第42章 改良版蒸汽机(1/3)
虽然蒸汽机的耗能问题得到了极大地改善,但此时的蒸汽机依然只能驱动抽水机进行排水。
这主要是因为抽水蒸汽机只有大气压力推动活塞时产生动力,而活塞回程中却不产生动力,这使得蒸汽机无法提供平稳的动力。
更大问题在于,抽水蒸汽机只能驱动活塞上下往复运动,而不能驱动圆周运动。
也就是说此时的蒸汽机无法驱动其他机器匀速稳定的运转。
在上官钰的要求下,瓦特开始继续研究如何将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动,以便使得蒸汽机能为绝大多数机器提供动力。
远古纪355年,瓦特开始尝试解决这一难题。
虽然有店长资助,但是瓦特并不想过多的浪费金钱。
所以那段时间他做的最多的就是泡在图书馆里,查阅各种资料文献,饿了就去店里买点充饥的食物简单吃一顿。
要想将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动,一个显而易见的解决办法是通过曲柄转动。
但是该项专利所有人斯蒂德,要求同时分享瓦特此前的分离冷凝器的专利,这一要求被瓦特坚决地拒绝了。
远古纪351年,瓦特的助手默多克,发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统,并以瓦特的名义成功申请了专利。
这一发明绕开了曲柄专利的限制,极大地扩展了蒸汽机的应用。
之后的几年里,瓦特又对蒸汽机作了一系列改进并取得了一系列专利:发明了双向气缸,使得蒸汽能够从两端进出从而可以推动活塞双向运动,而不是以前那样只能单向推动;
使用节气阀门与离心节速器来控制气压与蒸汽机的运转;发明了一种气压指示仪器来指示蒸汽状况;发明了三连杆组保证气缸推杆与气泵的直线运动。
由于担心爆炸的危险以及泄露问题,瓦特的早期蒸汽机都是使用低压蒸汽,后来才引进了高压蒸汽。
所有这些革新结合到一起,使得瓦特的新型蒸汽机(联协式蒸汽机)的效率是过去的纽科门蒸汽机的5倍。
经过详细的分析研究,综合利用双向进气阀、并联驱动杆、行星轮系和离心调速器4项革命性的技术,彻底解决蒸汽机的驱动圆周运动和动力平稳的问题。
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