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机械时代什么时候开始 纯机械时代的巅峰是什么

时间:2020-04-22 14:51:18  

  问题强调了“纯机械时代”的概念。言外之意,还有“不纯”的机械。既然差分机被拿出来当“纯机械”的例子,显然,用电传递动力或信息就属于不纯。

  那么,电力“腐蚀”机械,是从何时开始呢?

  工业革.命后的首批机械是蒸汽动力,人力操控(传递信息)。1840年左右,也就是鸦片战争前后,蒸汽工厂开了几千家,蒸汽铁路修了上万公里,是绝对的“纯”机械时代。这些非生物能量集中起来,已经能让欧洲人统治世界,让1千万人口的英国敢于殴打4亿人口的的中国。

  不过,蒸汽机有两样坏处:

  1噪音和污染大。

  2机器笨重,燃料必须随身携带,占用功率。

  对于固定工厂来说,这两个问题都不算严重,大不了选址到远离人群的郊区,挖运河用船运煤,所以蒸汽工厂还能持续几十年。

  但是,在交通行业,这两个问题不可容忍——火车穿越繁华的城市,噪音和污染骚扰沿途人口;锅炉和煤车的重量更是利润的死敌。所以大家都急切地要发明新机械代替蒸汽机。针对蒸汽机的两个缺点,新机器的设计目标是:

  1噪音小,废气少。

  2机器轻便,尽量把能量来源放到交通工具之外。

  根据传输方式的不同,1850年的欧洲人提出了四个方案。

  第一个就是我们今天熟知的电力方案,发电厂提供能源,电线输出动力,电动机推动车厢。这个方案虽然可行,但在这个问题下属于异端,所以叉出去不讲。

  第二个是内燃机方案,用轻便、废气少、噪音低的汽油(柴油)机驱动车厢。但19世纪的内燃机精度很差,而且缺乏足够的油料供应。20世纪的内燃机虽然精度高,但往往需要电力、电子设备辅助,所以……也叉出去。

  第三个是缆车方案。在缆车站设置发动机,用很长的缆索拖动车厢。交通工具内部连发动机都没有,当然没有污染和额外负载。19世纪的时候,这个“纯洁”的机械模式应用颇为广泛:

  十九世纪三四十年代,在伦敦到伯明翰,和伦敦到布莱克沃之间的铁路线上,地面缆车一度和蒸汽机车共同运营,互相竞争。但缆索再长也不能延伸上百公里,而且缆索会在反复扭绞下磨损,在经济性上还不如蒸汽机车。随着电力机车和内燃机车的出现,缆车只在少数坡道和风景区使用,属于次要方案,淘汰出局。

  第四个解决办法,就是要重点讲述的气动管道方案。它比电力方案还激进,完全不需要在车厢里安装发动机,而且不需要拖着讨厌的电线,只需要把气流吹进管道,就能制造运动。

  这个方案一度应用非常广泛,广泛到“电”、“气”并称。列宁同志说苏维埃+电气化等于共.产主义,今天的大学依然有“电气工程”这门课。然而,在电子工厂辅助下,电力设备最终压倒了气动设备,很多电气工程的毕业生终其一生也没接触过气动元件或是气动管道。但它依然是在“纯机械”路上发展最远的一类机械。许多超大型气动设备从19世纪一直用到21世纪,中间不断的升级、维护、开发。和“杂种”电力机械相比,显然气动机械可以称为“纯机械”时代的巅峰。

  气动机械的出现,和蒸汽机、电动机的发展几乎是并行的。1810年,伦敦商人GeorgeMedhurst发表了一篇题为“conveyinglettersandgoodsbyair”的文章,第一次系统地阐述了气动管道运输的构想、原理和模型。而文章中所描述的一切,也均在之后的几十年中陆续变成了现实。

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