Горное дело и металлургия

Быстрее других отраслей в XV— первой половине XVIII вв. в Запад­ной Европе развивалась техника гор­ного дела. Рост торговли и промыш­ленности порождал все больший спрос на металлы. Чтобы его удов­летворить, были нужны тяжелые ма­шины с механическим приводом. Примером такой машины может служить рудоподъемник на шахте, изображенный на рисунке. Машина интересна тем, что в ней соедини­лись сразу несколько изобретений, сделанных в разные исторические эпохи: использование тягловой силы скота (V в. до н. э.), усовершенство­вание упряжи (средние века), при­менение зубчатых колес для водо­подъемного колеса (после 200 г. до н. э.) и для водяной мельницы (I в. н. э.). Но габариты всего этого уст­ройства настолько возросли, что для его остановки пришлось придумать тормоз (в центре рисунка).

Подъемник, приводимый в движение водяным колесом диаметром около 11 м. Он использовался и вместо на­соса для откачки воды из шахт (что является сложнейшей задачей), и для подъема руды из рудника. Руду с шахт­ного двора в конце XV в. откатывали по простейшей рельсовой колее.

В 1500 г. Леонардо да Винчи изобрел аппарат для спуска и подъема груза, основанный на использовании трения кана­та о цилиндр. Другим изобретением великого художника и инженера был небольшой бур для разведки недр.

Новым словом в ведении горных работ стало применение пороха для разрушения горных пород. В 1627 г. на руднике в Банской-Штявнице (Сло­вакия) был использован обычный чер­ный порох для проведения взрывных работ. Этот метод позволил заменить труд 30—40 рабочих, работавших вручную. Применение пороха в гор­ном деле существенно упростилось с изобретением в 1636 г. в Германии машины сверления шурфов (каналов в породе, куда закладывают порох).

Для откачки воды из рудников употреблялись специальные насосы. На приводимом здесь рисунке изоб­ражен мощный насос, состоящий из нескольких последовательно соеди­ненных всасывающих насосов, приво­димых в движение одним колесом. Эта установка была изобретена при­мерно в 1545 г.

Большое значение для развития горного дела и металлургии имело | создание более совершенных возду­ходувных мехов. Их конструкция в течение XV—XVII вв. не­прерывно улучшалась. В XV в. при отливке колоколов в куз­ницах применяли меха с двумя деревянными пластинами. В немецкой книге 1438 года упоминается о мехах, приводи­мых в действие водой. В 1540 г. итальянский инженер Бирингуччо описал построенный им привод нескольких воздуходув­ных мехов, работающих от одного водяного колеса.

Великий Леонардо да Винчи и в этой области сказал свое веское слово. Он изобрел в 1494 г. ящичные меха. Переверну­тый ящик с отверстием в дне он помещал в ящик, наполнен­ный водой. По мере опускания первого ящика во второй вода вытесняла воздух, который через отверстие в дне верхнего ящика и присоединенную к нему трубу устремлялся к горному или какому-либо другому устройству. В 1513—1514 гг. Лео­нардо да Винчи снабдил свои меха кожаным клапаном, и в та­ком виде они применялись в Европе в XVI—XVIII вв.

Техническим переворотом в металлургии стал переход от сыродутного способа к двухстадийному, то есть к выплавке чугуна в домнах с последующим его кричным переходом в сталь и железо. При новом способе плавки в производстве участвовали рабочие разных профессий: угольный, доменный молотильныи мастера, а также кузнецы выполняли в этой технологической цепочке самостоятельные операции как это и положено при мануфактурном способе производства.