100 знаменитых изобретений
Шрифт:
В 1844–1845 гг. другой американец, Элиас Хоу, которого считают отцом швейных машин, используя принципы работы машины Уолтера Ханта, сделал в ней ряд усовершенствований и создал стабильно работающую швейную машину челночного стежка. Ему удалось получить патент на новую машину, и вскоре было изготовлено еще несколько таких машин, каждая из которых заменяла труд пяти портных. Машина выполняла 300 стежков в минуту. Изогнутая игла с ушком на остром конце двигалась горизонтально, а челнок, похожий на челнок ткацкого станка, совершал возвратно-поступательное движение. Ткань в машине располагалась в вертикальной плоскости, накалывалась на острые шпильки транспортирующего устройства и перемещалась только в одном направлении. Транспортирующее устройство одновременно
В течение 30–50-х годов XIX в. в Великобритании, США и Франции было взято более 30 патентов на швейные машины. Это были машины цепного и челночного стежков, с прямой и изогнутой иглами, с вертикальным и горизонтальным расположением ткани. Конструкция каждой машины имела какие-то усовершенствования и новые элементы. Швейные машины стали экспонироваться на выставках и в музеях, вызывая восторг и большой интерес публики. Наконец в 1850–1851 годах усилиями американцев Алена Вильсона и особенно Исаака Зингера швейная машина была доведена практически до современного вида. Прямой игле с ушком на остром конце сообщалось возвратно-поступательное движение вначале зубчатым колесом, а затем зубчатой рейкой. Помимо ручного привода машины оснащались педальным устройством ножного привода, при котором освобождались руки портного. Для нижней нитки использовался челнок, имеющий возвратно-поступательное движение, с встроенной шпулькой по типу челнока Ханта и Хоу.
В этот же период американцы Гробер и Бекер изобрели швейную машину двухниточного цепного стежка, в котором использовалось переплетение двух ниток: одна из ниток подавалась сверху прямой вертикальной иглой, имеющей возвратно-поступательное движение, а другая – снизу кривой иглой в поперечном направлении.
В 1858 г. их соотечественник Джеймс Джиббс впервые изобрел и изготовил вращающийся петлитель, а Джеймс Вилькокк, заинтересовавшись возможностью изготовления швейной машины принципиально нового типа, вложил в предприятие свои капиталы, в результате чего была образована одна из старейших фирм промышленных машин «Вилькокк и Джиббс». В это время в Европе появляются предприятия по производству швейных машин. Англичанин Томас Эйт, немцы Дэтон Науман и Вилли Пфафф, швед Хускварна и другие начинают заниматься разработкой и усовершенствованием швейных машин, создают свои фирмы.
Особый успех среди покупателей имела бытовая швейная машина механика и промышленника Исаака Зингера. Основав в 1850 г. фирму и усовершенствовав машину Хоу, Зингер стал выпускать швейные машины в больших количествах. Они пользовались популярностью во всем мире.
Начиная с 1870 г. фирма «Зингер» не только расширилась в США, но и открыла свои филиалы во многих странах, в том числе и в России.
В подмосковном городе Подольске в 1900 г. фирма «Зингер» основала завод, который осуществлял сборку швейных машин из деталей, доставляемых из-за границы. Годовой выпуск машин составлял 600 тысяч.
Современные швейные машинки получили электрический привод, однако их механическая часть практически повторяет устройство их предшественниц конца XIX – начала XX веков.
Электрическая лампочка
История электрической лампочки началась в 1802 г. в Санкт-Петербурге. Именно тогда профессор физики Василий Владимирович Петров пропустил электрический ток по двум стержням из древесного угля. Между ними дугой перекинулось пламя. Обнаружились не известные ранее свойства электричества – возможность
Открытие Петрова осталось незамеченным. Спустя десять лет электрическую дугу вновь открыл англичанин Гемфри Дэви. Но до появления электрической лампы оставалось еще 60 лет.
Для того чтобы использовать электрическую дугу для освещения, было необходимо решить три задачи.
Во-первых, концы угольков, между которыми вспыхивала дуга, быстро сгорали в ее пламени. Расстояние между ними увеличивалось, и дуга гасла. Поэтому необходимо было найти способ поддерживать пламя не несколько минут, а сотни часов, т. е. создать удобный для пользования электрический светильник. Это оказалось самым трудным.
Во-вторых, нужен был надежный и экономичный источник тока. Требовалась машина, вырабатывающая дешевый электрический ток. Существовавшие в то время гальванические батареи были громоздки, и на их изготовление требовалось много дорогого цинка.
И наконец, в-третьих, нужен был способ «дробить электрическую энергию», другими словами, использовать вырабатываемый машиной ток для нескольких светильников, установленных в разных местах.
Благодаря открытию Майклом Фарадеем эффекта возникновения электрического тока в изолированном проводе при его движении в магнитном поле, были построены первые генераторы электрического тока – динамомашины.
Основной вклад в создание электрической лампочки внесли трое людей, по иронии судьбы родившихся в один и тот же 1847 год. Это были русские инженеры Павел Николаевич Яблочков, Александр Николаевич Лодыгин и американец Томас Алва Эдисон.
А. Н. Лодыгин закончил военное училище, но затем подал в отставку и поступил в Петербургский университет. Там он начал работу над проектом летательного аппарата. В России у него не было возможности построить свое изобретение, и 23-летний Лодыгин уезжает в 1870 г. во Францию. Тогда шла франко-прусская война, и молодой изобретатель хотел приспособить свое детище для военных нужд. Французское правительство приняло его предложение, и началась постройка аппарата, напоминавшего современный вертолет. Но Франция проиграла войну, и работы были остановлены. Сам Лодыгин, работая над своим изобретением, столкнулся с проблемой его освещения ночью. Эта проблема настолько его увлекла, что после возвращения в Россию Лодыгин полностью переключился на ее решение.
Лодыгин начал опыты с электрической дугой, но очень быстро от них отказался, так как увидел, что раскаленные концы угольных стержней светят ярче, чем сама дуга. Изобретатель пришел к выводу, что дуга не нужна, и начал опыты с различными материалами, накаляя их током. Эксперименты с проволокой из различных металлов ничего не дали – проволока светились лишь несколько минут, затем перегорала. Тогда Лодыгин вернулся к углю, которым пользовались для получения электрической дуги. Но он брал не толстые угольные стержни, а тонкие. Угольный стерженек помещался между двумя медными держателями в стеклянный шар, по нему пропускался электрический ток. Уголь давал свет довольно яркий, хотя и желтоватый. Угольный стержень выдерживал примерно полчаса.
Для того чтобы стержень не сгорал, Лодыгин поставил в лампу два стержня. Сперва накалялся только один и быстро сгорал, поглощая весь кислород в лампе, после этого начинал светиться второй. Поскольку кислорода оставалось очень мало, он светил примерно два часа. Теперь нужно было выкачать воздух из лампочки и исключить его просачивание внутрь. Для этого нижний конец лампы погружался в масляную ванну, через которую от источника тока к лампе шли провода. Вскоре и от этого способа пришлось отказаться, была сделана лампочка, в которой можно было менять угольные стержни после сгорания. Но неудобства возникали из-за необходимости откачивать воздух.