cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
טופס כללי
טופס כללי עם רשימות חופשיות
בגרסה זו של הטופס הכללי, שמכונה באנגלית Bloc voting ("הצבעה גושית"), לכל בוחר יש קולות כמספר המקומות העומדים לבחירה, שאותם רשאי הוא לתת לכל מועמד שיחפוץ, אפילו אם המועמדים שלהם הבוחר נתן קולות לא כולם רצים ברשימה אחת. למרות זאת, יכולה להיות הגבלה של כמות הקולות שבוחר רשאי לתת למועמד מסוים. המועמדים שזכו במספרים הגבוהים ביותר של קולות זוכים, בזה אחר זה, בכל המקומות העומדים לבחירה.
גרסה זו של הטופס הכללי משמת לבחירת חברי הפרלמנט באיי מרשל, טובאלו, לאוס, מאוריציוס, ניואה, וסמואה, וכן לצד בחירה יחסית במונקו ובמונגוליה. בישראל, שיטה זו משמשת לבחירת חברי מועצת הרבנות הראשית.
בפיליפינים, כל מערכת בחירות שבוחרת מספר מקומות מתנהלת בשיטת הטופס הכללי עם רשימות חופשיות: יוצא הדופן היחיד הם נציגי הסקטורים בבית הנבחרים, שנבחרים בשיטה היחסית.
מעשר עני
מעשר עני היא מצווה מהתורה, להפריש עשירית מיבול התבואה השנתי. החקלאי מצוּוה להפריש ה"מעשר עני" בנוסף על המעשר הראשון, ולתתו כמתנה לעניים נוסף על שאר מתנות העניים המוזכרות בתורה.
על פי מקורות חז"ל מעשר עני נוהג בשנה השלישית והשישית למניין שנות מחזור השמיטה, במקום מעשר שני שנוהג בשאר השנים.
מקור הדין
מקור הדין מן התורה הוא בספר דברים, פסוקים כ"ח-כ"ט:
מכאן למדו חז"ל שמחזור מעשר שני ומעשר עני מורכב משלוש שנים, שנתיים מעשר שני, ושנה שלישית מעשר עני, עוד שנתיים מעשר שני ושנה שישית מעשר עני. לאחר מכן שנת שמיטה שבה אין תרומות ומעשרות וחוזר חלילה.
השנה הנוכחית היא שנת  במחזור ולכן היא שנת. undefined
חישוב המעשר
מתוך כלל הפירות בשדה, לאחר שהפריש בעל השדה מעשר ראשון ללוי יש להפריש מהפירות שנותרו מעשר (10%) נוסף שהוא כ-9% מכל הפירות שהיו בתחילה.
חלוקת התבואה
חלוקת המעשר נעשה בשדה אחרי שסיים החקלאי לאסוף את הפירות או התבואה. ויש מצווה לתת לכל אחד מהעניים מנה שתספיק לו לשבוע וחכמים קבעו שיעור שווי של שתי סעודות, שכך נהגו לאכול בזמנם. ומחשבים את כמות הסעודות בהתאם לכמות בני הבית אצל העני שניזונים מהמעשר.
כשאין מספיק תבואה לכל העניים, צריך בעל השדה להניח את הפירות לפני העניים והם יחלקו אותם ביניהם.
אם חילק לכל אחד מהעניים שהגיעו לשדה "כדי שובעו" ונשאר לו פירות מעשר מותר לתת להם יותר ממזון שתי סעודות וכן מותר לו לשמור את הנותר לקרוביו העניים, אך בתנאי שלא ישמור להם יותר ממחצית המעשר. ואם העניים לא באו לשדה יכול בעל השדה לחלק לעניים שהוא בוחר ואין הגבלה של כמות לכל עני.
העני והתבואה
אדם נחשב עני כאשר יש ברשותו פחות ממאתים זוזים, סכום מינימלי לצורכי מחייה.
במעשר עני אין קדושה ולכן רשאי העני לאכלו בכל מקום שירצה, וכן רשאי למוכרו. כדי למנוע סרבול מיותר, רשאי החקלאי להלוות לעני כסף, ולנכות את דמי החוב ממעשר העני, ובעצם להשאירו אצלו.
עונת 1972 בגביע קוראץ'
גביע קוראץ' 1972 היה המהדורה הראשונה של התחרות של פיב"א לאלופות ומחזיקות גביע אירופיות, שהתנהלה בין 4 בינואר ל-7 במרץ 1972. 8 קבוצות השתתפו בתחרות.
סמיכות פרשיות
סמיכות פרשיות (או כתובים סמוכין) היא אחת הדרכים שבהן התורה נדרשת, ועל פיה יש להסיק על תוכנה של פרשיה מסוימת בתורה מן הפרשה הסמוכה לה.
נימוק
הפסוקים בתורה סדורים פעמים רבות על פי מבנה ברור וסדר פנימי בין הפסוקים, כמו, למשל, פרשת ויקרא, המפרטת את דיני הקורבנות בצורה מסודרת, פרשיה אחרי פרשיה. לעומת זאת, פעמים רבות מצוות התורה כתובות ללא קשר ברור בין מצווה מסוימת לבין מצווה הסמוכה לה. כך, למשל, פרשת "קדושים תהיו" כוללת מצוות רבות הכתובות בקיצור, מתחומים הלכתיים מגוונים, שקשה להסביר את המכנה המשותף להם. באמצעות הכלל האמור קבעו חז"ל, שפסוקים חסרי קשר לכאורה נכתבו זה לצד זה כדי שנסיק מסמיכותם על קשר כלשהו ביניהם, ונלמד מאחד מהם פרט מסוים גם לגבי השני. הגמרא במסכת יבמות דף צ"ז ע"א מציינת ששתי הפרשיות צריכות להיות סמוכות ממש כדי שיהיה אפשר לפרש את הנושא על פי שיטת סמיכות הפרשיות.
