тема 4 лекции 8,9. промышленная революция конца xviii

ТЕМА 4
ЛЕКЦИИ 8,9. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ
КОНЦА XVIII-НАЧАЛА XIX ВЕКА.
Цель: изучение результатов трех этапов промышленной революции
конца XVIII – начала XIX вв., развития техники XVIII-XIX вв.
Задачи:
1. Сформировать представление о результатах этапов промышленной
революции конца XVIII – начала XIX вв.;
2. Рассмотреть развитие техники XVIII-XIX вв. в основных отраслях того
времени: металлургии, горного дела, земледелия, транспорта, связи,
полиграфии; создание электрического освещения.
Период с конца XVIII до половины XIX века – время возникновения
крупной промышленной индустрии, новой формой организации
общественного производства стала фабрика. Характерной чертой техники
этого периода стало изобретение и распространение в основных отраслях
промышленности рабочих машин, которые явились качественно новым
явлением в истории техники.
Крупная машинная индустрия сменила мануфактуру в результате
промышленно-технического переворота, начавшегося в конце XVII века в
Англии – родине машинного производства, где в тот момент были широко
распространены мануфактуры, давшие толчок для развития машинной
техники.
I этап промышленной революции. Появление машин в текстильном
производстве.
II этап промышленной революции. Изобретение универсального
теплового двигателя, т.е. паровой машины.
III этап промышленной революции. Создание рабочих мест в
машиностроении – изобретение суппорта.
Каждая страна переживала свой период промышленной революции, но
техника, созданная в Англии, являлась ведущей и оказывала влияние на
техническое развитие других стран. На тот момент Англия была
промышленной мастерской мира.
Начало промышленного переворота в России относится к 30-м годам
XIX в., но его развитие шло очень медленно, далеко отставая от передовых
стран Европы. Лишь после отмены крепостного права (1861 г.) произошел
рост горнозаводской промышленности (за 10 лет (1886-1896) выплавка
чугуна в России утроилась, Франция сделала подобный шаг за 28 лет, США –
за 23 года, Германия – за 12 лет).
I этап промышленной революции. Появление машин в текстильном
производстве.
Машины нового типа – рабочие машины стали внедряться в
текстильной промышленности Англии, являющейся ведущей отраслью этой
эпохи.
В 1733 г. английский рабочий Д.Кей изобрел механический челнок, а
механик-самоучка Д.Уайт построил первую рабочую прядильную машину. В
1764 г. Д.Харгривс создал вторую рабочую прядильную машину с 18-ю
веретенами. И 1788 г. в Англии насчитывалось 20 тыс. машин. С 1774 г. по
1779 г. ткач С. Кромптон создал станок, в котором было уже 400-900 веретен.
В Росси механик Р.Глинков построил 30-и веретенную машину для
прядения льна, приводимую в действие водяным колесом, но изобретения не
нашли применения в России в XVIII.
В 1787 г. Картрайт основал первую механизированную ткацкую
фабрику с 20-ю станками, а в 1834 г. в Англии насчитывалось 100000
ткацких станков.
В связи с применением рабочих машин резко сокращались рабочие
места ткачей (с 800 тысяч до 200 тысяч.). Поэтому начало фабричного
производства в Англии сопровождалось массовыми движениями рабочих
против машин (луддитское движение), которые ломали, портили машины.
II этап промышленной революции. Изобретение универсального
теплового двигателя, т.е. паровой машины.
Способность пара производить механическую работу использовалась
еще в Др. Греции (Герон Александрийский применял пар для движения
аппарата, Леонардо да Винчи оставил описание паровой машины, которая, по
его словам, была изобретена Архимедом). Впервые в 1698 г. Т.Сэвери
использовал силу пара, создав машину «друг рудокопов» для откачки воды
из шахт.
В 1711 г. анг. кузнец Т. Ньюкомен изобрел машину новой конструкции
для привода шахтных насосов.
Первый тепловой двигатель был изобретен в России в 60 годах XVIII
века теплотехником И.И. Ползуновым – «огнедействующая машина для
заводских нужд» (1765 г.).
Универсальный тепловой двигатель, пригодный для практической
эксплуатации был изобретен Д.Уайтом (1769 г.)
В России паровые машины стали строить в начале XIX века, первыми
строителями стали отец и сын Черепановы, в 1824 г. на Нижне-Тагильском
заводе была построена одна из таких машин. К 70-м годам XIX века паровая
машина универсального применения вошла во все сферы хозяйственной
жизни стран Европы и Америки.
III этап промышленной революции.
Препятствием для быстрого распространения прядильных машин и
двигателей Уатта была ремесленная техника изготовления металлических
частей. Применение машин в металлургии, на транспорте, возрастающие
размеры паровых двигателей и котлов создали необходимость обработки
больших масс металла.
