WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 32 |

В 1886-88 гг. Чарлз Холл в США и Поль Эру (Эро-телло} во Франции независимо друг от друга разработали электролитический способ получения алюминия из руд, явившийся предпосылкой широкого использования этого металла. Электролиз (от электро + греч. lysis разложение, растворение, распад), представляющий химические процессы, протекающие в электролите при прохождении через него постоянного электрического тока, уже использовался в гальванотехнике (гальванопластике и гальваностегии). В дальнейшем он получил широкое распространение при получении и рафинировании многих металлов.

В 1905 г. впервые была выполнена электроннолучевая плавка с помощью направленного пучка электронов с высокой концентрацией энергии, полученных в «электронной пушке». Тогда удалось расплавить некоторые тугоплавкие элементы и в дальнейшем электроннолучевые высоковакуумные печи стали применяться для получения (путем рафинирующего переплава) особо чистой стали и тугоплавких материалов.

Развитие техники проводной и беспроводной связки Развитие электроэнергетики и электротехники дало мощный толчок становлению электрической связи как проводкой, так и беспроводной.

В первую очередь претерпел существенные усовершенствования уже известный проволочный телеграф. Усовершенствования касались прежде всего техники фиксации информации и увеличения скорости ее передачи. В 1855 г. английский изобретатель Д. Юз изобрел буквопечатающий телеграфный аппарат, нашедший широкое распространение. Через три года его соотечественник Ч, Уитстон создал перфоратор, сконструировал передатчик, а в 1867 г. и приемник, завершив разработку собственной приемно-переда-ющей системы, названной его именем. Одновременно Стирис изобрел дуплексное телеграфирование, позволявшее одновременно вести передачу и прием телеграмм.

Многие специалисты занимались проблемой последовательного многократного (мультиплексного) телеграфирования, позволяющего передавать и принимать по одной и той же линии сразу несколько телеграмм. Но наибольших успехов добился французский изобретатель Ж. Бодо который на основе пятизначного кода в 1877 г. создал свой всемирно известный аппарат, названный его именем. Его аппаратура включала, кроме пятикратного аппарата, дешифраторы, печатающие механизмы и распределители. С 1904 г. аппараты Бодо использовались и в России на телеграфных линиях между Москвой и Петербургом, а к концу рассматриваемого периода (в 1871 г.) была закончена постройка самой длинной телеграфной линии между Москвой и Владивостоком. Совершенствование техники и технологии изготовления кабелей позволили перейти на строительство не только воздушных, но я подземных и подводных телеграфных линии.

Одновременно с совершенствованием проволочного телеграфа производилась разработка нового средства связи, телефона (от греч. tele — вдаль, далеко и phone — звук) — электроакустического прибора для преобразования электрических колебаний в звуковые. Пионером в этом деле стал немецкий конструктор И. Рейс, который продемонстрировал свой первый телефонный аппарат в 1861 г., но он не получил практического применения.

Истинным же изобретателем телефонного аппарата считается американский изобретатель А. Белл, который в 1876 г. подал заявку на два часа раньше своего соотечественника И. Грея. Они оба, участвуя в конкурсе по разрешению проблемы уплотнения телеграфных цепей, обнаружили эффект телефонирования и разработали практически применимые конструкции телефонных аппаратов. Однако процесс, возбужденный Греем против Белла, был проигран. В 1878 г. «Телефонной компанией Белла» в Нью-Хайвене была создана первая в мире телефонная станция.

Через год уже известный Д. Юз, исследуя ненадежные электрические контакты, обнаружил их колебания, которые прослушивались в телефоне.

Так он открыл микрофонный эффект и затем сконструировал телефонный передатчик, названный им микрофоном (от mikros — малый + phone). Его применение в аппаратах Белла позволило устранить их основной недостаток -ограниченность радиуса действия.

Еще больше дальность расстояния передачи звука удалось увеличить благодаря изобретению Т. Эдисона, который применил угольный микрофон из прессованной ламповой сажи и ввел в его схему индукционную катушку.

В 1882 г. русский изобретатель П.М. Голубицкий изобрел высокочувствительный телефонный аппарат с его включением путем поднятия трубки — принципом, сохранившимся и в современных аппаратах.

Для последующего развития телефонных сетей имела большое значение идея Голубицкого по созданию телефонной станции с питанием от центральной электробатареи, позволившая создавать такие центральные станции, рассчитанные на десятки тысяч абонентских точек. Другой русский изобретатель К.А. Мосницкий в 1887 г. создал самодействующий центральный коммутатор — предшественник автоматической телефонной станции (АТС), патент на которую получил американский изобретатель А.Строунджер двумя годами позже.

