3 Материальные основы перехода производства к машинной индустрии
За период мануфактуры, развивающейся из ремесла до крупной промышленности, имелись две материальные основы, на которых внутри мануфактуры происходит подготовительная работа для перехода к машинной индустрии. Это часы и мельница (сначала мельница для помола зерна, а именно водяная), которые были унаследованы от древности. На примере мельницы было создано учение о трении, а вместе с тем были проведены исследования о математических формах зубчатой передачи, зубьев и т. д. На ее же примере впервые было разработано учение об измерении величины двигательной силы, о лучших способах ее применения. Начиная с середины XVII столетия почти все крупные математики, поскольку они занимаются практической механикой и подводят под нее теоретическую основу, исходят в своих изысканиях из конструкции простой водяной мельницы для помола зерна.
Водяные мельницы, впервые изобретенные где-то на иранском плато, в Европе появились в эллинистическую эпоху. В Англии первые водяные мельницы известны с 340 г., в Богемии - с 718 г. Во Франции они получили развитие и широкое распространение с IX в. Этим техническим устройствам принадлежит выдающаяся роль в развитии мануфактурного промышленного производства, в котором они прочно заняли место основного типа машины-двигателя.
В мануфактурный период водяные двигатели использовались в самых разнообразных отраслях - от пороховых мануфактур и горной промыш-ленности до суконной промышленности и водопроводного городского хо-зяйства. В земельной переписи Англии 1086 г. упоминаются уже 5624 водяные мельницы с указанием их местонахождения.
Опыт эксплуатации мельничных механизмов сыграл также выдающуюся роль в развитии технического знания XI-XVI вв. Особое значение имело применение одного водяного двигателя для приведения в движение сразу двух машин. Для этой цели были необходимы сложные передаточные механизмы. Мельничные механизмы как бы объединили в себе две линии развития технического знания: одну - идущую от пяти "простых машин" древности, от практики их применения, вторую - идущую от механических автоматов египтян, Герона и Ктесибия (рис. 1.14).
Другое, более позднее, техническое изобретение, сыгравшее вы-дающуюся роль в истории технической мысли и также ведущее свою ро-дословную от автоматов древности - механические часы, применявшиеся в Европе с XI в. В часовых механизмах XVI—XVII вв. использовались весьма сложные кинематические схемы, так как часами в эту эпоху называли не только устройства для измерения времени, но и весьма своеобразные "планетарии", демонстрировавшие, подобно "небесным сферам" Архимеда, движение планет, Луны и Солнца, картину звездного неба в разное время суток, для чего требовался достаточно сложный расчет их кинематики.
Часовые механизмы очень долго оставались вершиной техники, ее наи-более сложным разделом, двигавшим вперед и технологию обработки ме-таллов, и техническое творчество механиков. Изготовление часов, особенно маятниковых (с XVI в.), привело к резкому повышению требований к точности измерений в сфере материального производства, способствовало накоплению знаний о трении, постановке проблемы теоретического обоснования работы маятника и т. д.