10184

Развитие техники в средние века. Создание доменной печи, часового механизма, печатного станка

Научная статья

Логика и философия

Развитие техники в средние века. Создание доменной печи часового механизма печатного станка Период средневековья длившейся с V по первую половину XV в. оказался в целом благоприятным для технического развития что имеет свое объяснение. В 476 г. н.э. под напором варваров ...

Русский

2013-03-21

41 KB

119 чел.

Развитие техники в средние века. Создание доменной печи, часового механизма,  печатного станка

Период средневековья, длившейся с V по первую половину XV в., оказался в целом благоприятным для технического развития, что имеет свое объяснение. В 476 г. н.э. под напором варваров рухнула Римская империя последний оплот рабовладельческого строя в Западной Европе. Это привело к острой нехватке рабочих рук. В результате использование природных источников энергии стало в высшей степени актуально. На первых порах резко активизируется применение водяного колеса. Появляется новая разновидность мельницы, приводимой в движение силой прилива. В 1086 г. на юге Англии действовали уже почти 6000 водяных мельниц, примерно по одной на каждые 50 хозяйств. В XI XIV вв. водяное колесо стало применяться в качестве двигателя в суконоваляльных мастерских, токарных и кузнечных цехах, на лесопилках и рудодробилках. В средние века начинается использование энергии ветра для хозяйственных нужд. Поначалу это осуществлялось за пределами Европы. В странах мусульманского Востока ветряные мельницы встречались уже в конце VII в. Побывавшие там европейцы утверждали, что приверженцы Магомета умеют запрягать ветер. В Европе ветряные мельницы появились лишь к концу XII в., но в дальнейшем они использовались значительно активнее, чем на Востоке.

Революционным событием в развитии средневековой металлургии стало изобретение доменной печи. До середины XIV в. выплавленное в горне обычной печи железо тщательно проковывалось и шло в дело. Таким способом удавалось получить продукцию довольно высокого качества. Однако данный процесс имел существенные недостатки. Во-первых, извлечение железа из руды составляло менее 50%. Во-вторых, производительность плавильных печей была крайне низкой. В-третьих, полученный металл содержал различные примеси и шлаковые включения, и поэтому был не пригоден для литья.

В доменную печь закладывалась руда и уголь с высоким, содержанием углерода. Данная смесь интенсивно продувалась снизу воздухом. В результате, с одной стороны, заметно понижалась температура в домне, и поэтому железная руда восстанавливалась раньше, чем образовывался шлак, а с другой стороны, под воздействием дутья происходило постепенное выгорание углерода. Добываемый из доменной печи металл получил название «чугун». Он делился на две категории; литейный, т. е. предназначенный для литья, и передельный для дальнейшей переплавки его в сталь. В XV в. высота доменной печи достигала 4,5 м, а ее внутренний диаметр составлял 1,8 м. Если из одного горна обычной плавильной печи в сутки получали 8 кг металла, то доменная печь за это время способна была выдать до 1,6 т продукции.

Доменную печь можно назвать самым эффективным техническим сооружением средневековья, в то время как самым сложным механизмом данной эпохи были часы. Сначала равномерность их хода обеспечивалась тяжелыми гирями, поэтому неудивительно, что первые часы предназначались для зданий. Простейшие башенные часы с одной стрелкой появились в Милане еще в 1335 г. Затем уже двухстрелочные часы стали предметом гордости средневековых городов. К концу 1450 г. были созданы пружинные часы, которые со временем становятся переносными. Эти наработки в XVII в. позволили голландскому ученому Христиану Гюйгенсу сконструировать прототип современных механических часов, однако имена его предшественников гак и остались неизвестными. Крупнейшим изобретением средневекового времени явилось книгопечатание, которое, естественно, не могло существовать без производства бумаги. И то, и другое впервые появились в Китае. В этой стране уже в VI в. стали печатать отдельные тексты с деревянных форм. Примерно в 1045 г. Би-Шэном был изобретен подвижный шрифт, набираемый из керамических литер. Позднее их стали изготавливать из бронзы. С XI в. бумага получает распространение в Европе, а с конца XIV в. здесь уже начинают пользоваться металлическими литерами для набора текстов, как это делалось в Китае. Однако революционный переворот в деле книгопечатания был все же совершен европейцами. Он связан с созданием в 40-х гг. XV в. печатного станка. Данное изобретение принадлежит немцу Иоганну Гуттенбергу. Печатный станок представлял собой ручной пресс с двумя горизонтальными плоскостями. На одной из них устанавливалась матрица наборного шрифта, а к другой прижималась бумага. Предварительно буквы набранного текста покрывались смесью сажи и льняного масла. Затем обе плоскости соединялись и получалась печатная продукция. Такой станок давал до 100 отпечатков текста в час. К 1500 г. печатный станок использовался уже в 12 странах Европы. За 60 лет его применения было издано свыше 30 тыс. названий книг, тираж каждой из них составлял не менее 300 экземпляров.

