تاریخ ایران- انقلاب ساخت ماشین در نیمه دوم قرن هجدهم-۲
عصر آهن شروع شد
انقلاب صنعتی در انگلستان و سپس در آلمان و فرانسه چهره زندگی و کار انسان و جامعه را تغییر داد. روش‌های تولید دگرگون و میزان تولید انواع کالاها رشد را تجربه کردند و به موازات آن از شمار نیروی انسانی در مراکز صنعتی و کشاورزی کاسته شد. تجاری شدن استفاده از آهن به تغییر شکل ساختمان‌ها منجر شد و ... . سطح زندگی کارگران، دست‌کم در شمال، بالاتر رفت، هرچند از بین رفتن صنایع‌دستی روستایی، اثر منفی بر زندگی و درآمد بسیاری از خانواده‌ها داشت و کارگران نسبت به گذشته از امنیت شغلی کمتری برخوردار بودند. با اصلاحاتی که در دهه ۱۸۲۰ در خرمنکوب ایجاد شد، در ماه‌های زمستان مشاغل کشاورزی کاهش یافت و کارگر کشاورزی هم، مانند کارگر صنعتی شهری، مزه بیکار شدن بر اثر بهبود تکنولوژی را چشید. شهرنشینان از بهبود تکنولوژی کشاورزی اندکی سود بردند. در میدلند، به عنوان قوت غالب، گندم جای چاودار و جو، و در اسکاتلند و شمال، جای جودوسر را گرفت. سیب‌زمینی مصرف عام پیدا کرد و گوشت دیگر غذای تجملی و اشرافی نبود. رژیم غذایی بهتر و متنوع‌تر تاثیر مثبت بر بهداشت کارگران و امید زندگی داشت و این امر به نوبه خود بر افزایش بازده محصولات صنعتی تاثیر گذاشت.
در بهره‌برداری از معادن زغال‌سنگ نیز، مثل کشاورزی، میدان به کارگیری ماشین محدود و تغییرات فنی ناگهانی اندک بود. در معادن زغال هم، مانند هر معدن دیگر، پیشرفت‌های جزئی و گام‌به‌گام بود. استفاده از تاتوها(اسبان کوچک) در معادن زغال‌سنگ شمال حدود نیمه‌های قرن، موجب پایین آمدن شدید هزینه‌ها شد، چون به جای زنبه‌کش‌های پیشین که اکثریت کارگران معدن زغال را تشکیل می‌دادند، از وجود پسر بچه‌ها استفاده می‌شد و اینان مزدی ناچیز دریافت می‌کردند. ازدیاد محصول آهن تا حد زیاد به محصول زغال سنگ بستگی داشت، ولی خود این ازدیاد نیز تاثیراتی مهم بر عملیات معدن بر جای نهاد. با معمول شدن چدن و استفاده از آن در حفر معدن، امکان حفر رگه‌های عمقی‌تر به وجود آمد؛ و ریل چدنی که در سال ۱۷۷۷ توسط جان کر در معادن زغال‌سنگ شفیلد به کار گرفته شد، تاثیر نمایانی در کاهش هزینه حمل‌ونقل زیرزمینی بر جای نهاد. زنبیل چرخداری که روی ریل حرکت می‌کرد، این حسن را داشت که بدون آنکه در کف معدن تخلیه گردد، زغال را به بالای دهانه معدن حمل کند که بدین وسیله هزینه را کاهش می‌داد. شیوه‌های تهویه نیز بهبود یافت. در دهه ۱۷۵۰، کارلایل اسپدینگ اهل وایتهون، با استفاده از تیغه و جداره، تهویه معادن زیرزمینی را بهتر کرد و در دهه ۱۷۹۰، جان بادل نظام حفر سه چاه را برای تهویه معادن در نورثامبرلند رواج داد. در شیوه کندن رگه‌های زغال‌سنگ چندان تحولی به وجود نیامد. اما ستون‌هایی را که برای نگهداری سقف دست نخورده گذاشته بودند به مرور ایام می‌تراشیدند و این عمل آن قدر ادامه می یافت تا از ستون قبلی جز خطی باریک باقی نمی‌ماند. با استفاده از باروت در اواخر قرن، ایجاد انفجار معادن زغال متداول شد. روشن نگهداشتن محوطه کار در معدن زیرزمینی هنوز مساله‌ای عمده بود، تا اینکه در سال‌های ۱۸۱۵-۱۸۱۳، سر هامفری دیوی، دکتر کلانی و جورج استیونس چراغ‌های ایمنی را ابداع کردند که البته استفاده از آنها موجب تامین جانی معدنچیان نشد،اما رگه‌های بزرگ زغال- که تا پیش از آن استخراجشان بس خطرناک تشخیص داده شده بود- مورد بهره‌برداری قرار گرفت و محصول بازدهی بسیار چشمگیر یافت.
