Механизация процесса уборки зерновых. Жатвенные машины

С древнейших времен и вплоть до начала XX в. для уборки урожая использовались серп и коса. В 1822 г. англичанин Г. Огль построил модель жатвенной машины: вместо диска изобретатель предложил раму, на которой помещалась железная полоса с зубьями. Под зубьями находился острый нож, который двигался взад и вперед и срезал стебель злака, когда он находился между зубьями. В этой машине впервые был применен принцип ножниц.

В 1826 г. шотландец Белль изобрел жнею, с появлением которой земледелие получило достаточно пригодную для уборки урожая машину. Режущий аппарат у машины Белля состоял из двенадцати специальных приспособлений – ножниц, действующих друг около друга.

Применение машин для молотьбы

В 1785 г. шотландец Мейкль разработал практически пригодную конструкцию молотилки с барабаном, снабженным билами. Рабочий механизм молотилки состоял из двух небольших рифленых и желобчатых деревянных, сверху покрытых жестью валиков, которые, двигаясь в противоположных направлениях, захватывали подаваемые им колосья, протягивали их между собой и выдавливали часть зерен, а затем вместе с соломой передавали колосья барабану. На вращающемся барабане помещались четыре деревянных, покрытых жестью трехгранных била с острыми краями, забиравшие подаваемые им валиками колосья. Билы окончательно выколачивали зерна из колосьев.

Развитие техники транспорта

К. Маркс утверждал, что «кроме добывающей промышленности, земледелия и обрабатывающей промышленности существует еще транспортная промышленность, которая в своем развитии тоже проходит различные ступени производства: ремесленную, мануфактурную и машинную». Создание парового железнодорожного и водного транспорта явилось основным содержанием технического переворота в транспортной системе первой половине XIX в.

Возникновение чугунно-конных дорог

В этот период шло возникновение и распространение рельсовых путей, происходило изменение способа тяги, а также развитие специально приспособленных для рельсового пути вагонов. В XVI в. на рудниках применялись примитивные деревянные рельсы. Первые чугунные рельсы появляются в Англии на горных предприятиях в конце 60-х гг. XVIII в. После изобретения метода пудлингования стали распространяться железные рельсы. К началу XIX в. вагонетки применялись в горной промышленности повсеместно. Применение лошадей стало выгодно при использовании составов вагонеток.

В России конно-чугунные дороги стали создаваться в начале XIX в. Построенная в 1810 г. сыном К.Д. Фролова Змеино-горская дорога на Алтае протяженностью в 2 км заменяла гужевую повинность более 500 приписных крестьян.

Изобретение паровоза. Развитие железнодорожного транспорта

В 1763 г. французский инженер Коньо построил первую паровую повозку. Эта машина работала всего 12-15 минут. В 1803 г. Тревитик сконструировал паровоз для рельсового пути, а в феврале 1804 г. провел первое его испытание. Машина была употреблена для перевозки 10 т полосового железа на расстояние свыше 9 миль, тяжесть груза быстро возросла с 10 до 15 т благодаря не менее 70 человекам, взобравшимся на повозки.

Впоследствии паровоз тащил целый поезд из 5 вагонеток, общим весом около 25 т. Движение поршня передавалось ведущим колесом паровоза при помощи шатуна, кривошипа и системы зубчатых колес. Чтобы облегчить прохождение шатуна через мертвые точки, Тревитик применил маховое колесо. Весил паровоз 6 т. Его котел имел цилиндрическую форму и обратную жаровую трубу, причем топка была устроена в передней части паровоза.

В 1814 г. Дж. Стефенсон сконструировал и испытал свой первый паровоз. До 1825 г. паровозы использовались главным образом на маленьких частных дорогах. В 1818 г. была построена железнодорожная линия протяженностью в 61 км между городами Стоктоном и Дарлингтоном. В 1829 г. Стефенсон представил знаменитую «Ракету» мощностью в 13 л. с. Она свободно тянула поезд весом в 17 т со скоростью до 21 км в час. Скорость паровоза с одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами составила 38 км в час.

Первый паровоз в России был построен на Нижне-Тагильском заводе на Урале в августе 1834 г. русскими механиками Е. и М. Черепановыми. Паровоз Черепановых возил состав весом в 3,3 т со скоростью от 13 до 16 км в час. Второй паровоз Черепановых мог возить за собой до 1000 пуд. груза.

Возникновение и развитие парового водного транспорта

«Пар, - указывал Ф. Энгельс, - не только произвел революцию в средствах сообщения на суше, он придал им новый облик и на воде». В начале XVIII в. Д. Папен построил лодку, приводимую в движение паром. Паровая лодка француза Жоффруа (1781 г.) могла целый час плыть против течения.

В 1785 г. американец Фитч построил пароход, в котором паровой двигатель приводил в движение весла. Свой первый пароход Фультон построил и испытал на р. Сене в Париже в 1803 г. Судно в течение 1,5 час. плавало по Сене, развивая скорость 5 км в час.