מקור הלימוד
(ברכות דף י עמוד א) רבי יוחנן אמר סמוכין מן התורה מניין? שנאמר:"סמוכים לעד לעולם עשויים באמת וישר" (תהילים קי"א, ח')
המהפכה התעשייתית
המהפכה התעשייתית (באנגלית: The Industrial Revolution) היא השם המקובל לשורה של שינויים טכנולוגיים, כלכליים, אקולוגיים, וחברתיים, שהתחוללו בעיקר בבריטניה, ואחר-כך ביתר מדינות אירופה ובארצות הברית, החל מאמצע המאה השמונה עשרה ועד מחצית המאה התשע עשרה ויש האומרים כי הם נמשכים עד היום. המהפכה העלתה את התפוקה בעשרות ואף מאות מונים, החדירה שכלולים ומיכון בייצור החקלאי והתעשייתי, והובילה לעיור חלק ניכר מן האוכלוסייה, גידול ניכר במספר התושבים והעלאת רמת חייהם ותוחלת חייהם של אוכלוסיות רבות. המונח נטבע במאה התשע עשרה על ידי לואי-אוגוסט בלנקי ופרידריך אנגלס.
המהפכה התעשייתית הייתה הגורם המרכזי לשינוי מסיבי בשיטות התחבורה והייצור, עקב התפתחות מנוע הקיטור מה שאפשר את המצאת הרכבות, הרכב הפרטי, אוניית הקיטור, פס הייצור והייצור ההמוני. בנוסף השפיעה המהפכה התעשייתית על תחומי תעשייה רבים כמו אריגה והפקת כותנה, עקב ההתפתחות של תהליכי מיכון כגון המנפטה על ידי איליי ויטני בשנת 1793.
סמיכות פרשיות
המחלוקת בדברי חז"ל
מערער נוסף על שיטה דרשנית זו הוא רבי יהודה:
המהפכה התעשייתית
המהפכה התעשייתית מאופיינת במיכון בעזרת מקור אנרגיה חיצוני בעזרת דלקים פוסילים שהמרכזי בהם הוא פחם ושימוש באותם דלקים להנעת מנועי בעירה חיצונית שהמרכזי בהם הוא מנוע הקיטור.
סמיכות פרשיות
המחלוקת בדברי חז"ל
האמורא רב יוסף הבחין בין ספר דברים ("משנה תורה") לבין שאר חומשי התורה, ולדעתו גם רבי יהודה מודה שבספר דברים ניתן לדרוש "סמוכין". הוא הוכיח זאת מדברי רב, שהסביר דין מסוים של רבי יהודה עצמו בעזרת "סמוכין" בספר זה. הראב"ן מסביר את טעמו של הבדל זה בין הספרים: ספר דברים הוא נאום של משה רבנו, שסודר על ידו על פי קשר ענייני מסוים, מה שאין כן שאר חלקי התורה, שנאמרו ישירות מפי הגבורה, וסדר הפסוקים הכתוב איננו בהכרח תואם לסדר אמירתם.
בתקופת האמוראים התקבלה שיטת הלימוד באמצעות סמיכות פרשיות ללא עוררין. התלמוד אף מביא מקור מדרשי מאת רבי יוחנן לביסוס שיטת הדרישה על פי סמיכות הפרשיות:
מכאן נקראת שיטת לימוד זו בקיצור "סמוכין".
במקום אחר בתלמוד נאמר שהנושא היה שנוי במחלוקת בין חכמי ישראל לבין המינים: "אמר ליה ההוא מינא לרבי אבהו... אמר ליה: אתון דלא דרשיתון סמוכין - קשיא לכו, אנן דדרשינן סמוכים - לא קשיא לן". תרגום: אמר לו אותו מין לרבי אבהו... אמר לו: אתם, שלא דורשים סמוכים - קשה לכם; אנחנו, שדורשים סמוכים, לא קשה לנו".
גישת רש"י
רש"י בפרושיו, כולל סמיכות פרשיות אך ורק כאשר הפסוק אינו מובן ופרוש בדרך של סמיכות פרשיות תפתור את הקושי ותיישב את פשט הפסוק. ניתן לדייק ולומר כי רש"י מביא בפירושו סמיכות פרשיות רק בשני מקרים. כאשר הפרשה אינה כתובה במקומה או כאשר אין קשר כלל בין פרשיות סמוכות.
גישת ראב"ע
בחומש ויקרא, מזכיר הראב"ע את הכלל שהציב: "וכבר אמרתי לך בפרשת ואלה המשפטים, שכל מצווה ומצוה עומדת בפני עצמה לכן יש כדמות סמך להדביק הפסוקים" כך גם התייחסותו של הראב"ע לסמיכות מינוי שופטים לשלושת הרגלים, פותחת בכלל: "אף על פי שכל מצווה ומצוה עומדת בפני עצמה יש כדמות דרש להדבק הפרשיות" אזכור נוסף של הראב"ע לגבי סמיכות פרשיות: "והסומכים על הסמך הפרשיות, איננה טענה כי כל מצווה עומדת בפני עצמה, והסמיכות כדרך דרש". כמו כן מכנה הראב"ע בפירושו את סמיכות הפרשיות כ'דרך דרש'.
גישת ספורנו לסמיכות פרשיות
הספורנו השתמש בפירושו לתורה בשני טיפוסים של סמיכות. בראשון עמד הפרשן על הקשר המיידי - המקומי בין פסוקים או פרשיות; ובשני ביקש להראות את המבנה של היחידה הגדולה, דהיינו, להציג את מבנה הפרשייה ואת הקשרים הפנימיים שבין חלקיה, או לשרשר רצף של פרשיות ולחשוף את הקשרים הקושרים אותן למסגרת רציפה אחת.
מידות דרש דומות
בין שלוש עשרה המידות שהתורה נדרשת בהן הוזכרו שתי מידות: "דבר הלמד מעניינו" ו"דבר הלמד מסופו", הדומות במידת מה ל"סמוכין". פירוש המידות הללו, שכאשר יש פסוק סתום - יש ללמוד על כוונתו מן הפסוקים הסמוכים לו, בעניין הבא אחריו ("מעניינו") או מהמשך אותו עניין עצמו ("מסופו"). הדרשה מסמיכות הפרשיות השנויה במחלוקת היא באופן אחר: כוונת הפסוק ידועה, ואין צורך להסיק על עצם פירושו מן ההקשר. רק פרט מסוים בדין זה אנו באים ללמוד מהשוואה למצוות אחרות שנאמרו בסמוך לו, ועל כך נחלקו התנאים.
