Взаимосвязь научных и технических революций - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Взаимосвязь научных и технических революций

аложить основу крупной фабричной промышленности выпало на долю другой машине. Ее творцом принято считать Ричарда Аркрайта (Richard Arkwright), который, однако, использовал только чужое изобретение и создал при его помощи машинное хлопчатобумажное производство в Англии.

К числу удачно разрешенных в станке Аркрайта конструктивных вопросов следует отнести введенный здесь способ передачи движения от ведущего колеса к веретенам. В то время как в "Дженни" Харгривса ремень маховика был накинут на промежуточный барабан, приводивший при помощи веретен в движение.

Вместо старого конного двигателя на Кромфордской фабрике был установлен новый, более мощный и дешевый двигатель -- водяное колесо, способное работать круглый год, благодаря теплым течениям, не дававшим реке зимой в этом месте замерзнуть. С этого времени машины Аркрайта получили название ватерных станков (water frame -- водяной станок) или ватер-машин -- термин, сохранившийся за такого рода машинами (непрерывного действия) до настоящего времени.

В середине 80-х гг. XVIII в. начинается переход в хлопчатобумажном производстве от гидравлического к паровому двигателю. Мысль об использовании механических свойств пара для получения полезной работы занимала не один десяток умов техников и ученых на протяжении многих столетий. Еще древнегреческий механик Герон (II в. до н. э.) сконструировал любопытный прибор -- эоли-пил, в котором реакцией выходящей из трубок струи пара производилось вращение полого шара. В XV в. знаменитый Леонардо да Винчи, интересовавшийся, кажется, всеми отраслями техники, оставил проект пушки, стрелявшей ядрами, вылетавшими под давлением пара. В технических сочинениях XVII в. "паровым машинам" начинают уделять все большее и большее внимание. Итальянцы де-ля-Порта и Бранка, француз Соломон де-Ко, англичанин Ворчестер дают на протяжении этого столетия последовательно списание паровых приборов, предназначенных, главным образом, для подъема воды в фонтанах, водонасосных станциях и т. д. Все эти попытки, однако, не имели практического значения. Научная история паровой машины начинается работами французского физика Папена, впервые приступившего к серьезному изучению физических свойств пара.

Блестящий подъем хлопчатобумажной промышленности в 70х- гг. вызывал потребность в двигателе, который освободил бы производство от его географической ограниченности и был бы более мощным, чем водяное колесо. Но для того, чтобы стать таким двигателем, паровая машина должна была превратиться из простой насосной установки (какой еще продолжала в это время оставаться машина Уатта) в двигатель, способный приводить в движение десятки и сотни рабочих станков и аппаратов. Приспособить паровую машину для фабричных целей -- это значило, прежде всего, найти способ превращать качательное движение балансира (к концам которого были прикреплены штанги поршня цилиндра машины и поршня рабочего насоса, откачивающего воду) во вращательное движение вала, соединяющего двигатель с рабочими машинами

Переход к машинной технике в прядильном производстве имел своим результатом такое резкое повышение количества изготовлявшейся пряжи, что соответствие между прядением и ткачеством опять нарушилось, но уже в обратную сторону по сравнению с тем, что имело место в 30--60-х гг.: теперь ткачи, работавшие на ручных станках с самолетными челноками, совершенно не в состоянии были превращать в ткани всю массу пряжи, выпускавшейся прядильными фабриками. Ткачество обнаруживает резкое отставание, запасы неиспользованной пряжи растут с каждым месяцем, и к концу XVIII в. в английской текстильной промышленности создается прямо критическое положение.

Попытки изобрести механический ткацкий станок относятся еще к XVII в. Решающий шаг к практическому разрешению проблемы был сделан в 80-х гг. XVIII в. профессором анатомии Джефреем в Шотландии и доктором богословия Оксфордского университета Эдмундом Картрайтом (Edmund Cartwight).

Революция в прядении, дав толчок преобразованиям в ткацкой технике, не могла не повлиять и на конечные стадии текстильного производства. В самом деле, машинное изготовление пряжи и тканей не вызвало бы никакого экономического эффекта в смысле роста промышленной продукции, если бы аппретура хлопчатобумажных материй по-прежнему велась при помощи ручных способов. Вот почему "машинное прядение выдвинуло необходимость машинного ткачества, а оба вместе сделали необходимой механически-химическую революцию в белильном, ситцепечатном и красильном производстве".

Возникновение фабричной текстильной промышленности в Англии, дав толчок усовершенствованиям в паровом двигателе, вызвало потребность в огромных массах металла для нового машинного оборудования и тем самым стимулировало подъем английской металлургии.

Исходным моментом революции в металлургической технике XVIII в. является переход сначала в доменном, а затем и в железоделательном производстве к новому виду, топлива -- каменному углю. Во второй половине XVII в., в связи с обезлесением основных металлургических районов, в Англии начал ощущаться топливный голод, грозивший кризисом всего металлургического производства. После целого ряда попыток, предпринимавшихся в XVII в. и в начале XVIII в., железным заводчикам Дерби удается в 30-х гг. XVIII в. разрешить проблему создания нового топлива для английской металлургии введением способа коксования каменного угля. Способ этот (не сразу, а через несколько десятилетий) вызывает настоящую революцию в металлургическом производстве: полную замену древесного топлива новым минеральным топливом.

Применение кокса вызвало необходимость в значительном повышении силы дутья в доменных печах, без чего производительность последних оказывалась в два-три раза ниже производительности старых древесных печей. Задача была разрешена в 50-х гг. XVIII в. благодаря изобретению механиком Смитоном нового типа цилиндрических мехов, которые вследствие своих конструктивных особенностей (насосно-поршневой принцип) повышали силу дутья во много раз по сравнению со старыми деревянными клинчатыми мехами. Введение цилиндрических мехов потребовало, в свою очередь, для приведения в действие крупных воздуходувных установок применения парового двигателя, который в 70-х гг. начинает распространяться в металлургическом производстве.