Достижения в сферах промышленности и культуры периода позднего средневековья, а также изобретения компаса и микроскопа подготовим почву для триумфа естествознания в эпоху Возрождения (вторая половина XV - XVI вв.). Вместе с тем прогрессировали и технические знания. Стали создаваться научно-технические общества. Одно из них функционировало при Академии тайн природы в Неаполе. В его задачи входили систематизация конструкций машин, внедрение их в производство, поощрение изобретательства, В самом начале эпохи Возрождения началась публикация работ по прикладной механике, машиностроению, промышленному производству. Самым заметным из них был труд немецкого ученого Георга Агриколы «О горном деле и металлургии», включающий 12 томов. Это произведение, издававшееся 1550-х гг., являлось в течение 200 лет основным руководством по развитию горной промышленности в Европе и за ее пределами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19855. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Получение изображения поверхности в режиме постоянного туннельного тока и в режиме метода постоянной высоты 417.5 KB
  Лекция 20 Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа СТМ. Получение изображения поверхности в режиме постоянного туннельного тока и в режиме метода постоянной высоты. Модуляционная методика определения локальной работы выхода. Измерение вольтамперных харак
19856. Принцип действия атомно-силового микроскопа (АСМ). Схема реализации обратной связи в АСМ 878.5 KB
  Лекция 21 Принцип действия атомносилового микроскопа АСМ. Схема реализации обратной связи в АСМ. Параметры кантилеверов в АСМ. Контактные и бесконтактные методики измерения. Атомносиловой микроскоп АСМ был изобретён в 1986 году Гердом Биннигом Кэлвином Куэйтом и Кри...
19857. Принцип действия магнитно-силового микроскопа (МСМ). Квазистатические методики в МСМ 1.67 MB
  Лекция 22 Принцип действия магнитносилового микроскопа МСМ. Квазистатические методики в МСМ. Колебательные методики в МСМ. Магнитносиловой микроскоп МСМ был изобретен И. Мартином и К. Викрамасингхом в 1987 г. для исследования локальных магнитных свойств образцов. Дан...
19858. Принцип действия растрового электронного микроскопа. Схема РЭМ. Понятие увеличения в РЭМ 137.5 KB
  Лекция 23 Принцип действия растрового электронного микроскопа. Схема РЭМ. Понятие увеличения в РЭМ. Детектор электронов. Растровый электронный микроскоп РЭМ является одним из наиболее распространенных аналитических приборов используемых как в исследовательских ла
19859. Понятие контраста в растровом электронном микроскопе. Определение предельного разрешения РЭМ. Формирование топографического контраста в РЭМ 553 KB
  Лекция 24 Понятие контраста в растровом электронном микроскопе. Определение предельного разрешения РЭМ. Формирование топографического контраста в РЭМ. Для того чтобы на экране ЭЛТ можно было наблюдать картину отображения образца необходимо чтобы интенсивность свеч
19860. Физические основы рентгеновского микроанализа. Количественный рентгеновский микроанализ с использованием метода трех поправок 604 KB
  Лекция 25 Физические основы рентгеновского микроанализа. Количественный рентгеновский микроанализ с использованием метода трех поправок. Как было отмечено ранее при взаимодействии электронного пучка с образцом генерируется характеристическое рентгеновское излуче...
19861. Физические основы метода Оже-электронной спектроскопии. Необходимое оборудование. Модуляционная методика в Оже-электронной спектроскопии 189 KB
  Лекция 26 Физические основы метода Ожеэлектронной спектроскопии. Необходимое оборудование. Модуляционная методика в Ожеэлектронной спектроскопии. В прошлом семестре был подробно рассмотрен процесс Ожеэлектронной эмиссии. Кратко напомним схему образования Ожеэле
19862. Проведение количественного анализа в Оже-спектроскопии методом внешних эталонов и методом коэффициентов элементной чувствительности 255.5 KB
  Лекция 27 Проведение количественного анализа в Ожеспектроскопии методом внешних эталонов и методом коэффициентов элементной чувствительности. Растровая Ожеэлектронная спектроскопия. Метод ОЭС позволяет проводить как качественный так и количественный элементный
19863. Физические основы метода вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС). Аппаратура, необходимая для реализации метода ВИМС 115 KB
  Лекция 28 Физические основы метода вторичной ионной массспектрометрии ВИМС. Аппаратура необходимая для реализации метода ВИМС. Возможности метода ВИМС. Массспектрометрический анализ нейтральных распыленных частиц. Метод вторичной ионной массспектрометрии ВИМС ...