Изобретение колеса – переворот в истории - Oxford44.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Изобретение колеса – переворот в истории

Изобретение колеса

Единого мнения о том, когда и как было изобретено колесо, нет, так как колесо было изобретено в разных странах и в разное время. Бесспорно одно – среди важнейших изобретений человечества трудно найти другое такое открытие, которое бы дало столь мощный толчок к развитию техники.

На протяжении веков войны способствовали развитию науки и техники. Например, колесницы, которые изобрели шумеры, были усовершенствованы древними египтянами, которые сделали их более удобными и быстроходными.

История изобретения колеса

Около 6000 лет назад люди стали использовать механизмы, позволяющие перетаскивать тяжелый груз – волокуши и катки. Волокуша состояла из двух длинных жердей, передние концы которых с помощью кожаных ремней прикреплялись к упряжи лошади или оленя, а задние свободно волочились по земле.

Для закрепления груза между задними концами волокуши устанавливали одну или две поперечины. Для того чтобы перетаскивать особо тяжелые предметы, такие как каменные глыбы или, скажем, лодки, под ними устраивали катки, подкладывали круглые бревна.

Когда предмет удавалось передвинуть, бревна оставались позади него, и их переносили и ставили перед грузом, чтоб двигать его дальше. Возможно, тогда же были сделаны первые наблюдения над свойствами вращающихся тел, ведущие к изобретению собственно колеса.

Например, если бревно-каток по какой-то причине в центре было тоньше, чем по краям, оно передвигалось под грузом более равномерно. Заметив это, люди стали умышленно обжигать катки таким образом, что средняя часть становилась тоньше, а боковые оставались неизменными.

Таким образом, получилось приспособление, которое является прообразом оси с двумя насаженными на ее концы дисками.

В ходе дальнейших усовершенствований от цельного бревна остались только два валика на его концах, а между ними появилась ось.

Так было изобретено колесо, и появилась первая повозка. Пожалуй, трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию техники.

Повозка, гончарный круг, ветряная мельница, водяной подъемник и блок – вот далеко не полный перечень устройств, в основе которых лежит колесо. Использование колеса для археологов является показателем развития цивилизации.

Самые древние свидетельства использования колеса относятся примерно к 3200 г. до н. э. На шумерских фресках в Месопотамии изображены повозки с массивными колесами, сделанными из двух кусков дерева, которым придали форму круга. В центре каждого колеса – ось, зафиксированная клином.

Однако массивное сплошное колесо не позволяло повозке развивать большую скорость. И как не раз бывало в истории человечества, войны стимулировали стремительный прорыв в развитии техники.

За следующие 3000 лет тяжелые колесные повозки, запряженные волами и предназначенные для транспортировки грузов, превратились в быстроходные и маневренные боевые колесницы, запряженные лошадьми.

Стала более совершенной и конструкция колес: появились легкие колеса со спицами, ступицей и гнутым ободом.

Другие цивилизации самостоятельно пришли к изобретению колеса. В Китае колесо было изобретено около 2800 г. до н. э., а приблизительно в 100 г. до н. э. китайцы придумали тачку.

В Европе тачка была изобретена на много веков позже. Изображение тачки есть на витражах XIII в. в Шартрском соборе во Франции.

В 4-3 веках до н. э. греки стали использовать колеса не в транспортных средствах, а в механизмах они изобрели зубчатую передачу и грузоподъемный блок.

Примерно с 85 г. до н. э. стали применять и водяное колесо, позволившее использовать энергию воды для работы тяжелых жерновов.

Китайцы изобрели колесо со спицами для прялки между 500 и 1000 гг. до н. э. Такое же изобретение было сделано в Европе в начале 13 века.

Колесо прялки было вариантом маховика. Оно вращало веретено, которое позволяло сучить нить из волокна во много раз быстрее, чем вручную. Маховик сыграл важную роль в эпоху индустриальной революции.

Маховик присоединили к поршням парового двигателя, и он преобразовывал энергию пара во вращательное механическое движение, которое заставило двигаться станки на фабриках, молоть муку мельницы и ездить по рельсам паровозы.

Толчком к изобретению колеса телеги мог послужить и гончарный круг, появившийся за несколько веков до телеги. Некоторые народы пользуются им до сих пор.

При ручной лепке сосудов подставку, на которой они стоят, необходимо время от времени поворачивать. Для облегчения вращения подставки неизвестный гончар догадался укрепить ее на оси. Вскоре он заметил, что при быстром вращении подставки сосудам можно придавать более правильную форму.

Так, вероятно, появился ручной гончарный круг, который послужил основой для изобретения древними греками и египтянами махового колеса – колеса с массивным ободом, которое устанавливалось на валу машины, преобразовывающей энергию импульса в последовательное плавное движение.

Необыкновенные колеса

Считается, что колесо было неизвестно народам Америки. Археологов поразил тот факт, что технологически развитые цивилизации Нового Света – майя и ацтеки – не знали колеса до прихода на континент европейцев (XVI в.). И вдруг нашлось подтверждение того, что это не совсем так.

В 1880 г. французский исследователь Клод Жозеф Дезирэ Шарней (1828-1915) обнаружил во время раскопок в Тененепанко на горе Попокатепетль (Мексика) игрушку с колесиками. Она датировалась 1500 г. до н. э. и была сделана из камня.

