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出版者:中国电力出版社

作者:(美)Don Anderson

出品人:

页数:354

译者:

出版时间:1-1

价格:45.00元

装帧:平装

isbn号码:9787508304830

丛书系列:

图书标签:

• FireWire
• IEEE 1394
• 高速串行总线
• 数据传输
• 接口技术
• 硬件
• 计算机
• 数码设备
• 存储
• 工业控制
• 嵌入式系统

工业革命时代的蒸汽动力与机械工程：一部探索十九世纪技术革新的史诗 本书简介 本书并非聚焦于数字信息传输技术或现代高速数据总线，而是将读者的目光引向一个截然不同的时代——那个由蒸汽、齿轮和钢铁塑造的宏伟时代。我们深入探索十九世纪工业革命的核心技术脉络，剖析驱动那个时代生产力飞跃的根本动力：先进的蒸汽机械工程学。 这部著作，取名为《工业革命时代的蒸汽动力与机械工程》，旨在全面梳理和系统阐述自1800年至1900年间，欧洲和北美地区机械工程领域取得的突破性进展。它详尽记录了如何从早期的纽科门和瓦特改良型蒸汽机，发展出结构更复杂、效率更高的复合式蒸汽机，直至最终在船舶和铁路领域大放异彩的高压往复式发动机。 第一部分：基础理论与材料科学的奠基 本书的开篇，着重于解析支撑蒸汽时代技术进步的热力学基础与材料科学的早期探索。尽管当时尚未形成严谨的能量守恒定律，但工程师们通过大量实验，逐渐摸索出了提高燃料利用效率的经验法则。 我们详细考察了当时的锅炉设计演变，从早期的卧式水火管锅炉，到为适应更高工作压力而设计的立式筒形锅炉。重点分析了如何通过增加受热面积、改善燃烧效率以及对水垢问题的初步认识，使得蒸汽压力得以稳步提升。 在金属冶炼与铸造工艺部分，本书详尽记录了19世纪冶铁业的重大变革，特别是贝塞麦转炉炼钢法的出现对机械可靠性的深远影响。读者将了解到，正是材料强度的提升，才使得更高转速和更大功率的机械成为可能。我们探讨了早期如何进行应力分析（尽管多基于经验而非精确计算），以及如何通过锻造和热处理来改善关键部件的韧性与耐磨性。 第二部分：往复式发动机的结构解析与应用 本书的核心章节，详细解构了往复式蒸汽机的复杂机械结构。我们按照时间顺序，对比分析了单动作机与双动作机的区别，以及它们在特定应用场景下的优劣。 气缸与活塞系统： 深入剖析了气缸的制造公差、密封技术（如石墨填料和早期油封）的改进，以及活塞连杆机构的几何优化，如何减少往复运动中的惯性损失。 配气机构的精妙： 重点分析了斯蒂芬逊、乔伊（Joy）和瓦尔沙特（Walschaert）等经典凸轮机构的设计原理。这些机构是实现蒸汽精准进、排气的关键，本书通过大量的技术图解，清晰展示了这些机械逻辑的优雅之处。 飞轮与调速器： 阐述了离心式调速器（Governor）如何精确地控制发动机的转速，确保其在负载变化时仍能保持稳定输出。飞轮的设计参数，特别是其质量与半径的平衡，如何吸收扭矩波动，是本书分析的重点。 第三部分：驱动世界的交通革命 蒸汽动力的成熟，直接催生了现代运输业。本书用大量篇幅，分别探讨了蒸汽机在铁路和航运两大领域的应用与挑战。 在轨道交通方面，我们回顾了从早期“火箭号”到“巨龙号”的机车发展史。书中不仅关注了牵引力的计算，更深入研究了车轮与钢轨之间的摩擦特性、悬挂系统的演变（如四轮转向架的引入），以及制动技术的进步（如空气制动系统的发展）。我们详细对比了英国、美国和德国在机车设计哲学上的差异，探讨了如何通过增加锅炉容积和提高压力来追求更高的速度极限。 在海洋运输方面，本书考察了从桨轮到明轮再到螺旋桨的动力转换过程。重点解析了横向往复式发动机如何被更紧凑、更高效的蒸汽轮机所取代（尽管后者在19世纪末才开始崭露头角），以及船体设计（如船壳材料和阻力优化）如何与发动机功率相匹配，从而实现了跨洋航行的常态化。 第四部分：工业生产中的应用与自动化雏形 除了交通运输，蒸汽机作为核心动力源，彻底改变了工厂的布局与生产模式。本书的第四部分，聚焦于工业机械的机械化。 我们考察了蒸汽机如何驱动纺织厂的成千上万的织布机和纺纱机，探讨了传动系统的设计——从主轴到各个工作站点的皮带和齿轮传动链的复杂网络。此外，我们还研究了蒸汽动力在采矿业中的应用，特别是大型矿井提升机和水泵的设计，这些设备展现了蒸汽机在处理极端负载时的强大能力。 最后，本书触及了19世纪末期对“自动化”的初步构想，通过分析自动织布机和某些机床上的机械反馈装置，展示了工程师们如何在纯机械的框架内，试图模仿人类的判断和控制过程。 总结 《工业革命时代的蒸汽动力与机械工程》是一部面向工程师、历史学家和技术爱好者的高级参考书。它摒弃了对现代通信技术的任何提及，专注于那个依靠物理定律和精湛工艺，将人类文明推向新纪元的蒸汽驱动世界。本书旨在提供一个全面、深入、且侧重于结构、材料与热力学应用层面的技术史画卷。

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