1765 г.
В России
механик Козьма Дмитриевич Фролов
(1726–1800) построил на Колывано-Воскресенских
металлургических заводах на
Алтае рельсовую дорогу. Вагоны
приводились в движение тросами,
которые накручивались на барабаны,
вращающиеся с помощью водяного колеса.
1765–1769 гг.
В Англии
изобретатель Джеймс Уатт (1736–1819)
построил паровой двигатель и
получил на это изобретение
патент. Д. Уатт усовершенствовал
пароатмосферный двигатель, созданный
английским кузнецом Томасом Ньюкоменом
(1663–1729). Конденсацию пара Д. Уатт предложил
производить в отдельноь резервуаре –
конденсаторе, сообщающемся с цилиндром,
что значительно сократило непроизводительные
потери пара. После усовершенствований
паровая машина Уатта стала универсальным
тепловым двигателем в период промышленной
революции. С помощью этого двигателя
фабрикам и заводам удалось освободиться
от зависимости в гидроэнергии, что открыло
путь к возникновению крупных промышленных
городов, расположенных не только вблизи
рек.
В России
паровая машина изобретателя
Ивана Ивановича Ползунова пущена
в эксплуатацию, за два месяца
полностью себя окупила и принесла
большую прибыль.
1769–1772 гг.
Во Франции
военный инженер Никола Кюньо
(1725–1804) сконструировал первые две
действующие паровые повозки, приводимые
в движение двухцилиндровым пароатмосферным
двигателем. Паровые повозки предназначались
для перевозки артиллерийских снарядов
и двигались со скоростью 4 километра в
час. Однако когда повозку пустили по улицам
Парижа, ею нельзя было управлять. Она
налетела на стену и разрушила ее. Паровая
повозка Н. Кюньо является первой моделью
моторизированного транспорта.
1773 г.
В Англии
(Бирменгем) начала работу первая
фабрика, изготовлявшая стационарные
паровые машины, которые проектировались
по заказам. Дж. Уатт более десяти лет выполнял
их чертежи, пользуясь услугами лишь одного
помощника. Так было заложено мастерство
инженера-конструктора.
1772 г.
В Англии
инженер Джон Смитон (1724–1792) на
основе научных расчетов усовершенствовал
атмосферный паровой двигатель. Д. Смитон,
как и изобретатель Д. Уатт, был основоположником
научно-обоснованного направления в конструкторской
работе, хотя в тот период большинство
изобретателей и конструкторов творили
эмпирически.
В Англии
изобретатель Джеймс Уатт (1736–1819) при
финансовой поддержке своего компаньона
английского инженера и предпринимателя
Меттью Болтона строит свой первый действующий
однотактный паровой двигатель. Начиная
с 1776 года машиностроительный завод Болтна-Уатта
выпускает паровые двигатели для металлургии,
горного дела и других отраслей промышленности.
В Англии
французский конструктор Дж. Пикар
запатентовал кривошипно-шатунные
механизмы применительно к паровой
машине. Конструкторам, современникам
Дж. Пикара, в том числе и Д. Уатту, казалось,
что прямая передача движения с другого
конца балансира непосредственно на вал
при помощи шатуна невозможна. Поскольку
Уатт для получения вращательного движения
не мог применить шатунно-кривошипный
механизм Пикара, ему пришлось искать
иные пути преобразования формы движения.
После 1780
г.
В Англии
начинается промышленная революция.
Переход от ремесленного и
мануфактурного производства к
производству фабричному с использованием
рабочих машин и введением
новых технологических процессов. В
фазе наивысшего развития промышленной
революции паровой двигатель двойного
действия как универсальный двигатель
вытесняет ранее используемые традиционные
источники силы. Начинается изготовление
машин с помощью машин в промышленном
масштабе. В период промышленной революции,
наряду с многими техническими усовершенствованиями,
происходят глубокие экономические и
общественные перемены, возникает класс
капиталистов и пролетариат. Границы периода
промышленной революции в различных странах
определяются по-разному. В настоящее
время существует мнение, что промышленная
революция началась в 80-е годы XVIII века
в Англии, постепенно проникая на европейский
континент, далее проникая в Америку, Японию
и другие страны. До конца XIX века эта революция
завершилась в основных промышленных
странах.
1781–1784 гг.
В Англии
изобретатель Д. Уатт (1736–1819) конструирует
классическую паровую машину
двойного действия. На свое изобретение
в 1784 году он получает патент.
Паровой двигатель стал внедряться
во все отрасли промышленности и обеспечил
развитие товарного производства. С небольшими
усовершенствованиями она боле ста лет
оставалась единственным промышленным
двигателем: приводила в движение станки
и паровозы, пароходы и даже первые автомобили.
