- •Зайцев г.Н., Федюкин в.К., Атрошенко с.А, история техники и технологий
- •Предисловие
- •Авторы введение
- •Раздел 1. Всеобщая история техники Глава 1. Основные понятия и определения истории техники и технологий
- •1.1. Определения терминов, связанных с техникой
- •1.2. Определение терминов, связанных с технологией
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Развитие техники и технологий первобытного производства (от 2-10 млн. Лет до н.Э. До 4-3 т.Л. До н.Э.)
- •2.1. Орудия труда и хозяйственные революции каменного века
- •2.2. Орудия труда медно-каменного, бронзового и железного веков
- •2.3. Средства передвижения первобытного человека
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Распространение сложных орудий труда в условиях рабовладельческого способа производства (от 4-3 т.Л. До н.Э. ДоIv-Vвв. Н.Э.)
- •3.1. Орудия для подъема тяжестей, применяемые в рабовладельческом обществе
- •3.2. Военные машины рабовладельческого общества
- •3.3. Развитие токарного станка в рабовладельческом обществе
- •3.4. Средства транспорта, применяемые в античную эпоху
- •3.5. Машины, созданные александрийскими механиками Героном и Ктесибием
- •3.6. Вклад Архимеда в развитие техники
- •3.7. Зарождение элементов новых наук
- •Глава 4. Распространение сложных орудий труда, приводимых в действие силами природы, в условиях феодального способа производства (отIv-V в. До XIV-XV в.)
- •4.1. Металлургия и кузнечное дело, строительство жилых, хозяйственных построек и мостов в Древней Руси
- •4.2. Древнейшие суда и метательные машины Киевской Руси
- •4.3. Создание водяных мельниц в странах Арабского Халифата и на Руси
- •4.4. Применение водяных колес в горном деле, металлургии и других отраслях
- •4.5. Создание ветряных мельниц в Персии, Ираке, Европе и в России
- •4.6. Совершенствование техники прядения и ткачества, освоение производства бумаги
- •4.7. Совершенствование техники земледелия и развитие горного дела и металлургии
- •4.8. Совершенствование грузоподъемной и строительной техники
- •4.9. Изобретение механических часов
- •4.10. Изобретение компаса, создание новых механизмов
- •4.11. Развитие военных машин, создание огнестрельных орудий
- •4.12. Изобретение книгопечатания и очков
- •Глава 5. Возникновение в условиях мануфактурного периода предпосылок для создания машинной техники (отXiVв. До концаXviiIв. – началаXiXв.)
- •5.1. Создание мануфактур и их историческая роль
- •5.2. Вклад Леонардо да Винчи в развитие техники
- •5.3. Создание новых машин и механизмов
- •5.4. Создание гидротехнической системы игуменом Филиппом в Соловецком монастыре
- •5.5. Создание гидравлической системы на Алтае к.Д. Фроловым
- •5.6. Создание прядильных машин
- •5.7. Создание военной техники а.К. Нартовым и я.Т. Батищевым в Туле
- •5.8. Создание в концеXviiIв. Ткацких станков во Франции и машинной и оружейной техники в России
- •5.9. Вклад е.Г. Кузнецова в создание отечественной техники
- •5.10. И.П. Кулибин и его изобретения
- •5.11. История выбора и совершенствования мер при линейных измерениях
- •5.12. История создания системы мер
- •Глава 6. Создание рабочих машин на базе парового двигателя (от конца XVIII в. – начала XIX в. – 70 гг. XIX в.)
- •6.1. Этапы промышленной революцииXiXв.
- •6.2. Создание паровой машины
- •6.3. Создание первых паровозов
- •6.4. Создание первых паровозов в России
- •6.5. Строительство первых железных дорог
- •6.6. Развитие парусного флота
- •6.7. Создание пароходов
- •6.8. Создание первых русских пароходов
- •6.9. Применение паровых машин в разных отраслях промышленности
- •6.10. Стaновление машиностроения в XVIII в.
- •6.11. Появление машин в сельском хозяйстве
- •6.12. Развитие металлорежущих станков
- •6.13. Создание машин в горнодобывающей промышленности
- •6.14. Развитие науки о машинах
- •6.15. Основные направления поиска новых машин-двигателей
- •6.16. История создания двигателя внутреннего сгорания
- •6.17. История турбин
- •Глава 7. Развитие систем машин на базе электропривода (70егодыXiXвека – 30егодыXXвека)
- •7.1 Исследования электрических и магнитных явлений
- •7.2. Создание гальванического элемента и аккумулятора
- •7.3. Создание первых электромагнитных приборов
- •7.4. Создание электродвигателя и электрогенератора
- •7.5. Создание первых линий электропередач
- •7.6. Создание электрического трамвая
- •7.7. История электрического освещения
- •7.8. Изобретение телеграфа
- •7.9. История телефонной связи
- •7.10. Создание радио
- •7.11. История телевидения
- •7.12. Создание записи и воспроизведения звука и изображения
- •7.13. Создание автомобиля
- •7.14. Создание трактора
- •7.15. Развитие воздухоплавания на воздушных змеях и воздушных шарах
- •7.16. Создание первых аэропланов и самолетов
- •7.17. Развитие других отраслей промышленности в рассматриваемый период
- •Глава 8. Подготовка и осуществление перехода к автоматическим системам машин. Научно-техническая революцияXXв. (1930 г. – настоящее время)
- •8.1. Основные направления научно-технической революции (нтр)
- •8.2. Сущность нтр
- •8.3. Научно-техническая деятельность и научно-технический потенциал
- •8.4. Промышленные формы автоматизации
- •IIэтап. Электрификация автоматической системы машин (30е-50егодыXXв.).