در صنعت آهن، کوره‌های ذوبی که از سوخت کک استفاده می‌کردند، هم از لحاظ تعداد و هم از نظر اندازه، افزایش یافت و حوزه‌های جدیدی به روی این صنعت گشوده شد. طی جنگ‌ها، تقاضا برای سلاح‌های بیشتر موجب افزایش تقاضا برای آهن و فولاد شد و کارخانه‌هایی جدید توسط جان ویلکینسن در برازلی و جان روباک در کرن طی جنگ ۱۷۶۳-۱۷۵۶ برپا گردید. کارخانه‌های آهنکاری کردن، از نظر حجم و تنوع فرآورده، پیشاهنگ نوع تازه‌ای از صنعت بودند(توپ‌های کوچک با برد کم این کارخانه‌ها بسیار معروف بود)؛ و روشن شد نخستین کوره ذوب‌آهن در نخستین روز از هفته کریسمس(روز هدایای) سال ۱۷۶۰ را عده‌ای سرآغاز انقلاب صنعتی اسکاتلند می‌دانند.
هرچند هنوز برای تبدیل آهن لخته به تیرآهن یا میله آهنی از زغال چوب و هیزم استفاده می‌شد، در مراحل اولیه این فرآیند به طور وسیع از سوخت‌های معدنی استفاده می‌کردند. برادران کرنیچ که در استخدام شرکت کولبروکدیل بودند، در سال ۱۷۶۶ تلاشی را به منظور استفاده از کک به عنوان تنها سوخت در کوره ذوب‌آهن آغاز کردند؛ آنان دیگر با موفقیت فاصله‌ای چندان نداشتند. اما این تلاش تنها در سال‌های ۱۷۸۴-۱۷۸۳ به ثمر رسید و هنری کورت(۱۸۰۰-۱۷۴۰)، کارگزار نیروی دریایی که در نزدیکی فیرام یک کوره آهنگری دایر کرده بود، برای عملیات تبدیل آهن لخته به فولاد(به هم‌زدن) و تولید نورد، دو رشته اختراع خود را به ثبت رسانید. در روش کورت، ابتدا آهن لخته همراه با کک را در معرض حرارت دوباره قرار می‌دادند تا به صورت خمیر تفته درآید، سپس با میله‌های آهنی آن را هم می‌زدند تا قسمت عمده کربن و ناخالصی‌هایش خارج گردد یا بسوزد و بعد آن را با فشار از میان دو غلتک عبور می‌دادند تا نورد به دست آید. کشف کورت را باید از دستاوردهای مهم تاریخ تکنولوژی به حساب آورد، زیرا صاحبان کوره‌های آهنگری را از وابستگی به صاحبان جنگل و هیزم رهانید، همان طور که کشف داربی صاحبان کوره ذوب‌آهن را از این وابستگی رها ساخته بود. در عین حال موجب شد تا بریتانیا از وارد کردن مقادیر عظیم آهن - چوب از حوزه بالتیک- آن هم در زمانی که بریتانیا در آستانه قطع مناسبات سیاسی خود با سوئد و روسیه بود- رها گردد. صنعت آهنگری که تا آن زمان پراکنده بود، حول محور حوزه‌های زغال‌سنگ متمرکز گردید و حالا دیگر در جوار کوره‌های ذوب‌آهن، تهیه آهن و فولاد امکان‌پذیر شده بود. مجتمع‌های بزرگ آهن به وجود آمد که در آنها تمامی فرآیندهای عملیاتی، از استخراج سنگ‌آهن و زغال از معدن تا تهیه ورق‌های آهنی، در یکجا انجام می‌شد و در تملک یکی از گروه‌های صنعتی قرار داشت. این صنعت طی مدتی به نسبت کوتاه در چهار نقطه عمده متمرکز شد: حول محور حوزه‌های معدنی زغال‌سنگ و آهن استفردشر، ساوث یورکشر، کلاید و ساوث ویلز. سنخی جدید از شهرها با جمعیت متراکم پدید آمد. محصول آهن به نحوی چشمگیر افزایش یافت. در صنایع ساختمانی، فلز کم‌کم جای چوب و سنگ را گرفت و در صنایع ظرف‌سازی، طیفی متنوع از فرآورده‌های فلزی به وجود آمد. کمتر فعالیتی را می‌شد پیدا کرد- از کشاورزی و کشتی‌سازی تا مهندسی و بافندگی- که از تاثیرات نمایان آهن ارزان قیمت دستخوش تغییر شده باشد.
اندکی بیش از یک نسل طول کشید تا دیوید موشت در اسکاتلند به کشف نوع سنگ آهن(سیدریت) موفق شد و در پی آن، ج.ب.نیلسن تکنیک ایجاد جریان هوای داغ را ابداع کرد و بدین ترتیب بر میزان بازدهی کوره ذوب‌آهن افزوده شد. تاریخ این نوآوری‌ها در همان دوره مورد بحث ماست، اما تا دهه‌های ۱۷۳۰ و ۱۷۴۰ تاثیرات کامل ابداع‌ها چندان محسوس نبود.
