История производства и техники

С конца XVIII в. на машины, применявшиеся в текстильной промышленности, ставят паровой двигатель. Это первый двигатель, использующий энергию ископаемого топлива. Следствиями внедрения машин в текстильную промышленность стало разорение ремесленников (прядильщиков и ткачей), безработица, падение заработной платы. В 1779 г. произошел первый погром машин рабочими.

Развитие машин создало спрос на новый мощный двигатель, который можно было бы размещать не только на берегу реки.

Предшественником парового двигателя был изобретенный в 1707 г. паровой насос Д. Папена. Вначале под поршнем взрывали порох, после чего газы охлаждались, сжимались и тянули поршень вниз. Затем Папен стал нагревать и охлаждать воду под поршнем.

Насос Папена усовершенствовал Т. Ньюкомен. Он кипятил пар не под поршнем, а в отдельном котле, откуда пар запускался под поршень. Затем под поршень пускались струйки воды, и пар конденсировался.

В 1766 г. русский механик И. И. Ползунов сконструировал паровой двигатель, в котором движение поршня передавалось вращающемуся валу. Получилась универсальная машина, пригодная для выполнения многих операций. После смерти Ползунова машина проработала 43 дня, а затем навсегда остановилась. Широкое применение паровых двигателей началось после работ Д. Уатта (70-е гг. XVIII в.). В двигателе Уатга, как и в двигателе Ползунова, возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение вала. Кроме того, Д. Уатт впервые применил холодильник, в который выпускался пар из-под поршня, когда последний находился в верхнем положении.

Паровой двигатель привел к созданию новых транспортных средств. В 1807 г. Ч. Фултон изобрел пароход, а в 1814 г. Дж. Стефенсон построил паровоз. Первая пассажирская железная дорога была пущена в Великобритании в 1825 г. Создать автомобиль на базе парового двигателя было невозможно: этот двигатель был слишком громоздок.

Широкое внедрение машин вело к росту производительности труда и снижению издержек производства.

Как ни странно, но развитие мануфактурной, а затем и фабрично-заводской (машинной) промышленности привело к реставрации рабства в слабо- и среднеразвитых странах. Рабство негров в США, крепостничество (в ряде отношений сближающееся с рабством) в России, наконец, труд заключенных в ГУЛАГе советского времени - все это можно рассматривать как последствия развития капитализма в ведущих странах. Дело в том, что при рабстве можно достичь значительного роста интенсивности труда, хотя рабу, разумеется, нельзя доверить сколько-нибудь серьезные производственные операции, и сколько-нибудь сложные орудия. Поэтому на определенных стадиях раз-вития капитализма рабство становится закономерным явлением. (Дешевый хлопок из южных штатов США шел на фабрики Манчестера; хозяева этих фабрик были, следовательно, кровно заинтересованы в сохранении рабства.)

В конце XVIII - начале XIX в. сформировалось машиностроение как самостоятельная отрасль промышленности. Если раньше машины изготавливались опытными механиками поштучно и на заказ, то теперь возникли машиностроительные заводы. Производство машин стало массовым.

Развитие машиностроения, а также появление нарезной артиллерии и корабельной бро-ни резко увеличило потребность в стали. Возникшая в конце XVIII в. технология получения стали путем пудлингования не могла удовлетворить спрос. Нужно было найти способ получать из дешевого жидкого чугуна дешевую жидкую сталь. Решение этой задачи стало важ-нейшим революционным событием в разви-тии техники. Было изобретено два способа получения дешевой жидкой стали. В 1856 г. английский изобретатель Г. Бессемер изобрел конвертор. В конверторежидкий чугун продувается воздухом (в настоящее время кислородом); излишний углерод окисляется и улетает в виде углекислого и двууглекислого газа, а чугун превра-щается в сталь. Процесс происходит быстро, сталь получается дешевой. В то же время из-за высокой скорости процессом трудно управлять, поэтому получение высококачественных сталей таким способом затруднительно.

В 1864 г. во Франции на заводе братьев Мартенов модифицированная печь Сименса, использовавшаяся ранее для производства стекла, была впервые применена для получения стали. Вскоре мартеновский способ стал господствующим. Медленный и контролируемый характер процесса позволял получать высоко-качественные и специальные стали.

Мартеновские печи сохраняли свою ведущую роль вплоть до 70-х гг. XX в. В настоящее время основная часть стали получается в кон-верторах с кислородным дутьем. Качество подобной стали не уступает мартеновской, а себестоимость ее значительно ниже.

Первоначально как конверторный, так и мартеновский способ производства обладал существенным недостатком. Хорошую сталь можно было получить лишь из чугуна с низким содержанием фосфора и серы. А в рудах Центральной Европы - как назло - фосфора и се-ры было слишком много. Проблему удалось решить в 1878 г., когда С. Томас разработал технологию конверторного получения стали из чугуна, богатого фосфором и серой. В дальнейшем соответствующая технология была разработана и для мартеновских печей. В результате появилась возможность использовать содержащие много серы и фосфора руды Гер-мании.

Другое по технологическим наукам

Происхождение «Геологии старой Земли» и ее влияние на жизнь в XXI веке
Сегодня мало кто сомневается в том, что вселенной и земле – миллионы лет. Но так было не всегда, и ныне число людей, отвергающих эту идею, быстро растет. Идея о том, что земле очень много лет, получила развитие в XIX веке благодаря геологии и встретила отпор со стороны группы христиан – как ученых ...