Dějiny vědy a techniky II 6. Strojírenství a obrábění kovů Tomáš Kučera DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.1 Přírodní zdroje energie po 1738 – na základě výzkumů Švýcarů Daniela Bernoulliho (1700–1782) a Leonharda Eulera (1707–1783) se zdoko-nalila konstrukce vodních kol 1748–1749 – Němec Winterschmidt a na Slovensku Jozef Karol Hell (1713–1789) zkonstruovali tzv. vodosloupcové stroje na čerpání vody z dolů (hloubka 148 m) 1750–1754 – Johann Andreas Segner (1704–1777) konal v Německu pokusy s reakční turbínou – tzv. Segnerovo kolo zdokonalil L. Euler 1753 – J. K. Hell vynalezl tzv. vzdušný stroj k čerpání vody v B. Štiavnici na principu Herónovy baňky (aeolipile) 1796 – Francouz Joseph Michel Montgolfier (1740–1810) sestrojil jako první vodní čerpadlo bez pístu, tzv. trkač DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.2 Hnací a pracovní stroje 1689 – Denis Papin (1647–1713) zkonstruoval (použitelné) odstředivé čerpadlo 1698 – Thomas Savery (1650?–1715) získal patent na parní pumpu k čerpání vody z dolů, bezpístová (střídavě pára a vakuum ve dvou nádržích) – tzv. ohňový stroj 1707 – car Petr I. Veliký (1672–1725) dal v Letní zahradě v Petrohradu instalovat Saveryho parní atmosférickou pumpu, aby čerpala vodu do fontán po 1780 – ve Velké Británii začíná průmyslová revoluce, přechod od řemeslné a manufakturní výroby k tovární výrobě; tradiční pohonné zdroje nahradil dvojčinný parní stroj jako univerzální motor DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.2 Hnací a pracovní stroje 1800 – Američan W. Eli Whitney zavedl nové metody modení strojírenské velkovýroby – díky přesným technologiím obrábění používal vyměnitelné součásti k montáži zbraní, které vyráběl ve velkých sériích po 1800 – v Anglii vznikají první průmyslové strojírny; firma Matthew Murraye (1765–1826) v Leedsu předčila strojírnu Boultona a Watta v Soho u Birminghamu; vynikající podnik vybudoval Henry Maudslay (1771–1831) 1800–1873 – v českých zemích probíhá průmyslová revoluce – manufakturní výrobu nahradil strojní tovární průmysl DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.3 Obráběcí a zvláštní stroje 1765 – John Smeaton (1724–1792) se pokusil zkonstruovat vyvrtávačku válců atmosférických parních strojů 1774–1775 – John Wilkinson (1728–1808) velmi zdokonalil vyvrtávačku dělových hlavní, vzápětí použita k vyvrtávání válců parních strojů 1783 – J. Wilkinson zavedl parní pohon kovářského bucharu 1794–1800 – Henry Maudslay (1771–1831) zdokonalil kovový soustruh se suportem (pevné vedení nástroje, mohl se tak posouvat ve dvou směrech – podél a kolmo) 1796 – Angličan Joseph Bramah (1749–1814) vynalezl účinný hydraulický lis po 1800 – Maudslayův soustruh uzpůsoben k řezání závitů DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.4 Tepelné motory po 1673 – Christiaan Huygens (1629–1695) a Denis Papin (1647–1713) konali pokusy s „primitivním“ výbušným pístovým strojem (motorem); palivo – střelný prach 1681 – D. Papin vynalezl pro tlakový hrnec bezpečnostní ventil (nezbytný pro parostrojní konstrukce) 1690 – D. Papin staví model atmosférického parního stroje 1706 – D. Papin postavil v Hesensku velký atmosférický parní stroj (krátce čerpal vodu) 1712 – Thomas Newcomen (1663–1729) postavil se svým společníkem Johnem Calleyem v Conygree Coalworks poblíž Dudley Castle první (použitelný) atmosférický parní stroj pro čerpání vody ze zatopených dolů DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.4 Tepelné motory 1764–1766 – mechanik Ivan Ivanovič Polzunov (1728–1766) zkonstruoval dvouválcový atmosférický parní stroj, poháněl dmychadla vysokých pecí v hutnických závodech 1765–1769 – strojník James Watt (1736–1819) zkonstruoval jednočinný „vahadlový“ parní stroj a získal na něj anglický patent; zdokonalil Newcomenův atmosférický stroj, oddělil kondenzátor s vývěvou od parního válce a přidal plášť pracovního válce (tepelná izolace, vyplněn vstupní parou) 1772 – Angličan John Smeaton (1724–1792) zdokonalil na základě vědeckých propočtů atmosférický parní stroj DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.4 Tepelné motory 1774 – J. Watt po spojení s továrním podnikatelem v Soho u Birminghamu Matthew Boultonem (1728–1809) postavil svůj první (fungující) jednočinný parní stroj 1780 – neznámý franc. konstruktér Pickard přihlásil patent na užití klikového mechanismu k převodu vratného pohybu pístu parního stroje na rotační; to znemožnilo J. Wattovi do roku 1800 použít kliku a musel vynalézat složitější převody (např. planetový) 1781–1784 – James Watt zkonstruoval vahadlový dvojčinný parní stroj s převodem na rotační pohyb; 1785 na něj také dostal patent platný do roku 1800 DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.4 Tepelné motory 1784 – William Murdock (1754–1839), spolupracovník Watta v Boultonově strojírně, zkonstruoval model vysokotlakého parního stroje 1785 – James Watt u svých parních strojů použil samočinný odstředivý regulátor přívodu páry (příklad automatizace) 1794 – slévač P. Vaughan ohlásil patent na kuličková ložiska 1799 – W. Murdock vynalezl pro parní stroj nový šoupátkový rozvod páry 1800 – skončila platnost Wattova patentu na parní stroj; řada konstruktérů a vynálezců přišla s novým konstrukčním řešením: Richard Trevithick (1771–1833) v Anglii a Oliver Evans (1755–1819) v Americe stavějí první vysokotlaké parní stroje DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.4 Tepelné motory po 1800 – Arthur Woolf (1766–1837) navázal na starší projekty Jonathana Cartera Hornblowera (1753–1815) a postavil sdružené parní stroje s násobnou expanzí; Henry Maudslay navrhl parní stroj s přímým rotačním převodem bez vahadla zač. 19. st. – objevují se návrhy nových systémů parních kotlů (vodotrubné, plamencové, vysokotlaké) a parních rozvodů DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1679 – ve Francii poprvé použit střelný prach k ražení tunelu u Malpas (155 m) pro Languedocký průplav (kanál „Canal du Midi“ z Atlantiku do Středozemního moře) 1716 – dřevěné koleje jsou již pobíjeny železným plechem 1729 – J. F. Schor (1686–1767) postavil nejstarší plavební komory (tzv. zdymadla) v Čechách na Vltavě u Županovic (dnes v. n. Slapy) a Modřan (Praha) 1736 – Jonathan Hull (1699–1758) dostal první patent na parní kolesový člun 1738 – kolejová dráha se železnými (litinovými) kolejnicemi postavena ve Whiteheaven v Anglii (Cumberland, hrabství Cumbria); nejstarší zpráva o železnicích DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1752 – Švýcar Daniel Bernoulli (1700–1782) navrhl, aby lodě byly poháněny vrtulovým kolem kolem 1765 – Kuzma Dmitrijevič Frolov (1726–1800) postavil kolejovou dráhu v kolyvanskovoskresenských železárnách; vagóny taženy lanem, které se navíjelo na bubny otáčené silou vodního kola 1769–1772 – inženýr Nicolas Joseph Cugnot (1725–1804) postavil první dva skutečně jezdící parní vozy; poháněny dvouválcovým atmosférickým parním strojem; větší byl určen k dopravě děl, havaroval do zdi pařížského arzenálu, je uchován v muzeu Conservatoire des Arts et Métiers (předzvěst mechanické motorizované silniční dopravy) DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1776 – Američan D. Bushnell zkonstruoval ponorku ve tvaru želvy („The Turtle“), která se pohybovala ručním otáčením lodního šroubu 1783 – Jacques Etienne Montgolfier (1745–1799) s bratrem Josephem Michelem (1740–1810) vynalezli balón plněný horkým vzduchem – montgolfiéru; první vzduchoplavci Jean François Pilâtre de Rosier (1756–1785) a François Arlandes (1742–1809) 1783 – Francouz Jacques Alexandre Charles (1746–1823) brzy po Montgolfierech sestrojil dokonalejší balón plněný vodíkem DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1783 – belgický lékař J. P. Minckelers (1748–1824) vypustil první balón naplněný svítiplynem 1784 – W. Murdock sestrojil model parního vozu 1785 – Američan John Fitch (1743–1798) předváděl na řece Delaware parní člun, vahadlový parní stroj u něj poháněl soustavu vesel 1785 – Francouz Jean Pierre Blanchard (1753–1809) přelétl balónem přes Lamanšský kanál 1787 – J. Wilkinson postavil velký železný člun o 70 tunách 1788 – Angličan William Symington (1764–1831) s Patrickem Millerem (1730–1815) postavili kolesovou parní loď DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1789–1793 – budoval se Schwarzenberský kanál na plavení dříví od Třístoličníku k dunajskému přítoku (Iglbach–Große Mühl), délka 45 km, pod Jelením vrchem tunel dl. 415 m; ve stavbě se pokračovalo 1821–1822, stavitel inž. Rosenauer 1790 – v Praze se konal první vzlet balónem plněným horkým vzduchem; s Francouzem Jeanem Pierrem Blanchardem vystoupil k obloze také hrabě Jáchym Šternberk (1755 až 1808, mj. bratr Kašpara Marii Šternberka, 1761–1838) 1793 – Angličan Ramsey uvedl do provozu první loď s (tehdy) „primitivním“ tryskovým pohonem 1796 – inženýr James Finley (1756–1828) staví ve Spojených státech amerických první visutý most ze svářkového železa DVT II/6 – Strojírenství a obrábění kovů 6.5 Doprava a dopravní stavby 1797 – Jean Olivier Garnerin (1766–1849) si dal patentovat padák – na důkaz bezpečnosti s ním seskočil z balónu; padák zdokonalovala řada osob – např. Jacques Etienne Montgolfier nebo vzduchoplavec Jean Pierre Blanchard 1798 – W. Hancock zahájil v Birminghamu výrobu železných lan (rozvoj mostního stavitelství – visuté mosty) konec 18. stol. – ve Velké Británii se vedle důlních drah budují vnitrozávodní kolejové dráhy také ve velkých železárnách; teprve počátkem 19. stol. se začnou stavět veřejné koňské kolejové dráhy pro nákladní dopravu