Древние машины и механизмы. История редуктора: от древних времен до наших дней
История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

Текст книги "Техника: от древности до наших дней". Древние машины и механизмы


Древние изображения камнережущих машин и сложных инструментов

Я недавно делал перепост сообщения о том, что на Земле полно следов добычи полезных ископаемых в доисторическое время.Индустриально развитая цивилизация существует на Земле десятки тысяч лет

А сегодня наткнулся на ещё одну весьма интересную статью а блоге у Льва Худого, где он приводит древние изображения машин и механизмов.

"Это музейные экспонаты - древние кадильницы из Коста Рика или Никарагуа:

Первый из Metropolitan Museum - The Michael C. Rockefeller Memorial Collection. 10-12 вв, Керамика, пигмент. Высота 59 см. http://www.prehispanicpottery.com/costarica.htm,http://s8int.com/WordPress/2013/10/19/no-your-dinosaurs-who-knows-for-certain-what-dinosaurs-actually-looked-like-nobodyexcept-perhaps-the-eyewitnesses-responsible-for-the-ancient-dinosaur-art-at-the-peabody/

Второй (который справа) из музея искусств в Сан-Франциско. Официальная датировка: 6-11 век, глина У этого явно режущие колеса не столько эстетичны, сколько технологичны с осью вращения, пазами, отверстиями и ребрами жесткости.Только Лев Худой сравнивает их с танками и тракторами, а на самом деле сравнивать нужно вот с этим.

Только сейчас у наших экскаваторов один ротор, а у тех было несколько. Хвост - это траспортёр для погрузки породы, лапы у наших тоже есть.

Остальные примеры из статьли Льва Худого тоже весьма показательны;

"Это при том что древние цивилизации Америки не знали колеса! И железа! Они делали эти колеса из глины и мозгов современных ученых верящих в свои собственные лжи!Есть еще такие звери, пока не выяснил точно откуда:

А вот еще одна кадильница из Коста-Рики, Музей золота, Bogotá, Colombia. Керамика, 800-1200 г.г. . 25 см в высоту:Источникиhttp://www.kandaki.com/BP-Index.php?st=c&cat=Antique&cti=Americahttp://collections.quaibranly.fr/#835fcf1a-9a81-42c5-b8a5-accfbba04946Примечание Д.М.: То, что рабочие в гермошлемах подтверждает мою версию о том, что представителям цивилизации-захватчика не подходят физические условия для нахождения на поверхности планеты, в том числе состав атмосферы. Видимо поэтому в начале они предприняли попытку провести терраформинг с помощью серии планетарных катастроф, чтобы изменить условия среды на планете, а потом просто вывели себе живых рабов из выживших людей, то бишь нас.

Тула — древняя столица тольтеков, одной из главных доколумбовых культур Месоамерики. Наиболее известным из сохранившихся сооружений является "Пирамида Утренней Звезды" (также Храм Кетцалькоатля, Храм Тлауискальпантекутли, или Храм Б), на платформе которой стоит группа из пятиметровых человекоподобных "роботов" или "атлантов", нёсших когда-то крышу храма:

mylnikovdm.livejournal.com

от древних времен до наших дней

История редуктора: от древних времен до наших дней

 

Легенда об изобретении Архимедом многоступенчатого редуктора и червячной передачи – механизмов, примененных для перемещения корабля «силой одного человека», появилась еще в античные времена. Такой механизм, как полиспаст с достаточным числом блоков, был описан задолго до Архимеда и вполне мог им использоваться для перемещения триер, весивших более сотни тонн. То же относится и к многоступенчатым зубчатым передачам. Однако многоступенчатые редукторы не нашли (да и не могли найти) широкого применения в античности, когда главным источником энергии была сила людей и животных, которые в принципе не могли развивать больших мощностей и скоростей. Древние греки и римляне в основном довольствовались такими нехитрыми механизмами, как одиночный блок и ворот, просто потому, что большего им и не требовалось.

 

Античность

 

Первое применение зубчатых передач началось несколько тысячелетий назад. В Древнем Египте на берегах Нила для орошения плодородных земель уже использовались оросительные устройства, состоявшие из деревянной зубчатой передачи и колеса с большим числом ковшей. Такое устройство приводилось в действие быком. Вода поднималась на более высокий уровень и по каналам доставлялась к потребителю.

 

Первоначально зубчатые колеса изготовлялись ремесленниками и имели самую простую форму. Вместо зубьев применяли деревянные цилиндрические или прямоугольные пальцы, которые устанавливали по периферии деревянных ободьев.

 

Для откачки воды из шахт или подъема воды для орошения в древности использовались как архимедовы винты, так и водочерпальные колеса. Это устройство – «архимедов винт» – состояло из наклонной деревянной трубы, погруженной одним концом в воду, подлежащую откачке. Внутри трубы была укреплена винтовая переборка. «Улитка» вращалась мускульной силой рабов или животных. Вода выливалась из верхнего конца трубы. Использовался «архимедов винт» и для откачки воды из трюмов больших грузовых судов. Сами по себе нехитрые механизмы, тем не менее, они означали гигантский технологический прорыв человечества […].

 

В книге Герона Александрийского «Механика», дошедшей до нас полностью лишь в арабском переводе, Герон подробно рассматривает простые механизмы (ворот, рычаг, блок, клин, винт), зубчатые передачи и другие более сложные механизмы. «Механика» Герона являлась своеобразной энциклопедией античной техники. По-настоящему полезным было следующее изобретение Герона. Герон изобрел механизм, названный им годометром (измерителем пути). В настоящее время такие приборы называются в зависимости от назначения спидометрами и таксометрами. Годометр Герона состоял из системы зубчатых колес, приводившихся в движение при езде повозки. Пройденный путь фиксировался стрелками на циферблате с делениями. Усовершенствовав водяные часы (клепсидру), известные в Греции с V века до н. э., древнеримский изобретатель Витрувий в I веке до н. э. присоединил к клепсидре механизм, где зубчатое колесо, приводимое в движение поплавком, передвигало стрелки на циферблате. Это был один из первых примеров создания привода с постоянной заданной скоростью вращения. Однако в конструкции древних часов входили зубчатые колеса, но регулирование их движения, т. е. измерение времени, производилось скоростью истечения воды. Поэтому отличительным признаком клепсидры служат не сами зубчатые колеса и не гири как движущая сила, а именно течение воды. Древними римлянами в это же время была изобретена и широко начала использоваться мельница на водяном колесе, в которой применялись зубчатые передачи. Витрувий описывает большое лопастное колесо, которое приводилось в движение водой с помощью двух поставленных под углом зубчатых колес. Это колесо и вращало жернова, на которых размалывалось зерно.

 

А вот найденный в 1901 году археологами на затонувшем судне античный астрономический прибор, известный как «компьютер Антикиферы», изготовленный из бронзы, служил для определения положения Луны и Солнца. Это оказался очень сложный прибор, состоящий из десятков зубчатых колес. Механизм загадочного артефакта сложнее любого другого устройства, относящегося к древнегреческой культуре. В нем применены дифференциальная передача (считалось, что она была изобретена не ранее XVI века), бронзовые шестерни, циферблаты со стрелками. При этом уровень механической обработки деталей (их размеры и сложность изготовления) сравним с тем, что был достигнут в производстве механических часов XVII века. Изготовленный в I веке до н.э., этот древний «компьютер» предвосхитил и массовое появление астролябий и механизмов на основе зубчатых колес (первых редукторов) в Западной Европе в Средние века, и создание механических арифмометров в XX веке. Несомненно, это меняет наши представления об уровне развития античной цивилизации и о влиянии технологий на ход исторического развития. Чем же является «компьютер Антикиферы» - результатом технической эволюции некой исчезнувшей «цивилизации Атлантиды» или прорывом античного духа, преобразившего косную материю в упорядоченный механизм?

 

Сама по себе идея механической передачи восходит к идее колеса. Простейшая колесная передача работает следующим образом. Пусть два колеса с параллельными осями вращения плотно соприкасаются своими ободьями. Если одно из колес начинает вращаться (его называют ведущим), то благодаря трению между ободьями начнет вращаться и другое (ведомое). Причем пути, проходимые точками, лежащими на их ободьях, равны. Большее колесо будет делать, по сравнению со связанным с ним меньшим, во столько же раз меньше оборотов, во сколько раз его диаметр превышает диаметр последнего. Если ведомым будет меньшее колесо, мы потеряем на выходе в скорости, но зато крутящий момент этой передачи увеличится в два раза. Эта передача удобна там, где требуется «усилить движение» (например, при подъеме тяжестей). Таким образом, применяя систему из двух колес разного диаметра, можно не только передавать, но и преобразовывать движение. В реальной практике передаточные колеса с гладким ободом почти не используются, так как сцепления между ними недостаточно жесткие и колеса проскальзывают. Этот недостаток античными изобретателями был устранен - вместо гладких колес начали использовать зубчатые. Так и появились первые редукторы. Но широкое распространение они получили значительно позже.

 

Средние века

 

Леонардо Да Винчи: «Тот, кто порицает высшую точность математики, кормится за счет путаницы и никогда не отступится от уловок софистических наук, порождающих бесконечную болтовню».

 

В это время появляются новые источники энергии для нужд ремесел и промышленности. Соответственно, возникает необходимость преобразовывать параметры вращательного движения. Эпоха Возрождения была своеобразным историческим итогом, воплотившим лучшие достижения тысячи лет европейского и арабского Средневековья.

 

Гений эпохи Возрождения, Леонардо Да Винчи, оставил потомкам множество записей, чертежей и даже действующих моделей различных механизмов, использующих колесные зубчатые передачи. В Средние века существовали только два механических двигателя - ветряной и водяной. Леонардо одним из первых в полную силу заставил служить людям еще одну энергию – потенциальную энергию упругости. Именно эти источники энергии и служили основой устройств и механизмов, спроектированных Леонардо. Это и шагомер, и механическая пила с вертикальным полотном. Токарный станок с педальным приводом он снабдил массивным маховым колесом, которое обеспечивало равномерное вращение. Печатный станок Леонардо дополнил устройством для автоматической подачи листов бумаги – так появился прототип современного принтера с автоподачей бумаги. Механику Леонардо не зря называл «раем математических наук», именно в этой области разум гения взмывал в неведомые и беспредельные высшие сферы творчества.

 

В наследии Леонардо оказались представлены (правда, невостребованные при жизни гения) весьма сложные и разнообразные варианты зубчатых передач, начиная от простейшей, так называемой цевочной, где зубьями колес служат цилиндрические шпеньки, до весьма сложной глобоидной червячной, в которой поверхность ведущего элемента (винта или червяка) имеет вогнутую форму и охватывает ведомую шестерню под большим углом. Леонардо начертил эскизы устройств для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Он сконструировал коническую и спиральную передачи, придумал роликовую цепь, которая и сегодня применяется в велосипедах, мотоциклах и множестве других механизмов. Конструирование сложных машин и их элементов привело Леонардо к созданию основ теории передаточных механизмов - пространственных и плоских зубчатых зацеплений, передач с гибкими звеньями и с переменными скоростями вращения. Оно послужило фундаментом, на котором спустя века выросла классическая инженерная механика, обретшая строгую математическую форму только в Новое время, когда индустриализация Европы востребовала все накопленное цивилизацией научное наследие. Еще одно значение Леонардо – он был реалистом, одним из предтеч классической науки, который своим появлением ознаменовал отказ передовой мысли Европы от мистических соблазнов и пустых поисков алхимии: «О, искатели вечного движения, сколько пустых проектов создали вы в подобных поисках! Прочь идите вместе с делателями золота!»

 

Новое время

 

Промышленная революция ознаменовалась переходом от деревянных передач к металлическим. Ветряные и водяные движители уже могли создавать усилия, которые не выдерживали деревянные детали. Поиск новых источников энергии и создание механизмов, способных заменить ручной труд, явились одним из основных факторов промышленной революции. Только во Франции к началу 18 века имелось 80 тыс. мукомольных мельниц, 15 тыс. мельниц, используемых в промышленных целях, и 500 мельниц для измельчения железной руды. По сравнению со Средними веками, передаточные механизмы начали использоваться очень широко. От мельниц с помощью зубчатых и ременных передач приводились в движение токарные станки, сверлильные станки, роликовые станки для получения металлических листов и ротационные резаки для их разрезания, вентиляторы для шахт, шахтные подъемники и насосы для шахт с цепным приводом. Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное с целью приведения в действие ударных устройств средневековые мастера стали применять кулачковый и кривошипный механизмы. Таким образом, механизированные фабрики Европы Нового времени в результате промышленной революции заменили ручной труд машинами, а также сконцентрировали большие мощности на относительно небольших площадях. Однако передаточные механизмы были в 17-18 веках достаточно громоздкими и неэффективными. Именно в это время ученые-механики начали разрабатывать классическую теорию зацепления профилей зубьев (Ф.Делахир, М.Камус, Л.Эйлер).

 

С появлением паровой машины возникла необходимость в передаче еще больших мощностей. Соответственно, потребовалось конструировать металлические редукторы. К 1850 году ткацкие станки с механическим приводом были уже втрое производительнее ручных станков. Более дешевая энергия дала возможность повысить быстродействие станков, и это укрепило их экономическое преимущество. Паровой двигатель был достаточно мощным, чтобы приводить в движение несколько текстильных станков, и соответствующие станки приходилось размещать вокруг двигателя. Паровой двигатель также сделал возможным размещение производств не только у воды, а там, где были уголь, рабочие руки, рынки сбыта и транспорт. Новое время проводило и селекцию самых оптимальных конструкций зубчатых передач – тиражироваться начинали именно те, что давали максимальный экономический эффект. К середине 19 века, по-видимому, следует отнести появление первых серийных редукторов. Ну а появление во второй половине 19 века электрического привода, бензиновых и дизельных двигателей означало разработку редукторов с заданными параметрами. Зубчатые механизмы предназначались для передачи вращательного движения от высокооборотных двигателей и преобразования (снижения) его параметров. Даже самые первые электродвигатели и ДВС обладали скоростью и моментом, как правило, не подходящим для использования в технологическом процессе.

Это сегодня трудно найти такую машину, в которой нет зубчатого механизма. Они применяются практически во всех машинах, во всех разновидностях технологического оборудования. Но, как мы видим, зубчатые передачи прошли многовековой путь развития. […].

 

 

www.obo-rt.ru

 

Оборудование Разработки ТехнологииАвтор: Андрей Соловов

 

 

fam-drive.ru

Удивительные машины и механизмы: описания и видео

Мы живем в индустриальный век и считаем, что положили начало эре машин, ведь относительно недавно появились автомобили и самолеты, компьютеры и роботы. Однако в предыдущих столетиях ученые не менее активно работали над различными механизмами, которые в основном несли какую-либо практическую пользу или были призваны усовершенствовать решение повседневных проблем. Причем некоторые удивительные машины и механизмы до сих пор потрясают наше воображение.

Герона, как его назвали современники «меканикос», относят к величайшим инженерам за всю историю человечества. К сожалению, ни одно из его изобретений не сохранилось, а многие из трактатов безвозвратно утеряны. До наших дней дошли лишь немногочисленные копии свитков Герона.

Герон Александрийский

Древние изобретения

Первая эпоха машин стала зарождаться 2 тыс. лет назад в удивительном мире древних греков ‒ во времена расцвета искусства, философии и науки. Уже тогда ученые работали над разными механизмами. «Mechane» c древнегреческого языка означает различные хитроумные изобретения. Первоначально оно обозначало название устройств, позволяющих что-либо поднимать и опускать, например, актеров в греческих театрах. Далее появились метательные устройства, которые применялись в качестве военной техники.

Собственную эру механизации открыл выдающийся греческий математик и механик – Герон Александрийский, который жил во второй половине I века. Своими изобретениями древний ученый положил начало промышленной революции.

Он придумал механизм, который автоматически открывал двери в храмах. В те времена не было единой религии, поэтому уникальное устройство в первую очередь было изобретено для привлечения прихожан к тому или иному храму. Пока жрец проводил различные ритуальные подношения на специальном жертвенном алтаре, расположенном перед большими закрытыми воротами храма, под землей работало сложное устройство. В результате двери медленно открывались прямо перед глазами изумленной публики и считалось, что боги довольны и приняли подношение. Финал открывая дверей сопровождался торжественный звуком фанфар. Конечно, для обычного человека это было настоящее чудо.

В числе выдающихся творений Герона автомат для продажи святой воды, пожарный насос, водяной орган и волшебный фонтан, бивший без использования внешнего источника воды. Среди театральных изобретений был полностью механизированный театр кукол-марионеток с двигающимися декорациями, а также со звуковыми и световыми эффектами.

Он также стал создателем первой паровой турбины, представляющей собой сферу, вращаемую вокруг своей оси силой струй водяного пара, выбрасываемого под давлением.

Об этой конструкции, а также об способах изготовления более 70 устройств, он писал в своей работе «Пневматика». Это были механизмы, работающие на воздухе, паре, воде под давлением, конструкции для подъема тяжелых грузов и используемые в военных целях, измерительные устройства (одометр, диоптр) и первые программируемые машины. Получается, что зарождение механических знаний началось еще в глубокой древности и мир был намного современнее, чем можно было бы подумать.

Механические чудеса прошлых столетий

Расцвет механики как науки произошел в век бурного развития математического естествознания. Именно с XVII столетия начали сформировываться основные законы классической механики. С наступлением средних веков работа человеческой фантазии не остановилась. Немало гениев изобретали механических кукол, нередко музыкальных, которые подражали движениям людей. Создание самостоятельно движущейся куклы могло занимать несколько лет, поэтому изобретение обычно спонсировали представители элиты и высшего сословия. Изобретатели же стремились оживить искусственного человека силой достижений механики и человеческого разума.

Механические куклы

Настоящим произведением механического искусства можно считать и творения мастеров викторианской эпохи. Причем все они создавались без применения привычных нам современных технологий.

По обнаруженным эскизам специалист по изобретениям Марио Таддеи уже в наше время сделал полностью функциональную копию робота Леонардо.

Гениальный изобретатель

Гениальный художник, ученый и изобретатель Леонардо да Винчи славится своими механизмами, на многие столетия опережающими его время. В конце XV века он разрабатывал человекоподобный механизм, одетый в металлические рыцарские доспехи. Благодаря сложному механизму средневековый робот мог бы имитировать человеческие движения – садиться, вставать, двигать конечностями и шеей, открывать и закрывать рот. В дальнейшем итальянский художник разрабатывал чертежи механических животных для развлечения монархов и элиты. Так, в честь короля Франциска I был создан механический лев.