מידת דרש נוספת הדומה לסמיכות פרשיות היא היקש, וכתבו התוספות שההבדל ביניהן הוא שהיקש הוא דווקא בין שני דברים הכתובים בפסוק אחד, ושבזה גם רבי יהודה מודה. על פי זה יוצא שבכמה מקומות בתלמוד שכתוב ש"הוקשו" שני דברים זה לזה, והדברים כתובים בשני פסוקים נפרדים, הכוונה היא לסמיכות פרשיות ולא להיקש. אמנם כאשר בין שני הפסוקים יש ו' החיבור, נקרא הדבר וי"ו מוסיף על עניין ראשון, שהוא סוג של היקש.
המהפכה התעשייתית
סיבות היסטוריות למהפכה
היו מספר סיבות עיקריות להתפתחותה של המהפכה התעשייתית. לסיבות השונות קשר הדוק גם למקום התרחשותה הראשוני: באירופה ובראש ובראשונה בבריטניה. ההתפתחות הבולטת ביותר בבריטניה במאות שקדמו למאה השמונה עשרה הייתה התפתחותו, החל במאה השש עשרה, של סחר בהיקף גדול בהרבה מזה שהתקיים קודם לכן. ההתפשטות הקולוניאלית הובילה את המעצמות הגדולות של התקופה, ובמיוחד האימפריה ההבסבורגית ששלטה במרכז אירופה ובספרד, לפתח מדיניות מרקנטליסטית, שעיקרה חתירה לרפד את קופות השלטון המרכזי בבוליון - אוצרות זהב וכסף - המבוססים על ייבוא זהב וכסף שנכרו בעולם החדש ועל סחר עבדים. הכוחות החלשים יותר והריכוזיים פחות, כמו הערים העצמאיות באיטליה, ובמיוחד ג'נובה וונציה, אנטוורפן בבלגיה, וכן הולנד ואנגליה, נפלו לידי המעצמות הגדולות, או שהתקשו במימון כיבוש קולוניאלי ושותפות של ממש בסחר העבדים, ולכן פנו יותר לנתיב של שימוש בסחר.
חולשה ראשונית זו התגלתה במהרה כמקור עוצמה - חולשת השלטון המרכזי אפשרה הופעת מספר רב של גורמים שעסקו בייצור, סחר ותעבורה, כאשר הממשל המרכזי אינו יכול לגרוף את כל הכנסותיהם. חולשת השלטון המרכזי גם גרמה לכך שידו קצרה מלכפות חסמים פנימיים בתוך המדינה על תעבורת סחורות, כפי שהיה מקובל בצרפת ובאזורי גרמניה. אנגליה והולנד החלו מתחרות זו בזו על מעמד של דומיננטיות בתחום הסחר הימי, בדרכי שלום ובשורה של מלחמות במהלך המאה ה-17, כאשר אנגליה הופכת בהדרגה לכוח הדומיננטי יותר.
שווקיה של אנגליה החלו משתנים ומתאימים את עצמם: מכלכלה המבוססת על ייצור חקלאי לצריכה פנימית, לכלכלה המבוססת על ייצור זעיר וסחר בינלאומי. הביקוש לתוצרת חקלאית מחוץ לאנגליה, ובמיוחד למוצרי טקסטיל, הוביל להופעת חקלאות בקנה מידה רחב יותר ויעיל יותר ולתופעת הגידור. האיכרים הקטנים עברו במקביל לעבודה בתעשייה זעירה, במיוחד בתחומים הקשורים לתעשיית הטקסטיל כמו אריגה וטווייה.
תופעה נוספת שהתפתחה באותה תקופה באנגליה הייתה השקעה חוזרת של הון. בזכות העיסוק בגידול ובייצור לצורכי סחר, נהנו חקלאים מגדלי צאן ותעשיינים זעירים מרווחים גדולים יותר על עמלם, בהשוואה למצב לפני כן. רבים מהם ביכרו להשקיע את הכסף שנותר בידיהם לא רק בשיפור רמת חייהם, אלא גם בשיפור התיעוש והגידול החקלאי. שיפור זה בא לידי ביטוי במהפכת החקלאות הבריטית, מה שהוביל לגידול בפריון הקרקע פר עובד, ולתהליכי עיור בעקבות הקיטון באוכלוסייה שעובדת בחקלאות.
ההון המושקע יצר ביקוש לשורה של פיתוחים טכנולוגיים בתחום החקלאי. אלו, מצידם, אפשרו לחקלאים תנובה גדולה עוד יותר מהקרקע ומגידול הצאן, ובזכות ההיצע הגדל דחפו לייעול ושיפור גם בתעשייה הזעירה. בהדרגה, הובילה התפתחות זו לתהליך של שיפור מתמיד, המבוסס על השקעת הון חוזרת וייעול הייצור. החל מאמצע המאה השמונה–עשרה, הובילה התפתחות זו להופעת המפעלים התעשייתיים המודרניים הראשונים, שריכזו כמויות גדולות יותר של עובדים.
תרומה עקיפה באה מן האקלים החברתי שנוצר באנגליה ובמדינות פרוטסטנטיות אחרות. לפי מקס ובר, בחיבורו "האתיקה הפרוטסטנטית ורוח הקפיטליזם" נולד הקפיטליזם ומתוך כך המהפכה התעשייתית, מן האתיקה הפרוטסטנטית שגרסה צייתנות, מוסר עבודה נוקשה, השקעה חוזרת של הון ותפישה המדגישה את חשיבות הפרט וזכויות הקניין — בניגוד לאתיקה הקולקטיביסטית והנהנתנית יותר המאפיינת לטענת ובר את האתוס הקתולי.
בהתייחס לאנגליה, הצביע ובר במיוחד על דחיקתם של זרמים פרוטסטנטים פוריטנים ממשרות ציבוריות ומכוח שלטוני לפני מהפכת קרומוול ואחרי הרסטורציה ב-1660. חוק הקורפורציה משנת 1661, השנה שאחרי הרסטורציה, וחוק המבחן משנת 1773 אסרו על מי שאינם אנגליקנים לכהן במשרות ציבוריות או להתחנך באוניברסיטאות של אוקספורד וקיימברידג'. עובדה זו גרמה לזרמים הפוריטניים, בדומה להוגנוטים באירופה, לעסוק בעיקר בפעילות בנקאית, מסחרית ותעשייתית, ולפתח מערכות חינוכיות, ובמיוחד אצל האוניטרים, שהדגישו במיוחד את תחומי המתמטיקה והמדעים.
