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编者按:
当前,出国旅游的热潮席卷全国,有自助行的,有参加旅行社的,有落地找亲戚的……近日,山东职业学院的退休教师胡向赤和老伴来到了加拿大的滑铁卢市,在异国他乡和儿孙们团聚。期间,胡老师和家人拖着房车去露营、体验国外的幼儿园、逛当地的大超市、感受当地的地铁和火车、在美国的大学和饭店里聚会……
作为本网的特约记者,胡老师用他的眼睛观察异国风情,用他的脚印丈量山川湖泊,用他的笔尖记录欢乐和疑惑。即日起,本网推出人文类纪实系列报道——《胡老师漫游北美记》,旨在与网友共同分享国外的旅游经验,共同感知北美文化的博大精深,共同发现生活的斑斓魅力。
胡老师漫游北美记(119)亨利·福特美国创新博物馆 机械加工设备早期的创新发展
大众网特约记者 胡向赤
美国许多的科学技术世界领先,前些年中国远远地落后于美国。
说起来,很多落后是起始的落后。也就是人家的这个事业开始的早,我们中国几十年后才得以启动。
在亨利·福特美国创新博物馆看到的美国早期的机械加工设备,我是深有体会。
人类的婴儿呱呱落地,当擦洗干净喝上母亲的初乳,让人看着是那样可爱。小马、小牛乃至小猫小狗,都让人看着那样的漂亮、打从心底喜欢。
但是,人类初始制造的飞机、火车、汽车,现在看来都是那样的简单、不耐看。
亨利·福特美国创新博物馆展出的早年美国的机械加工设备,也是那样丑陋、幼稚,也可以说很难看。
就是这些难看的早期机械加工设备,也比中国早出现几十年。
上面照片上应该是一种小车床,现代的小车床则是这样的(网上下载)。
仅从外观看,早期的小车床是不太好看。
自从丑陋的机械加工设备一出现,就有好多类型,分别进行不同的加工。
下面照片显示的是由旋转运动带动的加工方式,之所以如此说,是因为这两种机床的端头都有飞轮样的部件。
这样飞轮样的部件,其旁边有一个皮带轮。
在人类还没有发明蒸汽机、内燃机之前,机械加工的原动力来自水轮机。风车的转动也可以利用,但风的吹力不是恒定的,不如水轮机的转动稳定
日本一个电影“啊,野麦岭”,剧中的纺织厂建在一条大河上游,河中筑坝拦水。当高水位的水流向低水位时,推动水轮机转动。水轮机的转动通过天轴传到车间,车间的天轴带动纺织机器进行工作。
所谓天轴,是在车间的上方架设的一根长长的转轴,上面有好多皮带轮,每个皮带轮下面对应着一台机器,机器上的皮带轮和天轴上对应的皮带轮由一根皮带连接,实现天轴带动机器转动,机器得以工作。
天轴由水轮机带着转动,一个天轴的转动,可以带动整个车间的机器转动、工作。
机器工作时,飞轮跟着转动。机器需要停止工作时,飞轮的离合器使得机器转轴与天轴的传动脱离,飞轮由天轴带动着继续转动,飞轮的转动储存着能量。当机器继续转动时,离合器闭合、飞轮储存的转动能量可以帮助机器克服启动阻抗。
在中国,上世纪初叶,当有电也有电动机后,有的工厂还是用了一段时间的天轴。因为当时电动机紧缺,造出机器没有电动机带动。于是工厂就使用一台大功率电动机,带动天轴转动,以实现一机多用。
根据前面照片看,两台机器很像车床。我之所以不肯定地下结论,是因为这种形式的机床还有可能是用于铣削加工、也可能是套丝机(一种加工螺纹的机器)。
这两台机器也可以从事钻孔作业,但它只能水平钻孔,如果工件需要垂直钻孔时,则需要钻床。
下面照片左侧竖立的即为钻床。
下面照片的机床和钻床外形有些相似的,但它应该是立式铣床。
大型工件表面加工还有大型的机床(这台机器可能是立式铣床)。
有了以上的小个头机器,才能造出大块头的加工机械。
下面的机器,可能用于石油开采的打井作业。
下面的机器和上面的外形没有多大差别,但可能是做别的加工之用。
机械加工分为冷加工和热加工两大门类,下面的设备应该属于热加工使用。他们的砌筑部分可能是对坯料进行加热的烘炉。
当人类发明并制造出大型动力机械后,再由它们生产出来的机器,外形威武、美观,制造精度大大提高。
下面照片是大型的内燃机。
大型的压力加工机械。
大型的旋转加工机械。
一个工厂,加工工艺水平决定了他们产品的设计制造水平和产品质量。发达国家的机器制造水平高,他们的产品质量也高,好多精尖产品都能制造出来。
近年来,中国制造业的有些工艺装备水平领先于世界前列,中国的大量工业产品走入欧美国家市场。
就拿铁道车辆产品为例,可以印证上面的说法。
在亨利·福特美国创新博物馆展示的最初的铁道车辆是这样的。
当美国能生产这些产品时,中国的铁道车辆全依靠进口,当年中国铁路号称“万国博览会”。
中国自己能制造铁道车辆时,由于工艺装备的落后,车辆制造水平不能提高。就拿车辆外观的油漆来讲,我们车辆的外面焊上薄钢板,需要变形时,由人工抡大锤敲击钢板令其变形。主要是我们没有大型压力机。
车辆焊上的薄钢板凸凹不平,工人们就在钢板上刮腻子抹平,然后再刷油漆。那些“绿皮车”都是这样制造的。
后来我们有了大型压力机,车辆外壳直接模压成型,所以今天我们的动车才那么漂亮。
先期简陋的加工设备逐步趋于完善,渐渐步入高等水平。在此过程中,甴它们加工制造的大型机械和工业产品也逐步达到高质量、高水平。
但是类似先期简陋的一些设备,直到今天还在不断涌现。
机械设备也分为标准设备与非标(准)设备。
需要标准设备的工厂可以在市场上购置。
而非标设备是为解决某项加工而生成,由于它是实验性的,外观造型就不加以考虑。非标设备如果具有通用性,以后会成为标准设备。有些非标设备只有自己使用,以后的改变不会太大。
下面这些设备没有成为今天大家熟知的加工设备,应该属于非标设备的先驱。
通过参观亨利·福特美国创新博物馆中人类先期的机械加工设备,参观者可以重温机械加工机器设备的历史。
孔夫子云:温故而知新。专业人士从参观中如果有所悟,一定会悟出新的设备设计新径,新的机械原理与新的制造方法,推动机械设备的不断创新。
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