Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

В Париже часовщик Карсель изобрел масляную лампу, в которой масло подавалось в горелку с помощью небольшого поршневого насоса, приводимого в движением часовым механизмом.

В Англии французский конструктор Дж. Пикар запатентовал кривошипно-шатунные механизмы применительно к паровой машине. Конструкторам, современникам Дж. Пикара, в том числе и Д. Уатту, казалось, что прямая передача движения с другого конца балансира непосредственно на вал при помощи шатуна невозможна. Поскольку Уатт для получения вращательного движения не мог применить шатунно-кривошипный механизм Пикара, ему пришлось искать иные пути преобразования формы движения.

После 1780 г. В Англии начинается промышленная революция. Переход от ремесленного и мануфактурного производства к производству фабричному с использованием рабочих машин и введением новых технологических процессов. В фазе наивысшего развития промышленной революции паровой двигатель двойного действия как универсальный двигатель вытесняет ранее используемые традиционные источники силы. Начинается изготовление машин с помощью машин в промышленном масштабе. В период промышленной революции, наряду с многими техническими усовершенствованиями, происходят глубокие экономические и общественные перемены, возникает класс капиталистов и пролетариат. Границы периода промышленной революции в различных странах определяются по-разному. В настоящее время существует мнение, что промышленная революция началась в 80-е годы XVIII века в Англии, постепенно проникая на европейский континент, далее проникая в Америку, Японию и другие страны. До конца XIX века эта революция завершилась в основных промышленных странах.

1780 г. В России механик Козьма Дмитриевич Фролов (1726–1800) известен, как крупнейший конструктор гидротехнических сооружений. На некоторых рудниках Алтая действовала система водоотливных установок, с помощью которой осуществлялась откачка воды в шахтах и подъем руды на поверхность. Диаметр гидравлического колеса на одной из штолен составлял 17 м.

1781–1784 гг. В Англии изобретатель Д. Уатт (1736–1819) конструирует классическую паровую машину двойного действия. На свое изобретение в 1784 году он получает патент. Паровой двигатель стал внедряться во все отрасли промышленности и обеспечил развитие товарного производства. С небольшими усовершенствованиями она боле ста лет оставалась единственным промышленным двигателем: приводила в движение станки и паровозы, пароходы и даже первые автомобили. Основная часть машины представляла собой чугунный цилиндр, в котором ходит поршень. Рядом с цилиндром расположен парораспределительный механизм — золотниковая коробка, сообщающаяся с паровым котлом. Кроме котла коробка соединена еще с конденсатором (в первых паровых машинах и паровозах чаще всего просто через дымовую трубу — с атмосферой) и с цилиндром посредством двух окон. В коробке находится золотник — стержень с двумя клапанами, своеобразный переключатель, ведающий попеременной подачей пара то с одной, то с другой стороны поршня. Действует он следующим образом. Когда поршень движется, например, направо, левая часть цилиндра посредством золотника через окно сообщается с паровым котлом, а правая — через другое окно — с атмосферой. Пар подается в цилиндр слква, где он расширяется и совершает работу — толкает поршень. Отработанный пар из правой части уходит в атмосферу. Затем, когда поршень движется налево, пар входит вправую часть цилиндра, а отработанный пар из левой части уходит в атмосферу. Таким образом создается разность давлений в правой и левой частях, которая и приводит поршень в движение. Пар подается в цилиндр не в течение всего хода поршня, а только в начале его. После этого благодаря особой форме золотника пар перестает подаваться в цилиндр (отсекается), и механическая работа производится далее расширяющимся и охлаждающимся паром. Отсчека пара дает большую экономию энергии. Выпускать отработанный пар в атмосферу невыгодно, так как он содержит в себе много тепловой энергии. Для повышения кпд машины Дж. Уатт применил специальное устройство конденсатор, охлаждаемый водой сосуд, в котором пар превращался в воду. При этом давление в конденсаторе падало ниже атмосферного, что значительно увеличивало разность давлений, действующих на поршень. Вода из конденсатора направлялась обратно в котел, а это позволяло создать замкнутую систему.

В течение всей своей жизни Д. Уатт создавал лишь двигатели низкого давления, хотя и знал преимущества двигателей высокого давления, однако не конструировал их, считая такие двигатели небезопасными.

1782 г. В Англии изобретатель Джеймс Кук усовершенствовал сеялку.

Начинает функционировать первая паровая мельница в Англии.

Во Франции монахом Домом Готом для судов придуман так называемый звуковой телефон. Он представляет собой длинную тонкую трубку, к концам которого прикреплены два рупора. Они используются и для передачи сообщений, и для их приема, например при переговорах между капитанским мостиком и машинным отделением корабля.

1783 г. В Швеции мастер Свен Ринман начинает производство эмалированной кухонной посуды.

Во Франции воздухоплаватели братья Монгольфье — Этьен (1745–1799) и Жозеф (1740–1810) изобрели воздушный шар (так называемый монгольфьер), наполняемый горячим воздухом. Первыми людьми, совершившими полет на этом воздушном шаре, были Пилатр де Розье (1756–1785) и Франсуа д'Арланд (1742–1809). Так начинается эра покорения человеком сначала атмосферы, а позже и космоса.

Вскоре после братьев Монгольфье французский изобретатель Жак Шарль (1746–1823) построил воздушный шар, наполняемый водородом (так называемый шарльер) и совершил на нем первый подъем в воздух.

В Бельгии изобретатель врач Ян Минкеларс (1748–1824) построил и запустил впервые воздушный шар, наполненный светильным газом.

В Англии изобретатель Генри Корт (1740–1800) получил патент на производство железа способом пудлингования, а также на процесс прокатки в калиброванных валках. Прокат железа является характерной чертой металлургического производства в эпоху промышленной революции.

Англии инженер Джон Вилкинсон (1728–1898) проводит опыт по применению парового двигателя при прокате железа.

Италии физик и физиолог Алессандро Вольта (1745–1827) построил усовершенствованный электрический конденсатор.

1783 г. Во Франции Леже приспособил к масляной лампе плоский фитиль, который используется и в наше время.

Швейцарский изобретатель Жак Эме Арган (1775–1803) изобрел лампу с полым цилиндрическим фитилем, который регулировался винтом. Регулировка позволяла увеличить или уменьшить доступ воздуха извне и внутри пламени. Стеклянный цилиндр, который на некоторой высоте устанавливался над пламенем, был опущен и прикреплен непосредственно к горелке, в результате чего лампа перестала коптить.

1783–1786 гг. В Англии изобретатель Генри Корг (1740–1800) получил патент на изобретение способа получения фасонного железа из чугуна пудлингованием, то есть перемешиванием. Перемешивали металл для лучшего соприкосновения его со шлаками. Чистый металл собирался в губчатую крицу, которая прокатывалась в вальцах. Пудлирование стало основным процессом производства кованого железа вплоть до изобретения плавильного процесса производства стали. При производстве фасонного железа по способу Корга отпала надобность в древесном угле, в котором Англия постоянно испытывала недостаток. В связи с этим в данный период

ведущую роль по выпуску железа занимали страны, богатые лесом — Россия, Швеция и др. Пудлирование осуществлялось в пламенной печи, где топочное и рабочее пространства были разделены, чтобы отделить металл от топлива во время передела. В качестве топлива использовался каменный уголь.

В Англии металлург Арчибальд Кошран (1749–1831) получил патент на изобретенную им коксовую печь с закрытыми камерами, позволяющими улавливать химические продукты, сопутствующие процессу коксования — деготь, смола, эфирные масла и др. Появление коксовой печи является важным этапом в развитии металлургии.

Английский изобретатель Уильям Мердок (1754–1839), один из помощников английского изобретателя Д. Уатта (1736–1819), сконструировал модель паровой машины высокого давления. Из-за отрицательного отношения Д. Уатта к конструкциям двигателей высокого давления У. Мердок опыт приостановил, однако в 1784 году модель паровой машины построил.

1784 г. В России русский физик, академик Франц Ульрих Теодор Эпинус (1724–1802) сделал первый ахроматический микроскоп, позволяющий видеть объект без радужных полос по краям изображения.

Изобретен самый искусный для своего времени сейфовый замок. Несмотря на солидное вознаграждение его смогли открыть лишь через 67 лет. Для этого понадобился 41 час.