对于现代人来说,电梯是再也熟悉不过的事物,尤其是在城市中,越来越多的高楼大厦拔地而起,更是少不了电梯的支持,不然,鳞次栉比的十几层,几十层楼,你要怎么上去呢?

电梯的出现肯定是因为人想到达高处却又不想费那么多力气,那么,是谁发明出这么便利的工具的呢?

最开始的时候,电梯有个更形象的名字——升降机,能升能降,方便乘客上下楼。1853年,伊莱沙·奥的斯发明了安全升降机;1857年3月23,即158年前,伊莱沙·奥的斯将升降机安装在了纽约霍沃特百货公司进行测试,一举成名。这个约13米的庞然大物引起了一时的轰动。

    伊莱沙·奥的斯

其实,对于垂直升降,人类是一直有要求的,或者说一直在研制甚至早在远古时代,人类就已经有类似的发明。为什么这么说呢?举个例子,金字塔的建造很有可能就使用了类似起重机的工具,不然,高达100多米的金字塔是怎么建成的呢?只是这些太过久远已经无从考证。

可以确定的是,公元前1100年左右,我国劳动人民发明了辘轳,借助卷轴的回转运动完成升降。世界其他各地也有对升降工具的研究,公元前236年,我们熟知的阿基米德——古希腊数学家、物理学家研制出一种起重机:利用绳索和滑轮操纵的机器。绞盘和杠杆把绳子缠绕在一个滚筒上面进行升降操作。无独有偶,公元80年,古罗马的竞技场中也使用过大型起重机,将奴隶和野兽吊进竞技场中。

虽然都是用于升降,但是上述说的这些工具跟电梯可差着十万八千里呢!电梯的出现少不了蒸汽机的支持。在工业革命中,詹姆士·瓦特发明的蒸汽机为升降机提供了新的动力选择:用机器而不是人力、畜力来驱动,大大提升了工作效率。

人们很快就发现了这一点,约在 1800 年左右,就有煤矿主开始采用蒸汽驱使起重机把矿井中的煤运送上来。1845年,威廉·汤姆逊研制出液压驱动的升降机,驱动介质是水。1850 年,运输货物的蒸汽平台起重机首次出现在美国。

这一切都为奥的斯安全电梯的出现做了极好的铺垫,随着工业革命的深入,19世纪中叶,垂直运输货物和人员的需求越发的迫切,条件也大致具备,唯一让人担心的就是安全问题:万一,起吊绳突然断裂,升降梯就会急速坠落,后果不堪设想。不安全的因素使它的使受到了局限。

这一切在奥的斯手里得到了解决,他出生在一个富裕的农民家庭里。然而,从小他就不喜欢务农,却对机器产生了兴趣,没事总是琢磨家里那台老式缝纫机。

很快,奥的斯就下定决心出去闯一闯,说服了父亲后,他就启程了,搭上了一辆前往纽约州东部的特洛埃的运货篷车。几经辗转,他到了一家木器厂,在研究一台车床被伯乐——厂主梅西发现。梅西对这个年轻人很是赞赏,并告诉他:“不断地改造旧的机械是时代进步的动力。”奥的斯将这句话深深得烙在脑海中。并为之而努力,两年后,他成功地发明了木工新车床,功效一下子提高了4倍。为了让他有更好的平台,梅西将奥的斯推荐到一家机器厂。

好事多磨,没过多久这所机器厂就因为经营不好而关门了,失去工作的奥的斯饥寒交迫,梅西这时又对他伸出了援助之手,邀请他来厂里安装升降机。

1852年是奥的斯事业和人生的转折点, 安全问题一直是最头大的问题。奥的斯想出了个解决办法,他发明了一种装置:在导轨上固定一个带有锯齿状的铁条,在轿厢的上部设置了一个弹簧片,弹簧片将机械联动装置和制动棘爪连接到一起。这样,曳引绳固定在弹簧片的中心,绳破断的时候弹簧片恢复原状,迫使机械联动装置动作,制动爪伸入锯齿状的铁条,阻止电梯下落。有了这套装置,安全性被大大提升了。

有了产品就要想办法应用,既然办起了升降机工厂,就要打开销路。奥的斯四处奔波,思索着哪里需要升降机。一天,他无意之下走进一家大型的百货商场,顾客很是拥挤,拥堵着聚集在楼上楼下。敏感的他很快想到如果安装了升降机会好很多。想到就去做,奥的斯直奔总经理室,跟经理霍德华商讨安装升降机的事情。

费了半天口舌,霍德华才决定接受这个提议。这架安装在商场的升降机就是现代电梯的始祖。为了吸引大家的乘坐,奥的斯可谓是使出了各种招数:不仅提升了速度,简化了机件,还给它加了个外壳,变成一间小巧的木屋子。坐在木屋里面,自然又多了几分安全感。

升降机获得了不少人的青睐,也为商场招徕了不少客户。其实,说了半天,升降机并不是电梯呀?因为当时电力出现的时间并不算长,还未应用在升降机中。奥的斯的升降机最早应用蒸汽作为动力,后来进行改制,用水压代替蒸汽,安全性和速度都提升了。

后来,建筑业开始研究高层建筑事业,随着建筑高度的提升,水压电梯并不那么适用了。如果奥的斯把升降机改造成电梯,建筑即使高一些也没有关系。梅西临终前也是这么叮嘱奥的斯的。

伯乐的心愿让奥的斯付出了更多的努力,再加上他的两个儿子——小奥蒂斯兄弟的艰苦奋斗,终于,在1900年,世界上第一台真正的用电作为动力的电梯终于诞生了!

1900年至今,100多年过去了,尽管老奥蒂斯、小奥蒂斯这父子三人都已经早就不在人间了,但他们的发明——电梯仍在为我们人类服务,并经过后人的不断改进,变得越来越完善、先进。如今,各种形式各异的现代化电梯让人叹为观止。

 

 本作品为“科普中国-科技创新里程碑”原创 转载时务请注明出处

农家子的发明,升降由你

图文简介

其实,对于垂直升降,人类是一直有要求的,或者说一直在研制甚至早在远古时代,人类就已经有类似的发明。