В 1807 г. Фультон построил колесный пароход «Клермонт», на котором установил паровую машину двойного действия Уатта. Длина парохода равнялась 43 м, мощность двигателя – 20 л. с., тоннаж – 15 т. В 1807 г. «Клермонт» совершил свой первый рейс по реке Гудзон из Нью-Йорка в Альбани протяжением 150 миль (270 км). Происходивший против течения и при встречном ветре рейс занял 32 час.

В 1815 г. в России на Ижевском металлургическом и механическом заводе были построены первые два парохода. Мощность паровых машин пароходов достигала 30 л.с. Первый пароход в Петербурге совершал регулярные рейсы между Петербургом и Кронштадтом.

В 1819 г. на трансатлантической линии между Америкой и Европой появился пароход «Саванна», доставивший груз хлопка из США в Англию. В 1819 г. «Саванна» пришла в Петербургский порт. Первое парусное судно с железной обивкой появилось в Англии в 1787 г. До конца 30-х гг. XIX в. пароходы строились с гребными колесами, которые быстро ломались морскими волнами.

В 1826 г. Рессел впервые изготовил небольшой гребной винт и установил его на маленькой лодке грузоподъемностью в 5 т. Лодка Рессела развивала скорость большую, чем двухвесельная лодка. Рессел решил вопрос о месте расположения гребного винта: между кормой и рулем. В 1827 г. Рессел получил на свой гребной винт патент сроком на два года. Был построен двухмачтовый пароход «Сова», имевший водоизмещение 48 т и грузоподъемность 33 т. В 1828 г. французская фирма Маляр получила патент на гребной винт. В патенте вместо винта фигурировала спираль, которая была точной копией винта Рессела. В 1829 г. получил патент на гребной винт К. Гуммер.

Претерпели изменения пароходные двигатели. Мощность паровых двигателей на первых пароходах составляла не более 10-20 л.с. В конце 50-х гг. XIX в. Брюнелль построил пароход «Великий восточный» с двумя двигателями мощностью по 8300 л.с. каждый.

Изменения в технике связи

До конца XVIII в. использовались древние средства связи: акустические и оптические. Конец XVIII в. характеризовался развитием оптических (семафорных) телеграфов, основанных на передаче световых сигналов. Этот телеграф был изобретен во Франции ученым К. Шаппом в 1791 г., в России – в 1794 г. И. Кулибиным. Система условных положений семафора для передачи сигналов у И. Кулибина была более совершенной. И. Кулибин свел свой код к одной таблице.

Открытие гальванического электричества навело на мысль о создании электрохимического телеграфа. В 1802 г. Ф. Сальва построил приемник, состоявший из отдельных сосудов, наполненных водой, в каждом из которых помещалась пара электродов с подключенными к ним проводами линий телеграфа. Замыкание той или иной пары проводов через электрическую батарею со стороны передающей станции вызывало выделение пузырьков газа в соответствующем сосуде принимающей станции.

Первый электромагнитный телеграф был создан русским ученым П. Шиллингом. При создании телеграфа были использованы новые открытия: электромагнитные явления и мультипликатор как индикатор этих действий. Аппарат П. Шиллинга состоял из передатчика и приемника. Передатчик имел клавиатуру. Приемник П. Шиллинга состоял из шести основных рабочих мультипликаторов и вызывного мультипликатора, расположенного справа от клавиатуры. Каждый мультипликатор имел две магнитные стрелки, подвешенные на шелковой нитке к медной стойке. Чтобы придать системе большую устойчивость и устранить слишком быстрые и произвольные колебания при прохождении тока по обмотке мультипликатора, к каждой нижней магнитной стрелке была прикреплена жесткой проволокой тонкая пластинка, опущенная в деревянную чашечку, наполненную ртутью.

В 1836 г. была построена экспериментальная линия телеграфа вокруг здания Главного Адмиралтейства.

Первый пишущий телеграф был создан русским ученым Б. Якоби в 1839 г. Аппарат Б. Якоби записывал принимаемую депешу, причем на приемной станции знаки отмечались на матовом стекле, равномерно передвигающемся справа налево посредством часового механизма. Карандаш для записи укреплялся на вертикальном стержне, соединенным с якорем подковообразного электромагнита, в обмотку которого посылались с передающей станции комбинации коротких и длинных импульсов. Вертикальное перемещение карандаша, совмещаясь с горизонтальным перемещением стекла, давало запись принимаемого текста в виде ломаной линии.

В 1835 г. американец Морзе предложил свой пишущий аппарат, который осуществлял передачу коротких и длинных импульсов, воспринимаемых на приемном аппарате как совокупность точек и тире, перфорируемых электромагнитным органом на бумажной ленте. Впервые аппарат Морзе был опробован на опытной линии Вашингтон-Балтимор в 1844 г.

Б. Якоби в 1842-1845 гг. разработал систему вертикального стрелочного телеграфа. Электрическая связь между обоими аппаратами обеспечивала синхронность и синфазность их действий.

С 40-х г. XIX в. начинается быстрое развитие телеграфной сети как внутри стран, так и между странами. В 1847-1852 гг. был проложен морской кабель от Дувра до французского берега. В 1852 г. начала действовать прямая телеграфная линия между Парижем и Лондоном. В 1869 г. была завершена постройка Индо-Европейского телеграфа между Калькуттой и Лондоном.