Новая история стран Европы и Америки XVI–XIX века. Часть 1

Вслед за хлопчатобумажной промышленностью технический переворот охватил и другие текстильные отрасли – льняную, шелковую, шерстяную. Первые льнопрядильные машины появились во Франции в 1810–1811 гг. (конструкция Ф.А. Жирара), однако, широкое применение они сначала получили в Англии. В 1804 г. лионский ремесленник Ж.М. Жаккар изобрел шелкоткацкий станок, ставший популярным как у французских, так и у английских производителей. Механизировались и отрасли, потреблявшие продукцию ткацкого и прядильного производства, – кружевная, вязальная и швейная. Ключевую роль в техническом перевооружении производства сыграло изобретение универсального парового двигателя. В начале 80-х гг. XVIII в. английский изобретатель Джеймс Уатт создал свою знаменитую паровую машину двойного действия, получившую широкое распространение в промышленности и на транспорте (хотя приоритет в изобретении принадлежал русскому теплотехнику И.И. Ползунову). Двигатель этой системы имел один цилиндр. Пар работал последовательно то снизу, то сверху, а противоположная часть цилиндра в это время соединялась с конденсатором, куда и уходил отработанный пар. Передаточное устройство совершало теперь не возвратно-поступательное, а вращательное движение. В 1785 г. машина Уатта была впервые применена на прядильной фабрике. Позднее паровые двигатели стали использовать и в других отраслях промышленности. В 1800 г. в Англии насчитывалось 320 паровых машин, а в первой четверти XIX в. – уже 15 тысяч.

Кроме парового двигателя, применяемого в промышленности, повсеместно продолжалось использование мускульных, конных, ветряных и водяных двигателей, которые также усовершенствовались. Технологически фабрика того времени состояла из 3-х основных звеньев: двигателя, передаточного механизма и рабочих машин. До 1828 г. в фабричном производстве использовалась зубчатая передача, потом ее сменила ременная, имевшая больший КПД, но благодаря ее применению терялось около 80 % производимой энергии. Из-за ограниченности энергетических мощностей и медленной эволюции рабочих машин на фабриках времен промышленной революции долго сохранялись многие ручные операции.

Важным направлением технического переворота стало усовершенствование металлургического процесса. А. Дерби еще в 1735 г. для получения высококачественного чугуна начал добавлять во время плавки к железной руде вместо древесного каменный уголь. Если выплавка чугуна в Англии в 1780 г. составляла 40 тыс. т, то к 1790 г. она поднялась до 90 тыс. т и еще раз удвоилась за последнее десятилетие XVIII в. Изготовление чугуна в подавляющем большинстве теперь осуществлялось на коксе. Конструкция доменных печей также была усовершенствована. Изменилась и техника дутья: оно стало горячим (воздух, подаваемый в домны, специально разогревался). Предпринимались попытки рационального использования газов, формировавшихся в печах в результате плавки и ранее уходивших в воздух. Опыты в этой области завершились изобретением английским инженером Эдуардом Каупером в 1857 г. воздухонагревательного аппарата.

Выработка железа, долгое время отстававшая от выплавки чугуна, также претерпела технологические изменения. В Англии в 90-х гг. XVIII в. количество производимого железа составляло лишь 20–30 тыс. т, поэтому его в связи с растущими потребностями производства ввозили из-за границы. Переворот в получении этого металла произвел метод пудлингования, изобретенный и запатентованный Генри Кортом в 1784 г. В процессе плавки чугуна в специальной отражательной печи происходило его преобразование в малоуглеродное тестообразное железо. Благодаря распространению метода пудлингования Англия вышла на первое место в мире по выпуску железа.

Качественным показателем технического переворота стало начало процесса производства машин машинами. Революционным изобретением в этой области был суппорт или резцедержатель. Его сконструировал в конце 90-х гг. XVIII в. английский изобретатель Генри Модсли. Дальнейшее усовершенствование суппорта привело к созданию новых типов металлообрабатывающих станков – токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шлифовальных. Так возникла новая отрасль промышленности – машиностроение. Прогрессу этого вида производства способствовала потребность в стандартных деталях машин, которые были бы взаимозаменяемы. Новые приемы обработки металлов позволили наладить выпуск таких деталей. Первые стандартные детали появились в военной промышленности, а в 1841 г. Уитворт установил стандартную нарезку машинных деталей, которая сохранялась в общем машиностроении еще более века.