Arbejderne Lavet af: Stefan Alaric Petersen og Adam Femmerling Langhoff

Dampmaskinens historie: Dampmaskinen bliver anset for en af de største faktorer, medvirkende til den indistruelle revolutions udbrud. Ideen med at få energi fra damp, kan spores helt tilbage til det første århundrede efter kristus, hvor Heron af Alexandria eksperimenterede med at udnyttelse af damp til diverse ”legetøj”. Før udnyttelsen af damp rigtig fører noget med sig, og viser tegn på at kunne udnyttes, skal vi dog helt frem til 15-1600-tallet. I disse år blev blandt andet Giambattista della portas dampapparatopfundet. I england fremstiller Thomas Savery i 1698 den første praktisk fungerende dampmaskine. Denne dampmaskine var dog ikke rentabel p ålængere sigt, eftersom processen foregik under højt tryk. De teknologiske kendskaber dengang tillod således ikke at fremstille rør og kedler der i længden kunne udholde dette pres. I 1712 opfandt endnu en englænder, Thomas Newcomen, en forbedret version af dampmaskinen, der, på grund af normalt atmosfærisk tryk, bedre egnede sig til arbejde i miner. Dampmaskinen fungerede ved hjælp af ændring på trykket, inde i en cylinder. Inde i cylinderen er der et stempel som går op og ned ved ændring af trykket. Stemplet driver en vippebom som driver en pumpe til at pumpe vand op af en oversvømmet mine. For at få maskinen til at fungere skulle man opvarme vand i en kedel evt. under cylinderen. Vanddampen fra vandet skulle så ledes ind i cylinderen vha. en ventil. Når dampen så havde skubbet stemplet op (og derved bommen nedad se tegningen). Derefter sprøjtes afkølet vand ind i cylinderen som også er styret af en ventil. Dette får dampen til at fortætte og stemplet falder går ned igen (bommen trækkes op). Til sidst ledes det kondenserede vand ud ved hjælp af et tredje rør som også har en ventil. I starten skulle alle ventilerne styres manuelt, men ved senere modeller kunne ventilerne styres vha. forbindelsesstænger imellem vippebommen og ventilerne.

Forbedringerne fra Newcomen til Watt I 1765-1795, skete den hidtil største udvikling af dampmaskinen. Dette blev gjort af skotten James Watt. Han var uddannet instrumentmager, og blev sat til at reparere en lille newcomen dampmaskine, der var blevet benyttet som demonstrationsmodel ved newcomens foreslæsninger. Under reperationen af denne dampmaskine fik James Watt stor forståelse for hvordan denne virkede, og fandt fejl og mangler men hensyn til energitab. En af de ting han opdagede, var at noget af dampen fortættede før det kolde vand overhovedet blev sprøjtet ind. Dette skyldes at det kolde vans nedkølede cylinderen så meget, så selv den næste ”portion” damp fortættedes. Han fandt derefter ud af, at han ved at fortætte dampen i en beholder for sig, ikke længere havde dette problem. Beholderen hvori dampen kondenserede var omgivet af koldt vand, og han kaldte denne for kondensatoren. Watt opfandt også et lille apparat han kaldte indikatoren. Dette apparat skulle hjælpe maskinmesteren til at tjekke om hans dampmaskine fungerede ordentligt. Den kunne anbringes på enhver dampmaskine og målte dampens rumfang og tryk i cylinderen. En anden ting watt opfandt var centrifugalregulatoren, den fungerede som regulator af damptrykket, og blev sammen med vippebommen trukket af stemplet. Den fungere ved at have to kugler, for enden af stænger, der på grund af centrifugalkraften blev slynget udad. Ved forøget stempelaktivitet, hævede kuglerne sig, og på et bestemt niveau bevirkede dette at damp blev lukket ud, og dermed hastigheden sænket. Newcomen’s maskine Watt’s maskine