בעקבות חוקי האיחוד של 1707 דחפו חוקים אלו משכילים רבים להגר לסקוטלנד, שבה החינוך האוניברסיטאי היה חופשי לציבור הרחב, גורמים אלו בנוסף לתנועת הנאורות דחפו את סקוטלנד להפוך למרכז השכלה חדש דרך תהליך ארוך שנים שנקרא ההשכלה הסקוטית והוביל להשכלה של ממציאים וכלכלנים רבים בעלי השפעה מסיבית על התפתחות המדע במאה ה-18. פילוסופים סקוטים רבים השפיעו עמוקות על התרבות והחברה האנגלית. ביניהם, אדם סמית אבי הכלכלה המודרנית, דייוויד יום מאבות האמפיריציזם, ג'יימס ואט שנחשב לאבי מנוע הקיטור המודרני, ג'יימס מקסוול שהיה אחד מהפיזיקאים הבולטים בחקר האלקטרומגנטיות והחשמל והראשון שהצליח לפתח צילום צבע.
סיבות משפטיות
המצב המשפטי ששרר בבריטניה באותן שנים שהתבסס על ערכי המשפט המקובל, שליטת הפרלמנט הבריטי והמשפט החוקתי, היה מן הגורמים המבדילים והמרכזיים להתפתחות המהפכה התעשייתית בבריטניה. באותן שנים המשפט הבריטי תוצר של היסטוריה של מאות שנים של התפתחות משפטית היה מן היחידים באירופה שהכיר ברעיונות כגון זכויות אדם, קניין רוחני, קניין פרטי, חברה בערבון מוגבל (עבור תאגידים שהוכרו בצ'רטר מלכותי או חקיקה פרטית של הפרלמנט) וקרקע פרטית. הסיבות לכך נעוצות בהיסטוריה של המשפט הבריטי.
את התפתחות הרעיונות הליברלים וקפיטליסטים שאפיינה את מערכת המשפט הבריטית ניתן לקשר להתפתחות אירועים היסטוריים כגון חתימת המלך ג'ון על המגנה כרטה ב ומאוחר יותר מלחמת האזרחים האנגלית והמהפכה המהוללת כמבשרות כוחו של הפרלמנט הבריטי.
אחד החוקים החשובים להתפתחות חלק גדול ממנועי הקיטור על ידי הגנה על זכותם של ממציאים למונופול זמני על המצאתם היה חוק הפטנטים שחוקק ב-1624 בידי הפרלמנט הבריטי והכיר לראשונה בבריטניה בקניין רוחני (אך לא לראשונה בעולם, כיוון שחוקים קודמים נחקקו ברפובליקת ונציה ב-1474).
מרבית הממציאים הבריטים של מנועי הקיטור כגון תומאס ניוקומן ותומאס סייוורי (מנוע הקיטור המודרני), ג'יימס ואט (שכלול מנוע הקיטור של ניוקומן), ריצ'רד טרוויתיק (מנוע הקיטור בלחץ גבוה), ג'ורג' סטיבנסון (רכבת הקיטור הראשונה) ובנו רוברט סטיבנסון רשמו את המנועים שפיתחו כפטנט, מה שאיפשר להם להרוויח מהפטנט בהתאם להצלחתו במשך תקופת זמן קצובה ודחף יזמים ומשקיעים נוספים להשקיע בתחום.
בנוסף בין השנים 1604 ל-1800 הוביל הפרלמנט הבריטי את תקנות הגידור תוך כדי המרת מיליוני אקר של אדמה חקלאית לידיים פרטיות, מה שהוביל ביחד גורמים נוספים את מהפכת החקלאות הבריטית לקיטון בכוח העבודה הדרוש לסקטור החקלאי וגידול בכוח העבודה הזמין לסקטור התעשייה מה שהיווה גורם מרכזי בהתפתחות תעשייתית, במיוחד תעשיית הפחם.
גורם נוסף ולא פחות משמעותי היה התפתחות של רעיון החברה בערבון מוגבל, שהתפתח במאה ה-17 עבור מונופולים שהוכרו בצ'רטר מלכותי או חקיקה פרטית של הפרלמנט והורחב באמצע המאה ה-19 לחברות כלליות, מה שאיפשר ניהול וגידור סיכונים יעיל בידי משקיעים על ידי השקעה במניות חברה ללא הסיכון שהיה קיים בהשקעה בעסקים פרטיים ביצירת הפסדים וחובות שיכבידו על המשקיעים. מרכז העסקים הבריטי התנהל בזמן המהפכה התעשייתית בבורסה של לונדון שהוקמה ב-1801.
ממציאים רבים כגון ג'ורג' ובנו רוברט סטיבנסון, יזמים הבולטים ביותר באותן שנים בבריטניה בפיתוח רכבות הקיטור, השיגו את מרבית ההון הדרוש לפיתוחם דרך רישום פטנטים על המצאתם והנפקת מניות ואיגרות חוב למשקיעים, בפרט במקרה זה על ידי יסוד חברת רוברט סטיבנסון שנוסדה ב-1823 והייתה הראשונה בפיתוח מסילות רכבת ורכבות מונעות קיטור בקנה מידה תעשייתי.