Основная часть машины представляла собой
чугунный цилиндр, в котором ходит поршень.
Рядом с цилиндром расположен парораспределительный
механизм – золотниковая коробка, сообщающаяся
с паровым котлом. Кроме котла коробка
соединена еще с конденсатором (в первых
паровых машинах и паровозах чаще всего
просто через дымовую трубу – с атмосферой)
и с цилиндром посредством двух окон. В
коробке находится золотник – стержень
с двумя клапанами, своеобразный переключатель,
ведающий попеременной подачей пара то
с одной, то с другой стороны поршня. Действует
он следующим образом. Когда поршень движется,
например, направо, левая часть цилиндра
посредством золотника через окно сообщается
с паровым котлом, а правая – через другое
окно – с атмосферой. Пар подается в цилиндр
слква, где он расширяется и совершает
работу – толкает поршень. Отработанный
пар из правой части уходит в атмосферу.
Затем, когда поршень движется налево,
пар входит вправую часть цилиндра, а отработанный
пар из левой части уходит в атмосферу.
Таким образом создается разность давлений
в правой и левой частях, которая и приводит
поршень в движение. Пар подается в цилиндр
не в течение всего хода поршня, а только
в начале его. После этого благодаря особой
форме золотника пар перестает подаваться
в цилиндр (отсекается), и механическая
работа производится далее расширяющимся
и охлаждающимся паром. Отсчека пара дает
большую экономию энергии. Выпускать отработанный
пар в атмосферу невыгодно, так как он
содержит в себе много тепловой энергии.
Для повышения кпд машины Дж. Уатт применил
специальное устройство конденсатор,
охлаждаемый водой сосуд, в котором пар
превращался в воду. При этом давление
в конденсаторе падало ниже атмосферного,
что значительно увеличивало разность
давлений, действующих на поршень. Вода
из конденсатора направлялась обратно
в котел, а это позволяло создать замкнутую
систему.
В течение
всей своей жизни Д. Уатт
создавал лишь двигатели низкого
давления, хотя и знал преимущества
двигателей высокого давления, однако
не конструировал их, считая такие
двигатели небезопасными.
Во Франции
воздухоплаватели братья Монгольфье
– Этьен (1745–1799) и Жозеф (1740–1810)
изобрели воздушный шар (так
называемый монгольфьер), наполняемый
горячим воздухом. Первыми людьми,
совершившими полет на этом
воздушном шаре, были Пилатр де Розье
(1756–1785) и Франсуа д'Арланд (1742–1809). Так
начинается эра покорения человеком сначала
атмосферы, а позже и космоса.
Вскоре
после братьев Монгольфье французский
изобретатель Жак Шарль (1746–1823)
построил воздушный шар, наполняемый
водородом (так называемый шарльер) и совершил
на нем первый подъем в воздух.
Английский
изобретатель Уильям Мердок (1754–1839),
один из помощников английского
изобретателя Д. Уатта (1736–1819),
сконструировал модель паровой
машины высокого давления. Из-за
отрицательного отношения Д. Уатта к конструкциям
двигателей высокого давления У. Мердок
опыт приостановил, однако в 1784 году модель
паровой машины построил.
В Америке
инженер Джон Фитч (1743–1798) добился
успехов в конструировании судна
с паровым двигателем. На одной из
рек он продемонстрировал паровую лодку,
которая двигалась с помощью весел, приводимых
в движение с помощью парового двигателя.
Через некоторое время Д. Фитч построил
несколько пароходов и предложил в качестве
источника тяги использовать турбинный
двигатель.
Английский
конструктор Джеймс Рамси (1743–1792)
построил судно с примитивным
реактивным двигателем. Судно двигалось
со скоростью более 6 километров
в час.
В Англии
металлург П. Воган получил
патент на изобретение шарикоподшипника.
В последующие десятилетия многие изобретатели
усовершенствовали конструкцию шарикоподшипников.
1795–1800 гг.
В Италии
физик и физиолог Алессандро
Вольта (1745–1827) создал первую батарею,
которая вырабатывала первый
электрический ток, так называемый
вольтов столб, или гальванический элемент
(цинк, медь и раствор серной кислоты).
Этому изобретению предшествовали опыты,
которые проводил итальянский физиолог
Луиджи Гальвани (1737–1798). Он занимался
изучением явлений электричества в животном
организме. Обнаружив кратковременные
электрические токи в ткани препарированной
лягушки, которая производила мышечные
движения, когда металлический крючок,
воткнутый в спинной мозг лягушки, соприкасался
с другим металлом, Л. Гальвани сделал
ошибочный вывод о наличии «животного»
электричества. Исследования А. Вольта
доказали, что электрические токи в опытах
Л. Гальвани возникают вследствие соприкосновения
двух разнородных металлов с проводниками
– животными тканями. В последующие годы
вольтов столб позволил проводить многочисленные
опыты и открыть в 1831 году индукцию, установить
основные закономерности электрического
тока, на основе которых развилась современная
электротехника.