Den Enkelt- og Dobbeltvirkende Dampmaskine Den enkeltvirkende dampmaskine. Ligesom Newcomens virkede den vha. af en kedel med vand og et stempel. Dampen stiger op til ventil C som bliver åbnet samtidigt med ventil B. Nu bliver der igennem ventil C lukket damp ind som trykker stemplet ned. Dernæst bliver ventil B og C lukket og ventil A åbnes, vippebommen er afbalanceret således at den hiver stemplet op, og dampen ryger nu ned under stemplet. Ventil A lukkes og B og C åbnes igen, dampen under stemplet bliver nu trykket ned i kondensatoren af dampen der kommer ind over stemplet. Pumpen der er nede i bunden af kondensatoren sørger for at få den kondenserede damp ud af kondensatoren. Den dobbeltvirkende dampmaskine minder utrolig meget om den enkeltvirkende. Det der karakteriserer den dobbeltvirkende er at hvert stempel tryk er et kraft tryk. Dampen bliver først lukket igennem ventil C, her skubber det stemplet ned, samtidigt med at ventil B er åben så dampen under stemplet kan gå ned i kondensatoren. Nu lukkes ventil B og C. Ventil A og D åbnes. Dampen skubber nu stemplet op igen og dampen over stemplet skubbes ned i kondensatoren. Pumpen der er nede i bunden af kondensatoren sørger for at få den kondenserede damp ud af kondensatoren.

Patenternes betydning for udviklingen af forbedringer Det største problem Watt havde var at han ikke havde penge til at realisere sine ideer. Det eneste han havde var en lille model af en dampmaskine der så ud til at komme til at fungere i praksis. Men hvem ville dog smide penge efter hans ideer når der allerede var en dampmaskine der fungerede i praksis? Watts held var dog med ham og han fik overtalt en mand ved navn Roebuck til at finansiere ham og hans ideer. Roebuck startede med at betale al Watts gæld af. Derefter tog de en række ikke særlig nøje specificerede patenter i en 15 års periode. Dog kom Roebuck ud i nogle økonomiske problemer og han blev nødt til at give sin andel af ”firmaet” eller pantetet videre til hans kreditor Matthew Bouolton. Til Watts held var Boulton meget fremsynet og han valgte at fortsætte med at støtte Watt. Dette skulle vise sig at blive en meget god investering for Boulton, desuden blev patentet udvidet til en dobbelt så lang periode som før hvilket betød at det først udløb i 1800. Der var praktisk talt ingen andre udviklinger inden for dampmaskinen end dem som Watt kom med. Han havde jo taget patenter på alt inden for dampens ideer og alle dem der enten prøvede at lægge sag an imod ham eller ignorere hans patenter blev overvundet i retten. Watt forsvarede sig godt. Det kan dog diskuteres om det var til gavn for udviklingen at Watt havde alle disse patenter. For eksempel havde han patent på både højtryks og lavtryks maskiner, men han lavede selv kun lavtryksmaskiner. Efter patentet var løbet ud i 1800 kom der også mange højtryksmaskiner ud, som virkede helt fint. Grunden til at Watt ikke lavede højtryksmaskiner var at Saverys maskiner der kørte på højtryk havde slået flere mennesker ihjel da man ikke havde materialerne til at bruge højtryk. Dog gik udviklingen stærkt og efterhånden kunne folk ikke forstå Watts advarsler, derfor blev damplokomotivet født. Dette kørte på højtryk. Men indtil videre var der ingen der havde været heldige med at få et transportmiddel ud af dampmaskinen pga. dens store vægt. Dette blev ændret af Trevithick i 1801 fik en vogn til at køre med en dampmaskine (1804 damplokotivet).

Besvarelse på opgave 2 Vi tror at alle 7 principper er blevet brugt undtagen princip 5. Dette vil ikke kunne lade sig gøre da en kondensator med alt dens udstyr vil være for kompliceret og tungt til at have ombord på et transport middel som er beregnet til at kunne have en fremdrift. Kritikeren har til dels ret. Mange steder i Watts patent skrivning virker det som om at han skriver sine ideer ned og hvad det er han ”agter” at gøre. Der står i tekst 5 punkt 4 at Watt ville tage patent på at udøve tryk på et stempel, det vil sige såvel under – som overtryk. 3) Boultons mål var at få produktionen til at dække hele verdenen og desuden kunne dække såvel store som små opgaver med dampmaskinerne. 4) A=ΔE A=F*s 27,432 m * 9,82 N/kg = 269,38224 J P=ΔE/ΔT 269,38224 J / (60*60) s. = 0,0748284 W 5) Artiklen er en del mere specifik end en nutidig teknologisk artikel ville være. Nu til dags er det skrevet på en måde, så enhver kan forstå det, og dermed meget overfladisk. Grunden til at det er så meget anderledes i dag end det var dengang er for det første at de nye teknologiske opfindelser der bliver gjort i dag er lang mere komplicerede, og for det andet fordi at det ikke var alle og enhver der havde behov for at kunne forstå denne artikel. En lavtlønnet minearbejder læste ganske enkelt ikke avis, og det var dermed fortrinsvis de mere intellektuelle lag af befolkning der læste dette.

