По мнению большинства археологов и палеонтологов человекоподобные (гоминиды)
впервые появились в Восточной Африке более десяти
миллионов лет назад. Около четырёх миллионов лет назад появились гоминиды
австралопитеки. Ещё через полтора миллиона лет эти существа начали использовать обломки камней, костей животных и рыб в
качестве простейших орудий труда. Каменные орудия, которые изготавливал древний
человек, прошли чрезвычайно длительную эволюцию. Эпоха первоначального
овладения камнем и навыками его примитивной обработки носит название палеолита.
Основные занятия охота и собирание плодов
определили типы орудий: нож, топор, скребок, игла, наконечники копья и стрелы
всё это модификации клина. Палка, как орудие и как
рычаг, также относится к древнейшим приспособлениям человека. Поддержание и использование огня, рождённого стихийными силами природы,
началось около четырёхсот тысяч лет назад (освоение огня и изобретение средств
для его добывания произошли значительно позже).
Около ста тысячелетий назад возникает изобразительное искусство. Первобытное
искусство доказательство того, что человек начал рассуждать. В борьбе за своё
существование человек приобретает знания и умения, объём которых медленно, но
непрерывно увеличивается. Техника изготовления орудий совершенствуется, ускоряется освоение новых умений. Изобретается лук, т.е.
орудие для метания стрел, для изготовления которого человек оценивает относительную гибкость и упругость дерева. Для охоты
на зверей изобретаются и ловушки, иногда довольно сложной конструкции, которые
срабатывают, когда зверь наступает на одно из звеньев. Позже осуществляется
переход к производству продуктов питания
выращиванию злаков и иных растений, одомашниванию животных. В истории
человечества это была вторая хозяйственная важнейшая революция после освоения
огня. Человек получил обильный и надежный источник питания
и начал переходить к оседлому образу жизни. Следствием был рост
народонаселения. Этот период, длившийся около пяти
тысяч лет и закончившийся к VI-VII вв. до н.э., был
назван неолитом. Естественно, что никаких резких границ между периодами древнего, среднего и нового каменных веков палеолитом, мезолитом и неолитом не было. Каменный век заканчивался у разных племён в разное время (некоторые из
них живут в каменном веке до сих пор). Постепенно
люди расселялись и осваивали новые земли. Разные
условия труда и жизни определили и различия в орудиях труда: человеку, уходившему на север, надо было уделять больше внимания
сооружению жилищ и изготовлению одежды, чем его экваториальному современнику. Период неолита характеризуется всё более
сложной обработкой камня, осваивается шлифовка. Орудия труда совершенствуются качественно и увеличиваются
количественно. Для хранения пищи изготавливаются глиняные горшки. Кости и
раковины служат для изготовления рыболовных крючков, гарпунов. Из шкур
вырабатываются кожи, из растительных волокон нити. Появляются и первые ручные
мельницы два шлифованных камня, с помощью которых растираются зёрна. Осваивается
вращательное движение: изобретается колесо, гончарный круг, ручная круговая
мельница. Всё это путь к изобретению простейших машин. Основные занятия племён
земледелие или скотоводство, охота и рыболовство
доступны любому из его членов. Все умеют растирать зерно, готовить пищу, шить
одежду. Но рядом с ними появляются кузнец, гончар,
ткач. Начинается обмен изделиями, т.е. изделия
становятся товаром. Первобытное общество теряет своё имущественное равенство и
порождает рабовладельческое. Затем появляются государства-города, государстваимперии. В больших государствах
возможно сложное разделение труда, выше
профессиональное мастерство ремесленников, запас
орудий и технических средств растёт быстрее. Наконец, появляются и машины.
Машина заменяет живую силу Первой машиной в современном понимании следует
назвать водяную мельницу (рис. 1), т.е. ни что иное, как преобразователь
энергии водяного потока в энергию вращения. Это простейшее устройство состоит
из основного колеса, двух цевочных колёс и рабочего
органа двух жерновов, неподвижного и подвижного.
