陸澤寧

摘 要：當(dāng)今社會，機械的應(yīng)用已與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，使其成為人類社會發(fā)展的一重大推力。而面對當(dāng)前日新月異的科學(xué)成果以及能源需求，機械又承擔(dān)起了與新技術(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)新能源，協(xié)助人類探索未知世界的重任。

關(guān)鍵詞：機械;應(yīng)用;發(fā)展

機械是機器與機構(gòu)的總稱，是以降低工作強度與難度，代替人力為主要目的的工具。小到我們生活中的輪子、筷子、鑷子;大到車輛、船舶、飛行器，都屬于簡單機械的范疇。

一、機械發(fā)展的歷程

機械自人類文明之初便開始推動人類社會發(fā)展。石、斧等工具幫助人類加工 切割食物，結(jié)合火的使用，推動了人類進(jìn)化。在古代的機械發(fā)展中，復(fù)雜的機械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，大大節(jié)省了人力、物力，如我國的筒車、水排等農(nóng)業(yè)機械。而隨著機械設(shè)計經(jīng)驗的積累以及蒸汽動力的應(yīng)用，西方的機械技術(shù)逐漸領(lǐng)先世界，從礦工之友的紐可門蒸汽機，解決煤礦抽水難題，再到瓦特改良的蒸汽機利用冷凝原理大大提升了蒸汽機效率，大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，推動工業(yè)革命，機械為人類開啟了新的時代。

二、機械在各領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）機械在交通運輸?shù)膽?yīng)用

當(dāng)蒸汽機大量投入生產(chǎn)中時，便有人萌發(fā)了將其運用于交通方面的想法。于是，便有了史蒂芬孫火車、輪船乃至后來卡爾本茨的汽車，萊特兄弟的飛機，都體現(xiàn)了機械在交通運輸業(yè)中的巨大作用，而以上的幾項發(fā)明都運用一種重要的機械——曲軸。 蒸汽機或內(nèi)燃機實現(xiàn)了活塞的直線往復(fù)運動，而通過曲軸我們可以將直線運動轉(zhuǎn)化為圓周運動，方便了能源的應(yīng)用，并從此改變了世界的面貌。

（二）機械在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用

1774年英國人約翰——威爾金森發(fā)明了世界上第一臺機床，炮筒機床，它所生產(chǎn)的氣缸大大滿足了瓦塔蒸汽機的需要。而后來的19世紀(jì)，由于交通運輸、軍火工業(yè)等的蓬勃發(fā)展，人們又對機床提出了更多要求，各種各樣的機床也因此誕生。美國人惠特尼制成了臥式銑床、外圓磨床、滾齒機和插齒機。該世紀(jì)杰出的機械師惠特沃斯發(fā)明了測長機，與現(xiàn)在的千分尺原理相同，利用分度板的轉(zhuǎn)動和螺絲紋夾夾住被測物件，并讀出分度板度數(shù)，增加了測量的精確度。而伴隨著機床的應(yīng)用一起到來的是工業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化。

將各種功能的機床及生產(chǎn)設(shè)備人工整合到一起，便誕生了流水線生產(chǎn)。20世紀(jì)初，美國汽車工程師亨利.福特創(chuàng)立了福特汽車公司，并采用了流水線生產(chǎn)汽車。這種方式不僅顯著提升了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時也減少了人力的使用，使福特公司得以順利實行8小時工作制。如今，流水線生產(chǎn)已深入人心，并應(yīng)用于各種產(chǎn)品的生產(chǎn)，因其效率大大提高而成本顯著下降，故使許多工業(yè)制成品價格得以下降，提升了我們的生活水平。

