Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Практична робота № 2
ІСТОРИЧНИЙ ШЛЯХ СТВОРЕННЯ МАШИН І
ПРОГНОЗ ЇХ РОЗВИТКУ
МЕТА: проаналізувати історичний шлях створення машин; ознайомити студентів з науково-технічними досягненнями різних часів; формувати навички міжособистісної взаємодії.
Короткі відомості з теоретичної частини роботи
Історія створення машин почалася дуже давно і за дві з половиною тисячі років пройшла шлях від елементарного водяного млина до машини автоматичної дії – робота, наділеного деякими особливостями, властивій тільки людині. Користуючись біологічною термінологією, можна сказати, що машини в процесі свого історичного розвитку безупинно еволюціонували та у певному змісті змоделювали функції людини – фізичну силу, фізіологічні функції або розумову діяльність.
На перших етапах розвитку технічної цивілізації створювалися так називані “прості машини”. Цей термін вживається для визначення найпростіших підйомних пристроїв – важеля, блоку, похилої площини. Жоден з цих пристроїв не можна в повному змісті назвати машиною.
Геніальний вчений та інженер Древньої Греції Архімед пояснив принцип дії „простих машин”, винайшов гвинт, гвинтовий насос, удосконалив зубчасте колесо, створив багато військових машин, у яких застосовував поліспасти, крани з грейферним захватом та ін.
Винахід пневматики і поршневого насоса пов’язують з ім’ям Ктесибія (II-I ст. до н.е.).
Герон Олександрійський (I ст. до н.е.) відомий як винахідник різних автоматів. До нас дійшов його твір “Про мистецтво виготовляти автомати”.
Таким чином, на самому початку нашої ери вже були відомі машини для підйому, переміщення вантажів, деякі гідравлічні і пневматичні машини, а також сільськогосподарські та військові машини. Основним будівельним матеріалом для їхнього виготовлення було дерево.
Наприкінці I ст. до н.е. римський інженер Вітрувій дав перше визначення машини, як сполучення з’єднаних разом дерев’яних частин, що наділені значними силами для пересування ваги.
У 300 р. н.е. грецький учений Папп створив основи евристики – науки про те, як робити відкриття і винаходи.
Геніальний мислитель ХІІІ ст. чернець Ф. Бекон на основі чітких логічних міркувань передбачав наукову і технічну могутність прийдешніх століть. Йому ж належить крилатий вираз: “Знання – сила”.
Новий розквіт техніки почався в епоху Відродження, коли творив найвидатніший інженер Леонардо да Вінчі. Його винахідницькі відкриття були підкріплені великими технічними знаннями. Леонардо винайшов декілька типів екскаваторів, гідравлічних машин, прядильний і волочильний верстати, вітряний двигун. Деякі його винаходи настільки випередили свій час, що залишилися недосяжними для техніки тієї епохи. Сюди можна віднести підводний човен, літальний апарат, відцентровий насос, гідравлічний прес, нарізна вогнепальна зброя. Проекти Леонардо да Вінчі були здійснені в основному після його смерті.
Черговий стрибок у розвитку техніки відбувся в результаті промислової революції ХІХ ст., що характеризується широким використанням пари та електрики. Ця революція по-справжньому розв’язала руки інженерам і відкрила перед ними великі можливості в створенні нових машин.
Машинобудування в ХІХ столітті стало самостійною галуззю виробництва. У цей період було створено цілий ряд оригінальних машин і агрегатів. Ось деякі з них: пароплав (1807 р.); паровоз (1829 р.); колісний трактор (1833 р.); паровий молот (1843 р.); дробарка (1858 р.); двигун внутрішнього згоряння (1860 р.); скрепер (1875 р.); гусеничний трактор (1879 р.); аероплан (1885 р.); автомобіль (1892 р.). Як конструкційні матеріали почали використовувати сталі і чавуни різних марок.
Однак творці машин ХІХ століття у своїх проектах ґрунтувалися на емпіричних знаннях, здоровому глузді і дуже мало на дані науки, тому що теоретична база технічної діяльності була ще слабка.
У ХХ в. відбулася науково-технічна революція, у результаті якої інженерна діяльність об’єдналася з науковою. Розриви в часі між науковими відкриттями та їхньою інженерною реалізацією істотно скоротилися, незважаючи на значне ускладнення конструкцій розроблюваних машин. Створення нової техніки перетворилося в безперервний творчий пошук, у якому воєдино зв’язані наукові дослідження і колективна праця інженерів. Разом із зростанням виробництва все інтенсивніше став здійснюватися “штучний відбір” кращих технічних рішень.
Машинобудування досягло свого розквіту, у нього виникли зовсім нові галузі: атомна, космічна, електронна. З’явилися перші серійні роботи промислового застосування, у великих масштабах розширилася номенклатура машин різного призначення.
Поняття “техніка” і “машина” отримали сучасне трактування.
Техніка – це сукупність штучно створених матеріальних засобів діяльності людей.