Первые мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду,
где можно было создать перепад воды. Это изобретение было революционным
событием: на машину был переложен тяжелый труд.
Рис. 1. Конструкции водяных мельниц
Другими областями человеческой
деятельности, в результате которой возникли машины,
были строительство и водоснабжение. Появляются
устройства для подъема и перемещения тяжестей,
принцип работы которых сохранился в современных грузоподъемных машинах.
Совершенствование лука и пращи привело к изобретению
военных машин. Были созданы два основных типа таких машин баллисты, которые
метали камни (рис. 2), и катапульты, метавшие
стрелы (рис. 3). Движителем была упругая сила канатов, свитых из воловьих жил
или из волос. Военные машины первые приспособления,
размеры которых рассчитывались. Расчётным модулем
служила величина отверстия, через которое
пропускался канат. При закручивании каната перед
броском камня обе его ветви настраивались по слуху на один тон.
Рис. 2.
Средневековая баллиста
Трудно установить
время изобретения тех или иных машин, возможно, что
они изобретались неоднократно в результате
эволюционного развития простейших механических приспособлений.
Их можно было бы назвать приспособлениями динамическими, так как они
создавались для экономии человеческой силы.
Одновременно с этими машинами появляются машины, которые можно назвать
кинематическими, потому что они служили для не силы, а движения. Их можно
назвать автоматами, происхождение которых весьма древнее.
Рис. 3. Средневековая
катапульта
Сочинение об автоматах написал учёный эпохи позднего эллинизмаГерон
Александрийский, но можно предполагать, что описанные им автоматы были
изобретены намного раньше. Движение фигур и их
элементов осуществлялось в автоматах по прямой линии, по кругу, по произвольной
кривой. Каждое движение производилось при помощи нитей, навёрнутых на барабаны или блоки различного диаметра и натягиваемых грузами. В некоторых местах нити имели ненатянутые участки (петли) для того, чтобы одно движение
запаздывало относительно другого. Со временем система привода у автоматов
усложняется: у них уже есть что-то общее с современными
автоматами (главный вал) и манипуляторами (поэлементный
привод). Но первые и последние разделяет около двух с половиной тысяч лет!
Замечено как-то, что по принципу действия
современный торговый автомат очень напоминает древнеегипетский автомат,
выдававший воду в обмен на монетку. Изобретение пневматики связывается с именем
александрийского механика Ктесибия.
Он изобрёл двухцилиндровый пожарный насос, который ничем существенно не
отличается от современного, водяные часы, водяной орган, а также аэротрон военную машину, в которой роль упругого тела
играл сжатый воздух. Как пожарный насос, так и аэротрон
представлял собой цилиндры с движущимися внутри них
поршнями. В той же Александрии обучался и Архимед, великий математик и механик. В математике он дошёл до изобретения
интегрального исчисления, намного опередив своё время. Он изобрёл винт,
усовершенствовал зубчатое колесо, вывел закон, носящий его имя, изобрёл много
новых машин. До сих пор не совсем ясно, когда он жил: может быть, в первом веке
до нашей эры, а может быть, двумя веками раньше. В Римской империи были
изобретены некоторые сельскохозяйственные и строительные машины. В конце I в.
до н.э. римский архитектор и инженер Марк Витрувий Поллион написал «Десять книг
об архитектуре». Его сочинение прожило долгую и славную жизнь: им пользовались
как руководством по крайней мере полторы тысячи лет. Десятая книга сочинений
посвящена машинам и здесь же дано, вероятно, первое определение машины: «Машина
есть сочетание соединённых вместе деревянных частей, обладающее огромными
силами для передвижения тяжестей». Механики последующих двух столетий почти
ничего не добавили к учениям древних в отношении машин. Правда, были введены
некоторые усовершенствования. Так, в водяных мельницах у одного колеса
появилось несколько приводов. Кое-какие улучшения внесли и в устройство военных
машин, но все это было делом практиков, а не учёных. Главным источником знаний
арабо-язычных народов в области практической механики были сочинения греческих учёных,
переведённые на арабский язык. Эти знания были не только усвоены, но и развиты.