Но раз ацтеки знали, как делать колеса, почему они не пользовались ими в быту? Есть теория, что Шарней нашел не «игрушку», а предмет религиозного культа.

Колесо в религиозной символике многих культур ассоциируется с Солнцем, поскольку его спицы напоминают лучи небесного светила, которое движется по кругу и кажется живым. Изображение колеса можно обнаружить на древних памятниках Египта, Индии, Мексики.

Одна из ацтекских «игрушек», найденных Шарнеем в 1880 году доказывает, что древним американским культурам было известно колесо.

Колесо – основа для многих изобретений. Благодаря ему были изобретены зубчатая передача, шестеренка, турбина и колесный транспорт. Этот древний египетский механизм функционирует до сих пор: быки крутят вал, который накачивает водой ирригационную систему.

Основные даты

Краткая история изобретения колеса в датах.

Выдающиеся изобретения промышленной революции

Будь то носки или что-нибудь из модных предметов одежды, именно достижения текстильной промышленности в период промышленной революции сделали возможными эти вещи для масс.

Прялка «Дженни», или прядильная машина Харгривса, внесла большой вклад в развитие этого процесса. После того как сырье — хлопок или шерсть — собирается, из него нужно сделать пряжу, и зачастую эта работа весьма кропотлива для людей.

Джеймс Харгривс решил этот вопрос. Принимая вызов британского Королевского общества искусств, Харгривс разработал устройство, которое намного перевыполнило требования конкурса, чтобы оно сплетало не менее шести пряж одновременно. Харгривс построил машину, которая выдавала восемь потоков одновременно, что резко повышало эффективность этой деятельности.

Устройство состояло из прялки, которая контролировала поток материала. На одном конце устройства находился вращающийся материал, а на другом нити собирались в пряжу из-под ручного колеса.

Откройте кухонный шкаф и точно обнаружите хоть одно полезное изобретение промышленной революции. Тот же период, который подарил нам паровой двигатель, изменил наш способ хранения еды.

После распространения Великобритании в другие части мира, изобретения начали подпитывать промышленную революцию с постоянной скоростью. К примеру, такой случай произошел с французским шеф-поваром и новатором по имени Николя Аппер. В поисках путей сохранения продуктов без потери вкуса и свежести Аппер регулярно экспериментировал с хранением еды в контейнерах. В конце концов он пришел к выводу, что хранение еды, сопряженное с сушкой или солью, не приводит к улучшению вкусовых качеств, а совсем наоборот.

Аппер подумал, что хранение продуктов в контейнерах будет особенно полезным для моряков, страдающих от недоедания в море. Француз работал над техникой кипячения, которая заключалась в помещении еды в банку, уплотнения, а затем кипячения в воде для создания вакуумного уплотнения. Аппер достиг своей цели, разработав специальный автоклав для консервации в начале 1800-х годов. Основная концепция сохранилась до сих пор.

Многие изменившие мир изобретения появились именно в период промышленной революции. Камера не была одним из них. По сути, предшественник камеры, известный как камера-обскура, появился еще в конце 1500-х годов.

Однако сохранение снимков камеры долгое время было проблемой, особенно если у вас не было времени, чтобы отрисовать их. Затем пришел Никефор Ньепс. В 1820-х годах французу пришла в голову идея наложить мелованную бумагу, наполненную светочувствительными химическими веществами, на изображение, проецируемое камерой-обскурой. Спустя восемь часов появилась первая в мире фотография.

Понимая, что восемь часов — это слишком долгое время для позирования в режиме съемки семейного портрета, Ньепс объединил силы с Луи Дагером, чтобы улучшить свою конструкцию, и именно Дагер продолжал дело Ньепса после его смерти в 1833 году. Так называемый даггеротип сначала вызвал энтузиазм во французском парламенте, а затем и во всем мире. Однако, хотя дагерротип мог создавать очень детальные изображения, с них нельзя было сделать реплику.

Современник Дагера, Уильям Генри Фокс Талбот, также работал над улучшением фотографических изображений в 1830-х годах и сделал первый негатив, через который свет мог высвечиваться на фотографической бумаге и создавать позитив. Похожие достижения начали быстро находить место, и постепенно камеры стали способны даже снимать движущиеся объекты, а время экспозиции — сокращаться. Фото лошади, сделанное в 1877 году, положило конец давним дебатам на тему того, отрываются ли все четыре ноги лошади от земли во время галопа (да). Поэтому в следующий раз, когда вы достанете свой смартфон, чтобы сделать снимок, на секунду задумайтесь о веках инноваций, которые позволили этому снимку родиться.

Создать инфраструктуру для поддержки промышленной революции было не так легко. Спрос на металлы, в том числе железо, подстрекал промышленность придумывать более эффективные методы добычи и транспортировки сырья.

В течение нескольких десятилетий железодобывающие компании поставляли большое количество железа фабрикам и производственным компаниям. Для получения дешевого металла горнодобывающие компании поставляли больше чугуна, нежели кованого железа. Кроме того, люди стали использовать металлургию или просто исследовать физические свойства материалов в промышленных условиях.

Массовая добыча железа позволила механизировать другие изобретения промышленной революции. Без металлургической промышленности не развились бы железные дороги, паровозы, мог произойти застой в развитии транспорта и других отраслей.

