到巨大成功,歐、美各報社都訂購了這種新式印刷機,它能每小時印刷報紙1萬至1萬2千張。
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