Изобретателем токарного станка с суппортом (механизмом,
заменившим руку человека) был А.К. Нартов, он построил в 1718-1729 гг.
ряд токарно-копировальных станков. Создание паровой машины, развитие
рабочих машин и паровых двигателей, формирование квалифицированных
кадров – рабочих-механиков обеспечили техническую революцию в
машиностроении. В 1797 г. Г.Модели построил первый токарный станок на
чугунной станине с самоходным суппортом, который служил для нарезки
винтов и обработки деталей замков.
В результате III этапа промышленного переворота машиностроение
овладело техникой производства машин машинами.
Развитие техники металлургии.
С развитием машинной индустрии роль металла как основного
материала для изготовления машин значительно возросла. Технический
переворот в металлургии заключался в изобретении и широком применении
новой технологии получения чугуна, а также в усовершенствовании способов
передела чугуна в железо. Русский металл до начала XIX в. играл крупную
роль в промышленном развитии Англии (В 1800 г. Россия производила 10
млн. пудов чугуна, Англия – 8 млн. пудов). Рост производительности
доменных печей происходил за счет подогрева воздуха, подаваемого в
домну, аппарат для подогрева – доменный водонагреватель впервые был
применен Д. Нилсоном в 1828 г., его применение позволило до 40% снизить
расходы топлива и повысить производительность доменных печей.
Развитие техники получения стали.
В 70-е годы XIX века индустрия потребляла, в основном, чугун и
железо, производимая в то время тигельная сталь была в 5 раз дороже
железа, поэтому широкое распространение в промышленности не получала.
П.Аносов в 1841 г. овладел утерянным секретом изготовления булата –
высококачественной стали, усовершенствовал способ производства
высококачественных марок стали.
В 1864 г. инженеры Э. и П. Мартен предложили для получения стали
использовать специальную печь, так было положено начало мартеновскому
процессу получения стали.
Техническое перевооружение металлургии завершилось изобретением
прокатного стана (1783 г. – Кортом) и созданием парового молота (1839 г.
анг. механик Несмит).
Развитие техники горного дела.
Металлургия, в связи с переводом доменного процесса на минеральное
топливо, требовала огромных количеств руды и каменного угля. Развитие
горной промышленности базировалось на ее техническом перевооружении. В
1844 г. в Англии стал применяться свободно падающий бур Кинда, а в 1848 г.
- бур Фибиана. Глубина бурения – 200 метров.
В 1839 г. инженер Триже предложил кессонский метод проходки
шахтных стволов.
Горизонтальные выработки проходились при помощи буровзрывных
работ. 1867 г. – А.Нобель изобрел динамит.
В первой половине XIX в. были проведены работы по механизации
транспортировки полезных ископаемых. На рудниках и шахтах стала
использоваться канатная откатка. Для проветривания шахт начинают
применяться поршневые вентиляторы.
Развитие техники земледелия.
С 80-х годов XVIII в. происходит интенсивное развитие всех отраслей
сельского хозяйства. Начинают складываться основные приемы агротехники,
связанные с применением сельскохозяйственных машин. Первые с/х машины
появились в Англии (плуги, бороны, сеялки, жатвенные машины,
молотилки).
Развитие техники транспорта.
Эпоха промышленной революции была периодом и технической
революции в средствах транспорта.
Рельсы из ковкого железа впервые применил в Англии инженер
Никсон в 1803 г. и к 1820 г. было освоено производство железных рельсов.
Первая конно-чугунная дорога общего пользования была открыта в Лондоне
протяженностью 40 км; одна лошадь везла состав из 3 вагонов весом 9,2 т.
В России конно-чугунные дороги стали создаваться в начале XIX века,
первая построена П.К.Фроловым на Алтае.
Изобретение паровоза.
Мысль о применении пара для нужд транспорта возникла еще в XVII в.
В 1803 г. Треветик сконструировал паровоз для рельсового пути – машина,
двигаясь со скоростью 5 миль в час, везла 10 тонн железа и 70 человек свыше
9 миль.
В 1814 г. сконструирован и испытал свой первый паровоз Д.Стефенсон,
который и решил в основном проблему ж/д транспорта. До 1825 г. он
построил 16 различных паровозов.
В 1830 г. в Англии для пассажирского движения была открыта ж/д
между Ливерпулем и Манчестером протяженностью 45 км
В России первый паровоз был построен в 1834 г. на Нижне-Тагильском
заводе отцом и сыном Черепановым. Но его судьба подобна машине
Ползунова, т.к. правительство России предпочитало выписывать паровозы из
Англии.
В 1851 г. в России была сооружена двухколейная Петербургско –
Московская железная дорога – самая длинная в то время в мире – 644 км.
Явившись результатом промышленной революции, железные дороги
стимулировали рост новой отрасли машиностроения – транспортного
машиностроения.
