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什么是蒸汽机车?史蒂芬孙是如何发明蒸汽机车的?

2020-10-13 15:00

  瓦特发明蒸汽机的故事众所周知,我们知道,蒸汽机利用的是蒸汽的能量,将其转化为机械功(就是往复式运动)。18世纪的工业革命因其而起,十九世纪最早出现的机车也是以蒸汽推动的,蒸汽机车的称霸机车界的现象一直持续到二次世界大战的结束。下面趣历史小编就为大家带来详细的介绍,一起来看看吧!

  蒸汽机车是利用蒸汽机,把燃料(一般是煤)的化学能转化为热能,在把热能转化为机械能,从而使得机车运行的一种火车机车。它主要是由锅炉、蒸汽机、车架走行部和煤水车四部分组成。

  作为陆地主要的交通工具之一的铁路最早起源于英国。铁路初创时期,蒸汽机是作为唯一的牵引动力的。蒸汽机车的发展历史很漫长,期间不乏天才的设想,而乔治·史蒂芬孙——铁路之父,蒸汽机车的鼻祖开创了铁路纪元。

  估计不少人会猜测,这么复杂的机器,肯定是位才华横溢的科学家发明的,然而,事实并非如此,因为家庭贫困,斯蒂芬孙从小被剥夺了上学的权力,8岁便开始替人放牛,赚钱补贴家用。后来还因为补习文化知识,以18岁的年龄跟一群七八岁的孩子读小学,而被人讥笑为“爸爸学生”。

  那么,史蒂芬孙是怎么克服困难,制作出蒸汽机车的呢?

  1781年,斯蒂芬孙生于英国北部产煤区诺森伯兰附近的华勒姆村,爸爸是个煤矿工人,在蒸汽机房里烧锅炉,微薄的工资养活全家八口,从这点也能看出这个贫困的家庭是负担不起他的学费的。

  14岁的时候,斯蒂芬孙跟着父亲来到了煤矿当烧锅炉的学徒,可以天天和蒸汽机打交道。为了探究清楚蒸汽机的原理,史蒂芬孙还不辞辛苦地跑到1500多里外瓦特的故乡苏格兰打工,一年多的学习不仅让他更熟悉蒸汽机,还让它掌握了煤矿里各种机器的性能,收获颇丰。

  之后,史蒂芬孙就开始研究其火车,之前的这些奠基派上了用场,史蒂芬孙成功研制出了蒸汽机车:

  1814年,第一辆蒸汽机车“布拉策号”试运行成功。

  1825年9月27日,史蒂芬孙亲自驾驶他和别人一起设计制造的“旅行者号”蒸汽机车在新铺设的铁路上试车,并获得成功。

  不过,史蒂芬逊也是站在前人的肩膀才发明出蒸汽机车的。如若没有瓦特发明的设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机,不会有蒸汽机车的出现;更值得他感谢的是英国的特里维西克,早在1801年,他就提出了可移动的蒸汽机的概念,并设计出蒸汽动力车,于次年获得了专利,这辆蒸汽车被称为“喷气的家伙”,烧煤是它的动力,可以承载6-8个人。1803年,这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现,这就是机车的原型。

  前人的经验和教训让斯蒂芬森有了方向,机车不断地被改进,终于,1829年创造了时速高达46公里/时的“火箭”号蒸汽机车,机车拖着一节承载着30位乘客的车厢。

  蒸汽机在交通运输业中的应用,宣告了“火车时代”的到来,人类的活动范围被迅速地扩大了。按着工作性质,蒸汽机车可以分为客运机车、货运机车、调车机车三种。后来,蒸汽机车就被内燃机车和汽轮机车等取代,到了二十世纪六十年代末,世界上使用蒸汽机车的国家就所剩无几了。

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