В 1893 г. русские изобретатели С.М. Бердичевский-Апостолов и М.Ф.

Фрейденберг предложили свой «телефонный соединитель», двумя годами позже Фрейдекберг запатентовал «предискатель», а год спустя «искатель машинного типа* для автоматического поиска номера вызываемого абонента. В 1896 г. Бердичевский-Апостолов создал оригинальную систему АТС на тыс. номеров. Конец XIX — начало XX вв. ознаменовались бурным строительством телефонных сетей и созданием АТС, количество которых к концу первого десятилетия XX в. превысило 200 тысяч. Очередной толчок обеспечило значительное увеличение дальности передачи за счет установки промежуточного усилительного пункта и применения дуплексной телефонной трансляции на триодах, разработанной отечественным инженером В.И. Коваленковым в 1915 г.

Одним из величайших открытий данного периода было изобретение радио (от лат. radiare — излучать, испускать лучи) — способа передачи информации на расстояние посредством электромагнитных волн (радиоволн), который вначале назывался «беспроволочной телеграфией». Приоритет в этом принадлежит русскому ученому А.С. Попову, который еще в 1889 г.

указал на возможность использования электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света, для беспроволочной передачи сигналов. В 1895 г. он продемонстрировал изобретенный им первый в мире радио приемник, явившийся родоначальником всех приёмных приборов искровой «беспроволочной телеграфии».

Правда, в 1897 г. итальянскому радиотехнику Т. Маркони удалось получить патент на радиоприемник, тождественный «грозоотметчику», изобретенному в 1895 г. А.С. Поповым. Немного позже (в 1902-04 гг.) датский изобретатель В. Поульсен сконструировал новый вид передатчиков с дуговым генератором незатухающих колебаний, позволивший ввести радиосвязь в армии ( на судах, самолетах, танках и т. д.).

Предпринимались попытки разработки радиоуправляемых брандеров (зажигательных судов), подлодок, торпед и даже самолетов. Эти опыты начали проводиться еще до первой мировой войны и продолжались и в дальнейшем в обстановке строжайшей тайны, но в тот период не дали положительных результатов.

Зарождение и развитие электронной техники Огромное значение для развития радиотехники имело появление на рубеже XIX-XX вв. электронных ламп, ознаменовавшее появление электроники как новой отрасли науки и техники.

Началом электроники было обнаружение Т. Эдисоном явления испускания электронов раскаленной нитью лампочки, названного «эффектом Эдисона». В 1904 г. английский ученый Д.Флеминг изобрел 2-электродную лампу (диод) и применил се в качестве преобразователя частот электромагнитных колебаний (детектора) в радиотелеграфных приемниках.

В 1906 г. американский изобретатель Л. Форест изобрел 3-электродную лампу (триод). Ее способность усиливать и генерировать электромагнитные колебания, открытая в 1913 г. немецким радиотехником А. Мейснером, позволила создать первый ламповый передатчик, способный передавать как телефонные, так и телеграфные сигналы. А, повысив вакуум в триоде, американские физики И. Лангмюр и Г. Арнольд значительно увеличили его коэффициент усиления. Лангмюр двумя годами позже создал кенотрон — двухэлектродную лампу, применяемую в качестве выпрямителя в источниках питания.

В России первые газонаполненные лампы были изготовлены в 1914 г.

Н.Д. Папалекси, а вакуумные — двумя годами позже М.А. Бонч-Бруевичем, при активном участии которых было налажено производство последних в Нижегородской радиолаборатории. С этого времени радиоэлектроника начала стремительно развиваться, искровые и дуговые радиостанции стали вытесняться ламповыми, что практически решило задачу радиотелефонии. Широкому внедрению электронных ламп способствовали также первая мировая война и огромная потребность войск в средствах связи. Таким образом, к 1920 г. радиотехника стала «ламповой».

Опережающее развитие машиностроения и металлообработки За рассматриваемый период, как уже отмечалось, объем машиностроения увеличился почти в пять с половиной раз. Этому во многом способствовало развитие технических наук и прежде всего теории машин и механизмов.

В 1875 г. немецкий ученый Ф. Рело впервые четко сформулировал и изложил основные вопросы структуры и кинематики механизмов, заложив основы теории механизмов и машин. Развитие машинной техники потребовало решения проблем их автоматического регулирования. Основателем теории автоматического регулирования (1877-78) считается русский ученый И.А. Вышнеградский, а его продолжателем (1893-99) — словацкий теплотех- ник А. Стодола.