Skolens Dampmaskine

Metoder hvorpå dampmaskinens virkningsgrad kan bestemmes Metoder hvorpå virkningsgraden af dampmaskinen kan bestemmes For at finde virkningsgraden bliver vi nødt til at finde den energi der kommer ud fra hjulet og den energi der forbrændt (E = c*m , (hvor: E=energi, c = varmekapacitet og m=masse), dividere dem med hinanden og gange med 100%. Dynamo: En af måderne hvorpå effekten af dampmaskinen vil kunne udregnes er ved hjælp af en dynamo. Denne dynamo forbindes ved hjælp af et gummibånd til det roterende hjul, og trækker derved strøm. Ved at forbinde et volt- og amperemeter til dynamoen, vil effekten derefter kunne udregnes udfra Formlen P=U*I. Når vi har effekten mangler vi kun tiden for at bestemme Energien (ΔE=P*ΔT) og derved virkningsgraden. Vægt: Ved at forbinde hjulet på skolens dampmaskine til et lod eller en vægt med en snor, kan vi når vi kender loddets vægt, loddets optræknings strækning og tyngdeaccelerationen regne loddets arbejde eller energi ud. (Epot = m*g*h).

Arbejdernes forhold: Arbejderne havde før og i begyndelsen af den industrielle revolution utroligt dårlige kår, disse blev dog meget forbedret under den industrielle revolution. Før revolutionen, var en arbejders hus meget simpelt, gulvet for det meste blot stampet jord, og for det meste var der intet andet loft end undersiden af stråtaget. Væggene var det rene ler, uden nogen former for puds, og under fugtige perioder, ville der være små vandpytter i ujævnhederne på gulvet. Grunden til dette var folkevandringen fra land til by, landmanden og hans familie prøvede lykken i byen, hvor de mange nye fabrikker gav jobmuligheder. Disse muligheder blev dog meget overvurderet, de vidste ikke hvilke forhold de gik indtil, og lønningerne var ikke fantastiske. Dette og den overflod af arbejdere arbejdsgiverne havde at vælge imellem, resulterede i denne store mængde af slumkvarterer. De arbejdere der slet ikke havde råd til at bo i almindelige huse, boede i fattighuse. Disse fattighuse havde utroligt strenge regler, og tøvede ikke med at smide folk ud. I et regelsæt fra et fattig hus står der blandt andet skrevet, at en arbejdsdygtig fattig, SKAL gå på arbejde, og hvis dette nægtes bliver vedkommenet sat i fangekælderen på vand og brød til han ombestemmer sig. Deres arbejdsdag står desuden fastlagt til 12-13 timer. Et andet eksempel er straffen for at lyve. Hvis en fattig gribes i dette, skal personen på det mest synlige sted i spisesalen, sidde med et skilt på brystet, hvorpå der står skrevet: infam løgner, så alle kan se det. Efter revolutionen, var forbedringerne tydelige. Der kom træ- eller stengulv de fleste steder, mange steder loftrum, og hvor der før blot havde været en form for hullet stolpe eller en stige, som opgang til de sjældne loftrum, var det nu oftest trapper der førte herop. Væggene fik puds, og huset blev i det hele taget i bedre kvalitet. Grunden til forbedringerne var blandt andet de to fattiglove der blev lavet, Selv hos de fattigeste i samfundet kunne der opleves en forbedring i tøjet, der blev af bedre kvalitet, og oftere udskiftet.

Fabriksbygningerne: Fabriksbygningerne blev også meget forbedret under revolutionen. Hvor de før hovedsageligt havde været lavet af træ gik man nu over til at beskytte dem imod den brandfare alle maskinerne udgjorde. Mange dele blev nu lavet af ikke-brændbare materialer, som hovedsageligt var jern. Fx bjælker, gulve, tagspær, døre og vinduesrammer blev fremstillet af jern i stedet for træ, og opvarmningen skete ved hjælp af vanddamp, der blev cirkuleret rundt i lokalet i jernrør. Desuden havde mange steder en vandpumpe i gården, drevet af en dampmaskine der i de nærmest umulige tilfælde af brænd, kunne assistere slukningen af denne. Sådanne fabrikker kunne findes især i Manchester hvor fabriksarbejde skød utrolig hurtigt frem, så hurtigt, at befolkningstallet på 50 år firedoblede sig. Arbejdsdeling: Under den industrielle revolution, begyndte der megen diskussion om effektivitet, især angående arbejderne, da det var kapitalisternes mål at øge indtjeningen mest muligt. Økonomen Adam Smith, kom blandt andet med en konstatering om specialiseringen indenfor ”samlebåndsproduktion”. Han kommer med et eksempel om fremstillingen af knappenåle. Han mener at en ikke-uddannet arbejder højest kunne fremstille 2 eller måske op til 20 knappenåle på en dag, og fortæller derefter om specialiseringen indenfor fabriksindustrien. Her har hver arbejder fået en uddannelse i netop den lille del af processen han foretager, og Adam Smith fortæller at fremstillingen af en knappenål er delt op i hele 18 forskellige processor. På fattige fabrikker med ca. 10 arbejdere, vil disse i alt kunne fremstille 48000 knappenåle på en dag, altså 4800 pr. mand. Dette viser hvilken fantastisk effektivitet specialisering og dermed masseproduktion kan give.