現(xiàn)在，隨著智能化時代的到來，機械自動化又迎來新的發(fā)展機遇。大量的工業(yè)機器人被應(yīng)用于流水線生產(chǎn)中，工業(yè)機器人是多關(guān)節(jié)、多自由度的工業(yè)機械，它們可依據(jù)程序自動執(zhí)行任務(wù)，也可以在人類的操控之下進(jìn)行加工制造，還能依據(jù)人工智能技術(shù)的綱領(lǐng)規(guī)劃行動。現(xiàn)如今，工業(yè)機器人可用于加工制造及其精密復(fù)雜的產(chǎn)品，甚至能夠在雞蛋殼上作畫，又將加工的精確度提升到新的高度。而我們需要做的只是操控電腦，給他們提供能量，便能完成這看似不可能的任務(wù)。

（三）機械在能源產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

人類現(xiàn)在已能掌握并利用核能，但我們依然要直面這樣的現(xiàn)實——在人類的科學(xué)還無法深入到弄清能量的本質(zhì)時，諸如核能等巨大的能源仍只能通過機械來實現(xiàn)轉(zhuǎn)化并利用。想要高效率地使用核能比用核能來制作武器還要難。歸根結(jié)底，人類利用能源的主要方式一直都是“燒水”，只是“燃料”會發(fā)生改變而已?；Y源燃燒所放出的熱或核裂變所放出的熱量都用來加熱水并產(chǎn)生蒸汽，以此推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電能。蒸汽輪機這一看似原理簡單的機械，實則為我們的生活提供了充足的電力保障。

（四） 機械在現(xiàn)在兵器中的應(yīng)用

垂直起降的F-35，超音速巡航的F-22，精確的巡航導(dǎo)彈，一分鐘幾千發(fā)射速的加特林式機槍，這些高精尖武器的背后，是機械的功勞。

陀螺儀，早在古代便被發(fā)明，可它真正大顯身手則是在導(dǎo)彈、火箭大規(guī)模應(yīng)用的時代。陀螺儀與光纖相結(jié)合，每當(dāng)導(dǎo)彈的飛行狀況發(fā)生變化，我們就可以通過激光傳導(dǎo)的變化精確的測出導(dǎo)彈的飛行速度、飛行姿態(tài)，并以此通過與GPS的結(jié)合，引導(dǎo)導(dǎo)彈準(zhǔn)確打擊目標(biāo)，使其誤差在極其微小范圍內(nèi)，精確打擊更是改變了現(xiàn)代作戰(zhàn)的觀念。

F-22之所以能成為世界公認(rèn)的最強戰(zhàn)機，其強大的發(fā)動機功不可沒。兩臺F119渦扇發(fā)動機，每臺10.9的推動比，使其超音速巡航得到了保障，并可應(yīng)用推力矢量引擎，大大提高了近戰(zhàn)時的機動性。而正是渦扇發(fā)動機的應(yīng)用，不僅減少了油耗，而且大大提高性能。但與渦噴發(fā)動機相比，其機械機構(gòu)更為復(fù)雜，并對風(fēng)扇葉片材料提出了嚴(yán)苛要求。所以，先進(jìn)的機械結(jié)構(gòu)是強大發(fā)動機的保證。

三、機械發(fā)展方向

未來的機械發(fā)展，勢必朝著智能化、環(huán)?；较蜻~進(jìn)。近幾十年來，與電子信息技術(shù)相結(jié)合的機械在工業(yè)生產(chǎn)等諸多方面發(fā)揮了不可替代的作用，對前人所發(fā)明的機械進(jìn)行重新開發(fā)與利用，并與新動力相結(jié)合，將為機械發(fā)展提供新的方向。與此同時，在日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢下，機械發(fā)展也應(yīng)注重環(huán)保，并致力于節(jié)能減排以及生產(chǎn)過程的污染物減少。人機工程的發(fā)展，使機械與人的關(guān)系更和諧，讓人在操作機械時更便捷更舒適。

四、結(jié)語

伴隨著新能源的使用以及新技術(shù)的發(fā)展，時至今日，機械與能源技術(shù)的有機結(jié)合締造了現(xiàn)代社會。

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