Машина – це технічний об’єкт, що виконує корисну роботу для перетворення енергії, матеріалів і інформації з метою заміни або полегшення фізичної і розумової праці людини.
Виникла нова галузь знань – теорія робочих процесів машин, у якій за допомогою математичних моделей обґрунтовуються технічні параметри (показники) машин для різних умовах їх функціонування.
У філософії з’явився самостійний науковий напрямок – філософія техніки. Його задача – досліджувати загальні закономірності розвитку техніки, інженерної діяльності, проектування, а також їхнє місце в сучасному суспільстві.
Якщо в минулі століття знаряддя праці, машини і зовнішні джерела енергії відкрили шлях до необмеженого збільшення фізичної потужності людства, то сьогодні найважливішою проблемою є посилення інтелектуальних здібностей людей шляхом створення нової техніки з використанням штучного розуму. Це дало поштовх до інтенсивного розвитку робототехніки.
Створення нової техніки в ХХІ ст. потребує використання нових конструкційних матеріалів, таких як титан, алюміній, магній, літій, леговані сталі. Виробництво таких матеріалів буде здійснюватися, наприклад, на атомно-металургійних комплексах.
Техніку з нових матеріалів ми побачимо найближчим часом. Це буде, наприклад, автомобіль (або трактор), що важить у 3-4 рази менше існуючого, який не іржавіє, не потребує фарбування і ремонту тридцять і більш років, що споживає в 3 рази менше пального.
Очікується поступове витиснення металів у конструкціях машин. Найважливішим замінником стануть композиційні матеріали які забезпечать їх міцність, твердість, еластичність, легкість, жаростійкість залежно від їхнього призначення.
Зовсім непередбачені перспективи відкриють перед машинобудівниками нанотехнології.
Експерти передбачають, що в 2015 р. буде здійснюватися контроль над атомною будовою речовини, на що в середні століття були спрямовані зусилля алхіміків. До 2025 р. з’являться нанороботи, здатні з окремих атомів створювати будь-який матеріальний об’єкт аж до живої клітки і молекулярного комп’ютера.
В розвиток машинобудування внесе свій внесок і нова сфера діяльності людини – біотехнологія. Так, на основі рослинної сировини шляхом ферментації, одержують у значних об’ємах високоякісне біопаливо, що конкурує з традиційним бензином.
У ХХІ ст. значна увага буде приділятися естетичному вигляду створюваних машин. Тому значно зросте роль художнього проектування – дизайну, що нерозривно пов’язано з інженерно-конструкторською і науковою діяльністю.
Дизайн остаточно виділився в професійний вид діяльності в 60-х роках ХХ ст. Його основна задача – додати структурним і функціональним елементам машини досконалу естетичну форму.
Таким чином, при створенні машин створився могутній союз вчених, конструкторів, технологів і художників. Союз, в якому один не придушує іншого, союз талановитості та уміння, скрупульозного розрахунку і тонкого смаку.
Історію становлення машин не можна розглядати поза зв’язком з майбутнім. Звернемося до наукових прогнозів. Перші такі прогнози почали розроблятися в 60-х роках минулого сторіччя. Їхньою основою є наукове передбачення, тобто пророкування появи і майбутнього розвитку явища, що базується на знанні об’єктивних законів і діалектичному аналізі дійсності (в даний час нараховується близько 140 різних методів і прийомів прогнозування науково-технічного розвитку).
Виходячи з наукових прогнозів, автомобіль найближчого майбутнього, позбавлений відзначених недоліків, бачиться таким, як аерообтічний корпус зі зміцненого пластику, жароміцний керамічний двигун, екологічно чисте паливо – водень, а всіма діями механізмів і процесом безаварійного водіння керує електронний “інтелект”.
У землерийних машинах майбутнього планується використання нових методів впливу на середовище, заснованих, наприклад, на газодинамічному (вибуховому) і тепловому ефектах. Так, бульдозери газодинамічної дії в нижній частині відвала будуть мати кілька отворів, через які здійснюється вибухоподібний вихід газоподібних продуктів згоряння. Камери згоряння, заряджені сумішшю вуглеводневого палива і стиснутого повітря, розташовуються за відвалом. В результаті періодичних мікровибухів ґрунт розпушується і легко переміщається в потрібному напрямку. Очікується, що застосування такого бульдозера дозволить збільшити продуктивність у 23 рази. Рів шириною 3 м, глибиною 1,5 м можна буде прорити зі швидкістю 3,2 км/год.
План роботи
1. Актуалізація опорних знань
- хто вперше обґрунтував принцип дії “простих машин”?
- з іменем якого вченого пов’язують винайдення пневматики?
- коли машинобудування стало самостійною галуззю виробництва?
- коли інженерна діяльність об’єдналась з науковою?
2. Робота зі словником технічних термінів
З’ясувати суть понять “техніка”, “машина”.
Творче завдання: сконструювати власні визначення цих понять.
Date: 2015-12-11; view: 275; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |