MENU

Главная » Наука и образование » Техника и технологии

Электродвигатель для пылесоса изобретен в 1891 году
11.02.2016, 23:41

Откуда берётся пыль?



пылесос elmo. 1906
Один из первых пылесосов – elmo производства компании «Сименс», 1906

 
В 1891 году русский инженер Михаил Доливо-Добровольский изобрёл компактный электрический двигатель для пылесоса


 Люди всегда пытаются найти ответы на глубокие, философские вопросы. Например – «в чём смысл жизни?». Антон Павлович Чехов предлагал задаться другими вопросами, оговариваясь, что всё равно ответов на них нет: «куда уходят деньги?» и «откуда берётся пыль?» Первый, несомненно, относится к разряду неразрешимых, а вот ответов на второй к настоящему времени накоплено немало. К тому же уже почти сто пятьдесят лет у человечества имеется прибор, призванный бороться если не с причиной, то со следствием, – пылесос.

Иногда лучше оставаться в неведении. Эта истина во многом относится к пыли. Есть исследования, показывающие, будто в домашней пыли более чем пятьдесят процентов мельчайших частиц человеческой кожи. По другим – около двадцати. Оставшиеся восемьдесят распределяются между минеральными частицами (около тридцати пяти), текстильными и бумажными волокнами (примерно двенадцать процентов), цветочной пыльцой и частицами сажи и дыма (около десяти), но самые загадочные элементы бытовой пыли (примерно двадцать – двадцать пять процентов) – это частицы неустановленного происхождения, возможно, космическая пыль. Если даже в квартире плотно закрыть двери и окна, то на одном квадратном сантиметре горизонтальной поверхности за две недели осядет до двенадцати тысяч пылевых частиц. Самым вредным элементом домашней пыли являются так называемые синантропные, или пылевые, клещи и продукты их жизнедеятельности. Клещи не портят продукты, не переносят возбудителей опасных заболеваний, но именно они основная причина такого заболевания, как астма.

Бороться с пылью люди пытались – ещё в те времена, когда ни о каких процентах, клещах, минеральных частицах и не догадывались, – уже тогда, когда их жилища хоть как-то стали напоминать жилища современного человека. И, занимаясь уборкой, люди всегда, как, впрочем, и в других областях своей жизнедеятельности, пытались облегчить свой труд. При этом надо иметь в виду, что сама уборка, её интенсивность и технология были тесно связаны с представлениями о нормах гигиены.

 
 

«Фырчащий Билли»


Конечно, наибольшая чистота соблюдалась там, где обитатели могли себе уборку позволить. Например, в королевских дворцах. Хотя во дворцах уборка велась в принципе так же, как и в любом другом месте – с помощью щёток и тряпок, но и там далеко не всегда достигала положительных результатов. Недаром существует версия, будто строительство Версальского дворца началось при Людовике XIV из-за того, что дворец Лувр окончательно превратился в помойку и было проще построить новый дворец, чем убраться в старом.

Версаль, в котором проектировщики не предусмотрели туалетов и канализацию, вскоре тоже сильно пропылился. Это подвигло парижского ремесленника Этьена Лара предложить фактическому правителю Франции кардиналу Мазарини некое устройство, ставшее прообразом современных пылесосов. Чертежи изобретения Лара не сохранились, но по воспоминаниям современников, его пылесос представлял собой трубу с вставленным в неё винтом, который приводился в движение несколькими выведенными наружу кожаными ремнями. Неизвестно также, что делал тот пылесос – то ли всасывал пыль, то ли сдувал её, но он во всех случаях не заинтересовал всесильного кардинала. Ведь проще было собрать несколько десятков человек с влажными тряпками…

Другим примером поиска решения уборки пыли был аппарат Стефана Вюнцля, который предложил своё детище императору Священной Римской империи Леопольду I. Чертежи аппарата Вюнцля также не сохранились, но молва описывала его как некое устройство, призванное использовать силу сквозняков, царивших в покоях Шёнбруннского дворца, кстати – построенного в пику Версалю и королю французов Людовику, с которым его двоюродный брат Леопольд во всём соперничал. Однако, чтобы убирать пыль, мощи сквозняков оказалось недостаточно, и соперничество вполне логично перенесли на поля сражений.

Не произошло радикальных изменений и через сто пятьдесят лет. Изобретатели были по-прежнему стеснены отсутствием компактного, надёжного мотора, способного привести в действие их смелые конструкции. Но они, словно сговорившись, один за другим начали предлагать аппараты для борьбы с пылью. Что, пыли стало больше? Возможно, но не только это. Дело в том, что Великая промышленная революция привела к более глубоким переменам, чем строительство крупных заводов, развитие фундаментальной и прикладной науки. Изменилась сама жизнь. Не только жизнь аристократии, постепенно уступающей место среднему классу и буржуазии, но и жизнь этого среднего класса. Изменились гигиенические нормы. Не только борьбой с пылью озаботились изобретатели. Водопровод и канализация, освещение улиц и жилищ, самые разнообразные бытовые приспособления потребовали привлечения настоящего инженерного ума.

Первый компактный пылесос для бытовых нужд был запатентован (патент США 29.077 от 10 июля 1860 года) Даниэлем Хессом из маленького городка Уэст-Юнион, штат Айова. Пылесос Хесса был оснащён подвижными щётками и мехами для создания воздушного потока. Следует отметить, что этот пылесос был оборудован не мешком для сбора пыли, а двумя водяными камерами, в которых пыль, по мысли изобретателя, должна была осаждаться, то есть система «влажного» пылесоса была изобретена раньше, чем «сухого». Изобретение Хесса имело немалые размеры, требовало значительных мускульных усилий и имело очень низкий коэффициент полезного действия.

Сходные конструкции пылесосов были предложены чикагским изобретателем Ивом Макгаффи в 1868 году и Мелвиллом Бисселом из Гранд-Рапидса, штат Мичиган, в 1876-м. Но ни «Вихрь» Макгаффи, ни пылесос Биссела особого коммерческого успеха не имели. Эти модели также требовали приложения немалых усилий: в одном случае надо было постоянно нагнетать воздух в специальную камеру, в другом – делать это через короткие промежутки времени, что заставляло тех, кто осуществлял уборку, использовать преимущественно одну руку для нагнетания воздуха, другую же для передвижения имевшего немалый вес аппарата.

Революционным стал пылесос на бензиновом моторе Джона Турмана из Сент-Луиса, штат Миссури (патент США 634.042), впервые показанный публике в 1898 году. Однако этот пылесос был громоздким, шумным, бензиновый двигатель нещадно дымил. Турман тем не менее организовал фирму по очистке помещений от пыли, выезжал со своими работниками по вызовам и брал за одно посещение немалую по тем временам сумму – 4 доллара. Его деятельность имела противоречивые оценки, из-за чего возникли как споры о его приоритете, так и претензии неудовлетворённых качеством работы клиентов: пара его пылесосов взорвались прямо во время работы. В конце концов судья Аугустус Хэнд постановил, что выданный Турману патент утрачивает силу, так что главным в изобретении Турмана оказался не сам пылесос, который и должен был защищаться патентным правом, а принцип вакуумной очистки от пыли.

Приоритет американцев в пылесосостроении был нарушен, когда патент на пылесос в 1901 году получил британец Хьюберт Сесил Бут. Назвать конструкцию Бута пылесосом в современном понимании этого слова можно только с большой натяжкой. Это была конная повозка с установленным на ней бензиновым двигателем, сам аппарат был огромен, имел название «Фырчащий Билли», требовал для обслуживания команды из четырёх человек. Повозка с пылесосом Бута подъезжала к зданию, двигатель запускался, а внутрь заносился шланг длиной до 30 метров. Бут беззастенчиво использовал изобретение Турмана, но все претензии правообладателя были оставлены без внимания, когда с помощью «Фырчащего Билли» были очищены чумные бараки в лондонских доках. В дальнейшем к услугам основанной Бутом British Vacuum Cleaner Company прибегали августейшие особы – перед коронацией короля Эдуарда VII он вычистил от пыли Вестминстерское аббатство, Адмиралтейство, Королевское казначейство. Услуги компании Бута были доступны лишь обеспеченным людям, стоимость очистки доходила до 5 фунтов стерлингов, среди аристократических семейств стало модным приглашать гостей для наблюдения за работой этого пылесоса.

Следующая модель пылесоса Бута, прозванная за устрашающий вид и производимый шум «Гоблином», уже предназначалась для промышленного использования – для очистки производственных и складских помещений. Известная под аббревиатурой BVC, эта компания успешно существует и по сей день, а удар практической монополии Бута по очистке жилых помещений в 1905 году нанёс изобретатель Уолтер Гриффитс из Бирмингема: его пылесос был компактен, лёгок, удобен, хотя и получал энергию от мускульных усилий производящего уборку – пылесос Гриффитса был оснащён мехами для засасывания пыли.

