伊莱·惠特尼是一位美国发明家,以发明轧花机和可互换部件概念而闻名。他出生在富裕的农场家庭,通过勤奋学习和努力工作,最终获得了耶鲁大学的工程学学士学位。惠特尼的轧花机彻底改变了棉花采收方式,对美国南部的棉花种植业和奴隶制产生了深远影响。同时,他的可互换部件概念对美国制造业的发展和内战胜利起到了重要作用。他还是铣床的共同发明者之一。个人生活上,他与著名传教士的孙女结婚,晚年在疾病中发明装置缓解疼痛。通过他创造的多种机械和标准化生产的概念,惠特尼成为了当之无愧的杰出发明家,对工业化和生产力的发展产生了巨大影响。耶鲁大学也以他为名设立了针对非传统学生的招生计划,以纪念这位优秀的校友。*

Eli Whitney

身份简介:

发明家

中文译名:

(小)伊莱·惠特尼

国籍:

美国

出生地:

美国马塞诸塞州韦斯特伯勒

出生日期:

1765年12月8日

太阳星座:

学历:

耶鲁大学学士学位

专业:

工程专业


获奖经历


1900年被选入美国名人纪念馆

人际关系


父亲:

老伊莱·惠特尼(Eli Whitney Sr.)
工程师

母亲:

伊丽莎白·飞(Elizabeth Fay)

妻子:

亨利埃塔·爱德华兹(Henrietta Edwards)

子女:

伊丽莎白·飞·惠特尼(Elizabeth Fay Whitney)
弗朗西斯·爱德华·惠特尼(Frances Edward Whitney)
苏珊·爱德华·惠特尼(Susan Edward Whitney)
小伊莱·惠特尼(Eli Whitney Jr)

好友:

菲涅斯·米勒(Phineas Miller)
约瑟夫·W·罗伊(Joseph W. Roe)
詹姆斯·希尔豪斯(James Hillhouse)
埃里祖尔·古德里奇(Elizur Goodrich)

·轧花机

·标准化生产

·优等生

早期经历


惠特尼于18世纪出生于一个富裕的农民家庭,他是家中长子。12岁那年他的母亲去世。14岁那年在父亲的工厂里经营着一家赚钱的钉子制造厂。惠特尼非常喜欢学习和钻研,但由于他的继母反对他上大学,惠特尼只能通过做农场工人和学校老师来为自己赚取学费。他先是在莱斯特学院(现为贝克尔学院)学习大学预科,在埃里祖尔·古德里奇(Elizur Goodrich)牧师的指导下,于1789年秋天申请耶鲁大学,并以优异的成绩进入Phi Beta Kappa美国荣誉学生协会。毕业后的惠特尼本来是想学习法律,但是由于资金短缺,他接受了去南卡罗来纳州担任私人补习老师的邀请。

在18世纪末期,很多新英格兰人前往佐治亚州寻求财富。当惠特尼前往南卡罗来纳州航行时,他在途中结识了凯瑟琳·利特菲尔德·格林和革命英雄罗德岛的纳萨奈尔·格林将军的家人。格林夫人邀请惠特尼参观她在佐治亚州的种植园。她的准丈夫菲涅斯·米勒(Phineas Miller)同是毕业于耶鲁大学(1785年级)的校友,后来成为惠特尼的商业伙伴。

发明经历


惠特尼最著名的两项发明轧花机(1793年)和可互换部件概念在19世纪中叶对美国产生了重大影响。在南方,轧花机彻底改变了棉花的采收方式,并重振了奴隶制。另一边在北方,采用可互换零件彻底改变了制造业,为美国在内战中的胜利做出了巨大贡献。

轧花机

在以前人们想从棉花籽中剥离出短纤维制造棉花需要人力,而这个过程非常费力费时。惠特尼在格林夫人种植园逗留期间,建造了几种便捷的家用设备。格林夫人发现惠特尼的创造能力非同一般,就为他介绍了很多商人,人们提出想通过一种机器来制造棉花。于是惠特尼每天都在思考一种改进制造棉花的方法,有一天他看到一只猫试图将鸡拉过篱笆,每次却只能拉一些羽毛。这给了惠特尼启发。几周后,惠特尼制作了一个轧花机模型:用钩子粘住木桶,钩子将棉纤维拉成网状,棉籽不能穿过网孔掉到外面,这样棉花的种子就会顺利被摘除。惠特尼不断改进模型,就有了后来的轧花机。单个轧花机每天可产生多达55磅(25公斤)的棉花。这为美国南部的主要棉花种植地区的经济发展做出了贡献。一些历史学家认为,这项发明也重振了美国南部的非洲奴隶制发展。 

惠特尼于1793年10月28日为他的轧花机申请了专利,但直到1807年才获得批准。这期间惠特尼等人一直被专利侵权官司缠身。惠特尼和他的合伙人米勒不打算出售机器。相反,他们像谷物和锯木厂的所有者一样,希望向农民收取清洁棉花的费用-棉花价值的五分之二。人们对这种方案的不满,装置机械的简单性使得侵权不可避免,以至于他们的轧棉厂在1797年倒闭了。 