Механический лев Леонардо да Винчи

При приветствии монарха лев сошел со своего места, его грудь раскрылась, а в ней оказалось множество лилий, которые считались символом Франции.

Деревянный жук

В середине XVI ст. английский математик и астролог Джон Ди создал удивительный деревянный механизм в виде насекомого. Жук, который действительно мог летать, был запущен в зал во время театрального представления. В результате зрители были шокированы увиденным, а создателя сразу заподозрили в использовании черной магии. До конца жизни Джона Ди преследовала слава чародея и чернокнижника.

Автоматические механические дети

Во второй половине XVIII века талантливый швейцарец – часовщик Пьер Жаке Дро, изобрел трёх автоматонов, которые выполняли разные задачи. Каждая кукла запрограммирована выполнять определенные действия и является высшей степенью мастерства.

  • Рисовальщик – симпатичный мальчик, который с помощью настоящего карандаша может нарисовать портреты двух французских королей и Марии-Антуанетты, собаку или купидона в повозке, запряженной бабочкой.
  • Музыкант – это прекрасная хрупкая девушка, красиво играющая на клавесине. Она не только нажимает всеми десятью пальчиками на клавиши, но и имитирует дыхание посредством движения грудной клетки, а также способна переводить взгляд. Выступление завершается реверансом исполнительницы.
  • Писатель – самый сложный механизм, состоящий из 4 тыс. деталей, также сделан в виде мальчика, который, используя настоящее перо и чернила, пишет любой выбранный текст, состоящий из 40 букв, располагающихся в 3-х строчках.

Самое удивительно, что и сегодня человекоподобные куклы, как и почти 250 лет назад, остаются в прекрасном рабочем состоянии.

Удивительные жакемары

Помимо удивительных «автоматонов», стремительно развивалось и часовое ремесло. Особенно заслуживают внимание сложные механические часы с жакемарами. Движущиеся фигурки людей и животных на циферблате наручных хронометров были неотделимы от механизма для индикации времени с помощью звуковых тональностей – репетира, отбивающего временные промежутки при нажатии на кнопку. Впервые фигуры мужчины и женщины из бронзы появились на башне во французском городке Диджон.

Удивительные жакемары

Создатель бронзовой четы, которые каждый час оповещают окрестности внушительным звоном, ударяя молоточком в колокол, стал искусный мастер Жакемар. Его имя и стало названием изобретения, копируемого в дальнейшем по всему миру.

Механизмы XXI века

В наши дни, несмотря на повсеместное внедрение инновационных технологий, волшебный механизированный мир продолжает развиваться.

Фантастические машины

На западе Франции расположился удивительный город Нант, в котором с 2007 года происходят настоящие чудеса и живут фантастические животные из придуманных миров Жюли Верна и механической Вселенной Леонардо да Винчи. Создатели уникальных устройств ‒ изобретатели Ф. Деларозьер и П. Орефис, которые организовали огромный, амбициозный культурно-туристический проект «Машины острова Нант». Гигантские механические скульптуры из стали и дерева, над созданием которых трудятся лучшие инженеры, техники, скульпторы, сварщики, плотники, ежегодно привлекают сотни тысяч туристов. В мастерской, занимающей 3 тыс. м², «рождаются» все новые и новые творения в стиле стимпанк.

Стимпанк – это направление научной фантастики, подразумевающее альтернативный вариант развития человечества, где механика и технологии паровых машин достигли высочайшего развития.

Фантастические «Машины острова Нант»

Парк технических аттракционов, включает:

  • карусель «Морские миры» ‒ конструкция, имеющая 3 уровня и более трех десятков скульптур, олицетворяющих морских обитателей. Это огромные крабы и кальмары, глубоководные светящиеся рыбы и скат, летучие рыбы и медузы, а также батискаф, исследовательский аппарат, лодки и другие объекты. Одновременно покататься на карусели может 300 человек;
  • дерево цапель – это огромное чудо-дерево из стали и живых растений, на котором царственно восседают 2 цапли. Посетители могут прогуляться по ветвям дерева, вокруг которого описывают круги гигантские птицы. Сейчас проект на этапе разработки, но вскоре полетать на цаплях смогут все желающие;
  • Машинная галерея, где можно своими глазами увидеть процесс создания удивительных машин, которые во время экскурсии приводятся в движение с помощью элементов управления, находящихся в «салоне». Здесь иллюстрируется весь процесс создания роботизированных творений от первых набросков до полностью функционирующих устройств.

Огромный искусственный слон оставался выдумкой более 100 лет, ведь он реализован из книги Ж. Верна «Паровой дом».

Стимпанк-слон

Но самое главное представление – это великий слон, высота которого составляет 12 м, длина – 21 м, а вес более 48 т. Он выполнен из древесины в сочетание со стальным скелетом, оснащенным десятками гидравлических, пневматических и газовых цилиндров. В гидросистеме циркулирует – 2 тыс. л масла. Слон прогуливается со скоростью 1-3 км/ч, а его полсотни пассажиров, которые с комфортом располагаются в крытом зале внутри машины, могут любоваться панорамой города. «Животное» топает ногами, хлопает ушами и постоянно издает реалистичные звуки, а прохожих обливает водой, разбрызгиваемой из длинного хобота.

С точки зрения способностей передвижения и принятия простых решений кинетические машины Тео Янсена почти обладают характеристиками живых организмов. Современный изобретать строит все новые и новые удивительные механизмы, а интересные видео о его достижениях постоянно появляются в интернете.

Пляжные звери

Креативный нидерландский конструктор Тео Янсен создает удивительные кинетические скульпторы, которые бродят по дюнам как настоящие живые существа. В течение последних 25 лет ветряные монстры были неоднократно замечены на песчаных пляжах, каждый раз производя неизгладимое впечатление на отдыхающих.

Машины из пластиковых труб, бутылок, полиэтиленовой пленки, скотча и других материалов, больше похожи на скелеты живых существ, живших еще в доисторическую эпоху. Они передвигаются практически без источника энергии, не считая легкого дуновения ветра. Некоторые модели способны передвигаться и в полный штиль, так как имеют специальные камеры с воздухом, которые служат резервом движущей энергии. Достаточно хрупкие «существа» способны не только самостоятельно ходить, но и реагировать на изменения окружающей среды, например, распознавать тип грунта и воду или огибать препятствия. На одно изобретение выдающийся скульптор тратит не менее 9 месяцев. Каждый раз он старается усовершенствовать свои творения, преследуя цель создать целые стада кинетических полностью автономных «животных».

qwizz.ru

Читать книгу Техника: от древности до наших дней Александр Ханников : онлайн чтение

Александр Александрович ХанниковТехника: от древности до наших дней

Введение

В наше время человек с самого рождения человек попадает в мир техники. Нас окружают различные машины, приборы, механизмы. К этому мы уже так привыкли, что не замечаем, что техника всегда рядом с нами и в любой момент готова к нашим услугам. Многие выдающиеся достижения техники, которые теперь воспринимаются как обыденный факт повседневной жизни, не так давно представлялись настоящим чудом. Полеты в космос, телевидение, радио, автомобили и другие современные достижения науки и техники перестали нас удивлять.

Однако нельзя забывать, что эти достижения возникли не сразу, а стали возможны благодаря творчеству и созидательной деятельности многих поколений людей. В разные исторические времена человек постепенно познавал закон природы, делал различные изобретения, боролся за новые технические идеи. Роль техники не сводится только к тому, чтобы обслуживать людей в быту. Люди могут жить, если они питаются, одеваются, имеют жилища. Материальные блага, которыми мы пользуемся, необходимо производить. Но создавать требуемые вещи возможно лишь при помощи определенных орудий труда, используя при этом предметы и силы природы. Производство может осуществляться только в результате труда человека, одновременно и труд является непременным условием существования самого человека. Труд является вечным естественным условием жизни людей. Для того чтобы процесс труда мог совершаться, необходимы предметы труда, средства труда, которые древние люди поначалу брали у природы или использовали переработанные ранее вещества как сырой материал и полуфабрикаты, чтобы создать необходимые материальные блага.

Орудия труда совершенствовались тысячелетиями. В начальный период развития техники орудием труда был грубо обработанный камень, потом ручное рубило. Затем появились огонь, лук; люди стали обрабатывать почву; появилось колесо, железо, паровая машина, электричество, космический корабль. В этот перечень можно включить множество изобретений и открытий человеческой творческой мысли. Окружающий нас современный мир, стал неузнаваем – очень многое люди изменили за тысячи лет с помощью орудий труда. Они сумели покорить природу и заставить служить ее на помощь человечеству.

Стремителен темп нашей жизни, и порой некогда задуматься над тем, что все, что нас окружает, любая мелочь облегчающая нашу повседневную жизнь, должен был кто-то создать, изобрести, приспособить для пользования. Имена создателей художественных или музыкальных произведений известны многим, но изобретателей в области техники, к сожалению, знают немногие, часто имена творцов технических усовершенствований остаются неизвестны. Мы настолько привыкли пользоваться результатами их труда, требующего больших усилий, порой самопожертвования, что воспринимаем технический прогресс как само собой разумеющееся, не интересуясь историей создания отдельных изобретений, без которых мы уже не представляем свою жизнь.

