Книгопечатание/Самопрялка/Турбина

Первое печатное издание на Руси – было выпущено в свет 1 марта 1564 года, Иваном Федоровым и Петром Мстиславцем. Иван Федоров освободил язык книги от архаизмов и неславянских выражений и оборотов, улучшил орфографию. 

Можно углубить те участки пластины, на которые не должна попадать краска. Получится форма высокой печати. Можно наоборот, заглубить печатающие участки и заполнять их краской, а с возвышенных - стирать ее. Такой способ называют глубокой печатью. Существуют и такие технологии печати, где печатающие и пробельные элементы лежат в одной плоскости, но из-за разных физико-химических свойств краска притягивается к первым и отталкивается вторыми. Так работает, например, наиболее распространенная сейчас офсетная печать.

Важная особенность современного полиграфического процесса - наборный принцип (т. е. изображение строится из отдельных, заранее заготовленных элементов). Какие преимущества это дает? Во-первых, простоту изготовления. Во-вторых, возможность многократного использования одних и тех же элементов. Наконец, легкость изменения, корректировки уже изготовленной формы.

Книгопечатание возникло не на пустом месте, его изобретатели использовали многие уже существовавшие к тому времени технологические решения. Первое печатное издание на Руси – изданный Иваном Федоровым и Петром Мстиславцем «Апостол», было выпущено в свет 1 марта 1564 года по повелению Ивана IV Грозного. Оба мастера вошли в историю как первопечатники, и дата выхода в свет их творения считается датой начала книгопечатания на Руси. Оригинальная техника двуцветной печати, четкий и красивый шрифт, отличная верстка, безупречно грамотный текст, превосходный фронтиспис — все это восхищает в первой книге. Московский Апостол 1564 года - произведение во многом новаторское. Иван Федоров освободил язык книги от архаизмов и неславянских выражений и оборотов, улучшил орфографию. Текст изложен очень обдуманно, систематично, в начале каждого раздела даны оглавления подразделов и краткое их содержание. В Апостоле еще нет титульного листа, но есть послесловие, в котором содержатся все выходные данные книги и история ее выпуска. Что же касается качества, то это одно из лучших произведений своего времени. Техника печати, качество набора, орнаментальных украшений намного превосходят качество анонимных изданий. Книга снабжена большой фронтисписной гравюрой, изображающей евангелиста Луку, вставленной в художественно выполненную рамку, которую Иван Федоров использовал и в других своих изданиях.

В орнаментике Апостола использованы образцы растительного стиля рукописных книг Троице-Сергиева монастыря. В некоторых элементах этого орнамента усматривается отблеск Ренессанса. Новаторским в книге является применение технологии двухцветной печати в два прогона. Были внесены некоторые важные изменения и в шрифты. Нет многочисленных форм литеры «о», устранены широкие «е» и «с». Все это было отходом от рукописной традиции, но текст было легче и набирать и читать.

Две основные составляющие книгопечатания: принцип набора и печатный процесс - были известны с давних времен, но чтобы совершить революцию в мире коммуникаций, необходима была оптимальная технология. И творцом этой технологии стал немецкий изобретатель Иоганн Гутенберг (1399-1468).

Первым нововведением Гутенберга был словолитный процесс. Гравер изготавливал пуансон (металлический брусок, на торце которого - зеркальное изображение буквы), пуансоном в пластине из сравнительно мягкого металла (например, меди) выдавливалась матрица, а уже с матриц, вставляемых в словолитную форму отливалось любое необходимое количество литер.

Первые шрифты включали очень большой набор разных литер, например, в Библии, изданной Гутенбергом, шрифт содержал 290 знаков: 47 прописных и 243 строчных. Такое их обилие требовалось, чтобы имитировать вид рукописной книги. Вторая часть изобретения Гутенберга - ручной типографский станок. Чтобы получить оттиск с типографской формы, требовалось сперва покрыть ее краской. Затем на набор аккуратно накладывался лист бумаги. Этот лист нужно плотно и равномерно прижать, а затем снять готовый оттиск с набора. Ручной станок механизировал только третий этап. Это было совершенно необходимо, т. к. требовалось обеспечить давление около 8 кг/см2. То есть, например, к листу Библии (а ее формат - 8,2 x 19 см) должна была прикладываться сила, равная весу груза в 4,5 тонны. Печатный стан позволил делать это вращением нажимного винта с помощью рычага. Эта идея была позаимствована у винодельческого пресса.

Однако Гутенбергу пришлось внести ряд существенных доработок: чтобы прижимная плита могла механически не только опускаться, но и подниматься; чтобы обеспечить легкое выдвижение формы из-под пресса для нанесения краски и укладывания бумаги, чтобы, наконец, обеспечить точное наложение листа на форму. При этом конструкция станка оказалась настолько удачной, что сохранялась без принципиальных конструктивных изменений в течение около 350 лет. Произведения полиграфического искусства Западной Европы попали на Русь уже вскоре после изобретения Иоганна Гутенберга. Однако собственные работы появились заметно позже. Книгопечатание в Москве началось в 50-х годах XVI в. Первая типография работала в доме священника Сильвестра, автора "Домостроя". 

