WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 32 |

э. в усовершенствованных горнах с искусственным дутьем китайские мастера стали выплавлять чугун и наладили производство чугунных отливок. Там чугун был распространен гораздо шире и уже к 1-му тысячелетию до н. э. литейная техника у китайцев была доведена до высокого совершенства. В это же время в Китае был открыт способ получения стали науглероживанием железа путем помещения железных изделий в чугунный расплав. Но в те времена производство стали еще не обособилось в отдельную, самостоятельную отрасль металлургии.

Успешному решению проблемы производства чугуна в Китае способствовали следующие благоприятные факторы. Использование руды с высоким содержанием фосфора, имеющей пониженную температуру плавления, мощных поршневых воздуходувок, каменного угля вместо древесного, тигельного способа плавки, при котором руда и уголь не смешивались. С до н. э. в Китае путем кричного передела стали перерабатывать чугун в мягкое железо и сталь.

Высокая трудоемкость получения железа и изготовления из него стальных изделий делали их в 15-20 раз дороже бронзовых, поэтому новый материал вначале применялся исключительно для изготовления оружия. Из него выковывали мечи, кинжалы, наконечники копий, а также защитные доспехи (щиты, шлемы, панцири).

Позднее из железа стали производить металло- и деревообрабатывающие инструменты: резцы, пилы, напильники, сверла, проушные топоры, стамески, лезвия рубанков. В результате воины и охотники получили оружие, а ремесленники — инструмент, которые по прочности, твердости и режущим свойствам намного превосходили бронзовые, а тем более медные.

Производство металлов и изделий из них, требующее высокого мастерства, превратилось в один из важнейших видов ремесленного производства.

Наряду с мастерскими по производству каменных орудий и керамических изделий появились мастерские умельцев-литейщиков по производству металлических изделий: оружия и доспехов, орудий труда и инструментов, украшений и домашней утвари. Особенно большие успехи были достигнуты в области художественного литья из меди и ее сплавов.

Зарождение и развитие горного дела Вначале руду для выплавки металлов добывали открытым способом из земли, потом со дна водоемов (болотную, озерную руду). Со временем эти запасы исчерпались и стал использоваться подземный способ разработки, который ранее применялся для добычи камня.

Возросший спрос на металлы стимулировал распространение подземной добычи руды и развитие горного дела. В современном понимании горное дело — это отрасль науки и техники, охватывающая процессы извлечения (добычи) из земных недр полезных ископаемых открытым и подземным (шахтным) способом, а также их первичную переработку.

Для разработки глубоко залегающих пластов стали создаваться шахты с выходящими на поверхность наклонными или вертикальными стволами (штольнями), соединяющимися подземными галереями (штреками). Глубина шахтных стволов постоянно увеличивалась и стала достигать 130 м. Естественно, что при столь глубоких разработках уже нельзя было обойтись без деревянных креплений, предотвращающих опасность обрушений. Таким образом, шахты по своей конструкции стали приближаться к современным.

Вентиляции в шахтах тогда еще не было, а для освещения использовались глиняные светильники. Поступающая вода удалялась с помощью специальных водоотводных галерей, ведрами, водочерпальными колесами, а также с помощью винтовых насосов («архимедова винта»).

Для разработки часто применялся «огневой способ», состоящий в нагревании породы с помощью костра и быстром охлаждении поливом водой.

При этом руда растрескивалась, а затем разрушалась с помощью забивки в трещины сухих деревянных клиньев, которые при намокании создавали огромные расклинивающие усилия. Как известно, этот способ ранее использовался для откалывания каменных глыб в каменоломнях, в частности при строительстве египетских пирамид. Выломанные куски руды затем разрушались с помощью ручного рудничного инструмента (молота, кайла или кирки).

Измельченная порода выгребалась заступами и лопатами.

Подъем руды по наклонным штрекам производился в мешках (рюкзаках) за плечами или на тачках, по вертикальным — с помощью лестниц, а также в бадьях с помощью воротов. Руда, доставленная вручную «на гора», перебиралась (обогащалась), обжигалась и подготовлялась к плавке. Для выполнения этой нечеловечески трудной работы широко использовался труд рабов, прикованных навечно к своим орудиям.

Зарождение и развитие металлообработки Для того чтобы из выплавленного куска металла сделать готовую деталь или законченное изделие ему необходимо придать требуемую форму и обеспечить необходимые механические свойства и качество поверхности.