Однако очень сложно понимать окружающий нас мир машин, двигателей, приборов, самолетов, автомобилей и т. д., если мы не остановимся и не оглянемся на прошлое, которое подарило нам те предметы и вещи, которые нам служат. Данный справочник энциклопедического характера поможет многим быстро и легко ориентироваться в вопросах технических изобретений и открытий (история изобретений, выдающиеся открытия, авторы изобретений).

Наименее исследована, как это ни удивительно, история техники ХХ столетия. Большинство фундаментальных многотомных трудов по истории техники охватывают период до 1900 года. Историки, специалисты в области техники пока не решаются твердо и однозначно назвать изобретение или открытие, которое можно считать эпохальным, а также определить самого гениального изобретателя. Часто имена изобретателей в области техники остаются неизвестными, с каждым годом увеличивается количество ученых-специалистов и объем отдельных научных дисциплин, существенным образом влияющих на технический прогресс. Поэтому обзор изобретений за последние десятилетия невозможно осуществить без анализа технических дисциплин в области науки.

Данная книга не претендует на охват информации с исчерпывающей полнотой. Ее цель – представить читателям основные сведения о выдающихся технических изобретениях и их создателях. Книга не предназначена специалистам определенной области техники или технической дисциплины, поскольку такой специалист детально знает историю развития своей отрасли знания. Нередко многим читателям, в том числе и научным работникам, нужно ориентироваться в хронологии развития техники в целом, а не только в одной области.

В справочник включено множество фактов о знаменательных событиях в истории техники. Каждое событие освещается в сжатой форме, буквально несколькими строками, что позволяет вместить больший объем информации. В книге приведены самые основные сведения: указываются, по возможности, фамилия изобретателя, его национальность, даты жизни. В справочнике отражены также некоторые события современности (дополнительно включено примерно 100 позиций). Но когда речь идет об изобретениях ХХ века, то обычно удается представить обзор лишь важнейших открытий и изобретений. Поэтому в последнем разделе книги представлена информация по таким областям техники, которые вызывают наибольший интерес у всех слоев читателей, что, конечно, не означает, что в остальных областях техники не наблюдается прогресса.

Некоторые изобретения и открытия порой невозможно точно датировать, поэтому в справочнике помещены сведения датируемые отрезком времени в пределах тысячелетия, столетия, полувека и т. п. Подобную информацию можно найти в начале соответствующего периода, например, сведения об изобретениях периода V в. до н. э. были включены до информации, датируемой 499–400 г. до н. э. Описания изобретений, появившихся в XVI веке, будут помещены до сведений об открытиях 1500–1599 гг.

В приложении книги даны два указателя: алфавитный указатель фамилий изобретателей, включенных в книгу, и предметный указатель. Книгу-справочник можно использовать разных случаях, например, когда читателю необходимо отыскать интересующие его факты, даты, события.

Хронологическое расположение материала в книге позволяет составить представление не только об отдельных изобретениях, но и о развитии техники в целом, о фактах, обусловивших технический прогресс. В ней легко ориентироваться, если необходимо собрать сведения о техническом прогрессе за определенный период, определенную историческую эпоху.

В случае проявления интереса к определенной проблеме – двигатель, автомобиль, каким-либо изобретениям, не зная, при этом, точной даты этого события, следует обратиться к предметному указателю, где рядом с любым термином-определением имеется ссылка на соответствующую страницу книги. Если интерес проявляется к определенной области техники, то предметный указатель, например, двигатель, может быстро сориентировать, так как в ряде случаев в нем содержится детализация понятия (например, двигатель, дороги и т. д.). В именном указателе можно легко получить фактографическую информацию об изобретениях и виднейших ученых-техниках. Главная задача книги – дать целостный обзор великого исторического технического опыта человечества.

Книга содержит много сведений по истории техники и может быть использована как справочное издание при подготовке необходимых материалов.

ЧТО ТАКОЕ ТЕХНИКА

Слово «техника» имеет несколько значений. Например, оно может быть истолковано как мастерство, умение, сноровка, то есть система определенных навыков, выработанных для любого использования. В более узком смысле техникой называются средства, с помощью которых человек оказывает воздействие на природу, то есть это изготовление предметов, искусственное воспроизводство процессов и явлений.

Техника представляет собой совокупность устройств и приемов, применяемых человеком в производственной и непроизводственной деятельности для облегчения и ускорения трудовых процессов. Техника – это машины, станки, приборы, инструменты и т. д. Инструменты – это орудия труда. С их созданием начался подъем человека по историческим ступеням развития. Все окружающие нас предметы сделаны с применением тех или иных инструментов. Инструменты стоят у истоков цивилизации, им принадлежит огромнейшая роль в ее развитии.

Техника – это здания и сооружения, дороги и каналы, средства общественного транспорта; это непроизводственное оборудование и инструменты, коммунальное оборудование, холодильники, кухонные и стиральные машины, пылесосы; средства транспорта и связи личного пользования и многое другое.

Техника – это специфическая деятельность, техническая деятельность, посредством которой человек выходит за пределы ограничений, налагаемых его собственной природой.

Техника – не только продукт, но и процесс его изготовления. Техника – это также система технических знаний, включающих в себя не только научные, но и различные конструктивные, технологические и другие подобные знания и эвристические приемы, выработанные в ходе технической практики.

В наше время техника тесно связана с наукой. Но в одних областях техники высокий уровень с самого начала был совершенно немыслим без соответствующей теоретической базы, другие же первоначально основывались больше на практически испытанных, унаследованных правилах, на опыте, чем на научных знаниях. В этих случаях техника ближе к ремесленным традициям, чем к научному творчеству. Слово «техника» близко к греческому «техне», которое обычно переводится как искусство, мастерство, сноровка и является производным от индоевропейского корня tekhn, означающего «плотницкое искусство» или «строительство». В античной литературе слово техне использовалось для обозначения делания, мастерства, ремесла различного рода. В работах древнегреческих философов техне рассматривалось как не только как деятельность особого рода, но и как вид знания.

Через некоторое время это слово перешло во французский язык, в котором в период технической активности в течение XVII века появился термин technique, перешедший в начале XVIII века в немецкий язык как Technik. Родственным слову «техника» считается слово «инженер». Техническая и инженерная деятельность различается как в плане кооперации деятельностей, разделения труда, так и в историческом плане. Современная техническая деятельность по отношению к инженерной несет на себе исполнительскую функцию, направленную непосредственно на реализацию в производственной практике инженерных идей, проектов и планов. В историческом плане инженерная деятельность выделилась на определенном этапе развития общества из технической деятельности, которая присуща обществу на самых ранних его стадиях и связана с изготовлением орудий. В древности не было сознательной ориентации техников на науку вплоть до эпохи Возрождения, хотя внутренние предпосылки уже складывались. Древний ремесленник относился к своим орудиям иначе, чем современный инженер, техник или рабочий. К своим орудиям он относился как к одухотворенным, содействующим, наделенным активностью и волей помощникам. Тем более, что он получал их, как правило, готовыми, от предшествующих поколений. Материал, с которым он работал, так же не был пассивным, и чтобы он слушался его, необходимы были, кроме профессиональных умений, особые ритуальные действия и заклинания. Свободный ремесленник был заинтересован в высоком качестве производимой им продукции. В античности ремесленное производство – это прежде всего художественное производство, в котором, однако, использовались и научные знания, помогающие сделать вещь не только красивой, но и более удобной и практичной.

Так, например, для хорошего изготовителя доспехов, важным было не только максимальная защита с минимальными помехами и ограничениями движению воина, но и подгонка доспехов к каждому заказчику, так как покупая прочные, разукрашенные и позолоченные доспехи, однако если они соответственно не подогнаны, владелец их приобретает позолоченные и разукрашенные неприятности. Ремесленник должен был уметь не только обрабатывать сырой материал, но и изготовить свой инструмент. В эпоху Возрождения большинство мастеров владело техникой графических изображений. Чертеж необходим был в основном для проверки идей в натуре, для уточнения отдельных деталей и только иногда для того, чтобы что-либо обсудить.

В средневековье, чтобы стать мастером, необходимо было пройти сложное испытание: сдать «теоретический» экзамен и изготовить образцовое произведение, которое в то время называли шедевром (от франц. – «главный труд»). В уставах цехов каменщиков (например, в Страсбурге) предусматривались строжайшие запреты на разглашение секретов строительства. Под страхом исключения из цеха запрещалось записывать уроки мастеров и тем более публиковать какие бы то ни было записи по строительному делу. За нежелание подчиняться уставу могли осудить на смерть.

В XVIII веке механик хорошо знал арифметику, умел измерять, работал с уровнем и иногда имел достаточно глубокие познания в практической математике. Он мог составит чертеж, построить здание, плотины, провести канал, соорудить мост. Все это умел делать практик-механик в Западной Европе. На Руси такой мастер на все руки назывался розмыслом.

Лишь с появлением техники стала развиваться теория материалов и сооружений. Эпоха техники занимает ничтожную долю в истории человеческого общества. Ученые рассчитали, что если весь период, начиная с появления жизни на Земле (примерно 100 миллионов лет) до наших дней, принять за сутки, то история человечества займет лишь 2 минуты, в том числе цивилизация (6000 лет) – 5 с. Вся же история техники составить лишь 1/30 долю секунды. Таково время существования бурной техники от ее истоков до космических кораблей в земных сутках, однако в это мгновение уместились высшие достижения человеческого гения, величайшие открытия законов природы, создание и развитие многих наук, механики, техники.