Известно 7 выпущенных ей изданий: три Четвероевангелия, две Псалтыри и две Триоди. 

Самопрялка появилась в Индии, откуда распространилась по миру. На Руси впервые самопрялки появились в XV веке, бытовали в центральных, южнорусских губерниях и в Поволжье.

Период первоначального накопления капитала часто называют мануфактурным периодом, поскольку в это время образуются первые капиталистические предприятия - мануфактуры. К началу XVI столетия во всех основных отраслях промышленного производства были значительно усовершенствованы орудия труда и технология производства. Наиболее заметным был прогресс в добывающей и обрабатывающей отраслях. Появилось сложное оборудование для шахт, позволяющее разрабатывать ранее недоступные пласты. В металлургической промышленности более высокие горны позволяли получать чугун и сталь. В металлообработке появились усовершенствованные молоты и сверлильные станки. Различные механические приспособления и примитивные машины позволили поднять производительность труда. Появилось огнестрельное оружие, развивались книгопечатание и полиграфия. 

Технический прогресс, определивший возможность перехода к мануфактурному производству, проявлялся в развитии специализации инструментов, в появлении технических приспособлений, которые приводились в движение силой человека, падающей воды или рабочего скота. Техника на этапе мануфактурной промышленности была основана на станках без механического или парового двигателя, что будет характерно для более поздней стадии развития - фабричной индустрии. В текстильной промышленности это была самопрялка, которая позволяла одновременно делать несколько операций. 

Конструктивные формы самопрялки дают большое разнообразие, в зависимости от тех или иных географически-этнографических зон, в которых она получает развитие. Наибольшую известность в XVI в. приобретает так называемая саксонская ножная самопрялка. 

Традиционная литература, склонная закреплять крупное изобретение за одним каким-либо лицом, считает обычно творцом этой самопрялки брауншвейгского каменотеса Юргена (или Юрга) и датирует ее изобретение 1530 г. Однако элементарный критический обзор источников, на которые опирается эта версия, не позволяет установить ни одного достоверного факта, касающегося личности изобретателя.

Если принцип самопрялочного прядения возник в конце ремесленного периода, то основным аппаратом в технике прядения льна самопрялка становится только в мануфактурный период. Самые ранние, сохранившиеся до нашего времени, ножные самопрялки относятся к XVII в. Английский, ирландский, шотландский и тирольский типы ее хранятся в коллекциях венского музея самопрялок и муниципального музея в Бельфасте. Организация капиталистической промышленности происходила на основе постепенного экономического подчинения мелких производителей товарному или ростовщическому капиталу. Начинают складываться первые формы капиталистической организации труда - простая кооперация и мануфактура.

Мануфактура - это капиталистическое предприятие, основанное на ручной технике, разделении труда и подетальной его специализации. Мануфактура являлась переходной формой организации производства от простой кооперации к фабрике. Возникновение мануфактур стало возможным в результате совершенствования технической и технологической базы производства, постепенного изменения социально-экономических отношений. Несмотря на незначительные масштабы, в мануфактурном производстве имела место капиталистическая эксплуатация труда.

Мануфактурное производство имело ряд преимуществ по сравнению с ремесленным производством. Оно основывалось на ручной технике, но имели место специализация и разделение труда. Работники мануфактуры выполняли преимущественно отдельные, специализированные производственные операции, а не изготовляли продукт полностью самостоятельно, что повышало производительность их труда. Рост специализации производства приводит к созданию более эффективных специализированных орудий труда, возрастают точность и скорость операций. Разделение труда требовало роста мастерства и профессионального уровня работника; возрастала производительность труда и снижались затраты на производство.
В этот период сложились следующие основные формы мануфактур:

- централизованные мануфактуры - наиболее развитый тип мануфактур; организовывались и управлялись, как правило, бывшими цеховыми мастерами, соединяющими рабочих и средства производства в одном помещении. Такие мануфактуры могли также создаваться за счет купеческого или торгового капиталов. Централизованные мануфактуры получили наибольшее распространение в тех отраслях, где технология производства требовала применения большого числа работников - в металлургии, горнодобывающем производстве и т. д.;

- казенные (государственные) мануфактуры, созданные за счет средств государственного бюджета и выпускающие продукцию, необходимую, как правило, стране в целом. В России казенные мануфактуры создавались в отраслях, производящих военную продукцию или продукцию, необходимую для оснащения флота;

- рассеянные мануфактуры, работники которой не были объединены в одном производственном здании. Такие мануфактуры создавались, как правило, купцами. Рассеянная мануфактура формировалась тогда, когда ремесленники, проживающие в различных поселениях, выполняли работу на заказ, брали у купца во временное пользование орудия труда, материалы или деньги в долг на их приобретение, а ему передавали готовый продукт. В результате ремесленник уже не выступал в экономической роли самостоятельного мелкотоварного производителя, а становился фактически наемным работником, получавшим заработную плату, был лишен права собственности на средства производства и созданный продукт.

I в. н. э.: Паровая турбина Герона Александрийского - на протяжении столетий рассматривалась как игрушка и её полный потенциал не был изучен.

