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“基本上就是这样。”老诺贝尔将叶枫按下去看凿孔机的机械结构:“字锭排在一起,按下按键,拨叉将字锭拨到位置,再由推杆推动字锭压下去,就能凿孔。”
老诺贝尔说得简单,实际上凿孔机机械结构的复杂程度,完全超出叶枫预计。
机械运动和凿孔的力量,并不仅仅来源于手指,那样打字会很累,老诺贝尔设计了一根机械发条:“以后设计一个拉杆,打一行字,将上面的拉杆拉回来,就能紧上发条。”
发条连着拨叉和推杆,按键下面则是杠杆和棘轮,按键按一次,就能推动杠杆和棘轮,放开拨叉和推杆,使凿孔机动一次。
初试基本验证了凿孔机结构的可用性,接下去要做的就是机械结构的优化。
叶枫对这台凿孔机的设计并不满意,因为和巴里。摩尔使用的那台手提式机械打字机比,这台机器实在太大。
“大?你倒来试试看,轻轻按下按键,四十几个键听话地跑到位置,顺从地敲下去,你以为简单啊!”老诺贝尔不满道。
叶枫赶紧摆摆手:“算我没说,那您老继续努力,将机器快点弄出来好了。”
“快?要多快?你答应卡罗莱娜的电报线什么时候修起来?”老诺贝尔是个急性子,不满地将叶枫推到一边:“赶紧做你的事情去,不要整天瞎逛。”
叶枫哭笑不得,他都快忙死了,这还叫瞎逛?
他将阿尔伯特拉到一边,指了指那台凿孔机:“这几天一直让你看着,有什么新的想法吗?”
“是不是想做打字机?”阿尔伯特道:“就是供墨比较困难。”
见阿尔伯特已经想到这个方面,叶枫点了点头:“是啊,打字机需要用的人很多,不过还要难一些,供墨……你可以用色带试试,绷在那个凿孔口就好。”
“色带?”阿尔伯特眼前一亮。
“对啊,你不是在研究照相印刷术么,现在最关键就是弄清楚墨水的性质和墨水的改进、不同材料接触墨水时的性质,然后无论是要做印刷还是色带,就有依据了。”叶枫道:“你现在的任务就是这个,作为照相印刷研究项目的一个分项目,先抓起来。”
阿尔伯特挠了挠头:“我对基础理论一点不懂啊。”
“不懂就学起来,再说,现在关于墨水性质的研究,根本就没有理论,我们一起来做,你先列个计划,再找一批人,记住,先把色带弄出来。”叶枫给阿尔伯特布置了任务,弄得后者很迷糊,到底是先做基础研究,还是做色带?
当然是做色带,学徒出身的阿尔伯特对基础理论没有兴趣,也根本不懂,拿着叶枫的许诺,用高薪到造纸作坊和印刷作坊挖了一批年轻的学徒,在印刷实验室下面组建起三个研究小组:墨水与材料性质研究小组、打印机色带研究小组以及照相印刷术研究小组。
阿尔伯特给叶枫提交的研究计划,就是:齐头并进!
色带是一个问题,机器本身还有问题,叶枫对笨重的凿孔机很不满,想到打字机的按键更多,结构更复杂,体型肯定要更加笨重,一颗发明的心蠢蠢欲动。
机械结构他不懂,无法做出更好的设计,只能从其它地方想办法,想来想去,那根精巧却原始的发条,被叶枫盯上了。
第四集 电的革命 162 研究电动机
更新时间:2008…11…16 18:51:17 本章字数:3614
叶枫大量资金的支持下,诺贝尔研究中心最近确定了究项目,电学实验室也是一样。
自动发报机一经完成,普朗泰和眼镜就将继续完善的工作交给了王牌电报员莱斯,留下了几个对电报感兴趣的研究员,将其他人分组成为电池和发电机两个项目组。
白炽灯的发明,对电源提出更多要求,普朗泰和眼镜对此有不同的看法,普朗泰坚决认为电池才是未来电源的发展方向:“与发电机相比,电池更轻便,使用也简单,要让每个家庭都能用上白炽灯,只有电池才行,发电机那么大,有多少人用得起呢?”
