ПЕРВЫЕ ОРУДИЯ ТРУДА И МЕХАНИЗМЫ

Предметное окружение человека имеет много­вековую историю. Она берет свое начало на заре че­ловечества, в каменном веке, когда первобытный че­ловек изготовил первые орудия для труда, защиты и добычи пищи: ручное рубило, скребло, позднее - ка­менный топор, лук и стрелы. Орудия первобытного человека были далеки от совершенства, но с их по­мощью человек встал на путь своего развития, путь открытий и изобретений, который, в свою очередь, привел к созданию и более совершенных орудий тру­да, предметов обихода, украшений, а в итоге ко все­му тому, что именуется сегодня словом "дизайн".

История дизайна неразрывно связана с эволю­цией предметного окружения человека, в особенно­сти историей развития техники и технологий.

Первые орудия труда человека. Первые понятия об удобстве

Возраст древнейших орудий труда, как показывают археологические раскопки, - 2.9 млн.лет. Свои первые орудия труда первобытный человек изготавливал из камня, вул­канического стекла, кости, дерева. В качестве сырья за­частую использовался кремень, обладающий большой твердостью, хорошо раскалывающийся на тонкие плас­тины с режущими краями.

Первые орудия получили название ручных рубил (или ударников). Им можно было растирать и размель­чать растительную пищу, соскабливать и очищать кожу­ру и кору, раздроблять орех. Рубило представляло из себя универсальный инструмент со множеством функ­ций.

Ручное рубило по праву считается первым изобре­тением человека. Оно же является первым объектом, который человек стремился сделать удобным в обраще­нии или, говоря современным языком, "эргономичным".

Изобретение рукоятки. Составные орудия труда.

Со временем человек научился изготовлять ручные рубила разного типа, отвечающие различным функцио­нальным требованиям, а затем и более сложные или, так называемые, составные орудия труда. Такими орудиями стали каменный топор-колун и каменная мотыга (3-4 тыс. лет до н.э., поздний неолит), позднее - копье. Со­ставные орудия труда были более удобные и эффектив­ные в работе, они позволили во много раз увеличить силу удара камня, а значит, увеличить эффективность и производительность орудия. Появление составных ору­дий труда произвело настоящую революцию в технике каменного века. Стремясь облегчить свой труд, люди начали более тщательно отделывать лезвие топора. Путем длительного опыта были освоены приемы шлифования и полирования. Коэффициент полезного действия таких "топоров с рукоятями равнялся 0,78—0,89, т.е. был не ниже КПД современных ручных орудий.

Изобретение лука и стрел

Гениальным изобретением человечества стали лук, тетива и стрелы, явившиеся, по сути, первыми техни­чески сложными орудиями. Создание лука требовало значительных умственных способностей, острой наблю­дательности и большого технического опыта. С помощью лука стало возможным передавать и преобразовывать движение: выпущенная стрела, сверлильное приспособ­ление, музыкальный инструмент. Лук и стрела позволили человеку убивать животных и птиц на рас­стоянии 100—150 м, а в отдельных случаях длина полета стрелы доходила до 900 м. Появившиеся еще в мезолите (12-7 тыс.лет до н.э.), они стали основным видом оружия вплоть до XVII в.

Формы лука, как и других составных орудий, под­вергались на протяжении многих тысячелетий много­кратным модернизациям, связанным с открытием новых материалов и технологий, получением новых знаний вобласти эргономики. При этом принципиальная конст­руктивная схема, функциональная идея их остается по сей день во многих случаях без особых изменений.

Для возведения таких сооружений первобытный че­ловек должен был прибегнуть к таким специальным, хотя и простым, средствам, как рычаги, деревянные катки, клинья, а также наклонные плоскости.

Человечество на заре технической цивилизации сде­лало немало великих открытий и изобретений, каждое из которых поднимало его на новую ступень развития, открывало все новые и новые технические возможности. Среди таких ступеней - искусственное добывание огня (ок. 40 000 г. до н.э.), изобретение весла и лодки (ок. 10 000 г. до н.э.), давшее- человеку первое транспортное сред­ство; сверление, пиление и шлифовка камня (6 000 г. до н.э.), приведшие к настоящей революции в обществе; мо­тыжное земледелие (ок. 8 000 г. до н.э.)

Некоторые открытия особенно важны для понима­ния эволюции окружающего человека предметного мира. Одним из таких является изобретение колеса и повозки.

Колесо и повозка

Считается, что прообразом колеса стали катки, ко­торые подкладывали под тяжелые стволы деревьев, лод­ки и камни при их перетаскивании с места на место. Среднюю часть такого катка обжигали, отчего она стано­вилась тоньше, обеспечивая равномерное передвижение груза. В ходе дальнейших усовершенствований от цель­ного бревна остались только два валика с осью между ними. Позднее их стали изготавливать отдельно и скреп­лять между собой. Таким образом было изобретено коле­со в собственном смысле этого слова (ок. 4000 г. до н.э.) Позже для облегчения общей конструкции колеса в нем выпиливали отверстия, еще позже появился обод и спицы.

Трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию техники как открытие колеса. Повозка, гончарный круг, мельница, водяное колесо - вот далеконе полный перечень устройств, в основе которых лежит колесо. Каждое из этих изобре­тений составило эпоху в жизни человечества. Их сово­купное воздействие на жизнь людей было так велико, что без большого преувеличения можно сказать: колесо сдвинуло историю с мертвой точки и заставило ее мчаться в несколько раз быстрее.

Плетение и ткачество

Ткачество кардинально изменило жизнь и облик человека. Звериные шкуры сменила более удобная одежда, сшитая из легких льняных, шерстяных и хлопчатых тка­ней. Однако до этого человечество должно было пройти "Долгий путь. Сначала предстояло освоить технику плете­ния. Плетением рыболовных сетей, различных ловушек для ловли рыбы, корзин люди занимались издавна. Только научившись плести циновки из веток и камыша, люди смогли приступить к переплетению нитей. Археологами"" обнаружены древние образцы тканей, возраст которых 25-26 тысяч лет. Ткани сделаны из волокон крапивы и имеют несколько видов сложного переплетения нитей.

После приручения животных появилась возможность производства тканей из их шерсти.

Первые предметы быта из керамики

В конце каменного века (5-3 тыс. лет до н.э.) - че­ловек создает первые искусственные материалы. Это текстиль и керамика.

" Занимаясь земледелием, человек познакомился с гли­ной, которую употреблял сначала для обмазки плетеных стен жилища, а затем и плетеной посуды.

Обжиг глиняной посуды, придавший глиняной массе камнёвидность, водонепроницаемость и огнестойкость, стал важным изобретением. Появилось гончарное искусство, а вместе с ним и первые предметы быта из керамики.

Как и все ремесла, техника керамики прошла дол­гий и сложный путь своего развития. Тысячелетия ушли на изучение достоинств и недостатков разнообразных глин. Из множества их видов древние мастера научились вы­бирать те, которые отличались наибольшей пластичнос­тью, связанностью и влагоемкостью. В глиняную массу стали примешивать различные добавки, улучшающие качество изделий..

С изобретением глиняных сосудов человек получил новые возможности для приготовления и хранения пищи, что было особенно важным на последующих этапах раз­вития общества.

Литье металла. Массовое производство

Люди еще в неолите (ок. 3000 до н.э.) научились изготовлять орудия труда из меди. Сначала их ковали из самородной меди, а затем стали выплавлять из медной

Гончарная печь в процессе ее постепенного усо­вершенствования позволила освоить температуры свы­ше 500° и открыла людям металлы; сначала бронзу, затем железо.

Являясь сплавом меди с оловом, бронза при этом имеет более низкую температуру плавления (700-900°), более высокие литейные качества, а при охлаждении обладает большей прочностью и твердостью. Если мед­ное орудие в основном ковалось, то бронзовое - отлива­лось.

Литье с использованием разъемных каменных форм, позволявшее изготавливать тиражи, можно рассматри­вать как первое массовое производство орудий.

Из бронзы изготовлялись разнообразные топоры, ножи, серпы, мотыги и т.п., орудия труда а также ору­жие: копья, мечи, стрелы и др. Кроме того, бронза стала основным материалом для изготовления предметов укра­шения, выделывания всевозможной утвари, скульптур­ных произведений.

Применение бронзового литья позволило не только улучшить качество орудий труда и оружия, но и значительно их разнообразить, а главное, ускорить процесс их изготовления.