Попытки создать механизмы, похожие на турбины, делались очень давно. Известно описание примитивной паровой турбины, сделанное Героном Александрийским (1 в. н. э.). По словам И. В. Линде, XIX векпородил «массу проектов», которые остановились перед «материальными трудностями» их выполнения. Лишь в конце XIX века, когда развитие термодинамики (повышение КПД турбин до сравнимого с поршневой машиной), машиностроения и металлургии (увеличение прочности материалов и точности изготовления, необходимых для создания высокооборотных колёс), Густаф Лаваль (Швеция) и Чарлз Парсонс(Великобритания) независимо друг от друга создали пригодные для промышленности паровые турбины.
I в. н. э.: Паровая турбина Герона Александрийского (эолипил) — на протяжении столетий рассматривалась как игрушка и её полный потенциал не был изучен.

1500: В чертежах Леонардо да Винчивстречается «дымовой зонт». Горячий воздух от огня поднимается через ряд лопастей, которые соединены между собой и вращают вертел для жарки.

1551: Таги-аль-Дин придумал паровую турбину, которая использовалась для питания самовращающегося вертела. 

1629: Сильная струя пара вращала турбину, которая затем вращала ведомый механизм, позволяющий работать мельнице Джованни Бранка.

1678: Фердинанд Вербейст построил модель повозки на основе паровой машины.

1791: Англичанин Джон Барбер получил патент на первую настоящую газовую турбину. Его изобретение имело большинство элементов, присутствующих в современных газовых турбинах. Турбина была разработана для приведения в действие безлошадной повозки.

1832: Французский ученый Бюрден создал первую водяную турбину.

1837: Создана первая в России водяная турбина И.Е. Сафоновым.

1872: Франц Столц разработал первый настоящий газотурбинный двигатель. 

1887: русский инженер и изобретатель Павел Дмитриевич Кузьминский сконструировал первую в мире газовую реверсивную турбину, которая работала на «газопаророде» – парогазовой смеси, получаемой в созданной им же в 1894 году камере сгорания. 

1894: Сэр Чарльз Парсонс запатентовал идею корабля, приводимого в действие паровой турбиной и построил демонстрационное судно Турбиния. Этот принцип тяги используется до сих пор. 

1895: Три четырёхтонных 100 кВт генераторов радиального потока Парсонса были установлены на электростанции в Кембридже и использовались для электрического освещения улиц города. 

1903: Норвежец, Эджидиус Эллинг (англ.)русск., смог построить первую газовую турбину, которая отдавала больше энергии, чем затрачивалось на обслуживание внутренних компонент турбины, что рассматривалось как значительное достижение в те времена, когда знания о термодинамике были ограничены. Используя вращающиеся компрессоры и турбины, она производила 11 л. с. (существенная мощность для того времени). Его работа впоследствии была использована сэром Фрэнком Уиттлом.

1913: Никола Тесла запатентовал турбину Тесла, основанную на эффекте граничного слоя.

1918: General Electric, один из ведущих производителей турбин в настоящее время, запустил своё подразделение газовых турбин.

1920: Практическая теория протекания газового потока через каналы была переработана в более формализованную (и применяемую к турбинам) теорию течения газа вдоль аэродинамической поверхности доктором Аланом Арнольдом Грифицем. 

1930: Сэр Фрэнк Уиттл запатентовал газовую турбину для реактивного движения. Впервые этот двигатель был успешно использован в авиации в апреле 1937. 

1934: Рауль Патерас Пескаразапатентовал поршневой двигатель в качестве генератора для газовой турбины.

1936: Ханс фон Охайн и Макс Хан в Германии разработали собственный патентованный двигатель в то же самое время, когда сэр Фрэнк Уиттлразрабатывал его в Англии.

Ступень турбины состоит из двух основных частей. Рабочего колеса — лопаток установленных на роторе(подвижная часть турбины), которое непосредственно создаёт вращение. И Соплового аппарата — лопаток установленных на статоре (неподвижная часть турбины), которые поворачивают рабочее тело для придания потоку необходимого угла атаки по отношению к лопаткам рабочего колеса.

По направлению движения потока рабочего тела различают аксиальныепаровые турбины, у которых поток рабочего тела движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока рабочего тела в которых перпендикулярно оси вала турбины. Центробежные турбины (турбокомпрессоры) также выделяют как отдельный тип турбин.

По числу контуров турбины подразделяют на одноконтурные, двухконтурные и трёхконтурные. Очень редко турбины могут иметь четыре или пять контуров. Многоконтурная турбина позволяет использовать большие тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней разного давления.

По числу валов различают одновальные, двухвальные, реже трёхвальные, связанных общностью теплового процесса или общей зубчатой передачей (редуктором). Расположение валов может быть как коаксиальным так и параллельным с независимым расположением осей валов.

В местах прохода вала сквозь стенки корпуса установлены концевые уплотнения для предупреждения утечек рабочего тела наружу и засасывания воздуха в корпус. 

На переднем конце вала устанавливается предельный регулятор (регулятор безопасности), автоматически останавливающий (замедляющий) турбину при увеличении частоты вращения на 10—12 % сверх номинальной.