История развития техники и технологии

палеолита - от 2,5 млн. до 10 тыс. лет назад.

В те времена люди питались охотой и собирательством, кочевали. Всё было хорошо до тех пор, пока не случилось крайнее большое обледенение: вымерли крупные источники мяса и большинство хищников, кушавших людей.
Кормиться охотой стало труднее, племена стали переходить к оседлому образу жизни и часть пищи получать земледелием и рыболовством. Эпоха мезолита – от 10 тыс. до 7 тыс. лет назад. Человек одомашнил некоторых животных, окультурил растения. Появились первые приспособления – лук, устройство разведения огня на его базе, лодки/плоты …
Неолит – 5..3 тыс. лет до н.э. Земледелие и рыболовство даёт бОльшую часть пищи, появляются города. Человек учится изготавливать керамику, плести и ткать. Появляются первые механизмы: жернова, гончарный круг, ткацкий станок. Каменные части инструментов начинают шлифовать и сверлить.

Каменный век:

некоторых немногочисленных областях находили в самородном виде. Каменные орудия твёрже,

но медные можно чинить. Медь ковали.
Бронзовый век – от 3 тыс. до 1300 лет до н.э.. Начали выплавлять металлы из руды. Бронза – смесь меди и олова. Твёрже меди, хорошо льётся. Руды мало.
Железный век – от 1200 года до н.э. до 300 года н.э. Полностью исчезают каменные орудия труда. Появляются сложные механизмы. Выделяются первые профессионалы машиностроения – кузнецы, металлурги. На первых порах железо было по всем параметрам хуже бронзы: сложнее выплавить (нужна больше температура), нельзя отливать (только ковать), ржавеет… Зато руда встречается гораздо чаще.

Обработка металлов:

до 1300°С, получали «крицу».
Получение железа:

воздушного дутья с приводом от водяного колеса. Теперь металл расплавлялся

и превращался в чугун.

Получение железа:

для дутья воздуха.
Кричный передел – в домну загружали не руду,

а крицу, в результате получалась сталь.
1856 г. Бессемер (Англия) предложил переливать расплавленный чугун в конвертер, а затем продувать через него воздух для получения стали.
1857 г. – Каупер (Англия) предложил теплообменник для подогрева воздуха, вдуваемого в домну, за счёт тепла отходящих газов.
1864 г. Мартены (Франция) предложили мартеновскую печь. Похожа на домну, но загружают не руду, а чугун и металлолом, на выходе получают сталь.
1912 г. Германия – нержавеющая сталь.

Другие металлы:
1825 г. впервые получен алюминий. Электричества было мало, поэтому он был слишком дорогой.
1880 г.г. алюминий начали выплавлять в промышленных масштабах.

Получение железа:

лет до н.э.

Сверлильный станок - неолит

Станки:

детали (за счёт маховика – точильного камня) и одновременно шлифовальный

станок.
1351 г. – волочильный стан с гидроприводом для получения проволоки.
1830 – 1850 г.г. прокатный стан (рельсы, листы железа).

Станки:

– твёрдый сплав на основе карбида вольфрама



Развитие инструментальных материалов:

Бенардос, 1882 г. – электродуговая сварка угольным электродом.
Н.Г. Славянов, 1898

г. – плавящийся металлический электрод.
189х г. – термитная сварка (рельсы, провода …)
190х г., Франция – газовая сварка.

Развитие сварки:

назад, Китай.
водяные мельницы – 1,5 тыс. лет назад, Китай.
Ньюкомен (Англия),

1712 г. – пароатмосферный двигатель (паровой котёл, цилиндр с поршнем, ручное управление перепуском пара). Применялся для откачки воды из шахт.
Бейтон (Англия), 1718 г. – автоматизировал перепуск пара.

Развитие двигателей:

г. – паровая машина Уатта (Англия). Цилиндр двойного действия + много своих конструкт. решений



Развитие двигателей:

современных ГЭС.


1885 г. – Парсонс (Англия) паровая турбина.


Развитие двигателей:

топлива (Гюйгенс делал на порохе).
1688 г. – гремучий газ
180х г.

– светильный газ (продукт нагревания древесины без доступа воздуха).
1858 г. – первый автобус
1876 г. – ДВС Отто (со сжатием воздуха). Воспламенение горелкой.
1889 г. – Даймлер, 4 такта, 4 цилиндра, V-образный ДВС.
1897 г. – Дизель

Развитие двигателей:

и развивающихся синхронно. Устойчивое образование - замкнутый цикл от добычи

ресурсов до конечных продуктов, соответствующих типу общественного потребления.
Ядро технологического уклада - комплекс базисных технологий и производств.
Ключевой фактор – нововведения (т.е. технологии, появившиеся только в этом укладе).
Несущие отрасли - отрасли, интенсивно использующие ключевой фактор.
«Смена технологических укладов объясняет неравномерный ход научно-технического прогресса».

Понятие «технологического уклада» или «промышленной революции» придумали, чтобы объяснить экономические кризисы при капитализме.

Технологический уклад:

в Англии прядильной машины «Water frame» и строительство им текстильной

фабрики в Кромфорде.
Ядро уклада — текстильная промышленность.
Промышленная революция (промышленный переворот, Великая индустриальная революция) — переход от ручного труда к машинному, от мануфактуры к фабрике.
Индустриализация — переход от преимущественно аграрной экономики к промышленному производству. Утверждение капитализма в качестве господствующей мировой системы хозяйства.
Главные факторы П.Р.:
формирование институтов, защищающих частную собственность и контрактные обязательства;
высокий уровень развития торговли;
формирование рынка ресурсов, главным образом - земли;
широкое применение наёмного труда;
развитость финансовых рынков, низкий уровень ссудного процента;
развитие науки.
Разделение труда на уровне отдельного человека (крестьянин / рабочий).
Развитие лимитировано источниками энергии – используются «возобновляемые» источники – ветер, вода…

Технологический уклад:

– быстрый и стабильный транспорт. Бурное развитие заокеанских колоний.
Ядро уклада

— паровое судоходство, угледобыча, железные дороги.
Разделение труда на уровне населенных пунктов (город ткачей, поселок шахтёров…).

Технологический уклад:

выплавка стали.
Стандартизация узлов и механизмов, чертежи.
Развитие электричества, телеграф как средство

связи.
Металлорежущие станки (электропривод).
Развитие химии – динамит, удобрения, алюминий.
Разделение труда на уровне организаций/ предприятий в отдельно взятых городах: всё производство какой-либо продукции в данном городе принадлежит одной организации.

Технологический уклад:

конвейерное
двигатель внутреннего сгорания
радиосвязь
самолёты
объединение энергосистем
автомобилестроение как ядро уклада
Разделение труда на уровне

организаций/ предприятий в отдельно взятых странах: всё производство какой-либо продукции в данной стране принадлежит одной организации. Банковская система.

Технологический уклад:

промышленная революция), 1971 г.
Наука стала ведущим фактором производства, индустриальное общество

превратилось в постиндустриальное.
микроэлектроника + компьютеры + информатика
биотехнологии и генная инженерия
освоение космического пространства, спутниковая связь
производство программного обеспечения как отдельная отрасль
роботостроение
Индивидуализация производства и потребления.
Разделение труда на уровне транснациональных компаний в пределах всего мира: всё производство какой-либо продукции в мире принадлежит одной организации. Развитие экономики за счет кредитования населения.

Технологический уклад:

г.
наноэлектроника / нанохимия /наноматериалы
когнитивные науки (междисциплинарные, обычно включают психологию

и искусственный интеллект).
Большие данные
Интернет вещей
Виртуальная и дополненная реальность
3D-печать
Квантовые вычисления
Большая доля «ненужного» населения. Глобальное социальное расслоение (в т.ч. на уровне стран). Прозрачность мира, отсутствие скрытой личной жизни. Изменение традиционных политических систем.

Технологический уклад:

Практика №2

иллюстрации) на тему:
Технологии четвертой промышленной революции:
Большие данные
Интернет вещей
Виртуальная и дополненная

реальность
3D-печать, аддитивные технологии
Квантовые вычисления
Выдающиеся технологии прошлого:
Пудлингование
Производство автомобилей Г. Форда
Первые паровозы
История развития и конструкции подъемных механизмов
История горнодобывающего оборудования

Практика №2: