Учебник для 10-11 классов

ТЕХНОЛОГИЯ

       

Технологические уклады

1. Знаете ли вы, что такое катапульта, праща, водочерпальное колесо? Где они применялись?

2. Попытайтесь начертить схему работы ветряной мельницы.

3. Какие открытия и изобретения принадлежат Архимеду, Ньютону, Копернику?

Человечество в своем развитии прошло несколько технологических укладов — преобладающих способов производства:

  • уровень ручных технологий (с помощью орудий труда);
  • уровень первых технических устройств;
  • ступень машинных технологий;
  • ступень индустриально-механизированных технологий;
  • уровень машинно-компьютерных и информационных технологий.

Технологические уклады и их основные технические достижения

На уроках истории и технологии вы многое узнали о ранних технологических укладах — I-IV (см. схему). Каждому технологическому укладу соответствует свой уровень развития цивилизации — уровень технологий, экономики и культуры. Технологический уклад определяется уровнем развития науки и зависит от суммы знаний, которыми владеет общество. Смена укладов происходит вследствие научных открытий, внедряемых в производство и другие сферы жизни.

Роль техники и технологий в развитии человечества невозможно переоценить. Вокруг достижений техники и технологий во все времена фокусировалось внимание общества. Технологический уклад — это совокупность освоенных обществом технологий на определенном этапе исторического развития.

Первый технологический уклад характеризовался применением исключительно мышечной силы человека, первых орудий (скребка, рубила, каменного топора и т. д.) и самых примитивных приспособлений (см. рис. 1 и 2).

На самом раннем этапе для обработки материалов использовались каменные инструменты, удерживаемые в руке и приводимые в движение мышечной силой человека. Затем люди начали применять простейшие приспособления для закрепления инструмента, для обеспечения движения заготовки и инструмента. Появились изделия из бронзы, в том числе и бронзовые инструменты.

Определяющим для второго технологического уклада было применение ручного труда в сочетании с мускульной силой животных. Появились первые станки с ручным приводом, оснащенные простейшим приспособлением для закрепления инструмента и обеспечения движения заготовки и инструмента. Позднее появился станок с лучковым приводом (рис. 3).

Рис. 3. Станок с лучковым приводом: 1 — упругое звено (лучковый привод); 2 — инструмент, с помощью которого отслеживали форму шаблона и обрабатывали заготовку; 3 — шаблон (прорезь в стенке станины); 4 — заготовка

Огромным достижением па этой технологической ступени было освоение силы ветра и воды, примером которого, прежде всего, могут служить ветряные и водяные мельницы (рис. 4).

Рис. 4. Дробильная мельница с приводом от водяного колеса

Третий технологический уклад связан с появлением машин и механизмов, изготовленных из металла. Использование энергии пара в сочетании с применением стальных инструментов позволило значительно повысить скорость обработки и улучшить качество изготовляемых деталей.

Проблема достижения высокой точности деталей (в частности, деталей для паровой машины) была решена английским механиком Генри Модели. Он изобрел механический суппорт для закрепления резцов на токарных станках. В дальнейшем суппорт был применен на строгальном, фрезерном, карусельном и других металлообрабатывающих станках. Новые станки «породили» как новые инструменты (фрезы, строгальные резцы), так и новые технологии. Вскоре паровые машины стали использоваться для приведения в движение станков, что еще более повысило производительность обработки (рис. 5).

Рис. 5. Токарно-винторезный станок Модели с приводом от паровой машины, оснащенный механическим суппортом (≈ 1800 г.): 1 — привод; 2 — задняя бабка; 3 — крестовой суппорт (имел два ходовых винта, причем поперечный винт приводился в движение вручную); 4 — направляющая; 5 — станина; 6 — сменные зубчатые колеса (позволяли изменять передаточное отношение между заготовкой и ходовым винтом)

Отличительной чертой четвертого технологического уклада было изобретение и применение в станках электрического двигателя, благодаря которому удалось в десятки раз повысить скорость обработки и мощность станков (рис. 6.). Появление электродвигателя дало толчок разработке новых видов инструментальных материалов — быстрорежущей стали, твердых сплавов, минералокерамики и др.

Рис. 6. Токарный станок с револьверной головкой первой половины XX века: 1 — подвод смазочно-охлаждающей жидкости; 2 — зажимной патрон; 3 — поперечная каретка; 4 — револьверная головка; 5 — ручной привод перемещения головки; 6 — станина; 7 — суппорт; 8 — зубчатая рейка механизма продольной подачи; 9 — поддон

В настоящее время развитые страны осваивают технологии пятого технологического уклада, главной особенностью которого является участие в производственных процессах электронной техники и автоматики. Современные станки оснащаются системами числового программного управления (ЧПУ), манипуляторами для загрузки-выгрузки деталей, устройствами для автоматической замены инструментов (рис. 7).

Рис. 7. Современный токарный станок с числовым программным управлением

Основной технологической задачей на современном этапе является преобразование информации с помощью так называемых информационных технологий, которые внедряют во все производственные процессы с целью их автоматизации. В перспективе любая технология реализуется в сочетании или под управлением информационной технологии.

Сегодня можно говорить уже и о новейшем, шестом, технологическом укладе (на примере Японии), когда всеми производственными процессами управляют компьютеры. В быстрых, подвижных саморегу лирующихся технологических системах завтрашнего дня машины имеют дело с различными физическими материалами, выполняют трудоемкие рутинные задачи, люди же работают с потоком информации, решают сложные интеллектуальные задачи, используя почти мгновенную связь.

 

 

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru