Животная двигательная сила
«Из всех крупных двигательных сил, завещанных мануфактурным периодом, сила лошади была наихудшей, отчасти потому, что у лошади есть своя собственная голова, отчасти потому, что она дорога и может применяться на фабриках лишь в ограниченных размерах. Тем не менее, в период детства крупной промышленности лошадь применялась довольно часто».1 Такими словами характеризует Маркс значение животного двигателя для мануфактурного производства.
Применение двигательной силы животных было известно с древних времен. Но в мануфактурную эпоху помимо старой формы использования животного, как и человека, в ступальном колесе возникает новая форма, связанная с появлением конного привода, — движение вокруг центрального вертикального вала. В таком виде конный двигатель получает в XVII— XVIII вв. широкое распространение в шахтах и рудниках, приводя здесь в действие различные транспортировочные механизмы, а иногда применяется и в обрабатывающей промышленности. Примером последнего рода может служить конная установка, изображение которой дано на стр. 372 (рис. 1). В ней зубчатый круг, насаженный на серединную часть вертикального вала, зацепляет при вращении за шестерню, которая сообщает движение при посредстве канатной передачи большому точильному кругу и через другую шестерню — мельничному поставу.
Из оригинальных конструкций животных топчаков в мануфактурный период встречаются такие, где:
1) лошадь вращает колесо (приводящее в действие воздушные мехи), нажимая на его ступеньки передними ногами и находясь сама на подмостках вне колеса;
3) лошадь вращает ступальное
колесо задними ногами через отверстие, проделанное в полу (рис. 9).
Такой способ использования силы
животного был употреблен в XVI в.
в голландских мельницах.
Человек и животное представляли собой «крайне несовершенное средство для производства равномерного движения». Подготовка внутри мануфактуры технологической основы крупной промышленности неразрывно связана с развитием в XVII—XVIII вв. механических (ветряных и водяных) двигателей.
§ 11. Ветряной двигатель
Сила ветра, которая использовалась в античности только в сфере морского транспорта, в конце феодального периода становится энергетической базой нового типа промышленных установок—ветряных мельниц. Они впервые появились, повидимому, в Германии в XV в. и вызвали здесь, как указывает Маркс, «серьезную борьбу между дворянством, попами и императором из-за того, кому же из них троих „принадлежит" ветер».1
2) животное двигается по поверхности наклонного ступального колеса, точнее, топчется на
одном месте, так как колесо
все время вращается. Такой двигатель, употреблявшийся в мукомольной мельнице, по форме аналогичен отмеченному в предыдущем параграфе ступальному колесу для привода человеческой силой.
Если водяная мельница укрепляла власть феодала и усиливала политическую децентрализованность и натуральную замкнутость феодального поместья, то ветряная, наоборот, явилась одним из рычагов, при помощи которых крепнущая королевская власть расшатывала экономическое господство крупных землевладельцев-крепостников. В одной анонимной немецкой рукописи первой трети XV в. имеется уже изображение простого устройства ветряной мельницы. Характерной особенностью немецкой, так наз. «козловой» мельницы было то, что ее корпус свободно вертелся на «козлах», обеспечивая установку ветряного колеса каждый раз ъ нужном направлении потока ветра.
В середине XVI в. в Голландии появляется новый тип ветряной мельницы с неподвижным корпусом. В такой мельнице частью, вращающейся под непосредственным воздействием ветра, является «крыша», которая сообщает движение через передаточный механизм различным рабочим аппаратам. В более поздней конструкции голландской мельницы крыша укрепляется неподвижно, а центральнный вал мельницы получает движение от вала вертикально-установленного ветряного колеса, (рис. 10).
В XVII в. Голландия становится классической страной ветряных мельниц, причем конструкция последних часто достигает высокой степени совершенства. «Частью недостаток собственных водопадов, частью борьба с избытком воды в других формах, — говорит Маркс, заставили голландцев применять ветер в качестве двигательной силы».1 Голландские технические сочинения конца XVII и первой половины XVIII в. показывают, что ветряный двигатель являлся в эту эпоху главной энергетической установкой централизованных мануфактур в суконном деле (сукновальни), бумажном производстве (ролльные механизмы), лесопильном2 и мукомольном деле и т. п. Ветряные мельницы применяются для производства колоссальных работ общегосударственного значения.
К 1648 г. относится проект голландского инженера Легва-тера — осушить Гаарлемское озеро при помощи 160 огромных ветряных водочерпалок и, тем самым, увеличить чуть ли не в два раза площадь голландского земледелия. Задачу эту оказалось невозможным разрешить применением только силы ветра (озеро было осушено лишь в 1836—1837 гг. паровыми насосами циклопического размера), но еще в середине XVIII в. здесь работало свыше ста ветряных установок. После же осушки озера последние, по словам Маркса, «предохраняли 2/з земли от обратного превращения в болото».1 Характерно, что ветряный двигатель стремились использовать для самых различных и не только промышленных целей. Еще в XV в. сделана была попытка приводить в движение силой ветра сухопутный экипаж. В 1726 г. во Французскую Академию Наук был представлен проект ветряного плуга, крылья которого все время обращались в сторону ветра. Непостоянный характер полезного действия ветра в мельницах толкал техническую мысль мануфактурного периода в направлении устройства ветряных турбин,, которые построены на принципе непрерывного вращения вертикального вала при любом направлении ветра. Однако, ветряная турбина не получила в рассматриваемую эпоху сколько-нибудь широкого распространения вследствие низкого коэффициента полезного действия. Дело в том, что у нее на ряду с увлекаемой ветром стороной в каждый данный момент другая обязательно должна находиться против ветра и испытывать сильное трение крыльев о воздух. Преодолеть указанный недостаток ветряного двигателя могла только гидравлическая машина. Она и становится классическим видом механического двигателя в мануфактурный период.