Развитие техники в арабоязычных странах определялось многими условиями: необходимостью создания системы орошения, ростом городов
и связанных с ним строительством зданий,
увеличением добычи руды, развитием торгового и военного судоходства, в частности, ростом пиратского флота (ибо пиратство было
тогда одним из важных занятий прибрежного населения Средиземноморья).
Возникает много разных типов водоподъёмных машин,
приводимых в движение силой воды или силой животных.
Рис. 4. Ветряная мельница
В X-XI вв. производство
муки на ручных мельницах было повсеместно
прекращено. Водяные мельницы ставились не только на реках: в Басре в устьях каналов, питавшихся водой за счёт прилива,
были выстроены мельницы, которые приводила в
движение вода, отступавшая во время прилива. В Месопотамии на Тигре действовало
много плавучих мельниц. Мельницы Мосула висели на
железных цепях посередине реки. Ветряные мельницы
(рис. 4) впервые появились в Афганистане в IX в.:
лопасти ветряного колеса располагались в вертикальной плоскости и были
прикреплены к валу, который приводил в движение верхний жернов. Почти
одновременно с ветряными мельницами были изобретены и регулирующие устройства.
Необходимость таких устройств диктовалась тем, что крылья мельницы были связаны
с жерновом практически напрямую, и, следовательно, скорость его вращения сильно
зависела от «капризов» ветра. На мельницах были устроены люки, которые
открывались и закрывались, чтобы сила ветра была то больше, то меньше,
поскольку при сильном ветре «мука горит и выходит чёрной, порой даже жернов
раскаляется и разваливается на куски». В странах
арабского халифата большое распространение получило ткацкое искусство. Так, в
Египте производились льняные и шерстяные ткани. Это мастерство перешло затем в
Персию. Хлопок начали ткать в Индии, откуда он перешёл в страны Средней Азии. Центром
шелкопрядения была Византия, шерстяные ковры ткали
в Армении, Персии и Бухаре. Причём армянские ковры считались лучшими. Такое
массовое производство тканей для рынка явилось результатом совершенствования техники прядения, ткачества.
Преобразование поступательного движения во вращательное с помощью педального механизма, освоенное в конструкции гончарного
круга, вошло затем в конструкцию прядильного механизма (рис. 5), что улучшило
качество пряжи и ускорило её производство. Была
усовершенствована конструкция ткацкого стана, который в античные времена
представлял собой примитивную деревянную раму с
простейшими механическими приспособлениями. Техники
арабского Востока внесли в него ряд усовершенствований. По-видимому, около II
в. до н. э. в Китае был изобретён станок с подвижными шнурами для поднятия и
опускания нитей после каждого пролёта челнока. Этот станок был затем освоен
ткачами Средней Азии и Ближнего Востока.
Рис. 5. Механизм ручной прялки
Так
было в средние века. Машины уже прожили полторы тысячи лет, но мало в чём
изменились. Кроме силы животных и воды, начали осваивать ещё и силу ветра.