שיפורים בקצב הייצור
תחילת המהפכה התעשייתית הייתה קשורה למספר קטן של המצאות שהומצאו החל מהמחצית השנייה של המאה ה-18. עד שנות ה-30 של המאה ה-19 הושגו במספר טכנולוגיות מרכזיות השיפורים הבאים:
סטטיסטיקות של תעשיית הטקסטיל הבריטית
החלק של הערך המוסף על ידי תעשיית הכותנה בבריטניה עמד על 2.6% בשנת 1760, על 17% ב-1801 ועל 22.4% ב-1831. הערך המוסף לתעשיית הצמר הבריטית היה 14.1% ב-1801. מספר מפעלי הכותנה בבריטניה הוערך בקירוב ב-900 ב-1797. ב-1760 כשליש מבגדי הכותנה בבריטניה יוצאו, מספר שעלה לכשני שלישים ב-1800. בשנת 1781 הכותנה הטווייה בבריטניה הסתכמה ב-5.1 מיליון פאונד (כ-2.3 מיליון ק"ג), שעלו ל-56 מיליון פאונד (25 מיליון ק"ג) ב-1800. בשנת 1788 היו 50,000 פלכים בבריטניה, וכעבור 30 שנה מספרם עלה ל-7 מיליון.
המשכורות בלנקשייר, אזור ליבה של תעשייה ביתית ומאוחר יותר של מפעלי טווייה ואריגה, היו גבוהות בערך פי שישה מאשר המשכורות המקבילות בהודו של 1770, כאשר הפריון הכולל של בריטניה באותה תקופה היה גבוה פי שלושה בערך מאשר בהודו.
ייצור כותנה לפני המהפכה התעשייתית
מגלי ארצות ספרדים מוקדמים גילו שהאינדיאנים מגדלים זנים לא ידועים של כותנה מאיכות מעולה: כותנת אי הים וכותנת הרמות. כותנת אי הים גדלה באזורים טרופיים ובאיים הסמוכים לקרוליינה וג'ורג'יה, אבל גדלה גרוע בפנים הארץ. כותנת הרמות גדלה היטב באזורים הפנימיים של ארצות הברית, אבל גידולה לא היה כלכלי בגלל הקושי להפריד את הזרעים מהסיבים.
החל מימי הביניים היו באירופה, ובכלל זה בבריטניה, ניסיונות לטווייה ואריגה של כותנה. הביגוד הבריטי לא היה יכול להתחרות בביגוד ההודי מכיוון שעלות כוח העבודה ההודי הייתה בערך רבע או שישית מעלות כוח העבודה הבריטי. ב-1700 ו-1721 העביר השלטון הבריטי את חוקי קליקו במטרה להגן על תעשיות האריגה והטווייה המקומיות מהכמות הגוברת של אריגי כותנה שמיובאים מהודו. למרות טווית הכותנה האירופית ויבוא הכותנה מהודו כמות הכותנה הנסחרת במערב אירופה הייתה שולית עד תחילת המאה ה-19.
הצורך באריגים כבדים יותר נענה על ידי תעשייה ביתית באזור לנקשייר שייצרה פוסטיאן, בגד עם שתי מפשתן וערב מכותנה. פשתן שימש בתור שתי היות שלכותנה לא היה החוזק הנדרש, אבל התוצאה המשולבת לא הייתה רכה כמו כותנה והייתה קשה יותר לתפירה.
ערב המהפכה התעשייתית, טווייה ואריגה נעשו במשקי בית, לצריכה פנימית וכתעשייה ביתית כחלק ממערכת של קבלנות משנה. לעיתים העבודה נעשתה בסדנאות של אורג מומחה. במסגרת מערכת קבלנות המשנה, פועלים ביתיים ייצרו תחת חוזה עם סוחרים, שלעיתים קרובות סיפקו את חומרי הגלם. בעונות מתות הנשים, בדרך כלל נשות האיכרים טוו את החוטים והגברים ארגו את הבד. לפי הערכות שונות, בעזרת גלגל הטווייה נדרשו שלושה עד שמונה טווים כדי לספק חוטים לאורג אחד עם נול ידני.
המצאת מכונות הטקסטיל
לואיס פול רשם פטנט על מכבש הטווייה (ב-1738) ועל מערכת דילוג וסליל (flyer and bobbin) כדי ליצור חוטי צמר בעובי גדול יותר. הוא פיתח את הטכנולוגיה בעזרת ג'ון וויאט בברמינגהם. פול וויאט הקימו מפעל בברמינגהם בו הם השתמשו בחמור כדי להפעיל את מכונת הכבישה שלהם. בשנת 1743 הוקם מפעל בנורת'המפטון עם 50 פלכים על כל אחת מחמש המכונות של פול וויאט, המפעל פעל עד 1764 בערך. מפעל דומה הוקם על ידי דניאל בורן בליאומינסטר, אך נשרף. לואיס פול ודניאל בורן רשמו שניהם פטנט על מכונות ניפוץ בשנת 1748. בהמצאה, שהתבססה על שתי מערכות של מכבשים שנעים במהירויות שונות, נעשה שימוש מאוחר יותר במפעל טווית הכותנה הראשון. ההמצאה של פול פותחה ושוכללה מאוחר יותר על ידי ריצ'רד ארקרייט, שהמציא את מכונת המים ועל ידי סמואל קרומפטון, שהמציא את פרד הטווייה.
בשנת 1764, בכפר סטנהיל בנפת לנקשייר, ג'יימס הרגריבס המציא את ג'ני הטווה, ורשם עליה פטנט בשנת 1770. זאת הייתה מכונת הטווייה המעשית הראשונה עם מספר פלכים. ג'ני פעלה בצורה דומה לגלגל טווייה, כאשר בהתחלה היא הידקה את הסיב ואז מתחה אותו תוך כדי פיתול. זו הייתה מכונת עץ פשוטה נתונה במסגרת, שעלתה רק כ-6 ליש"ט עבור מודל של 40 פלכים ב-1792, ונעשה בה שימוש בעיקר לטווייה ביתית. ג'ני הטווה ייצרה חוטים מפותלים קלות שהתאימו רק לשימוש כערב, לא כשתי.