- •IiIэтап – электронизация автоматической системы машин (30е-50егодыXXв. – настоящее время).
- •8.5. Превращение науки в непосредственную производительную силу
- •8.6. Развитие кузнечно-прессовых, сельскохозяйственных и других машин
- •8.7. Развитие вычислительной техники и эвм
- •8.8. История робототехники
- •8.9.Космические полеты
- •8.10. Развитие ядерной физики
- •8.11. Создание атомной бомбы и ядерной энергетики
- •8.12. Другие нововведения в эпоху нтр
- •Раздел 2. История основных машиностроительных технологий в россии Глава 9. Развитие техники и технологии ковки и штамповки
- •9.1. Развитие ковки в древнерусский период
- •9.2. Основные этапы развития металлургии и кузнечного производства в дореволюционный период
- •9.3. Ковка на приводных молотах от водяных колес
- •9.4. Штамповка на канатных молотах и винтовых прессах
- •9.5. Штамповка на паровых молотах и гидравлических прессах
- •9.6. Виды штамповки исходных заготовок при разной серийности производства
- •9.7. Создание специализированных кузнечно-штамповочных заводов в ссср
- •Глава 10. Развитие техники и технологии сварки
- •10.1. Применение кузнечной сварки и пайки от трипольских племен до Древней Руси
- •10.2. Изготовление артиллерийских орудий сваркой вXiVна Руси
- •10.3. Роль н.Н. Бенардоса в создании электродуговой сварки
- •10.4. Совершенствование дуговой сварки н.Г. Славяновым
- •10.5. Становление сварки в первые годы Советской власти (1920-1929 гг.)
- •10.6. Сварка в период социалистической индустриализации (1929-1940 гг.)
- •10.7. Сварка в машиностроении (ссср) в 30егоды
- •10.8. Механизация и автоматизация сварки в 30егоды
- •10.9. Сварка металлов в годы Великой Отечественной войны (1941-1945 гг.)
- •10.10. Сварка в ссср в 1946-1958 гг.
- •10.11. Сварка в ссср с 60-70хгг.XXв. И до наших дней
- •Глава 11. Развитие техники и технологии литья
- •11.1. Медное и бронзовое литье в Древней Руси
- •11.2. Литейное производство в Московском государстве вXiv-xvIвв.
- •11.3. Чугунолитейное производство в России доXviiIв. – 1917 г.
- •11.4. Развитие литейного производства в России с 1917 г. До наших дней
- •Глава 12. Развитие техники и технологии обработки металлов резанием
- •12.1. Создание станков от первобытнообщинного общества до средних веков
- •12.2. Совершенствование станков в период от мануфактурного производства до эпохи парового двигателя
- •12.3. Развитие станков в эпоху электропривода
- •12.4.Созданиет станкостроения в ссср
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 5. Возникновение в условиях мануфактурного периода предпосылок для создания машинной техники (от XIV в. До конца XVIII в. – начала XIX в.) 112
- •Глава 6. Создание рабочих машин на базе парового двигателя (от конца XVIII в. – начала XIX в. – 70 гг. XIX в.) 143
- •Глава 7. Развитие систем машин на базе электропривода (70е годы XIX века – 30е годы XX века) 182
- •Глава 8. Подготовка и осуществление перехода к автоматическим системам машин. Научно-техническая революция XX в. (1930 г. – настоящее время) 243
- •Раздел 2. История основных машиностроительных технологий в россии 277
- •Глава 9. Развитие техники и технологии ковки и штамповки 277
- •Глава 10. Развитие техники и технологии сварки 289
- •Глава 11. Развитие техники и технологии литья 314
- •Глава 12. Развитие техники и технологии обработки металлов резанием 324
5.9. Вклад е.Г. Кузнецова в создание отечественной техники
Очень много нововведений внесли механики горнозаводской промышленности, многие из которых были крепостными. Таким был, в частности Е.Г. Кузнецов (1735 – после 1804 гг.). Он родился в семье кузнеца Выйского завода на Урале, принадлежащего Демидовым. Кузнецкому и слесарному делу он научился у отца на Нижнетагильском заводе. В 1764 году Кузнецов устроил рудоподъемную машину оригинальной конструкции, усовершенствовал дутье на доменных печах, построил пильную мельницу, токарный станок, а 1767 году изобрел способ прокатки сортового железа, и в 1775 прокатный стан был запущен в работу. Он работал над изобретением прокатного стана непрерывного действия, листопрокатного стана, ножницы для резки. В 1775 он построил астрономические часы, автомат. Последним из известных изобретений Кузнецова были механические дрожки, хранящиеся в Эрмитаже, которые изобретателю было позволено подарить императрице, за что наконец-то он вместе с семьей был освобожден из крепостного права. Кузнецов одновременно с выдающимися французскими и швейцарскими механиками овладел принципами построения механизмов и определил прикладную механику, как науку о механизмах.