К понятию «техника» относится и технология – совокупность наиболее наиболее эффективных приемов, методов, способов пользования оборудования и других технических средств для обработки сырья, материалов и изделий и получения полуфабрикатов и готовой продукции. «Техника» – одно из самых емких, самых богатых терминов этой книги. То, как создавалась, развивалась и совершенствовалась техника от самой примитивной (молот, лопата, лом и т. д.) до самой сложной, современной отражает развитие человеческих знаний и опыта, науки и культуры, производительных сил общества. Чем сложнее техника, тем больше расходов требуется на ее создание и совершенствование.

По мере усложнения техники расходы неуклонно увеличиваются, достаточно для примера сравнить расходы на создание лопаты и современного экскаватора. Однако эти затраты полностью окупают себя, так как чем сложнее и совершеннее техника тем меньше затраты человеческого труда на производство продукции, тем легче этот труд. Можно сравнить затраты труда землекопа и машиниста экскаватора, который одним движением рычага выбирает несколько кубометров земли.

Техника освобождает человека от выполнения работ, требующих большой затраты физической силы, или большого навыка, или монотонного труда, а также работ, протекающих во вредной для человека среде или небезопасных в других отношениях. Современная техника освобождает людей и от части умственного труда, например, по сбору и обработке информации по управлению различными трудовыми процессами и т. д. Постоянное совершенствование техники, научно-технический прогресс способствует повышению производительности труда, что в свою очередь приводит к росту общественного производства и материального благосостояния людей. Универсальной и общепринятой классификации техники в настоящее время еще нет.

Обычно технику классифицируют по отраслям экономики: техника промышленности, сельского хозяйства, транспорта; по отдельным видам производства: авиационная техника, металлургическая техника и т. д. Иногда технику подразделяют, исходя из ее естественно-научных основ – ядерная техника, вычислительная техника и т. д. Одни и те же отдельные технические средства, элементы техники, сложные технические системы можно использовать для разных целей и в различных сферах деятельности. Например, электрические двигатели, телевизоры, средства освещения применяются в производстве, быту, научных исследованиях. Однако имеются и такие технические средства которые предназначены только для определенных целей, например, доменная печь – для получения чугуна, угольный комбайны – для добычи угля в шахте.

Техника имеет различные формы, которые ей придают люди в зависимости от необходимости решения возникающих задач реальной жизни. Она может иметь форму инструментов – сверло, топор и др.; машин – токарный станок, турбина, генератор и т. д.; приборов – часы, амперметр и др. Из этих и других простых элементов техники создаются технические системы. Так, из множества простых элементов техники построены атомные электростанции, системы коммуникаций, машиностроительные заводы, транспортные магистрали, то есть вся та искусственная техническая среда, которая нас окружает.

Раскрыть место техники, понять тенденции ее развития, ее роль и значение в истории общества, можно лишь при условии рассмотрения существующих взаимосвязей, которые исторически складываются и изменяются между человеком и техникой. Орудия труда – инструменты или машины, которые не находятся в процессе труда становятся бесполезными, так как только труд человека способен превратить их в различные средства производства материальных благ или другой своей деятельности.

Однако люди трудятся не изолированно, а в системе определенного производства, в процессе которого они вступают в производственные отношения, которые зависят от характера и уровня производительных сил, в свою очередь воздействуют на развитие производительных сил, ускоряя или замедляя его. Прежде всего к производственным силам необходимо отнести людей, обладающих соответствующими навыками, знаниями и умением трудиться. От них зависит уровень производительности труда. Определяющим фактором производительных сил являются орудия труда. Они являются важнейшим и революционным элементом производительных сил. К производительным силам труда относятся такие факторы, как примененная к производству наука, используемые в производстве силы природы, формы и методы организации производства.

В разные исторические периоды роль и значение отдельных факторов, влияющих на производительность труда, были неодинаковы. Во взаимосвязи этих факторов важна роль и место техники, совокупность созданных технических средств, используемых видов энергии, технологии, технологических способов производства, которые имеются на данной стадии общественно-экономической формации и которые характеризуют техническую сторону производства. В определенные исторические периоды происходят технические революции, которые совершаются в период перехода от одной формы производства к другой. Они связаны с качественно новым уровнем производительных сил процессов труда.

Сущность технической революции заключается в появлении и внедрении изобретений, вызывающих переворот, коренные изменения в средствах труда, видах энергии, технологии производства и в общий материальных условиях производственного производственного процесса. Однако, чтобы новая форма производства полностью укрепилась, необходимо полное развитие производственных отношений. Это связано с производственной революцией – историческим процессом, при котором на основе достижений технической революции окончательно устанавливается новый способ производства, с соответствующей ему материально-технической базой, характерным для него разделением труда, новым местом производителей в производстве, с новыми общественными отношениями и новой общественной структурой общества. Одной из особенностей производственной революции является переход на новый технологический способ производства.

На ранних этапах своей производительной деятельности человек, создавая и используя орудия труда, как бы удлинял органы своего тела. В дальнейшем накопление опыта и знаний позволило найти средства для передачи механизмам многих непосредственных функций, что значительно повысило эффективность производства и подняло производительность труда.

Создавая технику, люди используют предметы, процессы, законы и силы природы. Вода, ветер, пар, электричество нашли свое применение в производстве благодаря познанию природы, созданию технических средств на основе знаний о природе. На ранних стадиях развития человеческого общества, когда первобытные люди изготовляли свои первые орудия труда, они, наблюдая окружающий их мир, могли только опытным путем использовать природные явления и процессы. Но по мере развития общества, накопления знаний, а также в результате практических потребностей производства примерно со второй половины XV века началось научное, систематическое, всестороннее исследование природы.

Приручая животных и используя их в качестве тягловой силы, люди заменяли свои энергетические функции. Научившись пользоваться силами природы – водой и ветром – они еще в большей степени увеличили свои энергетические возможности. Однако все это не освобождало людей от выполнения других функций в процессе труда, мало механизировало их труд. Только в конце XVIII – начале XIX в. изобретение и применение рабочих машин сначала в текстильном производстве, а затем и в других отраслях промышленности позволило передать техническим средствам технологические функции человека, которые он ранее выполнял вручную. Рабочие машины замещали не какое-то орудие, а человеческую руку, она стала стала свободной. В этом проявилось действие всеобщего закона развития производительных сил, суть которого заключается в замене ручного труда машинным. Техника является необходимым средством поднятия материального благосостояния людей, ее применение облегчает труд, поднимает эффективность производства.

Через человека техника, наука, используемые силы природы, формы и методы организации производства связаны с производственными отношениями. Техника может принадлежать человеку, который сам ее применяет в процессе труда. Она может принадлежать другому человеку, который использует свое положение владельца техникой для эксплуатации другого человека.

В Англии в конце XVIII века, а затем в других странах, началась организация крупного машинно-фабричного производства, которая потребовала систематического применения к производству данных науки. При таком производстве возникает необходимость при создании любого производственного процесса, машин, системы машин, применения достижений химии и других естественных наук. Правда, первые рабочие машины, паровые двигатели и другие технические средства были изобретены еще на основе импирического опыта и на основе ограниченных научных знаний. Только через некоторое время наука смогла объяснить процессы и законы, лежащие в основе этих средств труда. Так, например, было с изобретением паровой машины и разработкой основ термодинамики. Как и природные силы, наука может стать непосредственной производительной силой только тогда, когда ее результаты применены к производству.

Техника связана с деятельностью людей, которые ее создают и применяют.

Потребности практики и производства вызвали необходимость выделения из естественных наук обширной области знания – технических наук, представляющих собой комплекс наук, изучающих законы создания и функционирования искусственных систем, используемых в качестве материальных средств целесообразной деятельности людей, а также изучающих в практических целях явления, процессы и законы природы.

Технические науки, так же, как и естественные науки, требуют для своих исследований не только значительных капитальных вложений, но и мощной экспериментальной базы. Исходя из потребностей производства, опираясь на законы природы, ученые, инженеры, изобретатели предлагают новые технические средства, предназначенные для решений противоречий и удовлетворения производства. Развитие техники, внедрение технических средств, использование новой техники зависит от конкретных исторических и социально-экономических условий, экономических законов и от деятельности тех, кто является непосредственными производителями материальных благ.

iknigi.net

Метательные машины Средневековья - Вопросы истории

В продолжении темы о метательных машинах, начатой с метательных машин античности хочется сделать, для начала, такой же краткий обзор по аналогичным устройствам в средневековой Европе.

Прежде всего следует указать, что существенной проблемой при изучении машин указанного периода является терминология - одни и те же машины могли обозначаться множеством разных терминов, когда так такие термины, как спрингалд или мангонель, служили для обозначения нескольких принципиально разных машин.