Увеличение быстроходности машин и величины статических и динамических нагрузок потребовали совершенствования их смазки для увеличения срока службы. В 1880-е гг. русский ученый Н.П, Петров и английский физик О. Рейнольде заложили основы гидродинамической теории смазки.

Петров, в частности, в 1885 г. опубликовал свою знаменитую работу «Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости ».

Непрерывно возрастающий объем механической обработки способствовал интенсивному развитию и становлению новой науки — теории обработки материалов резанием. В 1870 г. горный инженер И.А. Тиме защитил диссертацию на тему «Сопротивление металлов и дерева резанию», а в г. уже в ранге профессора опубликовал первый капитальный труд по технологии металлообработки под названием «Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производстве в них работ». Исследования Тиме продолжил К.А.

Зворыкин, опубликовавший в 1893 г. свою работу «Работа и усилие, необходимые для отделения металлических стружек».

Из западных ученых наибольший вклад в науку и практику резания металлов внес американский инженер Ф. Тейлор, президент американского общества инженеров-механиков. В 1880 г. он впервые установил эмпирическим путем режимы резания на токарных станках. В 1903 г. вышла его знаменитая книга «Искусство резания металлов», в котором были обобщены достижения в области металлообработки и получены важнейшие эмпирические зависимости для определения режимов резания. Он теоретически доказал свой знаменитый тезис, что «вся экономия обработки лежит на острие резца», Тейлору принадлежит также и приоритет разработки быстрорежущей стали, который он разделил со своим соотечественником Уайтом. Взяв за основу известную инструментальную сталь марки «Мидвелъ», Тейлор и Уайт применили высокотемпературную закалку, обеспечившую ей высокую твердость и теплостойкость, а также улучшили первоначальный ее состав.

Созданный Тейлором и Уайтом инструментальный материал на основе вольфрама, обладающей высокой стойкостью при больших температурах резания и позволивший поднять скорости резания в 5 раз, поэтому-то и был назван «быстрорежущей сталью». Достигнутые скорости в 40 м/мин в то время считались фантастическими и представляли настоящую революцию в металлообработке.

Поиски новых эффективных инструментальных материалов с разработкой быстрорежущей стали не прекратились. В 1907 г. англичанином Хейнсом был запатентован «стеллит» (от лат. stella — звезда) — литой твердый сплав на основе кобальта, применяющийся не только для изготовления режущих инструментов, но и для наплавки деталей машин и инструмента с целью повышения износостойкости. В 1913-14 гг. в Германии изобретателем Ломаном был разработан твердый сплав, содержащий карбид вольфрама и получивший название «ломанит». Он отличался исключительно высокой твердостью, приближающейся к твердости алмаза, но, как и «стеллит», был чрезвычайно хрупким, к тому же дорогим, из-за чего и не получил большого распространения.

Резкий скачок скоростей резания потребовал коренного изменения конструкции металлорежущих станков и прежде всего совершенствования его привода, а также их автоматизации и специализации. Начался массовый переход от громоздких ременных передач и сложных трансмиссий к индивидуальному электрическому приводу. Другим важным направлением в области станкостроения стал переход от универсальных к специализированным и специальным металлорежущим станкам. Это диктовалось переходом от индивидуального и мелкосерийного к серийному, крупносерийному, а затем и массовому производству.

К концу XIX в. пальма первенства в области станкостроения переходит к американским предприятиям, наладившим не только выпуск всей гаммы универсальных металлорежущих станков, но и специальных, а также станков-автоматов. В 1873 г. X. Спенсер создал первый станок-автомат на базе токарно-револьверного станка. Появляются полуавтоматы для прутковых работ Джонсона, автоматы системы «Кливленд» и многошпиндельные автоматы высокой производительности.

В России универсальные станки собственных конструкций производились такими крупными заводами как Невский, Мотовилихинский (Пермь), Нобеля, братьев Бром-лей, Харьковский паровозостроительный и др. Однако массового производства станков на специализированных заводах не существовало, поэтому вплоть до начала первой мировой войны станочный парк состоял в основном из станков иностранного происхождения.

Резкого повышения производительности в машиностроении нельзя было достичь лишь совершенствованием металлорежущего оборудования.

Нужна была и широкая механизация транспортировки деталей при их обра ботке и сборке машин. В 1913 г. на заводе Г. Форда был впервые применен конвейер для механизации внутризаводской транспортировки при сборке автомобилей.

Совершенствование металлургического, кузнечного и прокатного производств Развитие машиностроения потребовало резкого увеличения производства сталей и совершенствования металлургического производства.

Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 32 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.