Получение необходимой формы детали или изделия обеспечивается литьем, обработкой давлением и резанием; необходимые механические, физические и технологические свойства металла — термообработкой; требуемое качество поверхности — механической обработкой и нанесением покрытий; получение неразъемных соединений — сваркой, пайкой, клепкой. Все эти современные технологические способы переработки металла в законченные детали и изделия обычно объединяются одним общим термином — металлообработка.

Первым, основным видом металлообработки, освоенным человеком еще задолго до наступления эпохи металлов, был метод обработки резанием, который первобытный человек стал применять для изготовления изделий из дерева и кости. Этот же принцип формообразования путем снятия стружки был перенесен и на обработку заготовок из металлов, но для этого понадобились более совершенные инструменты и устройства (станки) для обеспечения относительного движения инструмента и заготовки.

При обточке металлических изделий стали широко применяться сверлильные и токарные станки сначала с шнуровым, а с 6 в. до н. э. с лучковым приводом. В предшествующую эпоху они использовались для обработки деревянных и костяных изделий. В 5 в. до н. э. был изобретен токарный станок, который отличался от сверлильного станка с лучковым приводом тем, что во вращение приводилась обрабатываемая деталь. Вначале появились токарные станки с ручным лучковым приводом, затем они были заменены ножными.

Вращение в одну сторону (рабочий ход) осуществлялось нажимом ногой на педаль, а в другую (холостой ход) — за счет упругих сил лука, прикрепленного к потолку, или консольной балки (очерпа), вделанной в стену.

Позднее появились станки с кривошипным приводом, в основе которого был заложен коленчатый рычаг — древний коловорот, использовавшийся первобытным человеком для сверления. По утверждению историка Плиния Старшего, в 4 в. до н. э. знаменитый мастер Феодор, житель острова Самоса в Эгейском море, производил обтачивание металлических деталей замков на токарном станке собственной конструкции.

Указанный станок имел стойку, две бабки для крепления заготовки и кривошипный ножной привод. Для заточки инструмента и шлифования слу жил шлифовальный круг, сидевший на одной оси с заготовкой и выполнявший одновременно функции маховика. Подобный привод обеспечивал непрерывное вращение заготовки в одну сторону и освобождал обе руки рабочего для манипулирования инструментом, что позволило не только повысить производительность труда, но и качество обработки. При всей своей примитивности он уже имел все основные элементы современного токарного станка.

В металлообработке успех обеспечивал не только станок, но и металлорежущий инструмент. Овладев секретами науглероживания и закалки железа, человек стал изготовлять инструмент высокой твердости, прочности, с высокими режущими свойствами. Стало возможным в полном смысле резать металл, а не скоблить, как это было раньше.

Вторым в хронологической последовательности и не менее важным после резания был метод свободной ковки, который был затронут в разделе металлургии. Распространение ковки было связано с совершенствованием кузнечных мехов и кузнечного инструмента, а также появлением специальных приспособлений, таких как «гвоздильная доска», применявшаяся для высадки головок гвоздей и др.

Получаемое проковкой крицы малоуглеродистое железо обладало хорошей свариваемостью и называлось сварочным. Поэтому уже при получении такого железа был освоен процесс кузнечной (горновой) сварки, который вплоть до появления электросварки был одним из основных способов соединения металлов. Затем был освоен способ соединения клепкой, а в 8 в. до н.

э. кузнец Главк из Хиоса (Греция) изобрел метод соединения металлических изделий пайкой вместо клепки, Широкое распространение, особенно в Греции, получила торевтика (от греч. toreuo — вырезаю, чеканю) — искусство ручной рельефной художественной обработки металлических изделий (чеканки, гравирования, отделки и т. п.) с помощью ручных инструментов.

Для изготовления появившихся к тому времени монет использовались почти все известные тогда способы обработки: литье, штамповка, чеканка и др. При производстве зеркал, золочении и серебрении применялось амальгамирование (от лат. araalgama — сплав) — предварительное покрытие ртутью стеклянной или металлической поверхности.

Развитие военной техники Постоянные войны между рабовладельческими государствами придавали военной технике исключительное значение. Поэтому техника и технология изготовления оружия достигли наибольшего совершенства.

Прежде всего, требовало непрерывного совершенствования и расширения производства холодное оружие, являющееся основным видом вооруже ния. Все виды холодного оружия изготовлялись из стали и подвергались закалке, тщательно отделывались и нередко богато украшались. От короткого оружия (ножей и кинжалов) стали переходить к длинным мечам, от бронзовых мечей — к железным. На вооружение стали поступать также боевые топоры» секиры, серповидные мечи (сабли), боевые палицы и др. более изощренные виды холодного оружия. Распространенные раньше кремневые копья и дротики стали оснащаться бронзовыми, а затем и стальными наконечниками.