Возникли новые машины, но они по принципу своего действия не отличались от
старых: они, как и раньше, создавались ради экономии человеческого
труда и вовлечения в работу мощных сил природы,
превосходящих силу человека и животных. Как в годы Витрувия,
так и тысячу лет после него машины делались в основном
из дерева, металлические детали были крайне редки. Число механизмов,
используемых при построении машин, остаётся одним и
тем же, несмотря на то, что ещё Герону были
известны многие остроумные машины. Западная Европа могла черпать технические
знания из трёх источников. Первый источник – наследство римской империи. Второй источник исламские сочинения XI-XIII вв. Третий труды древних греков, которые сохранились в Византии, а затем попали в Западную Европу различными
путями: в XIII в. в результате грабежа крестоносцами византийских ценностей, в том числе культурных, или в XV в. после падения
Константинополя, когда византийские учёные, бежавшие на Запад, принесли с собой
своё наиболее ценное достояние греческие рукописи. Страны Западной Европы
получили в наследство от Римской империи отличные
дороги и акведуки, водяные мельницы, военную технику и самые элементарные
строительные приспособления. Ветряные мельницы, очевидно,
распространялись через Испанию. В X-XI вв. были
изобретены механические часы. Их изобретение
приписывается разным людям. В частности, изобретателем
часов называют математика ГербертаОрийякского, который ввёл в Европе «арабские цифры и слыл
«чернокнижником». В качестве изобретателей
механических часов называют и других лиц, например
из Китая (рис. 6). Во всяком случае, схемы первых
башенных часов были различными. Можно считать, что изобретение и изготовление
часов определенным образом способствовало становлению механики. Очевидно,
например, что зубчатые колеса столь широко распространились
в технике во многом благодаря изобретению часов. Итак, мы не знаем точно, когда
и как были изобретены часы. Согласно некоторым документам около 1286 г. они были в Англии,
около 1300 г.
во Франции, около 1335 г.
в Италии. До нашего времени дожил часовой механизм собора Солсбери,
построенный в 1386 г.
Он состоит из двух серий колёс, приводимых в движение гирями: одной для указания
времени, другой для боя. Техника построения машин постоянно развивалась. В
конце XIII в. в Западную Европу попало прядильное колесо с бесконечным ремнем.
Под влиянием «арабских» образцов ткацкий станок получил отдельный привод, тем
самым энергетическая функция была отделена от
функции технологической: последняя по-прежнему
осуществлялась руками.
Рис. 6. Астрономические часы Китая
Росло и число
механизмов, известных техникам. Привод ворота породил рукоятку, изогнутую
дважды под прямым углом (прообраз коленчатого вала,
который появился в XIII в. в качестве удобного привода для ручной мельницы). Постепенно распространяются шарнирные механизмы. Самое
существенное в конструировании машин заключалось в
том, что оно сопровождалось постоянным обменом идеями. Особенно хорошо этот
обмен идеями проявился в развитии военных машин. Переход к огнестрельному
оружию поставил перед механиками новые задачи: улучшение техники изготовления
стволов, обеспечение их прочности и точности стрельбы. Само открытие пороха
нового источника энергии дискретного действия явилось, по-видимому, результатом
деятельности техников разных стран. Так, в
последней четверти VII в. византийцы впервые применили «греческий огонь». Почти
одновременно в китайском алхимическом сочинении был описан горючий состав из
серы, селитры и древесного угля. К началу X в.
порох в Китае начали использовать в военных целях
ранее пороховые смеси имели не метательное, а зажигательное значение. Порох
совершенствовался, и к началу XV в. было изобретено огнестрельное оружие.
Параллельно шло совершенствование пороховых смесей в Западной Европе.
Одновременно огнестрельное оружие попадает и на Русь, сперва с Запада, а затем
и с Востока. Спустя столетие строились пушки весом до 300 килограмм из железных полос, сваренных в полый цилиндр и скрепленных
обручами. Однако результативность нового оружия была небольшой. Первые пушки
если и убивали кого-либо, то в первую очередь пушкарей. Всё это привело к
необходимости создания новой технологии: от сварки полос перешли к отливке и к
сверлению заготовок. Таким образом, можно считать, что вместе с поршневым
насосом именно пушка «стоит у колыбели» паровой машины. Так в жизнь человека
вошли машины непрерывного и дискретного действия. Казалось бы, между ними нет
точек соприкосновения, однако, это не так. Обработка орудийных и ружейных
стволов стимулировала развитие металлообработки и подъёмной техники. Повысилась
роль металла: части машин начинают делать не только из дерева, но и из металла.
