126136 (История инженерной деятельности), страница 2

Крупное машинно-фабричное производство вызывало новый процесс, связанный с превращением науки в «непосредственную производительную силу». этот процесс в тот период только начинался, полностью он стал проявляться лишь в наше время. Этот процесс определяет характер и особенность современной научно – технической революции.

Развитие общественного производства потребовало людей особой квалификации – инженеров и техников, умеющих создавать и эксплуатировать технические системы. Инженеры, нарду с учеными, занимались и разработкой проблем технических наук. Однако в период до 70-х годов ХІХ в. Этот процесс еще не получил достаточного широкого развития, он только формировался. Техника в своем историческом развитии связана с деятельностью людей, которые ее создают и применяют.

Изучение общественной производства позволило выделить семь основных периодов развития техники: техника в условиях становления общественного производства и в первый период его развития ( с древнейших времен и конца IV тыс. до н. э.) ; техника периода возникновения и становления ременного производства (с конца ІV тыс. до н. э.до V в. Н. э. ); техника развитого ремесленного производства (V – XV вв.); техника периода мануфактурного производства (XV – первая половина XVIII в.) ; техника периода становления машинно-фабричного производства (вторая половина XVIII- 70-е годы XIXв.) ; техника периода развития капиталистического производства( 70-е годы ХІХв. – первая половина ХХ в.); современная техника (вторая половина ХХ в.).

История развития устройств для измерения времени

Часы – одно из наиболее интересных изобретений средних веков, обеспечивающих длительное непрерывное равномерное движение (вращение) частей механизма. Их созданию предшествовали успехи техники, механики, математики, астрономы. Службы времени в нашем понимании тогда не существовало ; и в обыденной жизни, в быту идеальная точность во времени не была необходимостью, как сейчас. Время до появления часо отсчитывали весьма приблизительно. Одной из первых, кто настоятельно нуждался в исчислении времени, была церковь, ибо ей необходимо было отправлять службу в определенное время. Производство часов было сложно, и поэтому оно находилось всецело в руках мастеров конкретной профессии. Часы в своем развитии прошли долгий путь непрерывных совершенствований. Изменились их габариты и устройства механизма. Однако сознанные в XVI столетии механические шпиндельные часы имели почти все узлы, которые теперь входят как составные части в часы современные.

Часы изготовляли разнообразных конструкций, размеров и широко применяли для установки на башнях соборов, ратушей и других городских зданий, а также использовали в качестве хронометров личного пользования (карманные часы). Последние требовали особо точной обработки и сочленения мелких многочисленных деталей механизма часов.

Часы делятся на два принципиально различных вида. В часах первого вида определение времени зависит от астрономических явлений – это солнечные часы, основанные на измерения длины или направления тени, отбрасываемой закрепленным на поверхности стержнем, и часы звездные, основанные на определении времени по положению околополярных звезд. В часах второго вида измерение времени не зависит от астрономических явлений и прибор просто отмечает прохождения произвольно зафиксированных периодов. К этому виду относятся часы, основанные на измерения изменяющихся объемов наполняющего вещества – наиболее древние водяные часы, часы песочные, ртутные и масляные (часы – канделябры), а также механические часы.

Водяные часы – клепсидры, по – видимому, также были заимствованы египтянами и греками из Вавилона, где они были известны уже в начале II тыс. до н. э. водяные часы египтян, вавилонян и греков основаны на принципе вытекания: промежутки времени измерялись количеством воды, вытекавшей из отверстия в сосуде. У китайцев, индусов и других народов Азии встречались также часы, основанные на принципе наполнения: пустой полу шаровой сосуд с небольшим отверстием определенного диаметра плавал в большем сосуде и постепенно наполнялся водой.

Часы использовали для определения времени в быту и в науке, в частности в астрономии. Бытовые часы конструктивно отличались от астрономических и как это ни странно, были сложнее их. Греки и римляне продолжительность светлой части каждого дня делили на 12 частей, и поэтому продолжительность часа в течение одного дня в разные дни года была различна – зимой, например: час был короче, чем летом. Греки называли такие неравные часы истинными, а римляне – временными.

Для нивелирования сначала использовали уровень с одним отвесом, известны также нивелирующие инструменты с двумя отвесами (например, Хоробат Витрувия), а также водяные нивелиры наполнение водой желоба с подвешенными с двух сторон отвесами.

