Механизмы и машины средневековья

Во множестве появляются ветряные мельницы. Последние оказались более удобными, чем водное колесо: для работы требовался только ветер, который бывает везде. В XII-XIII вв. появляются железоделательные мельницы, мельницы для распиливания деревьев, изготовления бумаги и производства сукна.

Начиная с XIII в. развитие машин ускоряется, появляются новые схемы механизмов, например с вертикальным барабаном лебедки, с тормозом, начинается употребление винтовых домкратов. В 1280 году в Европе начинает использоваться прядильное колесо, изобретенное, скорее всего в Индии, но имеющее привод бесконечной ленты. В 1440 году изобретается маховое колесо. В начале XIV века появилась артиллерия. Начинается совершенствование военных машин. Машины становятся активными помощниками человека. Использование открытий резко увеличивает производительность. Появляется необходимость внедрения патентов на изобретения. В Англии патент введен в 1623 году, во Франции в 1791, России - 1812, Голландии - 1817, Испании и Австрии - 1820 году.[10]

Средневековье стало периодом расцвета многих ремесел, связанных с металлообработкой. Кузнецы, жестянщики, литейщики, лудильщики приобретают богатый опыт в обращении с металлами. Начинается специализация по отдельным металлам и видам изделий. Предметы, сохранившиеся до наших дней, свидетельствуют о высоком искусстве и больших технических возможностях мастеров средневековья. На протяжении всего средневековья кузнецы считаются самой почетной и уважаемой категорией ремесленников. Развиваются новые и совершенствуются известные способы добычи и обработки металлов.

В Туле с разрешения Петра I кузнец Никита Демидов (Антуфьев) строит «железный завод», ставший первым в длинном списке заводов, основанных Демидовыми в Туле, на Урале и Алтае. По техническому уровню завод отвечал самым высоким требованиям своего времени. Продукция пользовалась большим спросом не только в отечестве, но и во многих других странах. Широко используется деформация металла в нагретом состоянии. Применяются и не традиционные методы. Чтобы получить особенно хорошую сталь, закапывали железные полосы в землю, с тем чтобы они частично проржавели, а затем оставшийся металл проковывали (обычно железные изделия в то время были всегда неоднородны: состояли из мягкого железа (феррита) и собственно стали; ржавчина разрушала в первую очередь мягкое железо, так что описанный метод кельт иберских кузнецов позволял получить более однородную и твердую сталь).[11]

Наряду с железными материалами продолжали бурно осваиваться и остальные. Широко используется бронзовое литье и достигает наивысшего расцвета в ХI веке. Золото и серебро извлекали из россыпей промывкой песков на щитах, поверх которых укладывали шкуры животных для улавливания крупинок металла. Из руд добыча велась путем нагрева породы до растрескивания с последующим дроблением глыб в каменных ступах, истиранием и промывкой. Из техники того времени интересны способы разделения сплавов золота и серебра кислотами, извлечение золота амальгамированием ртутью или с помощью жировой поверхности. В первой половине ХVI века испанские колонизаторы открывают тяжелый белый неплавкий металл, встречающийся попутно с золотом в россыпях Новой Гранады. И за сходство с серебром называют его платиной. Практикуется использование следующих материалов: Свинец, применяемый для закрепления каменных плит и заделки швов, изготовления монет, медалей, печатей, грузил для рыболовных снастей и якорей; на тонких свинцовых пластинах гравировали текст и, сшивая их, делали книги. Из гнутых свинцовых листов изготавливали трубы для водопроводов.

Ртуть римляне называли живым серебром. Этот металл единственный, который при нормальных условиях остается в жидком состоянии. Применяли его для золочения, т.к. золото легко растворяется в ртути и образует с ней сплав - золотую амальгаму, которую наносят на изделие и затем выпаривают ртуть, а на изделии остается слой золота.[14]

Латунь - медь, сплавленная с цинковой рудой, по виду напоминающая золото, также нашла достаточно широкое применение. Гораздо меньше известна сурьма - серебристо-белый, с сильным блеском, очень хрупкий материал. Ее соединения использовали в косметике.

Считается, что вплоть до ХVIII века людьми были освоены лишь семь металлов: золото, серебро, медь, олово, железо, свинец и ртуть, но затем начинается бурное развитие металлургии и производства. Процессы ковки совершенствуются. В начале XVI века начинают применяться молоты с весом падающих частей 700-1500 кг, приводимые в движение водой рек и озер. В зависимости от того, на какую точку рычага действовало кулачковое колесо, сидевшее на одном валу с водяным, молоты назывались заднебойными, среднебойными и лобовыми. Применялись также копровые или пестовые молоты в местах, где нельзя было воспользоваться энергией воды. Бабу таких молотов поднимали 7-10 человек за канат, перекинутый через блок, затем сразу отпускали; баба падала и наносила удар по поковке.

Кузнецы специализируются по отдельным видам металлов и изделий. На протяжении всего средневековья кузнецы считаются самой почитаемой категорией ремесленников. До нас дошли многие примеры высокого признания и почестей, которыми в те времена были окружены кузнецы.[4;с.13-14]