Так, с наступлением железного века наступил новый этап в развитии холодного оружия — эпоха железного меча. Железные мечи и наконечники копий появились в Греции в 11-10 вв. до н. э. Освоение производства стали позволило изготовлять оружие необычайной твердости, прочности и затачивать его до недоступной ранее остроты.

Был значительно усовершенствован лук - основное метательное оружие воинов и охотников. Уже во времена мезолита стали появляться конструкции рефлексивных луков, которые, благодаря изогнутости в средней части, рефлексировали, т. е. изгибались в противоположном направлении. Позднее для дальнейшего повышения упругости лук стали делать слоеным. Одновременно совершенствовались и стрелы, получившие бронзовые, затем стальные наконечники и более совершенное оперение. Увеличился и запас стрел, которые стали носить в кожаных колчанах. Широкое распространение получила также праща — древнее оружие для метания камней, представляющее ремень с расширяющейся средней частью.

Большого развития и распространения получили метательные машины, в конструкции которых были заложены самые передовые достижения механики античности. Они были первыми устройствами, требовавшими точных математических расчетов и проектирования. Так, Архимед среди множества своих изобретений много работал и над созданием военных машин, которые широко использовались при защите его родного города Сиракуз от римлян.

По преданию, прежде, чем пасть от руки римских легионеров, захвативших город, он произнес: «Только не трогайте моих чертежей».

На базе исходных метательных приспособлений, лука и пращи стали появляться более мощные с механическими устройствами для натяжения упругого звене. Около 500 лет до н. э. в Китае появился камнемет, представляющий упругий шест, вкопанный в землю, к свободному концу которого крепилась праща, в которую закладывался камень.

Дальнейшим развитием этого вида метательных устройств была катапульта (от лат. catapulta), предназначенная для метания камней по отвесной траектории. Метательным элементом ее служил рычаг, вставленный в пучок из закрученных жил и взводившийся механически с помощью ворота. Камень или другой снаряд устанавливался в углублении в виде ложки на свободном конце рычага. В Древней Греции и Риме при осаде и обороне кре постей применяли онагры (от греч. onagros) — мощные катапульты, позволявшие метать камни весом до 200-300 фунтов, бочки с зажигательными составами и пр.

Термины «катапульта» и «катапультирование» не исчезли и из современного лексикона, поскольку катапультирующие устройства, естественно, более совершенной конструкции, широко используются для запуска летательных аппаратов и катапультирования летчиков и испытателей при авариях. Такими же вполне современными являются термины «баллистика» «баллистическая ракета» и т. п.

Одним из первых механических метательных устройств был также гастерофет — мощный лук с механическим приспособлением для натягивания тетивы, явившийся прототипом средневекового арбалета. Его дальнейшим развитием являлась баллиста (лат. ballista от греч. ballo — бросаю), применявшаяся вплоть до 5 в. для метания снарядов (бревен, стрел, камней и др.) по отлогой (настильной) траектории. Она монтировалась на раме с регулируемым по углу наклона желобом и была снабжена мощной тетивой из скрученных волокон, натягиваемой с помощью ворота.

При осаде крепостей широко использовались также гелеполы (от греч.

helein — брать и polls — город) — передвижные (на катках или колесах), многоэтажные (до 9 этажей) высотой до 35 м, деревянные обшитые металлическими листами или шкурами осадные башни. Передвигались они по бревенчатому настилу с помощью рычагов, а на верхних этажах располагались метательные машины, перекидные мостки и отряды воинов. На Руси такие осадные башни назывались турусами (от лат. taurus — башня).

В нижней части галепол (турусов) обычно размещались стенобойные машины для выполнения проломов в крепостных стенах — тараны. Таран представлял тяжелое бревно с металлическим наконечником, подвешенное на цепях, которое раскачивалось воинами перед нанесением удара. Они начали применяться ассирийцами еще в 10-8 вв. до н. э.

Таранами в виде выступающей вперед подводной части форштевня и абордажными мостиками были оснащены в те времена финикийские военные корабли. В современном военном лексиконе выражение «пойти на таран* означает войти в непосредственное соприкосновение для поражения ударом корпуса (самолета, танка, корабля).

Огромную роль в сражениях того времени сыграли боевые колесницы, которые начали применять шумеры с 3-го тысячелетия до н. э. Во 2-1-м тысячелетиях они стали распространенным видом вооружения и использовались на решающих участках боевых действий, чаще всего перед фронтом или на флангах пехоты.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 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.