מכונת הטוויה, או מכונת המים, יוצרה על ידי ריצ'רד ארקרייט, שרשם עליה פטנט יחד עם עוד שני שותפים ב-1769. לפי אחת הגרסאות, העיצוב שלה התבסס באופן חלקי על מכונת הטווייה שנבנתה עבור תומאס הייס על ידי השען ג'ון קאי (לא לבלבל עם ג'ון קאי ממציא הבוכייר המעופף),שהועסק (מאוחר יותר) על ידי ארקרייט. עבור כל פלך, מכונת המים השתמשה בסדרה של ארבעה זוגות של מכבשים שכל אחד מהם פעל במהירות גבוהה יותר מקודמו, כדי למתוח את הסיב לפני שהוא מפותל על ידי הפלך. המרווח בין המכבשים היה גדול מעט יותר מאורך החוט. מרווח קטן מדי יכול לגרום לסיב להיקרע ואילו מרווח גדול מדי יכול ליצור חוט לא אחיד. המכבשים העליונים כוסו בעור והעומס על המכבשים מומש בעזרת משקל. המשקל שמר על הפיתול של החוט מלהתפשט למאחורי המכבשים. המכבשים התחתונים היו עשויים עץ ומתכת, עם חריץ לאורך מיקום הסיב. מכונת המים ייצרה חוט חזק בעלות בינונית שמתאים לשמש כשתי, דבר שאפשר לראשונה לייצר בגדים מ-100% כותנה בבריטניה. המפעל הראשון שהשתמש במכונת הטווייה הופעל על ידי סוסים. ארקרייט ושותפיו השתמשו בכוח המים, שנתן להמצאה את שמה, במפעל בקרומפורד, דרבישייר, בשנת 1771.
סמואל קרומפטון המציא את פרד הטוויה בשנת 1779. הוא קרא לו כך כי המכונה הייתה מעין הכלאה בין ג'ני הטווה לבין מכונת המים. ב"פרד" הסיבים הגולמיים הוחזקו בסלילים הנמצאים במסגרת קבועה, וחוברו דרך מכבשים לפלכים, שנמצאו על עגלה מקבילה שהתקרבה והתרחקה מהמסגרת. כאשר העגלה התרחקה, הסיבים נמתחו והתפתלו בעזרת המכבשים, וכאשר העגלה התקרבה הסיבים הודקו והפלכים הסתובבו כדי לאסוף את החוטים שנטוו זה עתה. הפרד של קרומפטון היה מסוגל לייצר חוטים מעודנים יותר מאשר טווייה ידנית ובמחיר זול יותר. חוטים שיוצרו על ידי הפרד היו בעלי חוזק מתאים לשמש כשתי ולבסוף אפשרו לבריטניה לייצר אריגים תחרותיים בכמות גדולה.
כאשר אדמונד קרטרייט הבין שפקיעת הפטנט של ארקרייט תגדיל מאוד את אספקת הכותנה הטווייה ותגרום למחסור באורגים, הוא פיתח נול מכני אנכי שמופעל בידי שני אנשים ורשם עליו פטנט בשנת 1785. בשנת 1786 הוא רשם פטנט על נול רגיל יותר באופן פעולתו. קרטרייט הקים שני מפעלים, הראשון נשרף והשני נהרס על ידי העובדים שלו. לעיצוב של קרטרייט היו מספר חסרונות, שהרציני מבניהם הוא קריעה של סיבים בנול. סמואל הורוקס רשם פטנט על נול מצליח למדי בשנת 1813. ריצ'רד רוברטס שיפר את הנול של הורוקס בשנת 1822, וכמויות גדולות של נולים כאלה יוצרו על ידי רוברטס, היל ושות'.
הדרישה הגוברת לכותנה יצרה הזדמנות לבעלי המטעים בדרום ארצות הברית, שחשבו שכותנת הרמות תהיה גידול רווחי אם תהיה דרך טובה יותר להפריד ממנה את הזרעים. איליי ויטני נענה לאתגר והמציא מנפטת כותנה זולה. אדם המשתמש במנפטה היה יכול להפריד ביום אחד כמות סיבים שבעבר לקח לאישה חודשיים להפריד (בהנחה שהיא עבדה בקצב של פאונד כותנה ביום).
ההתקדמות בתחומים אלו מומנה על ידי יזמים, שהידוע ביותר מבניהם הוא ריצ'רד ארקרייט. לזכותו של ארקרייט נזקפו מספר המצאות, שלמעשה פותחו על ידי אנשים כמו תומאס הייס וג'ון קאי. ארקרייט טיפח את הממציאים, רשם פטנטים על הרעיונות, מימן את היוזמות והגן על המכונות. הוא הקים טחנת כותנה ששילבה את כל תהליכי הייצור למפעל אחד ופיתח את השימוש בכוח - תחילה כוח סוסים ואחר כך כוח המים – שהפך את ייצור הכותנה לתעשייה מכנית. ממציאים אחרים הגדילו את היעילות של צעדים בודדים בתהליך הטווייה (ניפוץ, פיתול, טווייה וגלגול) כך שאספקת החוטים גדלה בהרבה. במהרה נכנס לשימוש כוח הקיטור והניע את מנגנוני הכותנה. העיר מנצ'סטר קיבלה את הכינוי "כותנופוליס" בתחילת המאה ה-19, כאות למפעלי הטקסטיל הרבים שלה.
אף על פי שהמיכון הפחית בצורה דרמטית את עלות בגדי הכותנה, באמצע המאה ה-19 בגדים שנארגו באופן מכני עדיין לא השתוו באיכותם לבגדים הודיים ארוגים בעבודת יד, חלקית בגלל העדינות של סוג הסיבים בהם השתמשו בענף הטקסטיל ההודי, דבר שאפשר מספר סיבים גבוה. למרות זאת, היעילות הגבוהה של תעשיית הטקסטיל הבריטית אפשרה לבגדים הבריטיים הגסים לרדת מתחת לרמת המחירים של הבגדים שנטוו ונארגו בעבודת יד בהודו בעלת רמת השכר הנמוכה, וכך לבסוף הרסה את התעשייה ההודית.
צמר
הניסיונות האירופאיים הראשונים למיכון הטווייה בוצעו בצמר. למרות זאת, טווית צמר הוכחה כקשה יותר למיכון מאשר טווית כותנה. השיפור ביעילות טווית הצמר במהלך המהפכה התעשייתית היה משמעותי, אבל הרבה פחות מאשר השיפור בטוויית הכותנה.