Часы Е.Г. Кузнецова имели астрономическую и театрально-музыкальную часть. «На передней стрелки часов находится циферблат, показывающий часы и минуты, прорези для «показания «движения солнца, луны, а также каждого дня святых». Большой интерес представляет механизм, помещенный слева, изображающий работающую модель «молотовой фабрики», состоящей из горна с мехами, молота, молотового мастера, крицы и системы кулачков, приводящих все это в движение. С правой стороны часов помещены циферблаты для включения того или иного мотива. Часы имели и другие механизмы: «восхождение и захождения солнца», «рождение и ущемление луны», «курантный бой», которые автоматически приводились в движение.
5.10. И.П. Кулибин и его изобретения
Существенный вклад в развитие отечественного построения машин внес механик-изобретатель И.П. Кулибин (1735-1818).
Нижегородский «посадский» И.П. Кулибин начал свое творчество с создания невиданных часов «Видом с величиною между гусиным и утиным яйцом» (рис.5.7а). Часы, состоящие из 427 миниатюрных деталей тончайшей работы, имели часовой, боевой и курантный механизмы. Часы воспроизводили различную музыку: духовный стих и гимн, сочиненные в честь императрицы Екатерины II самим И.П. Кулибиным. После получения часов в подарок императрица назначила И.П. Кулибина руководителем механических мастерских Академии наук в Петербурге.
Под руководством И.П. Кулибина работала и инструментальная, токарная, слесарная, барометральная палаты, снабжавшие разными приборами ученых. Были созданы: «инструменты гидродинамические», «инструменты, служащие к делению механических опытов», инструменты оптические и акустические, готовальни, астролябии, телескопы, подзорные труды, микроскопы, «электрические банки», солнечные и иные часы, ватерпасы, точные весы и др.
а) б)
в)
Рис. 5.7. Изобретения И.П. Кулибина: а – часы яичной формы; б – проект деревянного моста через Неву; в – фонарь с зеркальным отражением
И.П. Кулибин разработал проекты одноарочных мостов, сначала деревянных, затем чугунных. Он строил модели деревянных мостов и испытывал их под нагрузкой. Так длина арки деревянного моста через Неву (рис.5.7б) составила 298м, а ширина проезжей части = 8м. Он разработал метод пересчета грузоподъемности с модели на натуру.
И.П. Кулибин разработал проект оптического телеграфа и оригинальный код для передач.
Он разработал способ движения судов вверх по течению за счет самого течения реки, позволяющий заменить бурлацкий труд машинами. Принцип действия судна – «Водохода» И.П. Кулибина, следующий. Вверх по течению реки заводился якорь, второй конец якорного каната закрепляли на специальных барабанах, приводимых в движение через передачи от бортовых вододействующих колес, движущихся от течения реки. При этом якорный канат навивался на барабаны, и судно подтягивалось к якорю. Затем процесс повторялся, и судно двигалось как бы отдельными шагами.
И.П. Кулибин разработал фонарь (рис.5.7в), создающий при помощи особой системы зеркал, несмотря на очень слабый источник света (свеча), очень сильный световой эффект. Это был, видимо, один из первых предшественников современного прожектора.
И.П. Кулибиным была создана самодвижущаяся коляска (самокатка), он проводил опытную варку различных сортов оптического стекла, разработал механические устройства, позволяющие получать листы зеркального стекла очень больших размеров: изобрел бездымный (оптический) фейерверк и другие изобретения.
С Екатерининбургскими заводами связана деятельность Л.Ф. Собакина (1740-1813), который построил астрономические часы, сконструировал собственную паровую машину, ознакомившись с работой ранее созданных машин. По возвращении в Россию из учебы в Англии в 1786 году он подготовил к печати лекции о механике, гидравлике и гидростатике о кранах, тележках на колесах, о мельницах и др. машинах, сочиненных господином Фергусоном с собственной лекцией об огненных машинах. В рассматриваемый период были заложены основы метрические системы измерений.