Создание парохода.
Первый пароход изобрел гениальный самоучка ирландец Р.Фультон в
1803 г., который плыл по Сене 1,5 часа со скоростью 5 км/час по течению.
В 1811 г. шотландец Белль построил первый пароход в Англии.
В 1815 г. на Ижевском заводе были построены два парохода, мощность
паровых машин достигала 30 л.с. С применением парового двигателя в
судоходстве начался процесс создания мощного морского торгового,
пассажирского и военного флотов.
В 1838 г. анг. Смит построил пароход «Архимед» с гребным винтом,
который начал быстро вытеснять гребные колеса в морском и военном флоте.
Увеличиваются и размеры пароходов, размеры и мощности двигателей – если
мощность паровых двигателей на первых пароходах была не более 10-20 л.с.,
то в конце 50 г. амер. Брюнель построил пароход «Великий Восточный» с
двумя двигателями мощностью 8300 л.с. каждый.
С начала 30 годов XIX в. появляются первые пароходы для океанских
рейсов, в 1842 г. на пароходе было совершено первое кругосветное
путешествие.
Изменение в технике связи.
До конца XVIII века использовались древние средства связи:
акустические (рупор, колокол) и оптические (факел, костер0. Конец XVIII
века характеризовался развитием оптических (семафорных) телеграфов,
основанных на передаче световых сигналов. Этот телеграф был изобретен во
Франции К. Шаппом в 1791 г., в России – в 1794 г. И.П. Кулибиным.
В 1794 г. Шапп построил первую в мире телеграфную линию между
Парижем и Лиллем. Телеграммы передавались при помощи различных
комбинаций семафоров.
Первый электромагнитный телеграф был создан в 1821 г. русским
ученым П.Л.Шиллингом. Для передачи латинского алфавита и цифр был
разработан специальный код из комбинаций разного числа (от одного до
пяти) последовательных сигналов, посылаемых током разного направления.
9 (21) октября 1832 г. – дата изобретения электрической связи, когда
был изобретен шестимультипликаторный телеграф в сочетании с более
рациональным кодом.
Первый пишущий телеграф был создан русским ученым Б.С. Якоби в
1839 г. Он состоял из электромагнита, якорь которого посредством медного
стержня был связан с карандашом.
В 1835 г. американец Морзе предложил свой пишущий аппарат, свою
знаменитую «азбуку Морзе» - это новый код – сочетание точек и тире.
Созданием буквопечатающих телеграфных аппаратов было завершено
техническое перевооружение средств связи.
Технический прогресс в полиграфии.
Технический прогресс в полиграфии шел в направлении механизации
печатного и наборного процессов, а также создание новых способов
книгопечатания и литографии.
Первую печатную машину создал немецкий изобретатель Ф.Кинг в
1812-1814 гг. (в его машине плоская плита для прижимания бумаги к форме
была заменена металлическим цилиндром).
В 1863 г. У. Буллоном в США была построена первая ротационная
печатная машина, работавшая на рулонном бумажном полотне.
Первая пишущая машинка, приводимая в действие системой рычагов,
предназначенная для побуквенного печатания текста при помощи рельефных
букв была изготовлена в 1867 г. в США К. Шолсом.
Создание электрического освещения.
С 70-х годов XIX века быстро развивается техника электрического
освещения.
Самая ранняя по времени лампа накаливания была создана франц.
ученым Деларю в 1820 г.
Особое место в области усовершенствования ламп накаливания
занимают работы русского изобретателя Л.Н. Лодыгина. В 1873 г. он
впервые применил электричество для освещения улицы в Петербурге. В
лампах в качестве тела накала применялись тонкие стерженьки из ретортного
угля, помещенные в стеклянный шар или в цилиндр.
В 1879 г. амер. техник-изобретатель Т.Эдисон создал конструкцию
лампы накаливания вакуумного типа с угольной нитью, она оказалась более
экономичной, и ее действие могло продолжаться непрерывно в течение
нескольких сот часов.
В 1870 г. русский изобретатель П.Н.Яблочков предложил
«электрическую свечу» - дуговой источник без применявшегося ранее
регулятора. В 1876 г. был получен патент: «Это изобретение заключается в
полном устранении всякого механизма, обычно применяемого в
обыкновенных эл. лампах. Угольные электроды вставляются в особый тип
специального подсвечника, и достаточно по ним пропустить ток от элемента
или любого другого источника, чтобы возникла дуга между кончиками
углей».
Выводы: В данной лекции рассмотрены следующие вопросы:
результаты этапов промышленной революции конца XVIII – начала XIX
вв.; развитие техники XVIII-XIX вв. в основных отраслях того времени:
металлургии, горного дела, земледелия, транспорта, связи, полиграфии;
создание электрического освещения.