В целом производство машин зависело от качества материалов и их наличия. Но
дело не только в этом. Видимыми и невидимыми нитями само конструирование машин
всегда было связано с естествознанием, математикой, искусством со всеми
направлениями человеческой культуры. Приближалась эпоха Ренессанса, или Возрождения.
Интерес к научному наследию древних повысил интерес к науке вообще. Начинается постепенный
отход от всеобщего языка науки латинского к новым языкам. Появляются сочинения
по технике. Одним из самых выдающихся изобретателей эпохи Возрождения был Леонардо да Винчи (рис. 7)
художник, архитектор, инженер, механик-практик и экспериментатор,
хотя многие из его экспериментов были выполнены на
бумаге. Правда, его рукописи долгие годы лежали под
спудом, и лишь в конце XIX в. началась их публикация, но всё же они не остались
в стороне от главного пути технического прогресса. Изобретательский гений Леонардобылподкреплён обширными техническими знаниями.
Он как бы сразу видел будущую машину во всех ее составляющих. Он знал практически все разновидности зубчатых
зацеплений, кулачковые, гидравлические и винтовые механизмы, передачи с гибкими
звеньями..... . Он изобрел несколько типов экскаваторов и продумал
организацию земляных работ одновременно на
нескольких горизонтах.
Рис. 7. Леонардо да Винчи
Он изобрел несколько гидравлических машин, в том числе
тангенциальную трубу, прядильный и волочильный
станки, станок для насечки напильников (рис. 8), приспособления для нарезки
винтов, прокатный стан, станок для свивки канатов. Некоторые из его изобретений
настолько опередили свое время, что остались недоступными для техники той эпохи. Сюда можно отнести центробежный насос,
гидравлический пресс, огнестрельное оружие.
Рис. 8.
Станок для насечки напильников Леонардо да Винчи
Вплоть до конца XVIII в. основное назначение машин
остается одним и тем же замена физического труда. Но появляются
уже технологические машины, целью которых является
замена действия руки человека, и именно развитие этих машин привело к
промышленной революции. В XV в. была изобретенарогулька для ручной прялки. В XVII в. получили
распространение самопрялки с ножным приводом (рис. 9). Весьма древним по своему происхождению
является токарный станок. Он был известен уже около 500 г. до н.э. Со временем он
становился совершеннее,
росла его производительность, но принцип работы на нем долго оставался
неизменным: в станке вращалась
Рис. 9. Самопрялка с заготовка, а резец
оставался в ножным приводом руках работника.
Но вот в XVI в. Жак Бессон впервые описал станок для нарезки винтов с
суппортом. Впоследствии изобретение суппорта
повторил в начале XVIII в. русский механик Андрей Нартов
(рис. 10), а в конце XVIII в. английский промышленник
Генри Модсли.
Выдающийся итальянский врач, математик
и механик ДжероламоКардано,
имя которого сохранилось в названии известного механизма один из
основоположников кинематики механизмов. К вопросу о
передаче и преобразовании движения он подходил в
определенной степени как теоретик, стремясь глубоко вникнуть в теорию и
практику зубчатых зацеплений. В XVI в. были попытки
создания и паровой машины, но они не увенчались успехом. Даже на протяжении
XVIII в. основным источником энергии для больших
установок продолжало оставаться водяное колесо.