Vi har for at give et bedre overblik over arbejdernes forhold på fabrikken valgt at sætte et par ordensregler fra en fabrik ind: Alle forvaltere skal være på fabrikken først og sidst. Enhver person som kommer for sent skal bøde som følger: for 5 min 2 d. for 10 min 4 d og for 15 min 6 d etc. Hvis der findes tvistaffald på gulvet bødes 2 d. Enhver itubrudt garnspole skal erstattes med sin fulde værdi, og hvis der er vanskelighed med at finde den skyldige, skal alle der har brugt sådanne spoler bøde. Ved banden og uhøvisk tale bødes 3 d. i første tilfælde. Ved gentagelse er det afskedigelse. Enhver person ansat hos os skal give 4 ugers opsigelsesvarsel, men L. Whittaker & Sons kan og vil afskedige uden varsel. Hvis 2 personer vides at være i et toilet sammen skal de bøde 3 d. hver og hvis nogen mand eller dreng går ind på kvindernes toilet skal han afskediges øjeblikkeligt. Ejerne anbefaler at deres arbejdere vasker sig hver morgen, men de skal vaske sig 2 gange om ugen mandag morgen og torsdag morgen og enhver der findes ikke at være vasket skal bøde 3 d. i hvert tilfælde. Enhver der med vilje ødelægger dette opslag vil blive afskediget. Disse regler viser at fabrikkerne ikke tøver med at afskedige en hvis man laver en lille overtrædelse af reglerne. Fabrikkens ejere ved godt at der er rigeligt med arbejdere at tage af ude i byen.

Arbejdsdisciplin: For arbejdsgiverne var det svært at uddanne folk til et arbejde hvis de allerede var igennem deres pubertet. Efter puberteten havde de nemlig allerede fået nogle dårlige vaner så som at være uopmærksomme, uden koncentration eller være sjuskede. Dette resulterede ofte i at disse unge arbejdere ikke kunne omlægge sig, men at de opgav eller simpelthen blev fyret af arbejdsgiveren. En teori som kom frem under den industrielle revolution var at arbejdernes mangel på koncentration blandt andet kom fra at de altid fik en fast løn. De blev ikke belønnet for at gøre et godt arbejde, spare på de materialer de brugte, eller for at være nytænkende inden for nye energibesparende metoder at gøre arbejdet på. Og på grund af den faste løn forsøgte de, trods opsynsmændene, når muligheden var der, ikke at lave noget. Små hvil var heller ikke tilladt hvilket også gjorde koncentrationen dårligere. Teorien gik så ud på at arbejderne ved at få bonus for alle disse små forbedringer ville koncentrere sig mere om jobbet og derved spare fabrikken for opsynsmændene og materialer, og at effektiviteten hos arbejderne derudover ville blive øget. Børnearbejde: Børnearbejde var en af de frygtelige ting som forekom under den industrielle revolution. Børn helt ned til 6-års alderen, kunne have en arbejdsdag i minerne på op til 15 timer. Grunden til at specielt meget små børn blev ansat til at arbejde i minerne, var at mineskakterne var utrolig små, og små børn var simpelthen de eneste der kunne være dernede. Der var desuden børnearbejde på fabrikker, her var arbejdsdagen dog lidt kortere, og forholdene en del bedre. Man har tilmed hørt at børnene der arbejde på fabrikkerne ligefrem virkede muntre og glade. Først i 1873 blev der lavet en lov som begrænsede børnearbejde, med et forbud, for alle der var under 10 år. 10-14årige måtte kun arbejde i 6½ time om dagen, og natarbejde blev desuden også forbudt.