轧棉机的发明

轧棉机的发明

棉花熟了，吐出洁白的花絮，等待着人们去采摘。人们将采摘的棉花堆在一起，打成包。在进行纺纱、织布之前，还必须过一关，即“去籽”。由于棉絮与棉籽绞合缠绕在一块儿，用手一点点儿地撕拽下来也太费事了。可是，很早以来人们就是用这种大量消耗体力的笨方法去除棉籽的。自从惠特尼发明了轧棉机，情况就大不一样了。使用轧棉机，就可以用机器代替人手。不但减轻了人的负担，而且大大提高了劳动效率，从而对推动棉纺织业的迅猛发展起了巨大的作用，对今天的棉纺工业也产生了深远的影响。

那么，惠特尼是谁呀？轧棉机是如何被发明的呢？

1765年12月8日，埃利·惠特尼出生在美国马萨诸塞州（当时美国还未独立，仍是英国的殖民地）的沃斯特波罗的一个农民家庭里。父亲在新英格兰州有农场，他从小就对机械感兴趣。父亲本打算让惠特尼干农活和饲养牧畜。可是，这个小男孩喜欢的偏偏是摆弄机械小玩艺儿，有时候他会把父亲的怀表拆开，然后再将其装好，也许这就是小惠特尼其乐无穷的小天地吧。

惠特尼10岁时，即1775年，美国还是英国的殖民地，美国人和英军之间发生了武装冲突，后来爆发了独立战争。在战争期间，惠特尼开始制作鞋钉，并开了一家小工厂。其销售情况很好，不久就雇了帮工，他们还生产发卡。由于惠特尼技术高超，所以，销售量也不断增加。独立战争结束时，美国因战争陷入了十分困难的境地，社会混乱，饥饿横行，人们四处流浪。在这样的环境下，惠特尼慢慢地长大了，惠特尼想上大学。因此，战争结束以后，他就不干生产铁钉的工作了，当了一藐教师。在他23岁奖，进了耶鲁大学。

大学毕业后，惠特尼准备到乔治亚州去当教师，于是踏上了旅途。他的理想是学习法律，将来当一名律师。然而，在这次漫长的乘船旅途中，他结识了两名同船旅客。一个是在乔治亚州的萨巴纳有庄园的纳萨尼埃尔·格林夫人，另外一个人是格林夫人的管家费纳亚斯·米勒。格林夫人是独立战争中建立卓越功勋的格林将军的遗孀，该庄园就是因为格林的功绩而授予的。下船后，惠特尼决定在就任教师以前先到格林夫人的庄园逗留一段时间。

一次偶然的相识，却导致了一项伟大的发明创造。惠特尼来到了格林夫人的庄园里。由于当时英、美等国的纺纱机械、织物机械都得到了迅速发展，其原料棉纱的需要量与日俱增，所以，棉花供不应求。乔治亚州也生产了大量的棉花。但是，这种棉花的纤维粘着绿色的种子，摘掉这种子是一项十分辛苦的劳动。黑人奴隶劳动一天才仅仅摘掉0．454公斤的棉籽，惠特尼见到这种情况后，就想设计出一种省力的摘棉籽机。由于他对机械技术很感兴趣，是个内行，所以，一有空就钻进小仓库里着手制作摘除棉籽的机械。1793年，他终于制造出了摘除棉籽的机械——轧棉机。这种机械有一个锯齿状的圆筒，从窄隙中将棉花拉进来，能把棉籽从棉桃上剥下，并把纤维收集起来，如用水车带动轧棉机，就能代替1000多人的剥棉工作。机械固然简单，黑人奴隶们却乐于使用。惠特尼取得了这种轧棉机的专利，并和米勒成立了公司，开始生产轧棉机。为了扩大业务，惠特尼辞去了教师的职务，前往康涅狄格州的纽黑文，在那里建立了一个工厂。之后，各地都慢慢地出现了惠特尼轧棉机的仿制品，并在不断地向外推广着。

惠特尼发明轧棉机后，在大约1年左右的时间里，美国的棉花生产量就从2497吨增加到3632吨。6年后，也就是1800年，又增加到15890吨。到了1820年，增加到72640吨，惠特尼去世后的1825年，增加到102150吨。可见，惠特尼发明的轧棉机大大推动了美国棉花种植业和棉纺织业的向前发展。

惠特尼为了生产自己发明的轧棉机，因没有技术高明的工匠而感到苦恼。于是，他将机械分成若干部分，让一个工匠只加工其中的一种零件，认为这样就没有问题了。但是，当实际组装这样加工出的零件时，尺寸不合，无法装配，往往需要切短或用锉刀进行加工，方能组装到一起。因此，为了制造这种机械，他深感必须研究出一种新的加工方法，让即使最笨的人也会将零件组装到一起。就在这时，装运轧棉机的船遇到暴见雨而沉没；接着，他的工厂也遭到火灾，从车床、工作台、工具以及设计图纸到制造出来的轧棉机全部被烧掉了。1796年，又因控告他人侵犯自己的专利又花费了一大笔钱。在1797年10月他给共同经营者的信中曾这样写道：“灾难接二连三，困难重重。为了事业能继续坚持下去，就需要百倍的努力。尽管我竭尽了全力奋斗，然而，情况还是很糟。”惠特尼发明的轧棉机，虽然为南方各州的棉花种植者们带来了数以百万计的利润，而他自己却破产了。

然而，天无绝人之路。正当惠特尼一筹莫展时，传来了一个消息：当时美国同法国作战，美国政府决定制作步枪装配粳民饵舰，从而加强防御力量。惠特尼得知此信后立即于1798年5月1日给财政部长写信，表示自己准备接受1．5万支步枪的订货。鉴于惠特尼是发明轧棉机的优秀人物，当局接受了他的要求，并在合同上签了字，要求在两年内向政府交货1万支步枪。如果按传统的手工方法来制造，合同就无法完成。只有成批生产才能解决这个问题，这首先要求枪枝的一切零件能够互相配合和替换，所以惠特尼对现有机床做了相应的改进，研制了专用机床、模具和量具。他只请了少量的熟练专业工人，经过很短一段时间就完成了任务。据说，惠特尼开始大批量生产时，许多人不相信他会在短时间内完成任务。于是，惠特尼携带10支步枪的零件前往首都华盛顿，在政府的高官显贵面前公开进行实验。信手从零件堆拿起零件组装，很快就装成了10支步枪。这样，惠特尼开始了批量生产的道路，并推广到其它工业部门中去。

惠特尼顺利完成了制造枪支的任务之后，就弥补了轧棉机的损失，并且，也为分工批量生产、组装轧棉机提供了经验。惠特尼不仅对机械制造深感兴趣，同时对文学、艺术、宗教等也很感兴趣。他性格亲切近人，有不少的朋友。1825年1月8日，惠特尼在康涅狄格州的纽黑文去世，终年60岁。尽管他去世了，但是他却给后人留下了一笔宝贵的财富。他发明的轧棉机正推动着棉纺织业不断向前发展，从而大大提高了劳动生产率，产生了深远的影响。