“不对,可以用导线送电。”眼镜觉得发电机的发电量更大,通过机械运动就能产生电,这才是大量生电的正确道路。
眼镜惜字如金,根本没办法说服普朗泰,后者不停地摇头:“导线送电?我们都知道通电的导线是会发热,如果大家都用电灯,送电导线上通过的电流有多大?你看看上次杜勒耶里宫广场照明,才几百盏电烛,就要用那么多台发电机,就算输电问题能解决,发电机能提供的电力也有限。”
“你们在争什么呢?”叶枫来到电学实验室,发现自己的两个负责人正在争吵,普朗泰激动地大声嚷嚷,而眼镜憋得满脸通红,每次张嘴,都被普朗泰给堵了回去。
“啊,博士你来啦,你是要在我们电学实验室工作吗?这真是太好了。”普朗泰兴奋地叫嚷着。
诺贝尔研究中心的人都知道,只要是叶枫加入的项目,进度往往飞快,而他们平时做研究,都是成果寥寥。
现在大家组成不同的实验室,甚至是研究组,每个组、每个实验室都希望自己能多出成绩。这不仅关系到个人收益,而且代表着荣誉和名声,难怪普朗泰见了叶枫会高兴,连眼镜也期待地望着他。
“你们这样欢迎我啊?”叶枫奇怪地摸了摸鼻子。
“是。”响亮的声音将叶枫吓了一条,他回头一看,八九个研究员都兴奋围了上来。
叶枫微笑着向大家点了点头:“好吧,不过我既然来了,就是要出成果的,有很多事情要大家做,大家可能要赶活了,这段时间会很辛苦,你们愿意?”
“愿意。”八九个人的声音也很大,每个人都充满了斗志。
“愿意,太愿意了。”普朗泰呵呵笑道:“博士,你说吧,我们现在是不是要研究大容量的电池?”
“这个嘛!”叶枫看了看普朗泰,又看了看眼镜,刚才已经听到他们在争论的话题,白炽灯的供电电源,当然是发电机更好一点,但不能打击普朗泰,还要鼓励,因为电池的作用也很大。
叶枫笑笑道:“电池和发电机都很重要,我们都要做。普朗泰你继续研究电池,嗯,研究的方向是小型化和便携。”
叶枫给普朗泰的电池项目组确定了大致的研究方向和思路,发明一种可以给小号白炽灯泡供电的“干电池”。眼镜的发电机项目组则组成新的“电机项目组”。
“我们这个组的研究目标,不仅包括发电机,还包括电动机。”叶枫这句话让眼镜他们很兴奋,他们知道,这个项目将由叶枫亲自领导。
但是很快又疑惑起来,海因里希推了推眼镜:“我们五个人,加上博士您,同时研究两种东西,是不是少了?”