 
 

Двигатель Доливо-Добровольского


Несовершенные бензиновые моторы пылесосов, а также необходимость хорошей физической подготовки для работы с механическими, настоятельно требовали решения проблемы компактного электрического двигателя. Это смог сделать русский инженер и изобретатель Михаил Доливо-Добровольский. Собственно говоря Доливо-Добровольский не занимался пылесосами. Родившийся в Гатчине в 1862 году, выпускник Рижского политехнического института, Михаил Осипович, получив специальность электротехника, продолжил образование в Германии. В 1887 году его пригласили в известную фирму AEG, в которой с 1909 года и до своей смерти, в 1919-м, он занимал пост директора. Основным направлением многочисленных работ Доливо-Добровольского было решение задач, с которыми приходилось сталкиваться при всё возрастающем использовании электричества. Став первым в мире человеком, которому удалось передать электроэнергию на большие расстояния, собственно родоначальником электрофикации, Доливо-Добровольский на основе полученного Николой Теслой двухфазного тока изобрёл асинхронный электродвигатель и трёхфазный трансформатор (германский патент 79608 от 4 октября 1891 года). Именно электродвигатель Доливо-Добровольского, при том, что его открытия принадлежали AEG, которая продавала лицензии, и авторство Михаила Осиповича нигде не афишировалось, сделал пылесос доступным широким массам.

Правда, это произошло только после Второй мировой войны. Электрические пылесосы, выпускавшиеся во время Первой мировой войны и сразу после неё, стоили очень дорого – цена доходила до 80 фунтов стерлингов. Пользоваться пылесосом и, тем более, иметь свой собственный могли лишь очень состоятельные люди. Недаром известен случай, когда шведский король, испытывая потребность в средствах на благотворительность, распорядился продать дворцовые пылесосы, и на вырученные деньги был построен приют для сирот.

Но, как бы то ни было, эра электрических пылесосов началась в 1910-х годах. В 1907 году Джеймс Спранглер из Огайо создал тот пылесос, который во многом напоминал современные. Другое дело, что Спранглер потратил на оформление патентов все средства и был вынужден продать права мужу кузины Уильяму Хуверу, который основал одну из самых известных «пылесосных» фирм в мире – Hoover Company. Хувер оказался прекрасным бизнесменом, его пылесосы впервые оснащались специальным фильтровальным мешком, а также он первым запустил в производство вакуумный пылесос.

Американские пылесосы были значительно дешевле европейских, например, производимых шведской компанией Electrolux по чертежам и разработкам её основателя Акселя Веннера-Грена. Но отличие было не только в цене. Важными, сохранившимися и по сей день отличиями стали расположение мешка для пыли (мешок внутри корпуса характерен для европейских моделей, на ручке – для американских), компоновка мотора, корпуса и щёток – типичная модель Hoover Company предполагает их в едином блоке, к которому присоединена ручка с органами управления, – и многие другие особенности.

 
 

Рычащая «Ракета»


Отечественные пылесосы появились лишь в 1950-х годах. Все они представляли собой копии иностранных моделей. Например, прототипом для «Сатурна» стал Hoover Constellation 1955 года выпуска, а «Ракету», поступившую в продажу в 1956 году, беззастенчиво скопировали с прославленной электролюксовской Model V 1921 года. Советские пылесосы, в отличие от многих других бытовых приборов, были высокого качества, надёжными и работали долгие годы. Говорили, что если «Ракету» сбросить с 8-го этажа, то она всё равно будет работать. Потребители не обращали внимания на рёв, издаваемый пылесосом – особенно шумным был пылесос «Вихрь», вполне оправдывавший своё название. Той же «Ракетой» можно было собирать штукатурку или крупный мусор, а её способность работать на выдув использовалась для побелки стен и потолков, причем в базовую комплектацию входили принадлежности для проведения этой операции. Многофункциональная машина по доступной цене пользовалась огромным спросом, и приобрести её можно было только по предварительной записи.

…Кое-кто и сейчас, собрав веником в совок мусор, выходит в заснеженный двор с ковром на плече, чтобы выбить пыль там. Но в это время, вполне возможно, сосед такого «традиционалиста» уже дистанционно запускает работу робота-пылесоса. Эти роботы, существование которых было предсказано фантастом Робертом Хайнлайном в 1956 году, становятся всё доступнее и доступнее. Первые модели, созданные фирмой Electrolux и запущенные в серийное производство в 2002 году, теперь уступают место роботам-пылесосам уже пятого поколения. Такие пылесосы бесшумны, обходят препятствия, самостоятельно возвращаются к зарядному устройству, могут сбрасывать мусор в специальный роботизированный пылесборник и так далее.

Борьба с пылью, таким образом, теперь идёт с использованием самых передовых, цифровых технологий. Вот только ответа на мучивший Антона Павловича вопрос эти, собравшие в себе самые передовые достижения человечества приборы, дать не в состоянии…
 
"Совершенно секретно", No.2/379, февраль 2016
Категория: Техника и технологии | Добавил: SNEG (11.02.2016) | Автор: Виктор Мишецкий W |
Теги:
Доливо-Добровольский, пылесос
Просмотров: 296 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0

 
Похожие материалы из раздела "Наука и образование"
по ключевым словам материала (тегам)  
 
 
Наука и образование
 
 
Последние добавленные материалы в основных разделах:
  Общество и политика   Наука и образование Домашний очаг
 
  
 
 
avatar