Известны были две водяные установки в Лондоне и в Марли. Третья установка
насосная система Змеиногорского рудника на Алтае
была малоизвестна, хотя с технической точки зрения
она превосходила обе первые. Лондонская установка была построена в последней
четверти XVI в. и служила для снабжения города питьевой водой. В дальнейшем ее
усовершенствовали, и для привода были построены четыре водяных колеса по 6 м в диаметре. В 60-х гг. XVIII в. знаменитый английский инженер Джон Смит добавил к установке одну секцию, в которую входило
колесо диаметром около 10 м с 24 лопатками длиной по 5 м. Машина в Марли была
построена в последней четверти XVII в. голландским инженером Раннекеном. Она поднимала воду из Сены, затем по акведуку
вода поступала в водоем, откуда уже шла к фонтанам Версаля. Установка состояла
из 14 колес, которые приводили в действие 253 поршневых насоса. Змеиногорская гидравлическая система, построенная Козьмой Дмитриевичем Фроловым
в 80-х гг. XVIII в., приводила
в действие лесопилку, кузницу, рудоподъемные машины
двух шахт, водоотливные, рудодробильные и рудопромывающие устройства. Два колеса в системе Фролова были поистине огромными: одно диаметром 15,6 м работало на
Вознесенской шахте, в подземной камере. Оно приводило в движение сложную трансмиссионную систему к двум рядам насосов.
Другое Екатерининское колесо имело диаметр 17 м и тоже работало
в подземной камере. Естественно, что гидравлические установки обычных мельниц
были значительно меньших размеров и имели небольшую мощность. Так, суммарная
мощность гидравлических машин Англии к концу XVIII
в. составляла примерно столько же, сколько суммарная мощность людей и животных,
занятых в промышленности. Нужно было найти новый источник
энергии универсальный промышленный двигатель, который
бы дал возможность строить промышленные предприятия
вдали от рек. В XVIII в. веке возникла проблема создания технологических машин, в первую очередь, для текстильного производства, где господствовал ручной труд. Нужна была
машина, которая заменила бы ручной труд
прядильщика. История таких машин началась с 1735 г., когда Джон Уайет изобрел первую, по сути дела, прядильную машину.
Источником энергии этой первой прялки был .... осел. В 1765 г. появляется
прядильная машина периодического действия под названием «Дженни».
Дальнейшие изобретения и усовершенствования полностью обеспечили машинами
текстильную промышленность, правда, пока только в производстве
пряжи. Появились излишки пряжи, что привело к необходимости
создания ткацкого и прядильного станков, отвечающих
времени. И они появились в 17 г,
созданные Акрайтом и Кромптоном
(рис. 11, 12). Не оставалась в стороне и Россия. Здесь в 1767 г. было 7
хлопчатобумажных мануфактур, а через 20 лет их
число увеличилось почти в 35 раз. В 1760 г. Родион Глинков построил 30-веретенную машину для прядения льна с
приводом от водяного колеса и мотальную машину,
заменившую 10 человек, а также другие машины. В течение века в России было
создано много металлообрабатывающих станков. В частности, в Туле Яков Батищев построил вододействующую
машину для сверления и обдирки
ружейных стволов и несколько других машин. Все
изобретения, определившие характер промышленного переворота, работали в
условиях старой энергетики водяного колеса или силы
животных. Новым универсальным промышленным
двигателем стала паровая машина. Изобретена она была на рубеже XVII и XVIII вв. усилиями многих ученых и изобретателей, но прошло еще
почти столетие, пока она не приняла форму, пригодную для применения.
Рис. 11.
Ткацкий станок Акрайта
Рис. 12. Прядильная машина Кромптона
Первая универсальная паровая машина была
создана механиком Иваном Ивановичем Ползуновым. В
апреле 1763 г.
он разработал проект паровой машины, пригодной для привода
машин. Машина была сделана в 1765
г., но изобретатель умер и лишь в 1766 г. после доработок
машину запустили. Она проработала несколько месяцев и была остановлена “за ненадобностью”. Удалось создать универсальный
промышленный двигатель английскому изобретателю
Джеймсу Уатту (рис.13, 14), который
подошел к своей задаче, можно сказать, как ученый, начав систематически
исследовать свойства водяного пара.
Рис. 14. Паровой двигатель Дж. Уатта с
балансиром
Таким образом, промышленность получила универсальный двигатель.
