20

«УТВЕРЖДАЮ»

Ректор университета

_______А.В.Лагерев

«___»________2004 г

ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Методические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения инженерно-технических специальностей

Брянск 2004

УДК 531

История техники. История развития технических объектов: Методические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения инженерно-технических специальностей. -Брянск: БГТУ, 2004. – 32 с.

Разработал:

Ю.А.Малахов,

канд. техн. наук, доц.

Рекомендовано кафедрой «Компьютерные технологии и системы» БГТУ

(протокол № 1 от сентября 2004 г.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ . . . . . . . . . .6

1.1.Основные понятия развития технических объектов. . . . .6

1.2.Закономерности развития технических объектов. . . . . 8

1.3.Примеры развития технических объектов. . . . . . . . 10

2. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА. . . . . . . . . . . . . . 16

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ. . . . . . . . . . .. . . . . .18

Приложения. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Предисловие

Техника возникла одновременно с образованием человеческого общества. Она порождена человеком, обеспечивает ему независимость от природы и служит средством удовлетворения его потребностей. В то же время техника формирует нового человека, она создавала предпосылки для появления новых потребностей. История техники – это и история развития, совершенствования технических объектов, технологий, и история развития общества.

Знания истории техники помогут ответить на такие вопросы, как например: Мог ли поэт А.С. Пушкин послать телеграмму? Именно во времена А.С. Пушкина (1799-1836) появились первые телеграфные аппараты. Есть предположение, что Александр Сергеевич, впервые увидев работу телеграфного аппарата, был очень сильно поражен достижениями науки и техники своего времени. Это нашло отражение в широко известных строках:

"О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух ….."

Методические указания состоят из трех частей. В первой части приводится краткий теоретический материал эволюционного развития технических объектов, вторая часть – это рабочая программа дисциплины, третья часть посвящена вопросам выполнения контрольной работы и выдачи задания.

Цель изучения курса «История техники» состоит в формировании основополагающих знаний студентов об истории развития технических объектов.

Задачи курса:

 Дать студентам знания об основных достижениях человеческого разума от первых простейших орудий труда до сложнейших машин и устройств наших дней.

 Дать студентам основы теории развития технических объектов, раскрыть основные понятия.

 Дать описания конкретных примеров развития различных технологий, назвать имена народных умельцев, инженеров и выдающихся ученых.

 Научить студентов находить и подготавливать нужную информацию для описания конкретного технического объекта с учетом его диалектического развития.

Студент, освоивший дисциплину «История техники», должен

знать и уметь использовать:

• конкретные примеры развития различных технологий , имена народных умельцев, инженеров и выдающихся ученых;

иметь опыт:

• подготовки информации о конкретном техническом объекте с учетом его диалектического развития;

иметь представление:

о творческой деятельности человека,

о закономерностях истории возникновения и развития основных технических объектов.

На изучение дисциплины при заочной форме обучения отводится 4часа установочных лекций и выполнение контрольной работы. Вид итогового контроля – зачет.

1. Теоретические сведения

1.1. Основные понятия о развитии технических объектов

Сначала растительная пища добывалась руками, иногда с помощью камней и палок, удлиняющих руку. Затем в окружающей среде были найдены предметы, у которых раскрылись нужные для человека функции: заостренные палки, осколки камней с острыми краями. Но эти предметы ломались, тупились, терялись. Необходимо было искать, запасать, подправлять естественные орудия - возник процесс изготовления средств труда. Это и есть первый момент возникновения техники. Образующаяся социальная система сама, собственными потребностями создавала недостающие ей органы из элементов окружающей природы. Человек раскрывал свойства предметов, постепенно накапливал знания и начинал целенаправленно их использовать. Любой созданный объект, машина, механизм, станок, космический корабль – это воплощение великих достижений человеческого разума.

Каждый из технических объектов имеет длительную предшествующую историю. Например, мельнице предшествовало потребление сырого зерна. Постепенно зерно стали сначала размачивать, а потом варить. Затем научились пробивать зерно камнем в ступе, чуть позже – растирать вручную ( размол ручным жерновом). Далее человек для этой операции стал приспосабливать силу животных, природные силы.

При исследовании процессов развития в технике следует рассматривать любой технический объект (ТО) как систему взаимосвязанных элементов, образующих единое целое. Тогда линия развития представляет собой совокупность нескольких узловых точек - технических систем, резко отличающихся друг от друга (если их сравнивать только между собой). Между узловыми точками лежит множество промежуточных технических решений - технических систем с небольшими изменениями по сравнению с предшествующим шагом развития. Системы как бы "перетекают" одна в другую, медленно эволюционируя, отодвигаясь, все дальше от исходной системы, преображаясь иногда до неузнаваемости. Мелкие изменения накапливаются и становятся причиной крупных качественных преобразований.

Понятия «техническая система» и «технический объект» очень близки между собой, их можно считать синонимами. Техническим объектом называют созданное человеком или автоматом реально существующее (существовавшее ранее) устройство, предназначенное для удовлетворения определенной потребности. К техническим объектам можно отнести отдельные машины, аппараты, приборы, ручные орудия труда, одежду, здания, сооружения и т. п. устройства, выполняющие определённую функцию (операцию) по преобразованию объектов живой и неживой природы, энергии или информационных сигналов. К ТО также относят любой из элементов (агрегат, блок, узел, деталь), из которых состоят машины, аппараты, приборы и т. д. , а также любой из комплексов взаимосвязанных машин, аппаратов, приборов. Это может быть технологическая линия, цех, завод т.п. [ 7 ] .

Многие из современных технических систем прошли все этапы развития техники. Рассмотрим, например, процесс изготовления волокнистых веществ:

• использование стебельных растений, конского волоса, жил животных, лыка деревьев в качестве средства крепления;

• скручивание руками (вить веревки) без инструментов (кнуты из конопли и т.п.);

• скручивание ниток из волокон вручную без приспособлений;

• скручивание ниток с помощью палочки;

• прядение с помощью веретен руками;

• самопрялка, которую крутили рукой с XII-XIII веков;

• самопрялка с рукояткой;

• ножная прялка Юргенса, 1530 год;

• современные развитые формы самопрялки;

• станок Джени;

• прядильные машины;

• автоматические прядильные машины.

Несмотря на огромное разнообразие, технические системы обладают рядом общих свойств, признаков и структурных особенностей, что позволяет считать их единой группой объектов.

Основные признаки технических систем:

1) состоят из частей, элементов, то есть имеют структуру;

2) созданы для каких-то целей, то есть выполняют полезные функции;

3) элементы (части) системы имеют связи друг с другом, соединены определенным образом, организованы в пространстве и времени;

4) каждая система в целом обладает каким-то особым качеством, неравным простой сумме свойств составляющих ее элементов.

Техническая система (ТС) - это совокупность упорядоченно взаимодействующих элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов, и предназначенная для выполнения определенных полезных функций. Создаваемая ТС должна быть цельной, функционирующей и организованной. Она в первую очередь характеризуется своей структурой и формой.

Структура - это совокупность элементов и связей между ними, которые определяются физическим принципом осуществления требуемой полезной функции ТС.

Форма - это внешнее проявление структуры ТС, а структура - внутреннее содержание формы. Эти два понятия тесно взаимосвязаны. В технической системе может преобладать одно из них и диктовать условия воплощения другой (например, форма крыла самолета обуславливает его структуру). Логика построения структуры в основном определяется внутренними принципами и функциями системы. Форма в большинстве случаев зависит от требований надсистемы.

Основные требования к форме: а)функциональные (форма резьбы и т.п.); б) эргономические (рукоять инструмента, сиденье водителя и т. п.); в) технологические (простота и удобство изготовления, обработки, транспортировки); г) эксплуатационные (срок службы, прочность, стойкость, удобство ремонта); д) эстетические (дизайн, красота, "приятность", "теплота"...).