- •Тема 1. Техническая деятельность с древнейших времен до промышленной революции XVIII в.
- •1.1 Техническая деятельность в древнейшее время. Возникновение и распространение простых орудий труда
- •1.2 Техника рабовладельческого способа производства. Развитие и распространение сложных орудий труда
- •1.2.1 Орудия труда из металла.
- •1.2.2 Земледелие и оросительные сооружения
- •1.2.3 Обособление ремесла от земледелия
- •1.2.4 Строительное дело
- •1.2.5 Горное дело
- •1.2.6 Развитие военной техники
- •1.2.7 Улучшение способов передвижения
- •1.2.8 Доинженерная деятельность и становление научно-технических знаний
- •(Почему недостаточно рецептурно-технического знания?)
- •1.3 Техническая деятельность в средние века
- •1.3.1 Развитие ремесла
- •1.3.2 Выплавка металла
- •1.3.3 Горное дело
- •1.3.4 Крупнейшие изобретения: порох, бумага,
- •1.4 Техническая деятельность в период упадка феодализма и зарождения капиталистических отношений
- •1.4.1 Мануфактура, дифференциация и усовершенствование рабочих инструментов
- •1.4.2 Водяное колесо - основной двигатель
- •1.4.3 Развитие горного дела
- •1.4.4 Изменения в технике металлургии
- •1.4.5 Изменения в военной технике в связи с применением огнестрельного оружия
- •1.4.6 Текстильное производство
- •1.4.7 Часы и мельница как основа для создания машин.
- •1.4.8 Состояние научно-технического знания
- •Тема 2. Промышленная революция XVIII - XIX вв.
- •2.1 Историческая последовательность возникновения машинного производства
- •2.2 Первые рабочие машины в текстильном производстве
- •2.3 Создание универсального теплового двигателя
- •2.4 Создание рабочих машин в машиностроении
- •2.5 Развитие металлургии
- •2.6 Развитие горного дела
- •2.7 Развитие техники земледелия
- •2.8 Развитие транспорта
- •2.9 Изменения в технике связи
- •2.10 Новое в области светотехники. Прогресс в полиграфии. Создание фотографии
- •2.11 Изобретения в области военной техники
- •2.12 Изобретения и открытия, ставшие основой технического прогресса в последующий период развития техники
- •Тема 3. Инженерная деятельность от промышленной до научно-технической революции XX в.
- •3.1 Основные особенности и направления развития техники
- •3.2 Требования, предъявляемые транспортом, строительством и военным делом к машинной индустрии
- •3.3 Развитие металлургии
- •3.4 Развитие горного дела с развитием тяжелой индустрии непрерывно возрастал спрос на продукты горной промышленности.
- •3.5 Развитие машиностроения
- •3.5.1 Особенности развития машиностроения
- •3.5.2 Развитие станкостроения
- •3.5.3 Внедрение электропривода в машиностроении
- •3.5.4 Развитие науки о металлообработке
- •3.5.5 Изобретение электрической сварки
- •3.6 Прогресс в электротехнике
- •3.7 Зарождение новых отраслей техники.
- •3.8 Развитие техники производства машин в XX ст. Массовое поточное производство. Переход к автоматическим линиям.
- •3.9 Развитие других отраслей техники (транспорта, электроники, ядерной физики)
- •Тема 4. Инженерная деятельность в эпоху научно-технической революции (нтр)
- •4.1 Основные направления нтр. Современное состояние машиностроения
- •4.2 Возникновение и развитие информационно-кибернетической техники
- •4.3 Становление космонавтики
- •4.4 Инженерная деятельность в условиях ограничения ресурсов и ужесточения экологических требований
- •4.5 Технические науки и государственная научно-техническая политика
- •Тема 5. Законы строения и развития техники
- •5.1 Закон прогрессивной эволюции техники
- •5.2 Закон соответствия между функцией и структурой
- •5.3 Закон стадийного развития техники
- •5.4 Использование других законов техники
- •5.5 О роли красоты в инженерном творчестве
- •Тема 6. Структура и функции инженерной деятельности. Методы инженерного творчества
- •6.1 Структура развития инженерной деятельности
- •6.2 Изобретательство
- •6.3 Методы инженерного творчества
- •6.3.1 Постановка и анализ задачи
- •6.3.2 Методы мозговой атаки
- •6.3.3 Метод эвристических приемов
- •6.3.4 Морфологический анализ и синтез технических решений
- •Тема 7. Социально-психологический облик творческого инженера. Будущее инженерной профессии
- •7.1 Мотивации инженерного творчества
- •7.2 Деловые качества инженера
- •7.3 Бюрократические препятствия на пути инженерного творчества
- •7.4 Источники нерационального использования творческих возможностей инженера
- •7.5 Встреча с человеком “из завтра”
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание :
1.4.2 Водяное колесо - основной двигатель
мануфактурного периода
Все орудия, которые раньше приводились в действие вручную или силой животных, например ручные мельницы, насосы, мехи и т.п., в мануфактурный период начинают приводиться в движение при помощи водяного (гидравлического) колеса.
Гидравлические колеса применялись уже в странах Древнего Востока: в Египте, Китае и Индии, водяные мельницы использовались в Древней Греции и в Риме, но только в мануфактурный период колесо стало главным двигателем в промышленности.
Во Франции мастер Р.Салем под руководством А. де Виля соорудил в 1682 г. крупнейшую гидросиловую установку из 13 колес, диаметр которых достигал 8 м. Колеса, установленные на реке Сене, приводили в действие 235 насосов, поднимавших воду на высоту 163 м. Эта система снабжала водой фонтаны королевских парков в Версале и Марли.
Однако даже такие колоссальные гидравлические двигатели не обладали достаточной мощностью. Самые большие колеса имели мощность не более 200 л.с. Мощность обычных водяных колес не превышала десятка л.с.
1.4.3 Развитие горного дела
В мануфактурный период гидравлические двигатели наибольшее применение получили в горной промышленности, где они использовались для привода подъемных, водоотливных, вентиляционных установок, дробильных и транспортных механизмов.
Развитие производительных сил требовало увеличения добычи железной руды, каменного угля и других полезных ископаемых. Расширение торговли увеличивало спрос на драгоценные металлы - золото и серебро, добыча которых в связи с этим значительно возросла.
Большой производственный опыт в области горного дела, накопленный к началу XVI в. в странах Западной Европы, был впервые обобщен выдающимся немецким ученым Г. Агриколой (1508-1557) в труде "О горном деле и металлургии"(1550). Эта книга являлась в течение более 200 лет основным руководством по горному делу.
Работы велись при помощи ручных железных горных орудий (кайл, кирок, молотов, лопат и т.п.). В исключительно твердых породах разрешалось применять огневой метод. В XVIII в. стали производить первые опыты по применению пороха для разрушения горной породы.
Добытую руду доставляли по горным выработкам в тачках или четырехколесных тележках. Использовали также различного вида вороты (ручные, с кожаным приводом или гидравлическими колесами).
Особенно остро стояла проблема водоотлива. Для откачки воды изобретались самые разнообразные средства (чашечные и совковые элеваторы, нории, простые и сложные поршневые насосы)
Маркшейдерские работы выделились в самостоятельную область горного дела.
Исключительное развитие получило обогащение руд.
1.4.4 Изменения в технике металлургии
Крупным нововведением в доменном производстве явилось применение в 60-х годах XVIII в. цилиндрических воздуходувок, обеспечивших значительное увеличение производительности печей. Достаточно сказать, что в Англии сразу же после внедрения этих устройств производительность домны поднялась с 10-12 т до 40 т в неделю.
Непрерывно увеличивался размер доменных печей. Древесно-угольные печи конца XVIII в. сооружались высотой до 14 м.
В 1500 г. в мире выплавлялось 60 тыс.т чугуна, а в 1790 г. - 278 тыс.т.
В России в 1700 г. выплавляли 2,5 тыс.т. чугуна, а в 1800 г. - 162 тыс.т. Россия вела большую торговлю металлом со многими странами.
В связи с катастрофическим истреблением лесов уже в середине XVII в. были начаты поиски заменителей древесного угля, что, в конце концов, привело к переводу черной металлургии на минеральное топливо - кокс, получаемый из каменного угля.
На более высокую ступень перешли методы литья колоколов, художественных изделий и огнестрельного оружия.
Например, "Царь-колокол" был отлит в ноябре 1735 г. отцом и сыном Моториными. Вес колокола около 200 т, высота - 6,3 м, диаметр - 6,9 м, толщина стенок: вверху - 0,4 м, внизу - 0,27 м.