Как указывалось в предыдущем посте, большинство метательных машин античности исчезли вместе с самой античной цивилизацией. Класс невробаллистических торсионных машин - то есть машин, использовавших энергию скрученных волокон - отсутствовал в средневековой Европе, не считая (вполне понятного) исключения в лице Византии. Именно машины данного типа были наиболее технически совершенными, а к II веку до н.э. они стали ещё и единственным типом метательных машин, используемых в военном деле. Исследователи не дают однозначного ответа на вопрос о существовании подобных машин в Средние века. Западная историография отстаивает идею о существовании как минимум одной  торсионной машины - так называемого спрингалда. Сам термин "спрингалд" впервые появляется в 1249 году. Спрингалд (согласно реконструкциям исследователей) имел два рычага, вставленные в торсионные элементы из конских волос. Сами торсионы были просто накручены на деревянную раму, что говорит о примитивности данной машины - от подобного крепления торсионных элементов в античные времена достаточно быстро отказались, так как оно не обеспечивало достаточного натяжения последних. Спрингалд обычно стрелял 80см болтами массой чуть более килограмма, хотя встречаются и более крупные боеприпасы. В целом спрингалд, по типу действия, не отличался от античных торсионных катапульт.

springaldСпрингалд, фламандский манускрипт 1338-1344 гг.

Тенсионные машины, т.е. использующие энергию деформации лука, к началу II века до н.э. исчезли из античных армий. В средние века они фактически пережили своё второе рождение. В Европе и на Руси широкое распространение получили различные тенсионные стреломёты и камнемёты, технически не сильно отличающиеся от античного оксибела - по сути представляли собой большой стационарный арбалет.

аркбаллиста 2Аркбаллиста позднего Средневековья

аркбаллиста 1Воображаемая аркбаллиста из издания конца XVI века

К тенсионному типу можно отнести ещё несколько уникальных средневековых машин, но о них поговорим позднее.

Средневековье было временем появления принципиально нового класса метательных машин, именуемого баробаллистическим (или гравитационным). В отличии от невробаллистических устройств, в основу данных машин легло использование силы тяжести. Европейцы переняли данные устройства у арабов в VII веке, в Византии они были известны веком ранее, а в Китае использовались уже достаточно давно. В Европе машина стала известна как перрье (перрьер), византийцы называли её сфендон. Перрье представлял собой раму (различную по типам) , на которой крепился рычаг. К длинному концу рычага прикреплялась праща, а к короткому - вертикальная или горизонтальная перекладина. К перекладине крепилось большое количество тросов, за которые должен был одновременно тянуть обслуживающий персонал машины (число которых могло доходить до сотни), приводя рычаг в действие. На праще (с камнем) висел оператор, который в последний момент отпускал её, и, тем самым, метание осуществлялось с максимальной силой. Машина отличалась высокой скорострельностью - до 2 и более выстрелов в минуту, однако дальность едва превышала 150 метров. Это являлось главным недостатком машины - необходимый для её работы "экипаж" находился в радиусе действия лучников и был крайне уязвим. Калибр боеприпасов варьировался в зависимости от размера машины и количества обслуги

ref-transoxaniaДревнейшее изображение перрье за пределами Китая. Данная конструкция предполагает защиту обслуги

ПеррьеПеррье, "Библия Мацейовского", 1240г.

К началу XIII века появляется новая баробаллистическая машина, в которой мускульная сила людей была заменена противовесом. Машина традиционно именуется требюще или требушет. Использование противовеса заметно сократила чилсо необходимой обслуги. Требушет, чаще всего, метал камни до 100 кг, но согласно историческим данным, подтверждённым современными реконструкторами, мог метать всё, что угодно, включая трупы коров и живых пленников. Траектория полёта снаряда зависела от момента, в который раскрывалась праща. Последняя раскрывалась либо с помощью специальной верёвки, либо с помощью особого крюка, за который цеплялся один конец пращи. Высокая мощность и дальность до 250 метров сопровождалась низкой скорострельностью, до 1 выстрела в час. В этой связи даже появлялись гибридные устройства - требушеты, в которых противовес дополнялся тросами для натяжения.

TrebuchetТребушет

ГибридВозможно, гибридная машина. Так же снабжена беличьими колёсами для взведения

Теперь стоит перейти к более экзотическим и менее понятным машинам. Одной из таких машин является мангонель. Данный термин не имеет чёткого значения, так как он пришёл в Европу из Византии, где использовался для обозначения военных машин вообще. В некоторых случаях мангонелем именовали требушеты с фиксированным противовесом, но чаще некую машину, внешне напоминающую римский онагр, у которого праща заменена ложкой (крайне неэффективное решение) - то есть, представлявшую собой хрестоматийную катапульту (не путать с настоящими катапультами). Проблема заключается в том, что эти машины известны только из различных рисунков, которые вполне могут оказаться просто неточными реконструкциями онагров по античным описаниям. Более того, некоторые рисунки изображают данную "катапульту", комбинированную с луком - некий гибрид торсионного онагра с тенсионной аркбаллистой. Не ясно, существовала ли подобная машина в реальности, но в папском замке Святого Ангела в Риме выставлено подобное устройство. Правда, торсионный элемент у данной машины отсутствует, хотя некоторые детали и указывают на его существование в прошлом. Вопрос о её реальном применении и времени постройки так же остаётся открытым.

Изображение гибридной торсионно-тенсионной машины

Машина из замка Святого Ангела

Интерес вызывает так же своеобразная тенсионная машина - стреломёт, именуемая бриколь. Данная машина появилась в Европе в XI-XII веках. Принцип действия аналогичен школьной линейке, метающий мелкие предметы - на вертикальной раме устанавливался желоб со стрелой (могло быть несколько). Параллельно раме размещались гибкие доски, свободный конец которых оттягивался назад, а затем освобождался и бил по концу стрелы. Болты массой в 400г могли посылаться на расстояние в 900м.

Бриколь, реконструкция

Бриколь, изображение конца XV века

Ещё одной тенсионной машиной с "принципом линейки" являлся эйнарм ("одна рука"). Как и у бриколя, эйнарм имел  гибкую доску, оттягиваемую назад. Разница заключалась в том, что боеприпас либо помещался на саму доску, либо в прикреплённую к ней пращу. Иногда к основной доске особым образом прикреплялись две другие, исполняющие роль рессоров.  При изгибе основной доски они так же изгибались, в противоположную сторону, передавая свою энергию выстрелу. Эйнарм требовал больше времени для перезарядки, чем перрье, однако для его обслуживания требовалось всего 2 человека.

Эйнарм Леонардо да Винчи. Камень имеется как на рычаге, так и в праще

300px-EinarmЭйнарм с двумя рессорами

В заключении для увеселения читателей, хочется добавить репортаж о британских плотниках Traditional Oak Carpentry. В программе спрингалд и перрье. Демонстрация, на мой взгляд, не слишком удачная, ибо делается на публику. Никто не будет рисковать, используя при большом скоплении народа машины на полную мощность.

ru-history.livejournal.com

МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ - это... Что такое МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ?

 МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ механические устройства, облегчающие труд и повышающие его производительность. Машины могут быть разной степени сложности - от простой одноколесной тачки до лифтов, автомобилей, печатных, текстильных, вычислительных машин. Энергетические машины преобразуют один вид энергии в другой. Например, генераторы гидроэлектростанции преобразуют механическую энергию падающей воды в электрическую энергию. Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию бензина в тепловую, а затем в механическую энергию движения автомобиля(см. такжеЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ;ДВИГАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ;ТУРБИНА).Так называемые рабочие машины преобразуют свойства или состояние материалов (металлорежущие станки, транспортные машины) либо информацию (вычислительные машины). Машины состоят из механизмов (двигательного, передаточного и исполнительного) - многозвенных устройств, передающих и преобразующих силу и движение. Простой механизм, называемый полиспастом(см. БЛОКИ И ПОЛИСПАСТЫ),увеличивает силу, приложенную к грузу, и за счет этого позволяет вручную поднимать тяжелые предметы. Другие механизмы облегчают работу, увеличивая скорость. Так, велосипедная цепь, входящая в зацепление со звездочкой, преобразует медленное вращение педалей в быстрое вращение заднего колеса. Однако механизмы, увеличивающие скорость, делают это за счет уменьшения силы, а увеличивающие силу - за счет уменьшения скорости. Увеличить одновременно и скорость и силу невозможно. Механизмы могут также просто изменять направление силы. Пример - блок на конце флагштока: чтобы поднять флаг, тянут за шнур вниз. Изменение направления может сочетаться с увеличением силы или скорости. Так, тяжелый груз можно приподнять, нажимая на рычаг вниз.ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ МАШИН И МЕХАНИЗМОВОсновной закон. Хотя механизмы и позволяют получить выигрыш в силе или скорости, возможности такого выигрыша ограничиваются законом сохранения энергии. В применении к машинам и механизмам он гласит: энергия не может ни возникать, ни исчезать, она может быть лишь преобразована в другие виды энергии или в работу. Поэтому на выходе машины или механизма не может оказаться больше энергии, чем на входе. К тому же в реальных машинах часть энергии теряется из-за трения. Поскольку работа может быть превращена в энергию и наоборот, закон сохранения энергии для машин и механизмов можно записать в виде Работа на входе = Работа на выходе + Потери на трение. Отсюда видно, в частности, почему невозможна машина типа вечного двигателя: из-за неизбежных потерь энергии на трение она рано или поздно остановится.Выигрыш в силе или скорости. Механизмы, как указывалось выше, могут применяться для увеличения силы или скорости. Идеальный, или теоретический, выигрыш в силе или скорости - это коэффициент увеличения силы или скорости, который был бы возможен в отсутствие потерь энергии, обусловленных трением. Идеальный выигрыш на практике недостижим. Реальный выигрыш, например в силе, равен отношению силы (называемой нагрузкой), которую развивает механизм, к силе (называемой усилием), которая прикладывается к механизму.Механический КПД. Коэффициентом полезногодействия машины называется процентное отношение работы на ее выходе к работе на ее входе. Для механизма КПД равен отношению реального выигрыша к идеальному. КПД рычага может быть очень высоким - до 90% и даже больше. В то же время КПД полиспаста из-за значительного трения и массы движущихся частей обычно не превышает 50%. КПД домкрата может составлять лишь 25% из-за большой площади контакта между винтом и его корпусом, а следовательно, большого трения. Это приблизительно такой же КПД, как у автомобильного двигателя. См. АВТОМОБИЛЬ ЛЕГКОВОЙ. КПД можно в известных пределах повысить, уменьшив трение за счет смазки и применения подшипников качения. См. также СМАЗКА.ПРОСТЕЙШИЕ МЕХАНИЗМЫПростейшие механизмы можно найти почти в любых более сложных машинах и механизмах. Их всего шесть: рычаг, блок, дифференциальный ворот, наклонная плоскость, клин и винт. Некоторые авторитетные специалисты утверждают, что на самом деле можно говорить всего лишь о двух простейших механизмах - рычаге и наклонной плоскости, - так как нетрудно показать, что блок и ворот представляют собой варианты рычага, а клин и винт - варианты наклонной плоскости.Рычаг. Это жесткий стержень, который может свободно поворачиваться относительно неподвижной точки, называемой точкой опоры. Примером рычага могут служить лом, молоток с расщепом, тачка, метла. Рычаги бывают трех родов, различающихся взаимным расположением точек приложения нагрузки и усилия и точки опоры (рис. 1). Идеальный выигрыш в силе рычага равен отношению расстояния DE от точки приложения усилия до точки опоры к расстоянию DL от точки приложения нагрузки до точки опоры. Для рычага I рода расстояние DE обычно больше DL, а поэтому идеальный выигрыш в силе больше 1. Для рычага II рода идеальный выигрыш в силе тоже больше единицы. Что же касается рычага III рода, то величина DE для него меньше DL, а стало быть, больше единицы выигрыш в скорости.Рис. 1. РЫЧАГИ I, II И III РОДАБлок. Это колесо с желобом по окружности для каната или цепи. Блоки применяются в грузоподъемных устройствах. Система блоков и тросов, предназначенная для повышения грузоподъемности, называется полиспастом. Одиночный блок может быть либо с закрепленной осью (уравнительным), либо подвижным (рис. 2). Блок с закрепленной осью действует как рычаг I рода с точкой опоры на его оси. Поскольку плечо усилия равно плечу нагрузки (радиус блока), идеальный выигрыш в силе и скорости равен 1. Подвижный же блок действует как рычаг II рода, поскольку нагрузка расположена между точкой опоры и усилием. Плечо нагрузки (радиус блока) вдвое меньше плеча усилия (диаметр блока). Поэтому для подвижного блока идеальный выигрыш в силе равен 2.Рис. 2. БЛОК может быть закрепленным (уравнительным) или подвижным. Уравнительный блок действует как рычаг I рода, а подвижный - как рычаг II рода.Более простой способ определения идеального выигрыша в силе для блока или системы блоков - по числу параллельных концов каната, удерживающих нагрузку, как это нетрудно сообразить, взглянув на рис. 2. Уравнительные и подвижные блоки можно сочетать по-разному для увеличения выигрыша в силе. В одной обойме можно установить два, три или большее число блоков, а конец троса можно прикрепить либо к неподвижной, либо к подвижной обойме.Дифференциальный ворот. Это, в сущности, два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси (рис. 3), например, колодезный ворот с ручкой.Рис 3. ВОРОТ, действующий как рычаг I рода, представляет собой, в сущности, два скрепленных вместе колеса, вращающихся вокруг общей оси.Дифференциальный ворот может давать выигрыш как в силе, так и в скорости. Это зависит от того, где прилагается усилие, а где - нагрузка, поскольку он действует как рычаг I рода. Точка опоры расположена на закрепленной (фиксированной) оси, а поэтому плечи усилия и нагрузки равны радиусам соответствующих колес. Пример такого устройства для выигрыша в силе - отвертка, а для выигрыша в скорости - шлифовальный круг.Зубчатые колеса. Система двух находящихся в зацеплении зубчатых колес, сидящих на валах одинакового диаметра (рис. 4), в какой-то мере аналогична дифференциальному вороту (см. также ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА). Скорость вращения колес обратно пропорциональна их диаметру. Если малая ведущая шестерня A (к которой приложено усилие) по диаметру вдвое меньше большого зубчатого колеса B, то она должна вращаться вдвое быстрее. Таким образом, выигрыш в силе такой зубчатой передачи равен 2. Но если точки приложения усилия и нагрузки поменять местами, так что колесо B станет ведущим, то выигрыш в силе будет равен 1/2, а выигрыш в скорости - 2.Рис. 4. ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА, действующие в принципе так же, как и ворот, могут давать как выигрыш в силе, так и выигрыш в скорости.Наклонная плоскость. Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы, а также конвейеры (с роликами для уменьшения трения). Идеальный выигрыш в силе, обеспечиваемый наклонной плоскостью (рис. 5), равен отношению расстояния, на которое перемещается нагрузка, к расстоянию, проходимому точкой приложения усилия. Первое есть длина наклонной плоскости, а второе - высота, на которую поднимается груз. Поскольку гипотенуза больше катета, наклонная плоскость всегда дает выигрыш в силе. Выигрыш тем больше, чем меньше наклон плоскости. Этим объясняется то, что горные автомобильные и железные дороги имеют вид серпантина: чем меньше крутизна дороги, тем легче по ней подниматься.Рис. 5. НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ дает выигрыш в силе, равный (в идеале) отношению длины к высоте.Клин. Это, в сущности, сдвоенная наклонная плоскость (рис. 6). Главное его отличие от наклонной плоскости в том, что она обычно неподвижна, и груз под действием усилия движется по ней, а клин вгоняют под нагрузку или в нагрузку. Принцип клина используется в таких инструментах и орудиях, как топор, зубило, нож, гвоздь, швейная игла.Рис. 6. КЛИН - как бы сдвоенная наклонная плоскость. Идеальный выигрыш в силе равен отношению длины клина к толщине на тупом конце.Идеальный выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению его длины к толщине на тупом конце. Реальный выигрыш клина, в отличие от других простейших механизмов, трудно определить. Сопротивление, встречаемое им, непредсказуемо меняется для разных участков его "щек". Из-за большого трения его КПД столь мал, что идеальный выигрыш не имеет особого значения.Винт. Резьба винта (рис. 7) - это, в сущности, наклонная плоскость, многократно обернутая вокруг цилиндра. В зависимости от направления подъема наклонной плоскости винтовая резьба может быть левой (A) или правой (B). Сопрягающаяся деталь, естественно, должна иметь резьбу такого же направления. Примеры простых устройств с винтовой резьбой - домкрат, болт с гайкой, микрометр, тиски.Рис. 7. ВИНТ с прямоугольной резьбой - по существу, наклонная плоскость, многократно обернутая вокруг цилиндра. A - левая, B - правая резьба.Поскольку резьба - наклонная плоскость, она всегда дает выигрыш в силе. Идеальный выигрыш равен отношению расстояния, проходимого точкой приложения усилия за один оборот винта (длины окружности), к расстоянию, проходимому при этом нагрузкой по оси винта. За один оборот нагрузка перемещается на расстояние между двумя соседними витками резьбы (a и b или b и c на рис. 7), которое называется шагом резьбы. Шаг резьбы обычно значительно меньше ее диаметра, так как иначе слишком велико трение.КОМБИНИРОВАННЫЕ МЕХАНИЗМЫКомбинированный механизм состоит из двух или большего числа простых. Это не обязательно сложное устройство; многие довольно простые механизмы тоже можно считать комбинированными. Например, в мясорубке имеются ворот (ручка), винт (проталкивающий мясо) и клин (нож-резак). Стрелки наручных часов поворачиваются системой зубчатых колес разного диаметра, находящихся в зацеплении друг с другом. Один из наиболее известных несложных комбинированных механизмов - домкрат. Домкрат (рис. 8) представляет собой комбинацию винта и ворота. Головка винта подпирает нагрузку, а другой его конец входит в резьбовую опору. Усилие прилагается к рукоятке, закрепленной в головке винта. Таким образом, расстояние усилия равно длине окружности, описываемой концом ручки. Длина окружности дается выражением 2pr, где p = 3,14159, а r - радиус окружности, т.е. в данном случае длина ручки. Очевидно, что чем длиннее ручка, тем больше идеальный выигрыш в силе. Расстояние, проходимое нагрузкой за один оборот ручки, равно шагу резьбы. В идеале можно получить очень большой выигрыш в силе, если длинную ручку сочетать с малым шагом резьбы. Поэтому несмотря на малый КПД домкрата (около 25%) он дает большой реальный выигрыш в силе.Рис. 8. ДОМКРАТ - пример несложного комбинированного механизма (сочетание винта и ворота). Выигрыш в силе, создаваемый комбинированным механизмом, равен произведению выигрышей отдельных механизмов, входящих в его состав. Так, идеальный выигрыш в силе (ИВС) для домкрата равен отношению длины окружности, описываемой ручкой, к шагу резьбы. Для входящего в состав домкрата ворота ИВС равен отношению длины окружности, описываемой ручкой (расстояние усилия), к длине окружности винта (расстояние нагрузки). Для винта домкрата ИВС равен отношению длины окружности винта (расстояния усилия) к шагу резьбы винта (расстоянию нагрузки). Перемножая ИВС отдельных механизмов домкрата, получаем для комбинированного механизма ИВС = (Окружность ручки/Окружность винта) * (Окружность винта/Шаг резьбы) = (Окружность ручки/Шаг резьбы). Для более сложных комбинированных механизмов вычислить ИВС труднее. Поэтому для них обычно указывают лишь реальный выигрыш.См. такжеКУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ;ДИНАМИКА;СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ;МЕХАНИКА.ЛИТЕРАТУРАПопов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. М., 1986

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

  • СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ
  • БАТИСТА-И-САЛЬДИВАР Рубен Фульхенсио

Смотреть что такое "МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ" в других словарях:

  • Машины и Механизмы — «Машины и Механизмы» Специализация: научно популярный Периодичность: ежемесячно Сокращённое название: ММ Язык: русский Адрес редакции: 197110, Санкт Петербург, ул. Большая Разночинная 28 …   Википедия

  • Машины и механизмы, применяемые при монтаже. — 8. Машины и механизмы, применяемые при монтаже. Кран на автомобильном ходу г.п. 10 т и кран на гусеничном ходу г.п. до 100 т. Автотранспортные средства для перевозки упакованных поставочных единиц к месту монтажа г.п. 5 т, тракторы на гусеничном… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 12.2.106-85: Система стандартов безопасности труда. Машины и механизмы, применяемые при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых. Общие гигиенические требования и методы оценки — Терминология ГОСТ 12.2.106 85: Система стандартов безопасности труда. Машины и механизмы, применяемые при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых. Общие гигиенические требования и методы оценки оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • машины — 3.26 машины (machinery): Устройство, состоящее из соединенных между собой частей или компонентов, по крайней мере, один из которых движется, с соответствующими исполнительными механизмами, силовыми цепями и цепями управления и т.д., объединенных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Машины погрузочно – разгрузочные — – основная цель этих машин и механизмов – работы по перемещению различных грузов. Обычно это самоходные универсальные машины на базе, как правило, колесных транспортных средств. В них тоже применяются быстросъемные рабочие… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Машины грузоподьемные — – краны всех типов, краны экскаваторы (экскаваторы, предназначенные для работы с крюком, подвешенным на канате), тали, лебедки для подъема груза и людей. [Правила техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Машины для рыхления заполнителей — – устройства и механизмы, предназначенные для восста­новления сыпучести смерзшихся заполнителей при их выгрузке; по принципу действия делятся на вибрационные и виброударные. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Машины разгрузочные — – предназначены для выгрузки заполнителей из полува­гонов и платформ (из полувагонов выгрузка осуществ­ляется многоковшовым элеватором, из платформ тол­кателем; подача в штабель, силоса ленточными кон­вейерами). [Терминологический словарь… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • МАШИНЫ МУСОРНЫЕ, МУСОРОУДАЛИТЕЛИ — вспомогательные судовые механизмы, служащие для выгрузки из кочегарных отделений золы и шлака, вычищенных из топок котлов. По своему устройству мусорные машины разделяются на: мусорные лебедки, поднимающие мусор в ведрах из кочегарок на верхнюю… …   Морской словарь

  • МАШИНЫ ШПИЛЕВЫЕ — судовые вспомогательные механизмы, служащие для выбирания ката и др. тяжелых работ по тяге тросов и цепей. М. Ш. бывают паровые и электрические. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР,… …   Морской словарь

dic.academic.ru

КАУП::Реконструкция::Книги

Глава 6. Ремесло.

Машины и механизмы

Машины, механизмы и сложные орудия труда Древней Руси до последнего времени оставались мало изученными п почти неизвестными. О них нет сведений в письменных источниках, а археологические находки давали мало материала. Раскопки русских городов в последние десятилетия, особенно раскопки в Новгороде, открыли массу новых источников и в области изучения машин и механизмов. Среди механических приспособлении и машин, известных в Древней Руси, встречаются воздуходувные меха, подъемные рычажные механизмы, дрели и вороты, круговые точила и ручные мельницы, веретена и мотопила, колесные повозки и гончарный круг, толчеи И жомы, ткацкие и токарные станки, камнеметы, тараны, самострелы и многое другое. Машины и механизмы в Древней Руси делались в основном из дерева. Вот какое определение машины дает Витрувий: "Машина есть система связанных между собой частей из дерева" (Витрувий М., 1963, с. 286). Это определение машин в отношении конструктивного материала оставалось верным не только в античности и средние века, но и в новое время, вплоть до XIX в. Начнем с описаниия универсальных деталей машин, сделанных из дерева. Круг применения неторых из них в настоящее время еще не совсем ясен, но из других можно составить пары, узлы и даже целые агрегаты известных нам, а часто еще неизвестных машин и приспособлений. Среди деталей машин встречаются: блоки, ролики,подшипники радиальные, подшипники упорные(подпятники), оси, валы, цапфы, вертлюги, клинья, валики, тяги, балансиры. Например, в новгородской коллекции собрано 26 блочных колес от подъемных механизмов X - XIV вв. Все они имеют направляющий желобок для гибкой тяги(веревка, ремень, цепь). Диаметр блоков колеблется от 6 до 20 см, ширина наибоьшего блока 6 см. Диаметр отверстий для оси составляет 2,2 - 4 см. Блочные колеса делали, как правило, из древесины корневищ или капа (табл.102,1). Радиальные подшипники как отдельная деталь(подобно современным подшипникам) неизвестны, но в отдельных тесинах и брусах имеется много круглых отврестий со следами вращения, иногда очень быстрого. На некоторых подшипниках сохранились следы смазки, а на других - следы обгорелости, возникшей при быстром вращении без соотвествующей смазки. Диаметр подшипников колеблется от 3 до 11 см. Подшипники упорные (подпятники) представлены более чем 400 экз. (табл. 102, 7). На очень многих подпятниках гнезда опоры оси имеют обгорелость от быстройго вращения. Размер гнезда довольно однообразен: диаметр равняется 3-4 см, глубина от 2 до 4 см. С максимальной рациональностью использован материал подшипника - древесина. Большинство подшипников сделано из ствола дерева в том месте, где отходил сучок. Рабочее гнездо делали в корне сучка; это придавало детали наивысшую твердость и наименьшую изнашиваемость. Очень много деревянных подшипников найдено от ручных мельниц. Цапфы осей и валов в основном были цилиндрическими и коническими, встречены также и коленчатые цапфы. Диаметры цилиндрических цапф колебались от 2 до 9 см, диаметры конических цапф равны 2-7 см. На многих цапфах сохранились следы обгорелости. Очень частая находка - вертлюги. Вертлюги делали из дерева, кости и железа. чаще всего из дерева (табл. 102, 4, 5). Вертлюг найдено более 70 экз. Вертлюги - деталь, состоящая из планки и валика-тяги. Планка - прямолинейная пли немного выгнутая, в центре' имеет отверстие, в которое входит валик с головкой. Головка удерживает валик от сквозного прохода в отверстие. Но краям планки имеется по одному отверстию для крепления гибкой тяги. Размеры вертлюгов разные: от очень маленьких с длиной планки в 3 см и валика в 2,5 см до огромных с длиной планки 18 см и валика 13 см. Диаметр валика у таких вертлюгов равнялся 2,5 см. Выше мы привели описание двух древнерусских машин- токарного и ткацкого станка. Теперь остановимся на ручной мельнице. Ручные мельницы были широки распространены в Древней Руси наряду с водяными и дожили в россии до XX в. Восстановить полностью конструкцию ручных мельниц XI-XIV вв. позволяют находки и Новгороде. В коллекциях новгородской экспедиции имеются все детали этого устройства, их остается только собрать (Колчин Б.А., 1968). Конструкция ручной мельницы состояла из массивного стола, наверху которого крепили нижний камень - постав жернова диаметром в 45-50 см(табл. 112). В крышке стола и нижнем камне имелось небоьшое отверстие диаметром в 3 см, через которое проходила ось для верхнего камня - бегунка. Ось чаще всего была деревянной, но делались и железные. В верхнем камне-бегунке в центре имелось круглое отверстие для зерна диаметром 9 см., а в центре в нижней части камня устраивали выем для порхлицы. Порхлица - деревянный или железный упорный подшипник. Этим подшипником верхний камень опирался на ось. Для приведения в движение верхнего камня имелось особое устройство. Камень плотно обхватывал Тонкий деревянный обруч, к которому крепилась, деревянная скоба специальной конструкции - боковой подшипник(табл. 112, 3, 4). В эту скобу входил нижний конец длинного махового стержня длиной до 2 м. Верхним концом стержень свободно крепился в отверстие, которое было расположено точно над центром жернова. Верхнее отверстие делали или в брусе специальной рамы, крепящейся к столу, или в брусе, прикрепленном к потолку помещения, где стояла ручная мельница. Вокруг жернова устанавливали небоьшой короб с лотком, в котором собиралась мука. Для изменения тонкости помола муки вертикальная ось верхнего камня имела регулирующее устройство, ее опускали или поднимали. Абсолютно такая же ручная мельница изображена на миниатюрах в "Житии Сергия Радонежского" (Арциховскнй А. В., 1944).

club-kaup.narod.ru