Токарные станки и металлоплавильные печи

В средние века кардинальным образом изменилось устройство токарного станка. Древний токарный станок состоял из нескольких соединенных между собой и вбитых в землю брусков.

Токарные станки и металлоплавильные печи

Изделие вращалось попеременно в обоих направлениях подмастерьем, который тянул за концы веревку, обмотанную вокруг заготовки. Токарь держал режущий инструмент просто руками, не пользуясь опорой или направляющим приспособлением. В средние века станину и бабку (узел для придания вращения детали) токарного станка жестко закрепили.Не позднее 1250 г. ремень, поворачивающий заготовку, стали прикреплять внизу к педальному механизму, а наверху — к пружинящему передвижному шесту. У токаря, таким образом, появилась возможность вращать деталь ногой.

С середины XIV в. для привода токарных станков начали использовать водяные двигатели. Ременным приводом через колесо с кривошипом стали пользоваться с начала XV в. Первый передвижной суппорт (узел для крепления и перемещения режущего инструмента) появился приблизительно в 1480 г.

Совершенствование орудий труда, развитие ремесел и торговли значительно увеличивали потребность производства в металле. Поначалу основным способом получения железа был сыродутный процесс, при котором происходило прямое восстановление железа из руды. Процесс выплавки отличался чудовищной трудоемкостью и был малопроизводителен: до 70 процентов металла оставалось в шлаках, производительность горна не превышала 50 кг железа в сутки.

Насущной задачей было увеличение производительности железоделательных печей. Опыт показал, что для этого нужно увеличить высоту печей, что в свою очередь требовало интенсификации дутья. Задача была решена за счет перехода от ручных мехов к мехам с приводом от водяных колес. В итоге сыродутный горн превратился в домницу.

Температура в верхней части горна понизилась до 750—900°С, и поэтому железная руда восстанавливалась быстрее, чем образовывался шлак. Благодаря этому уменьшились потери железа в шлаке, а само железо больше насыщалось углеродом.

В результате в нижней части печи, где температура под влиянием дутья повышалась до 1400— 1500°С, происходило образование карбида железа, плавившегося при 1400°С и способствовавшего образованию жидкого чугуна. Сначала жидкий чугун был хрупким, не поддавался ковке и поэтому шел в брак. Однако впоследствии его начали использовать для производства отливок. При этом сыродутный процесс постепенно вытеснялся двухступенчатым способом получения стали: сначала выплавляли чугун, а потом при вторичной переплавке в горне — сталь.

Первые доменные печи в Западной Европе появились' в середине XIV в. По своим размерам и конструкции они были похожи на домницы. Доменная печь XV—XVI вв. имела примерно следующие размеры: высота — около 4,5 м, внутренний диаметр — 1,8 м. Меха приводились в движение водяным колесом. За сутки в такой доменной печи производили 1,5 т чугуна.

Уже в IX в. начинают изготавливать железную проволоку с помощью вытяжки: проволоку тянули через так называемые волочильные доски.

Опубликовано в разделе Изобретения средневековья and tagged . Bookmark the permalink.

Добавить комментарий