“两种东西?”叶枫摆了摆手:“不,不是两种东西,虽然有区别,但区别不大。”
学过初中物理就知道,发电机和电动机,其实一回事,但眼镜的反应却让叶枫感到奇怪。
按照通常的做法,在确定研究计划前,大家要集体梳理一下过去的研究成果,叶枫会借着梳理,告诉大家以后的研究方向。
“电动机是用电实现机械运动的机器,它的原理……”在叶枫的示意下,海因里希推了推眼镜,开始对电动机的资料进行梳理:“一是磁极之间的作用力;二是电生磁;三是震荡回路……”
“等等……”听了眼镜的解释,叶枫有点吃惊,这跟他理解的电动机原理稍微有点区别,他指了指黑板道:“先不用解释原理,先给大家介绍一下电动机的发展历史吧。”
“眼镜”点了点头:“用电实现机械运动,最早是在1821年,由法拉第阁下发现的……”
听了“眼镜”总结的历史,叶枫终于知道为什么他会说电动机的原理是“利用磁极间作用力
为早期的电动机就是这样的。
法拉第发现了通电导线能绕着永磁铁运动,实现了电磁运动向机械运动的转换。
十年后,美国人约瑟夫。亨利将电磁铁与两个电池交替连接,可以自动改变磁极,在另外一端放着永磁铁,利用磁极间的吸引和排斥,做成震荡电动机,实现了连续运动。
次年,英国人斯特金发明换向器,改进亨利的震荡电路,第一次实现了能够连续运动的旋转式电动机。
到了1834年,德国的雅可比、英国文波特,分别做出了成形的电动机,和后来的电动机有点类似,不同的是用磁铁代替了线圈。
雅可比外面用两个U形电磁铁,中间是只六臂轮,每条臂上安装两根棒形磁铁;克拉克和戴文泡特外圈用的是永磁铁,中间用电磁铁当作辐条。
磁铁式电动机,显然作用有限,雅可比曾经将他的电动机装在小艇上,带动螺旋桨,时速2。2公里,使用320丹尼尔电池供电。克拉克则将电动机安装在电车模型上,达文波特用来带动印刷机,都显得很不实用。
磁铁式电动机的原理不能说错,但不准确,也因此使得早期电动机的研究方向有点问题,过于看重磁极间的作用力。
叶枫一直关心基础学科的进展,法拉第已经提出了磁场和力线的概念,但在当时,理论研究和应用性的发明之间,还有着比较大的鸿沟,比如普朗泰和眼镜,他们可能根本不明白什么是场,什么是力线。
叶枫第一次觉得,要给这些业务骨干进行理论培训,这样才可以持续发展。
“现在大家都知道电动机是怎么回事了吧?……不明白也没有关系,你们按照我的要求做就行了。”叶枫想想自己也没空,估计也没那个水平来讲课,更重要的是,就算讲了,没有经过系统教育的研究员们也不一定懂,还是直接让大家做事情比较好。
当然,该知道的还是要让大家知道,不然肯定会出现问题。
“电动机可以分为两个部分,定子和转子……也就是固定的部分和转动的部分。”叶枫点了点黑板上由眼镜画出来的几种电动机:“我们看到的这几种旋转式电动机,都是外面的是定子,中间的是定子。”
“这种结构没有问题,关键在磁力上,永磁铁的磁性,以及……电磁铁部分。”叶枫敲了敲相对应的部件:“嗯,这位同学,不如你来说说,磁性……我们要怎么增强,或者你有什么别的看法吗?”
叶枫看到下面一个矮矮的,二十岁左右的年轻人,有点坐立不安的样子,就将他叫了起来。
“博士,我是格拉姆。”年轻人马上迫不及待地站了起来,大声回答道。
“呃,我知道,格拉姆先生,但这不是我问的问题。”大家发出一阵善意的笑声,叶枫也看出来了,格拉姆激动过头了。
小个子格拉姆很尴尬地挠了挠头:“那么,博士你问了什么吗?”
叶枫笑了笑:“是的,你有办法增强电动机……”
“是的,博士。”小个子格拉姆大声道:“我知道怎么增强电动机的功率,只要增强磁铁的磁性就好了。”
“呃,你说的不错。”叶枫饶有兴趣地看着小个子格拉姆,顺着他接着说道:“那么,你认为有什么办法增强磁性吗?”
“是的,博士,用更大的磁铁和更大的电磁铁。”格拉姆大声道。
“说的不错,那么你认为要多大合适?”
格拉姆挠了挠头:“当然是越大越好。”
“很好,如果有比地球大的电动机,太阳会从西边升起来,因为,我们可以用这台电动机,转动地球。”叶枫道:“伟大的理想。”
大家都笑了起来,叶枫摆摆手示意格拉姆坐下:“开个玩笑,我想大家都明白格拉姆同学说的大,绝不仅仅是体积上的,所以他说得没错,磁性强弱以及效率,是我们要考虑的问题。”
“我们的研究任务有三个,一是磁性更强的永磁铁,要有专人去搜集,还要试验不同材