اختراع کورت در زمینه هم زدن آهن تفته و تهیه نورد آهن نیز، مانند خیلی از اختراع‌های فنی این دوره، بدون یاری گرفتن از شکل تازه نیرو بی‌نتیجه می‌ماند. تا دهه ۱۷۶۰ از موتور نیوکامن تنها در پمپ کردن آب استفاده می‌شد. درست است که از آب پمپ شده از معادن و هدایت آن تا ارتفاعی معین برای به حرکت درآوردن چرخ استفاده می‌شد و ماشین‌هایی را برای هدف‌های مختلف به کار می‌انداخت، اما انرژی‌ای که صرف پمپ کردن آب می‌شد زیاد پرهزینه بود- آنقدر زیاد بود که در هر حال یک اسکاتلندی تاب تحملش را نداشت. در دانشگاه گلاسگو، جوزف بلک (۱۷۲۸-۱۷۹۹) در مورد پدیده حرارت نهانی(که خود مخترع آن بود) سخنرانی‌هایی ایراد می‌کرد و جان اندرسن در کلاس درس فلسفه طبیعی نوعی موتور را مورد استفاده قرار می‌داد. جیمز وات(۱۷۳۶-۱۸۱۹) دانشگاهی نبود، اما کارگاه ابزارسازی ریاضی او در محوطه دانشگاه قرار داشت. اندرسن از وی خواست تا برای تعمیر موتور به دانشگاه برود. وات مشاهده کرد که عیب عمده موتور اتمسفری اندرسن ناشی از تزریق و قبض متناوب بخار است و برای جلوگیری از قبض بخار، پیش از آنکه پیستون ضربه رو به بالا را به پایان برساند، لازم بود که سیلندر گرم نگاه داشته شود، ولی برای قبض بخار و ایجاد ضربه برگشت پیستون، لازم بود که سیلندر سرد باشد. تغییرات ناگهانی دمای دیواره سیلندر موجب به هدر رفتن مقدار زیادی انرژی می‌شد.
در مورد این مسائل، وات با بلک، اندرسن، جان رابینسن و سایر دانشگاهیان گفت‌وگوی بسیار کرد و ماه‌ها ذهنش درگیر این مساله بود. جرقه ناگهانی در سال ۱۷۶۵ زده شد و وات، طی پیاده روی خود در روزیکشنبه بعدازظهر در گرین، یکباره راه‌حلی پیدا کرد و آن اینکه منقبض‌کننده جداگانه‌ای باید درست شود که همیشه سرد باشد، ولی سیلندر باید مدام گرم نگاه داشته شود. طی یک هفته، مدلی از این ماشین ساخته شد، اما سال‌ها گذشت تا این اختراع وات به صورت موتوری کامل درآید که تمام عیب و نقص‌هایش نیز مرتفع شده باشد. هزینه آزمایش‌های جیمزوات توسط جان روباک پرداخت می‌شد و در ازای آن سهمی از اختراع، هنگام ثبت آن در سال ۱۷۶۹، به او اختصاص یافت. کارگاه‌های آهنکاری کرن یارای ارائه آن همه صنعتگر را که برای ساخت موتور وات لازم بود نداشت و انرژی و توان وات هم عمدتا در مهندسی و مساحی، که شغل اصلی او بود و برای امرار معاش به درآمد آن نیاز داشت، صرف می‌شد. در سال ۱۷۷۴، جان روباک که در کارش مشکلاتی پدیده آمده بود، سهم خود و حق امتیاز ماشین وات را به مثیو بولتن (۱۸۰۹-۱۷۲۸) واگذار کرد و جیمزوات هم اسکاتلند را به مقصد بیرمنگام ترک کرد. در بیرمنگام، شخصی از او حمایت کرد که در کسب‌وکارش موفقیت‌هایی کسب کرده بود و شوروشوقی سرشار داشت و بلند پروازتر از آن بود که هدفش تنها پول درآوردن باشد.
در کارگاه بولتن در سوهو صنعتگرانی بودند که می‌توانستند دریچه‌ها و سایر اجزای ظریف مورد نیاز وات را بسازند. کارگاه‌های کولبروکدیل، اندکی آن طرف‌تر، تجربه فراوانی در تولید چدنی که موتور اتمسفری را از آن می‌ساختند، داشتند و باز در همان نزدیکی در برادلی، جان ویلکینسن (۱۸۰۸-۱۷۲۸) آهن‌ساز بزرگ و معروف بود که اختراع او، در سال ۱۷۷۴، در زمینه سوراخ کردن لوله توپ، در سوراخ کردن سیلندر موتور نیز به کار گرفته شد- دقت و ظرافتی که به کار می‌گرفت تا آن زمان بی‌سابقه بود.
ارسال نظر