История решения технического оснащения ткачества

Техническая революция конца 18 – начало 19 в.связана с изобретением и внедрением рабочих машин в ведущую отрасль промышленности этого периода – текстильное производства в Англии, бывшей в 18 в. Технически передовой индустриальной державой, доля промышленной индустрии падала на продукты потребления – одежду, ткани, обувь и т. п., а не на средства производства – основу машинной индустрии. Поэтому именно в текстильной промышленности прежде всего отразилось все обострявшееся несоответствие между возрастающей потребностью в тканях и возможностью удовлетворения этой потребности методами ручного мануфактурного производства. Кроме того, ведущая роль хлопчатобумажной промышленности была обусловлена отсутствием тех сложившихся исторически традиций ремесленного производства, которые мешали созданию принципиально новых способов производства машин в других отраслях. Поэтому не случайно, что именно в текстильной промышленности наиболее наглядно стали проявляться элементы перехода от ручного труда к машинному.

Техника текстильного производства в первой трети 18 в. Все еще оставалась на уровне мануфактурного периода. Основные технологические процессы текстильного производства – прядения и ткачества – осуществлялись непосредственно руками человека без применения специальных орудий и инструментов.

Процесс передачи рабочих функций от человека к машине при прядении с совершенствования основного рабочего движения, связанного с заменой функции правой руки. Для этого вначале было создано веретено – волчок, затем применена веревочная передача. При использовании веретена попытки увеличить производительность труда тормозились утомляемостью руки прядильщицы и малой скоростью веретена. С изобретением ручной прялки веретено приводилось в движение от колеса, вращаемого человеком с помощью рукоятки или ножной педали.

Затем была создана самопрялка, плавая свободную катушку и рогульчатое веретено, приводимое в движение от колеса, вращаемого пряхой рис. 7.

В процессе производства ленточная с катушкой направлялась в отверстие канала, по выходе из которого поступала на рогульку, закрепленную на веретене. Благодаря разнице в скоростях вращения веретена и катушки выработанная пряжа наматывалась на катушку. Основное отличие от прялки заключалось в том, что все три операции процесса прядения протекали одновременно и непременно, что повысило производительность самопрялки.

Первые самопрялки, появились еще во второй четверти 16в. В следствии использования ножного привода позволили освободить руку прядильщицы для выполнения рабочего процесса. Вспомогательные функции (кручение и наматывание пряжи) стали осуществляться механически.

Вытяжной прибор в прядильной машине определил начало промышленной революции, исходным пунктом, который явилась машина орудие.

Машина для того, чтобы прясть без помощи пальцев создана была английским механиком Дж. Уайсттом и передана Люису Паулю, который в 1738 г. взял на нее патент. В ней конец расчеканенной ленты хлопка помещают между двумя валиками или цилиндрами, которые своим вращательным движением захватывает хлопок или мереть. В то время как они проходят между обоими цилиндрами, последовательный ряд других цилиндров, вращающихся со все больший скоростью, вытягивают их в нить любой тонкости. Так впервые была выпрядена нить без человека.

Родственник Пауля организовывает обширное предприятие. Так зарождается первые текстильные фабрики, послужившие прообразом для создания машинно-фабричного производства в разных областях промышленности.

Прядильная машина, получившая широкое применение была Джеймсом Харгривсом в 1768 г. Основная конструктивная особенность этой машины в том, что вытяжные валики Уаетта заменены особым подвижным зажимом, состоящим из двух брусков дерева, расположенных на каретке. Рабочий одной рукой двигал каретку с вытяжным прессом, вытягивал нить, а другой вращал колесо, приводившее в движение веретена, которые эту нить закручивали. Работа на машине сводилась к трем основным движениям: к вращению приводного колеса, к прямолинейным движением каретки взад вперед и к нагибанию проволоки, с помощью которой нити располагались так, чтобы они попали в положение наматывания.

Главное достоинство машины Харгривса – возможность работать на несколько веретенах (до 80 веретен).

Дальнейшее развитие прядильной машины связано с Ричардом Аркрайтом. Машина обладала двумя неоспоримыми достоинствами принципиального характера:

1)она самого начала была рассчитана на механическую движущую силу;

1. Был осуществлен принцип непрерывности работы.

Она получила название «ватер – машина».

В 1825 г. модернизировавшее работу ткацких машин Харгривса, ткача Самюэля Кромптона английский механик Ричард Робертс создал автоматическую прядильную машину периодического действия – мюль – машина или сельфактор рис.8.