Разностные и аналитические машины

Читайте также:  Три педагогические методики – большая тройка

У многих из нас фраза «отложите ваши калькуляторы на время экзамена» всегда будет вызывать беспокойство, но такие экзамены без калькуляторов наглядно демонстрируют, какой была жизнь Чарльза Бэббиджа. Английский изобретатель и математик родился в 1791 году, со временем его задачей стало изучение математических таблиц в поисках ошибок. Такие таблицы, как правило, использовались в астрономии, банковском деле и инженерии, и, поскольку создавались от руки, часто содержали ошибки. Бэббидж задумал создать калькулятор и в конечном итоге разработал несколько моделей.

Конечно, у Бэббиджа не могло быть современных компьютерных компонентов вроде транзисторов, поэтому его вычислительные машины были сугубо механическими. Они были удивительно большими, сложными и их было трудно построить (ни одна из машин Бэббиджа не появилась при его жизни). Например, разностная машина «номер один» могла решать полиномы, но ее конструкция состояла из 25 000 отдельных частей общим весом в 15 тонн. Разностная машина «номер два» была разработана в период с 1847 по 1849 год и была более элегантной, наряду с сопоставимой мощностью и в три раза меньшим весом.

Была и другая конструкция, благодаря которой Бэббидж получил звание отца современной вычислительной техники, по мнению некоторых людей. В 1834 году Бэббидж решил создать машину, которую можно было бы запрограммировать. Как и современные компьютеры, машина Бэббиджа могла хранить данные для последующего использования в других вычислениях и выполнять логические операции типа if-then. Бэббидж не особо занимался разработкой конструкции аналитической машины, как в случае с разностными машинами, но чтобы представлять грандиозность первой, нужно знать, что она была настолько массивной, что ей нужен был паровой двигатель для работы.

Изобретения типа лампочки занимают очень много страниц в книге истории, но мы уверены, что любой практикующий хирург назвал бы анестезию лучшим продуктом промышленной революции. До ее изобретения исправление любого недуга было, пожалуй, более болезненным, чем сам недуг. Одна из самых больших проблем, связанных с удалением зуба или конечности, заключалась в удержании пациента в расслабленном состоянии зачастую с помощью алкоголя и опиума. Сегодня, конечно, мы все можем поблагодарить анестезию за то, что мало кто из нас может вспомнить болезненные ощущения от операции вообще.

Закись азота и эфир были обнаружены в начале 1800-х годов, но оба средства не нашли особого практического применения, кроме бесполезного одурманивания. Закись азота вообще была более известна как веселящий газ и использовалась для развлечения аудитории. Во время одной из таких демонстраций молодой стоматолог Хорас Уэллс увидел, как некто вдохнул газ и повредил ногу. Когда мужчина вернулся на свое место, Уэллс спросил, было ли больно пострадавшему, и услышал в ответ, что нет. После этого стоматолог решил использовать веселящий газ в своей работе, причем первым подопытным вызвался быть сам. На следующий день Уэллс и Гарднер Колтон, организатор шоу, уже испытали веселящий газ в офисе Уэллса. Газ действовал замечательно.

Вскоре после этого испытали и эфир в качестве анестезии при длительных операций, хотя кто на самом деле стоял за привлечением этого средства, так доподлинно и неизвестно.

Джеймс Уатт, шотландский инженер, не разработал паровой двигатель, но ему удалось сделать более эффективную версию такового в 1760-х годах путем добавления отдельного конденсатора. Это навсегда изменило горнодобывающую промышленность.

Изначально некоторые изобретатели использовали паровой двигатель для выкачки и удаления воды из шахт, что давало улучшенный доступ к ресурсам. По мере того как эти двигатели приобретали популярность, инженеры задавались вопросом, как их можно улучшить. Версия парового двигателя Уатта не нуждалась в охлаждении после каждого удара, которым сопровождалась добыча ресурсов в то время.

Другие же задавались вопросом: что, если вместо того, чтобы транспортировать сырье, товары и людей на лошади, задействовать машину на паровой тяге? Эти мысли вдохновили изобретателей на исследование потенциала паровых двигателей за пределами горнодобывающего мира. Модификация парового двигателя Уатта привела к другим разработкам промышленной революции, включая первые паровозы и суда на паровой тяге.

Через электрическую систему сетей телеграф мог передавать сообщения из одного места в другое на большие расстояния. Получатель сообщения должен был интерпретировать маркировку, произведенную машиной, с помощью азбуки Морзе.

Первое сообщение было отправлено в 1844 году Сэмюэлем Морзе, изобретателем телеграфа, и оно точно передает его волнение. Он передал «Что творит Господь?» с помощью своей новой системы, намекая на то, что обнаружил нечто крупное. Так и было. Телеграф Морзе позволил людям общаться практически мгновенно на большом расстоянии.

Информация, передаваемая с помощью телеграфных линий, также серьезно поспособствовала развитию СМИ и позволила правительствам быстрее обмениваться информацией. Развитие телеграфа даже породило первую службу новостей, Associated Press. В конце концов, изобретение Морзе соединило Америку с Европой — и это было очень важно на то время.

Как и многие изобретения этой эпохи, пневматическая шина «стояла на плечах гигантов», вступая в новую волну изобретений. Таким образом, хотя часто изобретение этой важной вещи приписывают Джону Данлопу, до него в 1839 году Чарльз Гудиер запатентовал процесс вулканизации каучука.

До экспериментов Гудиера каучук был весьма новым продуктом с относительно небольшим спектром применения, но это, благодаря его свойствам, очень быстро изменилось. Вулканизация, в которой каучук укреплялся серой и свинцом, создавала более прочный материал, подходящий для производственного процесса.

В то время как каучуковые технологии быстро развивались, другие сопутствующие изобретения промышленной революции развивались намного медленнее. Несмотря на такие достижения, как педали и управляемые колеса, велосипеды оставались больше предметом любопытства, нежели практичным видом транспорта на протяжении большей части 19 века, поскольку были громоздкими, их рамы — тяжелыми, а колеса — жесткими и маломаневренными.

Данлоп, ветеринар по профессии, отметил все эти недостатки, когда наблюдал за тем, как его сын с трудом управляется с трехколесным велосипедом, и решил их исправить. Сначала он попытался завернуть садовый шланг в кольцо и обернуть его жидким каучуком. Этот вариант оказался значительно превосходящим уже существующие шины из кожи и укрепленной резины. Очень скоро Данлоп начал производить велосипедные шины с помощью компании W. Edlin and Co., а позже она стала Dunlop Rubber Company. Она быстро захватила рынок и значительно повысила производство велосипедов. Вскоре после этого Dunlop Rubber Company начала производство резиновых шин для другого продукта промышленной революции — автомобиля.

Не так давно живые выступления вообще были единственным способом прослушивания музыки. Томас Эдисон изменил это навсегда, разработав метод транскрибирования телеграфных сообщений, который привел его к идее фонографа. Идея проста, но прекрасна: записывающая игла выдавливает канавки, соответствующие звуковым волнам музыки или речи, во вращающемся цилиндре, покрытом оловом, а другая игла воспроизводит исходный звук на основе этих канавок.

В отличие от Бэббиджа и его десятилетних попыток увидеть свои проекты осуществленными, Эдисон поручил своему механику Джону Круэзи построить машину и спустя 30 часов получил в свои руки рабочий прототип. Но Эдисон не остановился на достигнутом. Его первые оловянные цилиндры могли воспроизвести музыку всего несколько раз, поэтому потом Эдисон заменил олово воском. К тому времени фонограф Эдисона уже не был единственным на рынке, а со временем люди начали отказываться от цилиндров Эдисона. Основной механизм сохранился и используется по сей день. Неплохо для случайного изобретения.

Дверной доводчик (англ. door closer) — механическое устройство, предназначенное для автоматического закрывания открытых дверей.

Еще в античном периоде появился прообраз современного доводчика. Уже тогда двери пытались закрывать с помощью камня, привязанного к веревке. В XIX веке появилась конструкция, схожая с современной петлей для маятниковых дверей, данная конструкция давала возможность открывать дверь в обе стороны и закрывать ее с помощью усилия пружины.

В советское время широко использовались пружины, которые устанавливались на дверь для ее закрытия.

Повсеместно известный сегодня дверной доводчик был разработан американцем Баунтом. Доводчик монтировался в верхней части дверного полотна, он действовал с помощью кривошипного механизма и поршня. Изменение скорости закрывания осуществлялось посредством масла. До сих пор многие производители используют данный принцип работы доводчика для двери.

История колеса, от его изобретения до его будущего

Колесо- самое гениальное изобретение нашей цивилизации: История создания

На протяжении многих веков человечество использует для изготовления различных керамических приспособлений глину. Вместе с тем, раньше в далекой истории практически в каждом доме стоял гончарный круг, колесо. Без него глина так и осталась бы просто природным материалом. Мы подумали, что именно гончарное колесо является той отправной точкой, с которой началась эволюция колеса. Что ж, давайте посмотрим на историю его создания и одновременно попробуем заглянуть в недалекое будущее.

С чего началось изобретение колеса?

Все исследователи сходятся во мнении, что первое колесо было изобретено в 3500 г. до нашей эры. Правда, это только приблизительная дата. Возможно, оно появилось и раньше. Но как бы оно там ни было, принято считать, что первое колесо появилось в Месопотамии, на территории современного Ирака. Вот только предназначалось оно не для транспортировки. Его использовали в бытовых целях. При этом примерно в 3200 г. до нашей эры начали появляться месопотамские колесницы. Какая же колесница без колес? Поэтому можно считать, что привычное в нашем понимании колесо было изобретено именно в тот период.

И все же стоит уточнить, что первые округлые предметы, которые отдаленно напоминают колесо, уходят корнями аж в палеолит. Это около 15-750 тыс. лет назад. Опять же точную дату никто из историков назвать не может.

Давным-давно для перемещения громоздких грузов на относительно большие расстояния использовались обычные бревна. На первый взгляд, революционный по тем временам способ, но у него был один существенный недостаток — требовалось подкладывать под бревна много каменных роликов, небольших колес. При этом они все время выскальзывали из-под бревен.

Но древние люди решили эту проблему — они соорудили специальную платформу из досок. Им удалось закрепить на ней ролики таким образом, что давящий сверху груз не выталкивал их из-под досок, а, наоборот, прижимал к земле.

Еще через 1500 лет наши предки додумались до следующей инновации — они оснастили колесо деревянными спицами. На такой шаг их подтолкнула военная необходимость. Не удивительно, что первыми, кто использовал колесо с деревянными спицами, были египтяне. Произошло это примерно в 2000 г. до нашей эры. Они применили его в своих знаменитых колесницах.

Читайте также:  Цитаты брюса ли – советы по саморазвитию

А вот идея заключить колеса в металлические обода и тем самым уберечь их от быстрого износа, принадлежит кельтам. В 1000 г. до нашей эры они оснастили такими усовершенствованными колесами свои колесницы.

Примечательно, что колеса, оснащенные спицами из дерева, оставались неизменными аж до начала 19 в. В то время изобретатель Ф. Бауэр запатентовал первые спицы, изготовленные из металла. Он просто взял длинную проволоку, продел ее много раз через обод колеса и закрепил на обоих концах ступицы. Классическим примером его изобретения является велосипедное колесо.

Следующим прорывом в эволюции колеса стало изобретение шины. Идея ее создания принадлежит У. Томпсону, свое изобретение он запатентовал в 1845 г. Однако, в 1888 г. его разработку усовершенствовал шотландский ветеринар Д. Данлоп. Для изготовления шин он использовал твердую резину.

Автомобильные колеса

Настало время поговорить про колеса для машин. Считается, что их изобрел К. Бенц в 1885 г. Он создал оригинальное транспортное средство под названием Benz Motorwagen, которое тут же запатентовал. Колеса этого автомобиля были из твердой резины. Машина напоминала трехколесный велосипед. К сожалению, до наших дней она не сохранилась.

Если же продолжать тему резины, то первыми, кто додумался использовать ее в автомобильных целях, стали Андре и Эдуард Мишлен. Кстати, они основали знаменитую фабрику по изготовлению шин. В 1910 г. Б. Гудрич стал добавлять в резину углерод, что стало бесспорной революцией в изготовлении шин.

Что же касается легендарной модели машин Ford T, то они комплектовались деревянными колесами, которые раньше использовались для транспортировки артиллерийских снарядов. Однако этому автомобилю не удалось поставить Америку на колеса. Данной цели достиг Д. Данлоп, который изобрел пневматические шины. При этом они сильно отличаются от тех, которыми комплектуются современные автомобили, так как они имели крайний малый срок службы — проехать на них можно было лишь 3,5 тыс. км, и то их требовалось постоянно латать после 80-90 км. пробега.

Как это парадоксально ни звучит, но следующим этапом в эволюции колеса стало изобретение диска. Как и многие другие вещи в истории, его появление было обусловлено более низкими производственными затратами. Обод может быть легко преобразован в прямую полосу металла, а сам диск так же быстро отштампован из металлического листа. Затем эти 2 элемента сваривали или скрепляли, и в итоге получалось очень легкое, жесткое и устойчивое к повреждениям колесо. Более того, оно было очень доступно.

В наше время существует 2 основных типа колеса, которыми комплектуются транспортные средства. В их производстве используются различные сплавы стали, благодаря чему они получаются более легкими и прочными, чем колеса, которые производились десятки лет назад. При этом сегодня производятся как литые колеса, так и оснащенные спицами.

Можно сколько угодно рассказывать о различиях между стальными и легкосплавными дисками, но многие автомобилисты уверяют, что последние легче первых. Конечно же, машины, которые укомплектованы литыми дисками, отличаются хорошей управляемостью и более долговечной тормозной системой. К тому же они выглядят боле привлекательно, чем стальные. Также следует учитывать, что легкосплавные диски стоят значительно дороже стальных.

Колеса из будущего

По большому счету, конструкция колеса получила свою завершенную форму, и каким образом его можно усовершенствовать, совершенно непонятно. Однако многие компании находятся в активном поиске новых идей и решений и регулярно представляют миру экзотические прототипы. Так, известная компания «Michelin» относительно недавно представила новаторскую концепцию Tweel.

В 2006 г. компания «Michelin» удивила всех бескамерным колесом. Оно не пневматическое, так как целиком и полностью состоит из резиновых протекторов. Они соединены с центром при помощи эластичных спиц. Последние повторяют все деформации колеса, отчего поглощаются удары. Представители компании «Michelin» утверждают, что даже лишенные воздуха шины Tweel обладают точно такой же грузоподъемностью, устойчивостью на бездорожье, как и их пневматические аналоги.

Несмотря на то, что шины Tweel имеют множество преимуществ, у них есть один большой недостаток. Автомобиль, укомплектованный ими, при разгоне более чем 80 км. в ч. начинает сильно вибрировать.

Безусловно, шины Tweel являются самой революционной технологией на сегодняшний день. Но они предназначены исключительно для электромобилей. При этом в активную систему Tweel входит двигатель, подвеска, коробка передач и трансмиссионный вал.

Выдающиеся изобретения промышленной революции

Будь то носки или что-нибудь из модных предметов одежды, именно достижения текстильной промышленности в период промышленной революции сделали возможными эти вещи для масс.

Прялка «Дженни», или прядильная машина Харгривса, внесла большой вклад в развитие этого процесса. После того как сырье — хлопок или шерсть — собирается, из него нужно сделать пряжу, и зачастую эта работа весьма кропотлива для людей.

Джеймс Харгривс решил этот вопрос. Принимая вызов британского Королевского общества искусств, Харгривс разработал устройство, которое намного перевыполнило требования конкурса, чтобы оно сплетало не менее шести пряж одновременно. Харгривс построил машину, которая выдавала восемь потоков одновременно, что резко повышало эффективность этой деятельности.

Устройство состояло из прялки, которая контролировала поток материала. На одном конце устройства находился вращающийся материал, а на другом нити собирались в пряжу из-под ручного колеса.

Откройте кухонный шкаф и точно обнаружите хоть одно полезное изобретение промышленной революции. Тот же период, который подарил нам паровой двигатель, изменил наш способ хранения еды.

После распространения Великобритании в другие части мира, изобретения начали подпитывать промышленную революцию с постоянной скоростью. К примеру, такой случай произошел с французским шеф-поваром и новатором по имени Николя Аппер. В поисках путей сохранения продуктов без потери вкуса и свежести Аппер регулярно экспериментировал с хранением еды в контейнерах. В конце концов он пришел к выводу, что хранение еды, сопряженное с сушкой или солью, не приводит к улучшению вкусовых качеств, а совсем наоборот.

Аппер подумал, что хранение продуктов в контейнерах будет особенно полезным для моряков, страдающих от недоедания в море. Француз работал над техникой кипячения, которая заключалась в помещении еды в банку, уплотнения, а затем кипячения в воде для создания вакуумного уплотнения. Аппер достиг своей цели, разработав специальный автоклав для консервации в начале 1800-х годов. Основная концепция сохранилась до сих пор.

Многие изменившие мир изобретения появились именно в период промышленной революции. Камера не была одним из них. По сути, предшественник камеры, известный как камера-обскура, появился еще в конце 1500-х годов.

Однако сохранение снимков камеры долгое время было проблемой, особенно если у вас не было времени, чтобы отрисовать их. Затем пришел Никефор Ньепс. В 1820-х годах французу пришла в голову идея наложить мелованную бумагу, наполненную светочувствительными химическими веществами, на изображение, проецируемое камерой-обскурой. Спустя восемь часов появилась первая в мире фотография.

Понимая, что восемь часов — это слишком долгое время для позирования в режиме съемки семейного портрета, Ньепс объединил силы с Луи Дагером, чтобы улучшить свою конструкцию, и именно Дагер продолжал дело Ньепса после его смерти в 1833 году. Так называемый даггеротип сначала вызвал энтузиазм во французском парламенте, а затем и во всем мире. Однако, хотя дагерротип мог создавать очень детальные изображения, с них нельзя было сделать реплику.

Современник Дагера, Уильям Генри Фокс Талбот, также работал над улучшением фотографических изображений в 1830-х годах и сделал первый негатив, через который свет мог высвечиваться на фотографической бумаге и создавать позитив. Похожие достижения начали быстро находить место, и постепенно камеры стали способны даже снимать движущиеся объекты, а время экспозиции — сокращаться. Фото лошади, сделанное в 1877 году, положило конец давним дебатам на тему того, отрываются ли все четыре ноги лошади от земли во время галопа (да). Поэтому в следующий раз, когда вы достанете свой смартфон, чтобы сделать снимок, на секунду задумайтесь о веках инноваций, которые позволили этому снимку родиться.

Создать инфраструктуру для поддержки промышленной революции было не так легко. Спрос на металлы, в том числе железо, подстрекал промышленность придумывать более эффективные методы добычи и транспортировки сырья.

В течение нескольких десятилетий железодобывающие компании поставляли большое количество железа фабрикам и производственным компаниям. Для получения дешевого металла горнодобывающие компании поставляли больше чугуна, нежели кованого железа. Кроме того, люди стали использовать металлургию или просто исследовать физические свойства материалов в промышленных условиях.

Массовая добыча железа позволила механизировать другие изобретения промышленной революции. Без металлургической промышленности не развились бы железные дороги, паровозы, мог произойти застой в развитии транспорта и других отраслей.

Разностные и аналитические машины

У многих из нас фраза «отложите ваши калькуляторы на время экзамена» всегда будет вызывать беспокойство, но такие экзамены без калькуляторов наглядно демонстрируют, какой была жизнь Чарльза Бэббиджа. Английский изобретатель и математик родился в 1791 году, со временем его задачей стало изучение математических таблиц в поисках ошибок. Такие таблицы, как правило, использовались в астрономии, банковском деле и инженерии, и, поскольку создавались от руки, часто содержали ошибки. Бэббидж задумал создать калькулятор и в конечном итоге разработал несколько моделей.

Конечно, у Бэббиджа не могло быть современных компьютерных компонентов вроде транзисторов, поэтому его вычислительные машины были сугубо механическими. Они были удивительно большими, сложными и их было трудно построить (ни одна из машин Бэббиджа не появилась при его жизни). Например, разностная машина «номер один» могла решать полиномы, но ее конструкция состояла из 25 000 отдельных частей общим весом в 15 тонн. Разностная машина «номер два» была разработана в период с 1847 по 1849 год и была более элегантной, наряду с сопоставимой мощностью и в три раза меньшим весом.

Была и другая конструкция, благодаря которой Бэббидж получил звание отца современной вычислительной техники, по мнению некоторых людей. В 1834 году Бэббидж решил создать машину, которую можно было бы запрограммировать. Как и современные компьютеры, машина Бэббиджа могла хранить данные для последующего использования в других вычислениях и выполнять логические операции типа if-then. Бэббидж не особо занимался разработкой конструкции аналитической машины, как в случае с разностными машинами, но чтобы представлять грандиозность первой, нужно знать, что она была настолько массивной, что ей нужен был паровой двигатель для работы.

Читайте также:  Лучшие цитаты достоевского

Изобретения типа лампочки занимают очень много страниц в книге истории, но мы уверены, что любой практикующий хирург назвал бы анестезию лучшим продуктом промышленной революции. До ее изобретения исправление любого недуга было, пожалуй, более болезненным, чем сам недуг. Одна из самых больших проблем, связанных с удалением зуба или конечности, заключалась в удержании пациента в расслабленном состоянии зачастую с помощью алкоголя и опиума. Сегодня, конечно, мы все можем поблагодарить анестезию за то, что мало кто из нас может вспомнить болезненные ощущения от операции вообще.

Закись азота и эфир были обнаружены в начале 1800-х годов, но оба средства не нашли особого практического применения, кроме бесполезного одурманивания. Закись азота вообще была более известна как веселящий газ и использовалась для развлечения аудитории. Во время одной из таких демонстраций молодой стоматолог Хорас Уэллс увидел, как некто вдохнул газ и повредил ногу. Когда мужчина вернулся на свое место, Уэллс спросил, было ли больно пострадавшему, и услышал в ответ, что нет. После этого стоматолог решил использовать веселящий газ в своей работе, причем первым подопытным вызвался быть сам. На следующий день Уэллс и Гарднер Колтон, организатор шоу, уже испытали веселящий газ в офисе Уэллса. Газ действовал замечательно.

Вскоре после этого испытали и эфир в качестве анестезии при длительных операций, хотя кто на самом деле стоял за привлечением этого средства, так доподлинно и неизвестно.

Джеймс Уатт, шотландский инженер, не разработал паровой двигатель, но ему удалось сделать более эффективную версию такового в 1760-х годах путем добавления отдельного конденсатора. Это навсегда изменило горнодобывающую промышленность.

Изначально некоторые изобретатели использовали паровой двигатель для выкачки и удаления воды из шахт, что давало улучшенный доступ к ресурсам. По мере того как эти двигатели приобретали популярность, инженеры задавались вопросом, как их можно улучшить. Версия парового двигателя Уатта не нуждалась в охлаждении после каждого удара, которым сопровождалась добыча ресурсов в то время.

Другие же задавались вопросом: что, если вместо того, чтобы транспортировать сырье, товары и людей на лошади, задействовать машину на паровой тяге? Эти мысли вдохновили изобретателей на исследование потенциала паровых двигателей за пределами горнодобывающего мира. Модификация парового двигателя Уатта привела к другим разработкам промышленной революции, включая первые паровозы и суда на паровой тяге.

Через электрическую систему сетей телеграф мог передавать сообщения из одного места в другое на большие расстояния. Получатель сообщения должен был интерпретировать маркировку, произведенную машиной, с помощью азбуки Морзе.

Первое сообщение было отправлено в 1844 году Сэмюэлем Морзе, изобретателем телеграфа, и оно точно передает его волнение. Он передал «Что творит Господь?» с помощью своей новой системы, намекая на то, что обнаружил нечто крупное. Так и было. Телеграф Морзе позволил людям общаться практически мгновенно на большом расстоянии.

Информация, передаваемая с помощью телеграфных линий, также серьезно поспособствовала развитию СМИ и позволила правительствам быстрее обмениваться информацией. Развитие телеграфа даже породило первую службу новостей, Associated Press. В конце концов, изобретение Морзе соединило Америку с Европой — и это было очень важно на то время.

Как и многие изобретения этой эпохи, пневматическая шина «стояла на плечах гигантов», вступая в новую волну изобретений. Таким образом, хотя часто изобретение этой важной вещи приписывают Джону Данлопу, до него в 1839 году Чарльз Гудиер запатентовал процесс вулканизации каучука.

До экспериментов Гудиера каучук был весьма новым продуктом с относительно небольшим спектром применения, но это, благодаря его свойствам, очень быстро изменилось. Вулканизация, в которой каучук укреплялся серой и свинцом, создавала более прочный материал, подходящий для производственного процесса.

В то время как каучуковые технологии быстро развивались, другие сопутствующие изобретения промышленной революции развивались намного медленнее. Несмотря на такие достижения, как педали и управляемые колеса, велосипеды оставались больше предметом любопытства, нежели практичным видом транспорта на протяжении большей части 19 века, поскольку были громоздкими, их рамы — тяжелыми, а колеса — жесткими и маломаневренными.

Данлоп, ветеринар по профессии, отметил все эти недостатки, когда наблюдал за тем, как его сын с трудом управляется с трехколесным велосипедом, и решил их исправить. Сначала он попытался завернуть садовый шланг в кольцо и обернуть его жидким каучуком. Этот вариант оказался значительно превосходящим уже существующие шины из кожи и укрепленной резины. Очень скоро Данлоп начал производить велосипедные шины с помощью компании W. Edlin and Co., а позже она стала Dunlop Rubber Company. Она быстро захватила рынок и значительно повысила производство велосипедов. Вскоре после этого Dunlop Rubber Company начала производство резиновых шин для другого продукта промышленной революции — автомобиля.