Следующим, завершающим этапом промышленного переворота стало производство машин
при помощи самих машин. Возникло машиностроение, и инициативу перехватили
изобретатели металлообрабатывающего производства. Машины заменяют не только
физическую силу человека, но и умение В середине прошлого века машины начинают
обслуживать едва ли не все области производства. Сперва машины изготавливались
по отдельным заказам, затем заводы переходили к серийному производству, хотя в
практике осталось Рис. 13. Схема паровой машины двойного действия Дж. Уатта инвидуальное
производство машин, особенно больших габаритов или с какими-либо специальными
параметрами. Зарождалась и наука о машинах машиноведение, если применить
современный термин. В XVIII в. рассчитывать машины не умели, да и не
существовало еще методов расчета. А поскольку машины того времени были
тихоходными, их строили по правилам статики. Впервые указал на то, что основная
функция машины это движение, живший в России великий математик Леонард Эйлер.
Позже француз Гаспар Монж показал, что машина состоит из механизмов, которые он
назвал элементарными машинами. В 1808
г. инженер Августин Бетанкур и математик Хосе-Мария Ланц
написали первый учебник по курсу построения машин, в котором развили идеи
предшественников. А в 11 г.
английский ученый Роберт Виллис дал понятие механизма. Итак, оказалось, что
машины состоят из механизмов. В первом учебнике по механике были учтены пока
только 134 различных механизма, хотя число их на начало XIX в. было больше, но
не превышало 200, из которых около половины было изобретено в XVIII в. Для
сравнения укажем, что Иван Иванович Артоболевский в своем знаменитом
справочнике «Механизмы в современной технике», получившем поистине мировое
распространение, учел в конце третьей четверти XX в. 4746 механизмов.
Получается, что за 170 лет (с 1800 по 1970 г.) количество механизмов возросло почти в
24 раза, в то время как с XVII по XIX в. оно всего лишь удвоилось.
Исключительную роль в механике машин сыграл основной механизм паровой машины
кривошипно-шатунный механизм, служащий для преобразования возвратно-поступательного
движения поршня во вращательное. Этот механизм, без которого невозможен
современный тракторный или автомобильный мотор, появился давно. Он ведет свою
родословную от некогда придуманной ручки ворота. Но что любопытно: в первых
паровых машинах не было кривошипно-шатунного механизма потому, что он охранялся
патентом. Поэтому пришлось дополнительно изобрести несколько механизмов для
нужного преобразования. Среди них были планетарный механизм и так называемый
параллелограмм Уатта, позже сыгравший существенную роль не только в механике,
но и в математике. Становление машиностроения стимулировало работу
изобретателей над проблемой передачи энергии от паровой машины и распределением
ее между станками. Появляются ступенчатые шкивы и гибкие бесконечные ленты,
заполнившие цехи заводов прошлого столетия.
Рис. 15. Повозка Н.Ж. Куньо
Паровая
машина не только удовлетворила настоятельную потребность в универсальном
двигателе, но и дала возможность создать механический транспорт. В 1770 г. Н.Ж. Куньо (Франция)
изобрел повозку на паровой тяге (рис. 15). Повозка развивала скорость 4,5 км/ч, причем рабочий
цикл парового котла был рассчитан всего лишь на 12 минут. Потом котел нужно
было наполнять заново, разводить на земле под ним огонь, ждать, пока образуется
пар, и снова продолжать путь в течение 12 минут. Несмотря на все эти
недостатки, паровой двигатель настолько увлек военного министра, что он
немедленно заказал Куньо проект более крупной машины. 22 апреля 1770 г. такая машина была
представлена для апробации официальным представителям гражданских и военных ведомств. Она развивала скорость не более 4 км/ч,
но зато котел имел собственную топку, так что огонь уже не приходилось
разводить на земле. Одноцилиндровая паровая машина размещалась
над передним колесом. У бронзовых цилиндров был диаметр 325 мм
и ход поршня 378 мм.