משי
המפעל הממוכן הידוע הראשון היה טחנת המשי המונעת במים שהפעיל ג'ון לומב בדרבי בשנת 1721. לומב למד ייצור סיבי משי כאשר עבד באיטליה ופעל כמרגל תעשייתי. למרות שיתכן שבאיטליה היו מפעלים דומים, אך מכיוון שתעשיית המשי האיטלקית שמרה את הסודות שלה בקפדנות, מצב התעשייה באיטליה באותו זמן, לא ידוע. אף על פי שהמפעל של לומב היה מוצלח מבחינה טכנית, אספקת המשי הגולמי מאיטליה הופסקה כדי לחסל את התחרות. כדי לקדם את התיעוש, הכתר הבריטי שילם על המודלים המכניים של לומב והם הוצגו במצודת לונדון.
בצרפת נעשו במהלך המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19 מספר ניסיונות לבניית נול המסוגל לארוג דוגמאות משי סבוכות באופן אוטומטי. בשנת 1725 בזיל בושון המציא נול אוטומטי למחצה הנשלט על ידי סרט מנוקב. בין השנים 1747 ל-1750 הממציא הצרפתי ז'אק דה-ואוקנסון שיכלל את הנול של בושון ובנה נול אוטומטי באופן מלא, אך נול זה לא זכה להצלחה. לבסוף, בשנת 1804 המציא ז'וזף מארי ז'אקאר, טווה משי צרפתי, בהתבסס על ההמצאות הקודמות, את הנול של ז'אקאר, נול אוטומטי מוצלח המסוגל לארוג בדים מורכבים במהירות בעזרת כרטיסי ניקוב. השימוש בכרטיסי ניקוב ככלי לשליטה בפעולתה של המכונה נחשב לפורץ דרך בהיסטוריה של המחשוב.
סטטיסטיקות תעשיית הברזל הבריטית
ברזל חשיל היה הצורה הנסחרת של ברזל ונעשה בו שימוש ליצירת סחורות כמו מסמרים, חוטי תיל, צירים, פרסות סוסים, גלגלי עגלה, שרשראות ועוד. בנוסף, נעשה בו שימוש לצורות מבניות. בכמות קטנה של ברזל חשיל נעשה שימוש ליצירת פלדה. בברזל יצוק (יצקת) נעשה שימוש ליצירת סירים, תנורים ופריטים אחרים שלא נדרשו לרמת עמידות גבוהה. רוב ברזל היציקה זוקק והומר לברזל חשיל, עם אובדן ניכר. ברזל חשיל יוצר גם על ידי תהליך בלומרי, שהיה תהליך בולט להיתוך ברזל עד המאה ה-18 המאוחרת.
בשנת 1720 היו בבריטניה 20,500 טון ברזל יצוק שנוצרו בעזרת פחם עץ ו-400 טון שנוצרו בעזרת קוק. בשנת 1750 ייצור ברזל יצוק מפחם עץ עמד על 24,500 טון וייצור ברזל יצוק מקוק עמד על 2,500 טון. בשנת 1788 ייצור ברזל יצוק מפחם עץ עמד על 14,000 ולעומת זאת ייצור ברזל יצוק מקוק עמד על 54,000 טון. בשנת 1806 ייצור ברזל יצוק מפחם עץ עמד על 7,800 טון וייצור ברזל יצוק מקוק עמד על 250,000 טון.
בשנת 1750 בריטניה ייבאה, זיקקה מברזל יצוק או ייצרה ישירות 31,200 טון של ברזל חשיל בעזרת פחם עץ ו-100 טון בעזרת קוק. בשנת 1796 בריטניה ייצרה 125,000 טונות של ברזל חשיל בעזרת קוק ו-6,400 טון בעזרת פחם עץ, היבוא עמד על 38,00 טון והיצוא על 24,600 טון. בשנת 1806 בריטניה לא ייבאה ברזל חשיל, וייצאה 31,500 טון ברזל חשיל.
חידושים בתהליך הפקת הברזל
אחד השינויים המרכזיים בתעשיית הברזל במהלך המהפכה התעשייתית היה ההחלפה של עץ וביו-דלקים אחרים בפחם. עבור הפקת אותה כמות של חום, כריית פחם מצריכה כוח עבודה קטן יותר מאשר חטיבת עצים והפיכתם לפחם עץ. בנוסף, פחם היה מצוי בשפע יותר מעץ, שהאספקה שלו נעשתה מצומצמת לפני העלייה האדירה בייצור הברזל במהלך סוף המאה ה-18. בסביבות 1750 קוק החליף בדרך כלל את פחם העץ בהיתוך של נחושת ועופרת והתפשט בצורה רחבה בהכנת זכוכית. הברזל שנוצר על ידי היתוך וזיקוק עם פחם וקוק היה נחות בהשוואה לברזל שנוצר עם פחם עץ בגלל תכולת הגופרית של הפחם. התעשייה הכירה פחמים דלי-גופרית, אבל גם הם הכילו כמות מזיקה של גופרית. המרה של פחם לקוק הפחיתה רק במעט את כמות הגופרית, ורק מיעוט מהפחמים הפכו לקוק.
גורם אחר שהגביל את תעשיית הברזל לפני המהפכה התעשייתית היה המחסור בכוח מים הנדרש כדי להפעיל את מפוחי הכבשנים. מגבלה זו נפתרה על ידי המצאת מנוע הקיטור.
בשנת 1709 אברהם דרבי הצליח להשתמש בקוק כדי להפעיל את תנור הרם שלו בקולברוקדייל. הברזל הגולמי שהוא ייצר מקוק לא התאים להכנת ברזל חשיל, אלא רק להכנת מוצרים מברזל יצוק כמו סירים וקומקומים. הסירים שנוצקו בתהליך שדרבי רשם עליו פטנט היו דקים יותר וזולים יותר מהסירים שיצרו מתחריו.
כמעט ולא נעשה שימוש בברזל גולמי שהוכן על ידי קוק ליצירת ברזל חשיל עד השנים 1755–1756, כשהבן של דרבי, אברהם דרבי השני, בנה כבשנים בהורסהיי ובקטליי, מקומות בהם היה זמין פחם דל בגופרית (והם לא היו רחוקים מקולברוקדייל). הכבשנים החדשים האלו, צוידו במפוחים מונעים במים, כאשר המים נשאבו לגובה בעזרת מנוע הקיטור של ניוקומן. המנועים לא חוברו ישירות לצילינדרי הניפוח מכיוון שהמנועים לבדם לא היו יכולים לייצר משב אוויר יציב. גם אברהם דרבי השלישי השתמש במפוחים מונעים במים שנשאבו בעזרת קיטור בחברת דייל, עליה הוא קיבל בעלות בשנת 1768. חברת דייל השתמשה במנועים לניקוז המכרות בבעלותה, וייצרה חלקי מנועים שנמכרו ברחבי המדינה.