Крупнейшим достижением человечества, вызвавшим бурный рост производительных сил, явилось получение железа, окончательно вытеснившего каменные орудия и сыгравшего революционную роль в истории техники. Стремление иметь более прочные орудия труда и ору­жие привело к открытию производства стали. Уже в античном мире, начиная с первой половины I тысячеле­тия до н.э. сталь широко употреблялась для изготовле­ния орудий труда и оружия. Греческие авторы в своих работах различали понятия железа, которое они называ­ли "сидерб", и стали - "халипс".

Разделение труда. Обособление ремесла

Огромное влияние на развитие техники оказало об­щественное разделение труда и появление ремесел как обособленного вида деятельности.

Первое крупное общественное разделение труда произошло уже при первобытнообщинном строе: отделе­ние пастушеских племен от земледельческих. Скотовод­ство дало новые продукты: молоко и шерсть, развилось изготовление сыра и масла; возникла новая форма посу­ды - бурдюк. Использование шерсти привело к появле­нию войлока и ткани, изобретению веретена и простейше­го ткацкого станка. Прирученный скот дал возмож­ность заменить работу человека животной тягой, это, в свою очередь, положило начало вьючному, а потом гужевому транспорту. Превращение скотоводства в са­мостоятельное занятие обогатило технику целым ря­дом новых достижений. Мотыга развилась в плуг, а нож - в серп, была изобретена борона. Переработка продуктов земледелия вызвала к жизни обмолот зер­на, выпечку хлеба, приготовление растительного мас­ла, варку пива.

Позднее, при рабовладельческом строе, дальней­шее общественное разделение труда привело к специ­ализациям в сельском хозяйстве, появлению класса ре­месленников, возникновению торговли как особого вида деятельности.

С деятельностью купцов связано быстрое усовер­шенствование дорог, производство предметов роскоши и чеканка монеты, а также широкое применение колесной повозки и парусного корабля. Применение рабского тру­да усилило обособление ремесла от земледелия и тем самым вызвало развитие многочисленных его отраслей. Развитие ремесла и торговли привело к образованию го­родов, а образование крупных городов, в свою очередь, -к специализации внутри ремесла.

Непосредственным следствием образования отдель­ных ремесел явилась специализация орудий труда, наи­более наглядно проявившаяся в молотке: в Риме во времена Юлия Цезаря уже применялись его основные специализированные формы: кузнечно-слесарный, плот­ничный, сапожный, каменотесный и др. специальные мо­лотки.

Специализация работника только на одном виде ремесла создала условия для появления целого ряда новых изобретений. Среди них особенное хозяйственное значе­ние имели плуг, мельница, прессы для винограда и мас­лин, грузоподъемные механизмы, способы термической обработки железа, применение пайки, штамповки и трав­ления металла, изготовление кислого хлеба, развитие механизмов, построенных на ротационном принципе

Разделение труда при рабовладельческом строе со­здало условия для развития науки, искусства, появления таких изобретателей и теоретиков, как Архимед, Герон Александрийский, Аристотель, Эвклид.

Войны и развитие техники

Рабовладельческие государства для удовлетворе­ния постоянного растущего спроса на рабов в условиях развития производства постоянно вели войны. История Древней Греции полна войнами между отдельными горо­дами-государствами, метрополиями и колониями, между западными и восточными государствами. Римская импе­рия вела беспрерывные войны и в период своего расцве­та покорила большую часть известных в то время стран.

Постоянная военная опасность заставляла укреплять города стенами, рвами, насыпями и другими оборони­тельными сооружениями. Необходимость ведения как осады, так и обороны городов требовала создания специ­альных осадных и оборонительных машин и механизмов, привлечения для их создания лучших инженерных умов.

Для разрушения крепостных стен изобретаются та­раны и специальные метательные орудия - баллисты, для поражения противника - различные машины для метания длинных стрел, камней и зажигательных сна­рядов. Вес таких метательных машин доходил до 6 тонн, дальность полета камней и стрел до 500—1000 м, а вес бросаемых снарядов до 150—200 кг.

От качества оружия, совершенства технологии его изготовления зависит не только жизнь человека, но по­рой и судьбы народов и государств. Поэтому оружие с незапамятных времен было в самом центре внимания ученых и изобретателей, больших и малых, которые затем нашли распространение и в других сферах человечес­кой деятельности.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: