Возникновение элементов технических средств машинно-фабричного производства

«История мануфактуры..., - писал К. Маркс, - показывает, как характерное для нее разделение труда сначала приобретает целесообразные формы чисто эмпирически, как бы за спиной действующих лиц, а затем, подобно цеховому ремеслу, стремится традицией закрепить раз найденную форму и, в отдельных случаях, закрепляет ее на целые века. Если эта форма изменяется, то, - за исключением совершенно второстепенных перемен, - всегда лишь в результате революции в орудиях труда» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, С. 376).

С формированием мануфактурного разделения труда возникали элементы таких технических средств, которые в последующий период стали основой машинно-фабричного производства. Однако машины в мануфактурном производстве использовали спорадически.

Доменная печь XV-XVI вв

В рассматриваемый период появились такие механизмы, которые в какой-то степени подготавливали создание рабочих машин. С этой точки зрения большое значение имела самопрялка с колесом, мотовилом и шпулькой, которая появилась в Германии в 1480 г. и была улучшена Леонардо да Винчи в 1519 г. [17]. Он сконструировал эту машину с четырьмя шпинделями. Ему же принадлежит изобретение устройства для размотки клубка нитей, работающего по принципу шпульки современных швейных машин. Такое устройство было заново изобретено и получило распространение в Англии лишь в 1794 г. [11, с. 1062].

Столь же большое значение имели изобретение гребней, приспособления для их протягивания, отбрасывания челнока и др. Все эти операции частично выполнялись механизмами в некоторых ткацких машинах XVII в. На такой машине двое ткачей ежедневно изготавливали до ста локтей сукна очень высокого качества. Особо оригинальными в этих машинах были механизмы для перебрасывания челнока через нити [6, с. 175-179].

Очень близкой по конструкции к механическому ткацкому станку была ленточная мельница (70-80-е годы XVI в.), на которой одновременно изготовляли до 16 лент различных образцов. Мы не знаем устройства этой машины, но сам факт ае настройки, как бы предварительного «программирования», говорит о том, что она выполняла самостоятельно какие-то технологические функции. Эта ленточная мельница была сооружена в Данциге. Машина производила столь много товара, что многие рабочие оказывались лишними и теряли заработок. В связи с этим магистрат, Данцига приказал уничтожить машину, а ее изобретатель был тайно убит [10, с. 122-127]. Таким же технически прогрессивным был станок для выделки шелковых лент, изобретенный в Голландии в конце XVI или в начале XVII в. Употребление этого станка трижды запрещалось законом, так как использование станка приводило к разорению мастеров-ремесленников.

В 1589 г. в Англии Вильям (Г1и изобрел вязальный станок, в котором несколько сотен иголок находились в одновременном движении. Они обвивались во время изготовления петель нитью и образовывали почти в мгновенье сто петель за один раз. Самый искусный вязальщик мог до этого на хорошем станке ежедневно связать 344 петли. Судьба изобретателя этой машины была обычной для того времени. Его не поддержала королева Елизавета, и, подвергаясь всяческим притеснениям со стороны вязальщиков, он бежал во Францию, где умер в нищете. Машина его была уничтожена [6, с. 463-467].

Токарный станок для вытачивания фигурных профилей. XV в

Элементы рабочей машины имелись в трехшшшдельном канатном колесе Леонардо да Винчи, в машине для глажения сукон (начало XVII в.), в которой сукно силою винта, приводимого в движение водой или ветром, протискивалось между нагретыми железными или медными досками, а также в других устройствах.

Постепенно совершенствовался также и режущий инструмент. Леонардо да Винчи предложил в качестве особого рабочего инструмента фрезу и сконструировал специальный шлифовальный станок. Применение этого станка ввело в практику металлообработки наждак, о чем подробна писали Бирингуччо и Агрикола. Заслугой Леонардо да Винчи было создание прокатного стана с коническими валками, приводимыми во вращение водяным двигателем. Валки здесь заменили человека, работавшего молотком. Валки делали из колокольной бронзы и насаживали на стальные валы. Стан был предназначен для проката оловянных листов, золота и свинцовых пластин для окон. Идея Леонардо да Винчи воплотилась затем в различных, но, пo-существу, однотипных конструкциях прокатных устройств, которые применялись в XVI-XVII вв. В начале XVII в. была изобретена чеканная машина для монет со специальным штампом, приводящимся в движение силой воды. Эта машина заменила не инструмент, а руку мастера-ремесленника. Идею такой замены мы встречаем в ручных протезах из железа, имевших пальцы с пружинными суставами. Особенно совершенной была железная рука Барбароссы, которую ему изготовили мастера взамен правой руки, потерянной им в 1153 г. на войне с Испанией [2, с. 506].

В XVI-XVII вв. было высказано много смелых технических идей, которые при состоянии производства того времени не могли быть осуществлены. К таким идеям можно отнести проекты подводных лодок, которые хотя и испытывались (Англия 1624 г., Франция 1653 г.), но не получили практического применения. Итальянский архитектор и инженер Д. Бранка в 1629 г. опубликовал объемную книгу «Машины», в которой дал описание различных машин и механизмов [8]. Конструкция предлагаемого им парового колеса содержала идею активной паровой турбины, получившую реализацию только в конце XIX в. В этой же книге есть сведения о так называемом огненном колесе, напоминающем, хотя и в примитивной форме, газовую турбину.

Прототип паровой турбины (1629 г.)

Таким образом, ученые, изобретатели, мастера-ремесленники XVI - первой половины XVIII. в. разработали много технических средств, высказали смелые технические идеи, которые в то время не могли получить широкого использования в цеховом и мануфактурном производстве. Отдельные машины, имевшие элементы рабочих машин, применялись эпизодически. Использование таких машин встречало сопротивление со стороны мастеров-ремесленников и представителей феодальных властей. Однако эти машины и механизмы, являясь элементами новой техники, легли в основу разработки технических средств машинно-фабричного производства, которое формировалось с конца XVIII в. сначала в Англии, а затем в других странах.