第3章 調(diào)控力量

（27）機器工作速度的一致性和穩(wěn)定性，對工作效果和持續(xù)時間來說都至關(guān)重要。第一個例子是設計精妙的蒸汽機調(diào)速器，所有熟悉發(fā)動機這種令人欽佩的機器的人都會立刻想到它。當發(fā)動機的速度增加到可能導致危害或者危險后果時，蒸汽機調(diào)速器就有了用武之地；它同樣是驅(qū)動珍妮紡織機的水車或者排干我們沼澤地積水的風車的調(diào)節(jié)器。在查塔姆（Chatham）造船廠，用于舉起木材的大型平臺的下降運動，是由調(diào)速器管理的；但當重量非常大的時候，人們通過讓它在水中運動，進一步控制調(diào)速器的速度。

（28）在康沃爾郡（Cornwall），人們利用另一個非常精妙的方法控制蒸汽機的計數(shù)器：它被稱為“急流”（cataract），根據(jù)一艘船陷入水中所需的時間，由機械師調(diào)控蒸汽機閥門的開關(guān)，控制液體的流入量。

（29）為蒸汽機鍋爐有規(guī)律地供應燃料，也是一種保證蒸汽機功率恒定和節(jié)約煤炭消耗的模式。調(diào)節(jié)這種供應的方法已經(jīng)取得了幾項專利：一般原則是通過儲料器，定時向發(fā)動機供應少量燃料，并且當發(fā)動機工作太快時減少供應。這種設計的一個附帶優(yōu)點是，由于每次投入很少數(shù)量的煤炭，煙霧幾乎完全被消耗。在某些情況下，灰坑的風門和煙囪也與機器連接，以調(diào)節(jié)它們的速度。

（30）另一種調(diào)節(jié)機器功效的裝置由輪葉構(gòu)成，重量輕，但是作用面積大。這種裝置快速旋轉(zhuǎn)，很快就會達到均勻的速率；它不能超過這種速率太多，因為任何速度的增加都會更大地增加它在空氣中遇到的阻力。鐘鈴每次報時之間的間隔以這種方式調(diào)節(jié)，并且葉片的設計是通過改變臂桿或多或少地向移動的方向傾斜，從而改變時間間隔。這種輪葉通常被運用于較小的機械裝置中；與重型輪葉不同，它是力的破壞者，而不是保護者。它被運用于音樂盒中的調(diào)節(jié)器，也被運用于幾乎所有的機械玩具。

（31）飛輪或輪葉的作用原理，可以用于制造測量山脈高度的儀器，或許這值得一試，因為如果它獲得尚可的成功，那么就會形成比氣壓計更便攜的儀器。眾所周知，氣壓計顯示的是大氣壓力下的汞柱的重量，其底部等于玻璃管的膛徑。人們還知道與儀器相鄰的空氣密度將取決于它上面的空氣重量和當?shù)氐目諝獾臒崃俊Ｒ虼耍绻覀兛梢詼y量空氣的密度和溫度，那么在氣壓計中汞柱的高度就可以通過計算得出。現(xiàn)在，溫度計給出了空氣溫度的即時信息，那么空氣的密度就可以通過手表和一個小型儀器來確定。這種儀器中，由恒定力量驅(qū)動葉片所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)，應該得到計量。葉片旋轉(zhuǎn)時空氣的密度越小，給定時間內(nèi)它的轉(zhuǎn)數(shù)就越大；可以通過在部分真空的器皿中進行實驗而形成繪表，輔以計算。從而，如果給出了空氣的溫度、葉片的轉(zhuǎn)數(shù)，就可以得出氣壓計的相應高度。9