1795 г.
Английский
механик Джозеф Брама (1748–1814)
изобрел первый водопроводный кран
с винтовой нарезкой.
1796 г.
В Англии
механик Д. Брама (1748–1814) изобрел
действующий гидравлический пресс,
один из важнейших инструментов
развивающегося машиностроения.
Во Франции
изобретатель Жозеф Монгольфье (1740–1810),
один из создателей воздушного шара
наполненного воздухом (монгольфьера),
построил особый водный насос – помпу.
В Англии
изобретатель Джеймс Паркер изготовил
так называемый римский цемент.
Этому изобретению предшествовало
открытие английского инженера
Джона Смитона (1724–1792), что известняки
с содержанием глинистых примесей твердеют
во влажной среде и под водой. Этот кладочный
раствор, уже известный в Древнем Риме,
но забытый в новейшую эпоху, был вновь
открыт и использован как строительный
материал.
В Америке
инженер-строитель Джордж Джеймс Финлей
(1762–1828) построил первый в США висячий
железный мост, применив при строительстве
сварку металла.
Алоиз
Зенефельдер (1771–1834) изобрел плоскую
печать, так называемую литографию
– нанесение элементов изображения
на поверхность. Те участки формы, которые
не должны отпечатываться, смазывались
особым жирным составом. Эта техники печати
получили широкое распространение и в
современной полиграфии.
В Англии
инженер Д. Вилкинсон (1728–1808) впервые
применил паровую машину для привода
воздуходувок в доменном производстве.
1797 г.
Во Франции
в Париже создан крупнейший
музей техники (Национальный музей
искусств и ремесел), который является
образцом для организации подобных
музеев в тот период. Первоначально
парижский музей выполнял функции технического
училища.
Во Франции
воздухоплаватель Жан Оливье
Гарнерен (1766–1849) запатентовал парашют
собственной конструкции. Для
доказательства безопасности парашюта
изобретатель сам совершил прыжок
с ним, поднявшись на воздушном
шаре. Многие изобретатели впоследствии
усовершенствовали конструкцию парашюта.
В Англии
инженер Джон Вилкинсон (1728–1808)
изобрел вагранку – печь особой
формы. Вагранка применялась для
выплавки высококачественного чугуна
из чушкового чугуна.
1798 г.
В Англии
инженер У. Хенкок начал выпускать
проволочные канаты.
Изобретен
первый ватерклозет – устройство, которым
пользуются для слива воды в туалетах
квартир.
Во Франции
инженером мостов и дорог Жераром
издается первый специальный
учебник по сопротивлению материалов,
который назывался «Аналитический трактат
о сопротивлении твердых тел».
1799 г.
В Англии изобретатель
Уильям Мердок (1754–1815) изобрел золотниковый
парораспределитель для парового двигателя,
что открыло путь к усовершенствованию
системы парораспределения в паровых
машинах XIX века.
В Англии
химик Смитсон Теннант (1761–1815)
изобрел способ отбелки хлорной
известью и начал производство
этого материала в широком
масштабе.
В Германии,
в Берлине открылась Строительная
академия.
Конец
XVIII века.
Начинается
специализированное производство
орудий для сельского хозяйства
на продажу. До этого периода
орудия труда и инструменты
жители сельской местности в
большинстве случаев изготовляли
сами или с помощью местных
кузнецов.
Наряду
с прокладкой рельсовых дорог
в угольных шахтах и рудниках
в Англии строятся рельсовые
дороги на территории крупных
металлургических заводов. В следующем
веке развернется строительство
общественных конножелезных дорог
для транспортных перевозок груза.
В США
изобретатель Эли Уитни (1765–1825)
внедряет новые методы в современное
промышленное машиностроение. При
изготовлении ружей и других
видов оружия производственные
процессы обработки отдельных
деталей настолько унифицированы
и точны, что появляется возможность
выпускать взаимозаменяемые детали, которые
производят в массовых сериях. Этот принцип
широко распространен в современном промышленном
машиностроении.
Изобретатель
Г. Медхерст предлагает использовать
сжатый воздух для приведения
в действие механизмов.
В Англии
вступают в строй первые машиностроительные
заводы. Так, завод инженера М.
Муррея (1765–1826) выпускал первые инструменты
высокой точности в массовом
масштабе для продажи.