Не так давно живые выступления вообще были единственным способом прослушивания музыки. Томас Эдисон изменил это навсегда, разработав метод транскрибирования телеграфных сообщений, который привел его к идее фонографа. Идея проста, но прекрасна: записывающая игла выдавливает канавки, соответствующие звуковым волнам музыки или речи, во вращающемся цилиндре, покрытом оловом, а другая игла воспроизводит исходный звук на основе этих канавок.

В отличие от Бэббиджа и его десятилетних попыток увидеть свои проекты осуществленными, Эдисон поручил своему механику Джону Круэзи построить машину и спустя 30 часов получил в свои руки рабочий прототип. Но Эдисон не остановился на достигнутом. Его первые оловянные цилиндры могли воспроизвести музыку всего несколько раз, поэтому потом Эдисон заменил олово воском. К тому времени фонограф Эдисона уже не был единственным на рынке, а со временем люди начали отказываться от цилиндров Эдисона. Основной механизм сохранился и используется по сей день. Неплохо для случайного изобретения.

Дверной доводчик (англ. door closer) — механическое устройство, предназначенное для автоматического закрывания открытых дверей.

Еще в античном периоде появился прообраз современного доводчика. Уже тогда двери пытались закрывать с помощью камня, привязанного к веревке. В XIX веке появилась конструкция, схожая с современной петлей для маятниковых дверей, данная конструкция давала возможность открывать дверь в обе стороны и закрывать ее с помощью усилия пружины.

В советское время широко использовались пружины, которые устанавливались на дверь для ее закрытия.

Повсеместно известный сегодня дверной доводчик был разработан американцем Баунтом. Доводчик монтировался в верхней части дверного полотна, он действовал с помощью кривошипного механизма и поршня. Изменение скорости закрывания осуществлялось посредством масла. До сих пор многие производители используют данный принцип работы доводчика для двери.

Хвастунишка

Популярные публикации

Последние комментарии

ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Первое колесо

Без чего, по Вашему мнению, невозможно представить автомобиля. Без двигателя? Верно. Без трансмиссии и подвески? Несомненно. Ну а самое главное без чего его нельзя представить — это без колес. Да, да, да. Раньше даже понятия не имели, что такое колесо. Изобретение простого, на первый взгляд, колеса раньше стало величайшим открытием, которое дало большой толчок в развитии механики и техники.

Согласно археологическим исследованиям первые древние колеса относятся к периоду 3500—1000 до н. э. и найдены в местах, где был довольно высок уровень цивилизации, где люди были знакомы с металлом, освоили выплавку из него различных металлических изделий. Так, в Месопотамии обработка металла достигла высочайшего уровня развития и дала толчок к появлению первых колесных повозок. Создание первых двух- и четырехколесных повозок относят к 3500 году до н. э., они были найдены в Месопотамии на месте, где был древний город Киш.

Предполагают, что прообразом колеса были бревна-катки, которые ложились под тяжелые каменные глыбы, лодки, стволы деревьев или другие тяжести, которые необходимо было перемещать на большие расстояния. Возможно тогда появились первые наблюдения за вращающимися телами и их свойствами. Со временем было замечено, что каток с более тонкой серединой, чем по краям, передвигался более равномерно, его меньше заносило в стороны. Благодаря таким наблюдениям катки стали обжигать в середине, делая ее тоньше, а края оставались без изменений. Сегодня такое приспособление называется «скат». Дальнейшие усовершенствования привели к тому, что от бревна осталось на концах два валика, а между ними — тонкая ось. Позже валики стали делать отдельно, а затем они жестко крепились с осью. Так появилось колесо и первая повозка.

Жесткое крепление колес с осью приводило к тому, что они вращались вместе с ней. Это приспособление было удобно при движении повозки по прямой дороге, на поворотах же, где они вращаются с разной скоростью, тяжело груженная повозка могла сломаться или перевернуться. Колеса вырезались из целого ствола дерева, отчего колеса и повозки были очень тяжелыми. Для передвижения в такие повозки стали запрягать животных. Повозка с такими колесами была найдена при раскопках в древнем индийском городе Махенджо-Даро. Чтобы уменьшить вес колеса, в нем начали делать вырезы, укрепляли поперечными скрепами для жесткости.

После того, как люди освоили металл и научились выплавлять различные металлические изделия, появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Это колесо было защищено от ударов о камни и вращалось во много раз быстрее. Огромным достижением стало изобретение колеса со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. Колеса при этом вращались независимо друг от друга. Для того, чтобы уменьшить трение колеса об ось, ее смазывали дегтем или жиром. Запрягая в повозки лошадей, увеличивалась скорость их передвижения.

Появление транспортных средств повлечет за собой строительство первых дорог и первых мостов. Помимо использования колеса, как транспортного средства, оно нашло применение и в других сферах жизни. Так, использование колеса в гончарном круге тоже относится к бронзовому веку. Водяное колесо использовали древние римляне еще в первом веке до нашей эры. Ровесницей железного века считают прялку, которую изобрели в Индии или другой стране Азии около 1000 лет до нашей эры. Ветряная мельница с колесом на вертикальной оси существовала в Персии уже в Х веке, в Европе она появилась в ХII веке, правда колесо крепилось на горизонтальный вал.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Ссылка на основную публикацию