可互换部件

1790年后期,法国大革命引发了英国,法国和美国之间的新冲突。美国政府意识到需要大量制造武器来为战争做准备,因此战争部签发了制造10,000支步枪的合同。当时的惠特尼一生未使用过枪支,但因为轧花机诉讼已使他深陷债务纠纷,于是他于1798年1月签署了合同,在1800年交付10,000至15,000支步枪。他当时没有提到可互换的零件。十个月后,美国财政部长小奥利弗·沃尔科特(Oliver Wolcott,Jr.)给他寄了一份《武器制造技术的外国小册子》后,惠特尼开始提出可互换性这一概念,他为枪支零件设计了专门的一套器械和流程,让工人们流水线作业分工生产不同零件,再组装起来满足不同枪支需求。尽管合同为期一年,但惠特尼直到1809年才交付武器,并多次辩解来拖延时间。后来史学家提出这个惠特尼不是提出这个概念的第一人,而且史学家梅里特·罗·史密斯(Merritt Roe Smith)认为拖延时间交付武器期间惠特尼用国家给的这笔钱来重振他轧花机事业。 

不过,当政府抱怨惠特尼所报出的每把步枪的价格与政府军械库提出的价格不符时,他能够通过包括保险和机械等固定成本来计算每把步枪的实际价格,而政府并未对此加以考虑。因此,他为成本计算和经济效率的概念做出了早期贡献。 

除了这两个较为著名的发明以外,惠特尼还是铣床的共同发明者。他于1818年左右与机器历史学家约瑟夫·W·罗伊(Joseph W. Roe)等人发明了第一台铣床。

个人生活


尽管惠特尼出身平凡,但他仍然敏锐地意识到社会和政治联系的价值。在发展军火业务时,他充分利用了自己作为耶鲁大学校友的地位而结识了大批优秀校友,例如美国财政部长秘书奥利弗·沃尔科特(1778年)和政治领导人詹姆斯·希尔豪斯(James Hillhouse)。 

他于1817年与著名福音传教士乔纳森·爱德华兹(Jonathan Edwards)的孙女亨利埃塔·爱德华兹(Henrietta Edwards)结婚 。惠特尼于1825年1月8日,也就是在他59岁生日刚满一个月的时候,死于前列腺癌。据报道,在他患病期间,他发明并制造了多种装置机械缓解疼痛。耶鲁大学为纪念这位优秀的校友将针对非传统学生的招生计划命名为Eli Whitney学生计划。 

伊莱·惠特尼一生创造发明了很多机械,他标准化生产的概念改变了生产力,也让传统工业走向工业化。他对世界的影响让他成为当之无愧的杰出发明家。

可能的问题:
1. 伊莱·惠特尼是如何发明轧花机的?
2. 可互换部件概念是如何对美国制造业产生重大影响的?
3. 伊莱·惠特尼的个人生活如何?他和亨利埃塔·爱德华兹是如何结识的?
4. 伊莱·惠特尼在他的职业生涯中还有哪些重要合作伙伴?
5. 为什么耶鲁大学为纪念伊莱·惠特尼设立了一个以他命名的招生计划?

回答:
1. 伊莱·惠特尼发明轧花机的灵感来源于观察到一只猫试图将鸡拉过篱笆的过程。他构思出了一个机械模型,使用钩子将棉纤维拉成网状,有效实现了从棉花中去除种子的过程,最终改进成了轧花机。这项发明极大地提高了生产效率,对南方棉花种植业和奴隶制产生了重大影响。

2. 可互换部件概念是伊莱·惠特尼在制造武器时提出的概念,通过为不同零件设计标准化的生产方式,工人们可以流水线作业、分工生产,最后将零件组装起来,从而实现产品的高效生产和维修。这种概念彻底改变了制造业的生产方式,为美国内战时期的军备制造提供了重要支持。

3. 伊莱·惠特尼于1817年与著名福音传教士乔纳森·爱德华兹的孙女亨利埃塔·爱德华兹结婚。亨利埃塔是他的结发妻子,两人的婚姻一直持续到伊莱·惠特尼生命的最后时刻。他对亨利埃塔产生好感是因为在佐治亚州的种植园中结识了她的家人,这也是他们相识的起点。

4. 伊莱·惠特尼在职业生涯中有一些重要的合作伙伴,包括菲涅斯·米勒、约瑟夫·W·罗伊、詹姆斯·希尔豪斯和埃里祖尔·古德里奇。这些合作伙伴在不同领域为他的发明和事业提供了支持和帮助。

5. 耶鲁大学为纪念伊莱·惠特尼设立了一个以他命名的招生计划,称为Eli Whitney学生计划。这个计划旨在吸引并支持非传统学生,为那些拥有创新思维和独特背景的学生提供机会在耶鲁大学接受高等教育,以延续伊莱·惠特尼作为优秀校友的影响力。

*简介与问答内容由人工智能chatGPT根据文章内容总结发散,仅供参考,如有冲突请以正文内容为准

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