|
A meghajtás fejlődése
Az első gépeket az ember saját erejével hozta működésbe.
Gondoljunk csak az íjvonó elvén működö fúróra, vagy esztergára.
Itt az ember egyik kezével a szerszámot, vagy a munkadarabot hozta
forgásba, míg a másik kezével valamilyen egyéb tevékenységet tudott
végezni, például esztergálás esetén a szerszámot kezelni. A lábító
megjelenésével már mindkét keze felszabadult, így jobban tudta a
szerszám mozgását irányítani, a fazekaskorongon lévő agyagot formázni.
Mint az előzőekből látható, mindaddig ez nem okozott problémát,
amíg csak egyszerű, kis méretű gépezeteket kellett rövid ideig működtetni.
Idővel azonban egyre nagyobbak lettek a gépek, egyre hosszabb ideig
kellett működtetni őket, köszönhetően annak is, hogy egyre több
ember számára kellett ezekkel valamilyen feladatot végrehajtani.
A monoton, nehéz munkákat először valamilyen egyszerű áttétel segítségével
könnyítették, vagy állatok erejével igyekeztek kiváltani az emberi
izomerőt. Ezek az egyszerű áttételek általában forgó mozgássá vezették
vissza az eredeti mozgást. Ha ez a mozgás folyamatos és egyirányú
volt, akkor az állatok segítségével könnyen fel lehetett váltani
az ember tevékenységét ezekben a munkafolyamatokban.
 Emberi erővel hajtott malom (taposómalom)
Taposómalom
Tapsókerékkel működtetett emelőberendezés
Ló erejét hasznosító szárazmalom
|
Az első állatok, amikkel munkát végeztek,
az ökrök voltak. A lovak csak később jelentek meg ezen a területen.
Ennek két fő oka van. Egyrész hiányoztak az erőteljes lófajták,
másrészt az ökrök fogatolására alkalmas iga anatómiai szempontból
nem volt megfelelő a lovak számára, mert leszorította az állat
légcsövét és nyaki ütőerét.
A VIII. században feltalálták a szügyhámot, ahol a terhet
a váll és a mell viseli. Ezután már a lovakat is befogták
főleg mezőgazdasági munkákra. Megkezdődött az erőteljes munkalovak
tenyésztése, aminek első eredményei a XIII. században jelentkeztek.
|
Az időszámításunk kezdete utáni időkben kezdtek
terjedni a vízimalmok, amelyeket először csak gabona őrlésére
használtak, de hamarosan - már a IV. században - megjelentek
a fűrészmalmok is.
Az állatok hajtotta járgányok, a taposókerekek és a vízimalmok
különböző erőátviteli mechanizmusokat igényeltek, ezért a római
mérnökök megalkották a faragott fogaskerék-meghajtást. |
Vízkerék hajtású fűrészmalom
|
A vízikerekek a késő középkorban terjedtek el Európaszerte.
A XI. századi Angliában 5624 vízimalom működött, ami azt jelenti,
hogy minden 50 családra jutott egy. A vízi erő alkalmazása rohamosan
terjedt, vízikerekek hajtották a gabona-, kalló-, és fűrészmalmokat,
a vashámorokat, a kendertilolókat, a cérnasodró- és dróthúzó gépeket,
a vízemelő és egyéb szerkezeteket.
Víz erejét hasznosító fúrógép
|
Szélkerék hajtású vízemelő szerkezet
|
A vízkerék elterjedése néhány helyen akadályokba
ütközött. Az Alpoktól délre a folyók néha kiszáradtak, északra
pedig télen befagytak. Ezért a XII. század végétől megindult
a kutatás más energiaforrások után. A tengerpartokon árapálymalmok
építésével kísérleteztek, de elkezdték alkalmazni a már korábban
Perzsiában ismert szélmalmokat. A Perzsa szélmalmok hátránya
a függőleges tengelyük miatt adódik. Emiatt Európában vízszintes
tengellyel épültek a szélmalmok, mert ebben az esetben a szél
az egész felületén érte a szélkereket. |
Új energiaforrás a gépezetek meghajtására csak a
XVII. század végén jelent meg. Ez az új meghajtási mód a gőzgép
volt. Azonban még vagy száz évig nem igazán terjedt el, mert a megfelelő
szerszámgépek nélkül nem tudtak pontos alkatrészeket gyártani ezek
számára. Majd csak az ipari forradalom rengeteg újítása tette lehetővé
a gőzgép elterjedését.
| Időközben, ha új gépmeghajtó energiát nem is
használtak, megjelentek az első energiatároló szerkezetek. Ezek
segítségével már kiegyensúlyozottabban tudtak gépezeteket működtetni. |
Energiatároló szerkezet
|
|