Но мюль–машина обладала недостатком, заключавшимся в том, что в процессе работы некоторые отдельные операции чередуются, тогда как в ватер – машинах осуществляются непрерывно. Поэтому при одинаковой скорости вращения веретена производительность ватер – машины была выше. Все это привело к тому, что был предложен кольцевой ватер, где вместо веретенной рогульки было применено металлическое кольцо, концентрически насаженное вокруг веретена.

В результате всех этих усовершенствований машина приобретает основные черты автоматической.

Английский механик и ткач Джон Кей в 1733 г. создал конструкцию с самолетным челноком. Машина обеспечивала продевания челнока между нитями основы. Но челнок перемещая рабочий с помощью рукоятки, соединенной с блонами шнуром и приводящей их в движение. Блони постоянно оттягивались пружиной от середины станка к краям и ударяли по челноку.

Эдмунд Картрайт создал конструкцию ткацкого станка, обеспечивающего механизацию всех основных операции ручного ткачества: прикидку челнока, подъем ременного аппарата, пробой уточной нити, сматывание запасных нитей основы, удаление готовой ткани и шлихтование основы. Крупное достижение Картрайта - применение для работы ткацкого станка парового двигателя.

Француз Жаккар в 1804 г. изобрел станок для узорчатого тканья, где ткани изготавливались со сложным крупноузорным многоцветным рисунком, применив специальный прибор.

Существенное усовершенствование ткацкого станка, ведущее к его автоматизации принадлежат Джейму Картроку. В который срок ему удалось создать приспособление, обеспечивающие автоматическую замену пустого челнока полным при остановке машины и на ходу. Станок Катропа имел специальный магазин челноков, подобно магазину патронов в винтовке. Опорожненный челнок автоматически заменял новым.

Начавшейся в области текстильного производства технический переворот распространился и на остальные области, где не только произошли изменения в технологическом процесс, но и появились новые рабочие машины: трепальные – превращающие кипы хлопой в колеты, расцепляющие и чистящие хлопок, укладывающие параллельно волокна и вытягивающие их; чесальные – превращающие колет в ленту, ленточные, чулочное – вязальные, для плетения кружева.

Важнейшим следствием механизации текстильного производства было создание принципиально новой Машино – фабричной системы, вскоре ставшей господствующей формой организации труда, резко изменивший его характер, а также положение трудящихся.

Одной из первых фабрик, в собственном смысле этого слова, была придельная фабрика, организованная Аркрайтом в Крамфорде. Энергию этой фабрике давало мощное водяное колесо, установленное на незамерзающей реке. Затем организовывались подобны предприятие по всему Ланкаширу и вскоре по всей Англии.

Главная особенность техники фабричного производства заключалось в пользовании машин с рабочим механизмом, выполняющим соответствующие операции без непосредственного участия рабочего. Обычно эти машины привозились в действие одним центральным двигателем – паровой машиной, от которой движение, как правело, через трансмиссию, передавалось на рабочую машину. Следовательно функции энергетические функции осуществления не посредственного рабочего процесса оказались переданными машине. Человек оказался непосредственно связанным с машиной, выполняя функции сопровождения.

Капиталистические применения машин не только мешало труду рабочего всякого содержания, но и оставляло значительное число рабочих без работы. Особенно ужасным оказались положения ткачей. Выброшенные за ворота фабрик, они негде не могли найти работы, вытеснившие их станки быстро распространялись найдя всеобщее признание промышленников и повсеместное применение.

«Всемирная история не знает более ужасающего зрелища, чем постепенная, затянувшаяся на десятилетия и завершившаяся наконец 1838 г. гибель английских ручных хлопчатобумажных ткачей».

Создание Машино – фабричного производства оказало влияние на развитие общества в целом.

Средства механизации расчетных операций

Компьютерная (вычислительная) техника – совокупность технических и материальных средств (ЭВМ, устройства, приборы, номограммы и др.), предназначенных для используемых для автоматизации или механизации процессов обработки информации, математических вычислений, решение различных задач, требующих большого объема вычислений а АСУ, учета, планирования, статистики для оценки и прогнозирования, принятия решений, обработки данных эксперимента, в информационно – поисковых системах и. т. п. Вычислительная техника – отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией вычислительных машин, устройств и приборов.

В разных средствах вычислительной техники автоматизированы либо только действия (операции), из которых состоит алгоритм, либо действие и порядок (последовательность) их выполнения в соответствии с заданным алгоритмом. Первые называют вычислительными приборами, вторые – вычислительными машинами.

Транспортные безрельсовые средства с двигателями внутреннего сгорания