Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Апрель » 17 » Промышленное развитие. Ч.1.
21:01
Промышленное развитие. Ч.1.

    Ранее мы кратко познакомились с экономическими, политическими и социальными аспектами влияния развития промышленности, науки и техники на жизнь человеческого общества. Сегодня, в продолжение этой темы, подробнее разберем путь эволюции науки и промышленного производства.
    Первые орудия труда человек изготавливал из подручных средств, не задумываясь ни о составе материала, ни о процессах, происходящих при его обработке. Переход от каменного века к бронзовому веку дал людям ряд новых материалов (бронза, латуни, углеродистые стали, дубленые кожи, ряд лаков и красок на основе олифы и мн. др.). Новые материалы расширили инструментарий для создания орудий труда. Так, в середине первого тысячелетия до нашей эры, в Греции умели изготавливать зубчатые колеса для достаточно сложных механизмов, вроде простейших часов и 1-3 ступенчатых редукторов. Главным препятствием на пути массового внедрения подобных механизмов был метод производства. Все детали обрабатывали вручную, “на глазок”. Поэтому так высоко ценились опытные мастера. Аналогичная ситуация наблюдается вплоть до конца средневековья.
    Проблемы ручного производства сводятся к сложностям в достижении однообразия комплектующих, инструмента и измерительно-контрольных приспособлений. Вплоть до начала эпохи возрождения, практически не было единой стандартизации измерительного инструмента, резьбы изготавливали чаще всего под каждый конкретный случая применения. Это сегодня все резьбы делятся на крепежные (буква “М” в маркировке), трубные, упорные, и специальные, а, диаметр резьбы выражается в миллиметрах (трубных резьб, чаще всего в дюймах). Вплоть до внедрения паровых машин в начале 19-го века, резьбовой крепеж одного устройства не подходил к крепежным узлам другого устройства. Аналогичная картина была с линейками, транспортирами, разметочным и иным инструментом.
    Повышение плотности населения привело к расширению городов, дополнительные людские ресурсы дали возможность формирования более солидного сословия ремесленников. Переход от частных кустарей к крупным артелям, продиктованный условиями рынка и стремлением к экономии площади жилых и производственных помещений, привел к интересным закономерностям. Когда в ремесленных артелях стали трудится по 20-50 человек, встал вопрос взаимопонимания в плане использования эскизов и измерительного инструмента. Так появились первые попытки всеобщей стандартизации материалов, сырья, комплектующих, инструмента и оборудования. Для повышения производительности труда стали разделять функции между рабочими. Это дало возможность повысить уровень качества работы каждого специалиста за счет сужения его сферы деятельности. Для ускорения обучения новичков стали готовить образовательный материал (эскизы, рисунки, наброски, заметки, памятки и пр., назвать эти кипы бумаг громким словом “учебник” стало возможно лишь ближе к середине 18-го века).
    Одной из технических предпосылок урбанизации производственной базы (переход к предприятиям с более многочисленным коллективом) стало изобретение водяных мельниц. Использование энергии падающей или текущей воды дало возможность в разы повысить производительность производства при экономии мускульной силы работников. При этом были весьма ограничены ресурсы для количественного расширения производства, так как, подходящих рек и водопадов не так много.
    Одной из ключевых проблем развития производственной базы всегда было и остается качестве инструмента. В первую очередь, стоит отметить долговечность инструмента, его производительность, и точность обработки. Точность обработки задается не только обрабатывающим инструментом, но и измерительными устройствами. Легко ли обточить сосновый брусок ножом с точностью до миллиметра? Это может сделать лишь хорошо подготовленный человек при использовании точной линейки. Намного быстрее это можно сделать на абразивном круге, хотя бы с водяным приводом. При этом, точность до миллиметра не достижима без измерительного инструмента. Первый измерительный инструмент производился вручную самыми опытными и умелыми мастерами ремесленной артели. Точность таких инструментов была не высока, а о каком-то однообразии говорить не приходилось.
    Что дает точность изготовления? В первую очередь это снижение массы механизмов и повышение их долговечность. Если ось телеги имеет допуск к посадочному месту (стальная скоба-кронштейн с отверстием под ось) всего плюс-минус один миллиметр, тогда можно сэкономить на массе крепежного устройства, так как ему не нужно большого запаса прочности для сопротивления неравномерным нагрузкам, возникающим при радиальных перемещениях вращающейся детали в отверстии. Так же, повышение точности изготовления приводит к экономии потерь энергии на трение, снижении шума и вибрации при работе, увеличивает долговечность устройства. Например, одной из важных причин долгой карьеры паровых двигателей (с начала 19-го века, и практически до середины 20-го века, когда ДВС появились еще в 1870-е годы), стала их меньшая требовательность к точности изготовления деталей. Меньшие скорости движения и температуры рабочего тела, позволяют производить паровые машины с намного меньшей точностью обработки, и из менее прочных материалов, чем равные по мощности ДВС, при этом паровые машины уступают по КПД и удельной мощности. К слову, последние мощные паровые машины поршневого типа для судостроения, были изготовлены в 1940-1950-е годы, мне даже попадался учебник по проектированию паровых машин, выпущенный в этот период.
    Современная техника часто работает с очень мелкими и точными деталями, скорости движения которых могут достигать сотен метров в секунду. Точность изготовления роликов подшипника для ТРД современного истребителя достигает 0,00001 мм. При этом учитывается коэффициент теплового расширения материал, его упругая деформация при различных температурах и пр. Но, вернемся к позднему средневековью.
    Производительность и стойкость к износу обрабатывающего инструмента зависит от прочностных параметров материала, из которого он изготовлен, и от точности обработки при производстве инструмента. Основным материалом для всего обрабатывающего инструмента (от валков прокатных станов и надфилей, до фрез и штампов), с раннего средневековья являются стали. Вплоть до 1880-х годов для производства инструментов и деталей машин применяли только углеродистые стали.

Далее.

Категория: Пища для размышлений | Просмотров: 317 | Добавил: Chemadm | Теги: промышленное производство, история индустриализации, развитие промышленности | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]