Переход к машинной технике в текстильной промышленности, появление нового мощного двигателя и переворот в металлургии чугуна и железа обусловили возникновение на развалинах ремесла и мануфактуры новой фабричной индустрии. Но развитие этой последней не могло свободно осуществляться и сильно тормозилось до тех пор, пока сама машина -- это характерное средство труда капиталистического производства -- по-прежнему производилась ручным способом. Если первые текстильные машины 70-х гг. XVIII в. делались в основном из дерева и их сравнительно нетрудно было изготовить в мануфактурной и даже в кустарной мастерской, то уже появляющиеся в 70-х гг. прокатные вальцы, токарные станки для металла, гидравлические молоты, цилиндро-сверлильные станки с их колесами, осями, шестернями, валами, обязательно должны были производиться из железа. Требовавшаяся теперь точность изготовления деталей строго геометрической формы и необходимость удовлетворять быстро возраставший и становящийся массовым спрос на машины оказывались несовместимыми с ремесленно-инструментальной техникой производства машинных частей.

Первые сдвиги в машиностроении намечаются еще в 70-х гг. XVIII в. в связи с усовершенствованиями, внесенными английскими механиками в конструкцию пушечно- и цилиндро-сверлильных станков и превратившими эти последние в точно действующие механические аппараты. Решающее значение здесь имели изобретения Смитона (1769) и Вилькинсона (1775). Примерно в это же время на крупнейших английских инструментальных заводах происходит все более ясно обнаруживавшаяся специализация и диференциация отдельных станков и механизмов, приспособляемых для выполнения одного узкого задания. Такая система работ подготовляет почву для перехода в скором времени к массовому производству стандартных деталей различных машин.

Крупные достижения французской теоретической химии в предреволюционную эпоху и спрос на разнообразные химические препараты, созданный потребностями новой английской фабричной промышленности, дали толчок развитию химической технологии во Франции в эпоху революции. Именно в эти годы трудами французских химиков была разрешена проблема фабричного производства одного из основных химических препаратов -- искусственной соды. В наиболее рациональной форме эту задачу решил в 1790 г. Николай Леблан, построивший первые фабрики искусственной соды и положивший, таким образом, начало фабричной химической промышленности.

Французским изобретателям принадлежит также честь перевода на машинный способ и бумажного производства. Огромный спрос на бумагу в годы французской революции -- годы бурной политической жизни и расцвета политической прессы -- вызвал появление на свет бумагоделательной машины, изобретенной в 1799 г. управляющим бумажной мануфактурой в г. Эссоне Николаем-Луи-Робе-ром. Однако неблагоприятная обстановка, в которой оказалась французская печать в последующие годы владычества Наполеона I, сделала невозможной реализацию изобретения Робера в сколько-нибудь значительных размерах на почве Франции. Как и многие другие французские изобретения этой эпохи, бумагоделательная машина получила широкое применение лишь в Англии, где в первое десятилетие XIX в. возникает ряд фабрик машинного производства бумаги. С другой стороны, именно в годы наполеоновских войн (1800--1814), вследствие ожесточенной борьбы французской промышленной буржуазии за политическую и экономическую изоляцию Англии (система так называемой континентальной блокады, введенной Наполеоном), европейская промышленность на континенте начинает понемногу усваивать достижения английской машинной техники и создавать собственное фабричное производство.

История изобретения и первых шагов паровоза и парохода относится к первым трем десятилетиям XIX в., причем начальный этап революции в водном транспорте хронологически предшествует таковому же в сухопутном.

Попытки применить силу пара к движению судов начались еще в XVII и в первой половине XVIII в. Однако только в 80--90 гг. XVIII в., в эпоху массового внедрения паровых машин Уатта в промышленное производство, эти опыты стали ставиться на практическую почву. Первые конструкции пароходов или, вернее, паровых лодок, где машина приводила в движение бортовые колеса, были осуществлены англичанами Тайлором, Миллером и Саймингтоном. Первое винтовое судно было предложено американцем Фичем (1787). Работы этих изобретателей, не вызвав непосредственно революции в парусном флоте, подготовили почву для окончательного оформления идеи парохода Робертом Фультоном, начавшим свою изобретательскую деятельность во Франции, но затем перенесшим ее в США. "Клермонт" Фультона, построенный в 1807 г. в Америке, был первым в мире начавшим регулярное плавание пароходом. В Европе первый пароход был построен английским механиком Беллем в 1811 г. ("Комета"). Начало океанического плавания может быть датировано 1818 г.: в этом году английский пароход "Саванна" совершил свой первый рейс из Ливерпуля в Нью-Йорк.

Завоевание паровым двигателем водного транспорта дало возможность в скором времени полностью разрешить: 1) проблему быстрой транспортировки колоссальных грузов промышленного сырья на огромные расстояния (ввоз в Англию индийского и американского хлопка, шведского леса, русского хлеба и льна и т. д.) и 2) задачу распространения во всех частях света изделий английской фабричной промышленности, становящейся в XIX в. настоящей "мастерской мира".

Не менее важную роль в окончательном упрочении капиталистического строя и новых форм экономической и социальной жизни сыграла революция в сухопутном транспорте. Попытки применения паровой машины для движения повозок делались сначала в области безрельсовых средств сообщения (паровые автомобили), и только в первом десятилетии XIX в. проблема постройки рельсовых путей с движущимся по ним составом становится основной задачей, поставленной капиталистическим производством перед транспортом.

Страницы: 1, 2, 3