בעיית הגופרית נפתרה על ידי שימוש בכמות מספיקה של אבני גיר, שהפכו את הגופרית לסיגים, או בשימוש בפחם דל בגופרית. השימוש בגיר או באבני גיר הצריך כבשנים בעלי טמפרטורות גבוהות יותר, כדי ליצור סיגים בזרימה חופשית. העלייה בטמפרטורת הכבשנים, שנהפכה לאפשרית בזכות המפוחים המשופרים, הגדילה את הקיבולת של תנורי רם ואפשרה העלאה בגובה הכבשנים. בנוסף לעלות נמוכה יותר ולזמינות גבוהה יותר, הקוק קשה יותר מפחם העץ, דבר שאפשר לשורה של חומרים (עפרת ברזל, דלק, סיגים) לחלחל למטה בתנור הרם בצורה יותר חלקה בלי שחומר הדלק נמחץ בכבשנים הגבוהים מאוד של סוף המאה ה-19.
כאשר הברזל היצוק נהפך לזול ונגיש יותר, התחילו להשתמש בו לבניית גשרים ובניינים. דוגמה מוקדמת מפורסמת לכך היא גשר הברזל, שנבנה בשנת 1779 מברזל יצוק שיוצר על ידי אברהם דרבי השלישי ונפתח לתנועה בשנת 1781. למרות זאת, רוב הברזל היצוק הומר לברזל חשיל.
אירופה הסתמכה על הבלומרי עבור רוב הברזל החשיל שלה עד להתחלת ייצור ברזל היציקה בכמויות גדולות. המרת ברזל היציקה נעשתה במפחות (finery forge – בית מלאכה בו הברזל היצוק הותך מחדש בתוך תנור מיוחד כדי להסיר ממנו את הפחמן על ידי חימצון, וחושל בעזרת קורנסים), כמו שנעשה זמן רב לפני תחילת המהפכה התעשייתית. לצורך ייצור ברזל חשיל ללא פחם עץ, פותח תהליך זיקוק משופר שכונה "חימום וריקוע" (בתהליך הברזל הותך באטמוספירה מחומצנת, קורר ורוקע. הברזל המרוקע הונח בקדירות שחוממו בכבשן הדף, ובסוף התהליך התקבל בלום שהיה ניתן לעבד בדרכים הרגילות) אבל הוא הוחלף על ידי תהליך המירוס שפיתח הנרי קורט. קורט פיתח שני תהליכי ייצור ברזל משמעותיים: ערגול בשנת 1783 ומירוס בשנת 1784. תהליך המירוס יוצר ברזל עמיד בעלות נמוכה יחסית.
תהליך המירוס שופר בשנת 1818 על ידי בלדווין רוג'רס, שהחליף חלק מהחול שריפד את תחתית כבשן ההדף בתחמוצת ברזל. בשנת 1838 ג'ונתן הל רשם פטנט על שימוש בסיגים מחוממים (סיליקת ברזל) לתחתית הכבשן, דבר שהפחית מאוד את אובדן הברזל הנגרם מיצירת סיגים על ידי התחתית החולית של הכבשן. התהליך של הל השתמש גם בקשקשי ברזל או חלודה שהגיבו לפחמן בברזל המותך. התהליך של הל, שכונה מירוס רטוב, הפחית את אובדן הברזל הנגרם מסיגים מכמעט 50% לסביבות 8%.
המירוס נכנס לשימוש נרחב אחרי 1800. עד הזמן הזה, יצרני ברזל בריטיים השתמשו בכמויות ניכרות של ברזל שיובא משוודיה ורוסיה כתוספת לאספקה המקומית. בגלל הגידול בייצור הברזל הבריטי, היבוא החל לדעוך בשנת 1785 ובסביבות שנות ה-90 של המאה ה-18 בריטניה חיסלה את היבוא והפכה ליצואן מרכזי של ברזל מחושל.
משב אוויר חם (hot blast), שנרשם כפטנט על ידי ג'יימס ביאומונט נילסון ב-1828, היה ההתפתחות החשובה ביותר במאה ה-19 בחיסכון באנרגיה לייצור ברזל גולמי. על ידי חימום מוקדם של האוויר הנכנס לכבשן כמות הדלק הנדרש לייצור יחידה של ברזל גולמי פחתה בתחילה בשליש כאשר משתמשים בקוק ובשני שלישים כאשר משתמשים בפחם. יעילות התהליך גברה כאשר הטכנולוגיה השתפרה. בנוסף, משב אוויר חם העלה את טמפרטורת ההפעלה של הכבשן, דבר שאפשר את הגדלת קיבולת הכבשנים. השימוש בכמות קטנה יותר של פחם או קוק זיהם פחות את הברזל הגולמי, וכך התאפשר שימוש בפחם באיכות נמוכה או בפחם אבן במקומות שבהם קוק לא היה זמין או שהכנתו הייתה יקרה מדי. למרות זאת, לקראת סוף המאה ה-19 עלויות התובלה ירדו במידה ניכרת.
מעט לפני המהפכה התעשייתית נעשה שיפור בייצור הפלדה, שהייתה סחורה יקרה בה נעשה שימוש רק במקום שלא היה ניתן לעשות שימוש בברזל, כמו בייצור להבים לכלים חדים ובייצור קפיצים. בנג'מין הנטסמן פיתח את טכניקת פלדת הכוּר שלו בשנת 1740. חומר הגלם לתהליך היה פלדה צרופה, שיוצרה בעזרת תהליך צִימנוּט (תהליך מיושן, בו יוצרה פלדה על ידי פחמון של ברזל יצוק).
האספקה הזולה של ברזל ופלדה סייעה למספר תעשיות, כמו ייצור מסמרים, צירים, תיילים ועוד אביזרים קשיחים. ההתפתחות של הכלים המכניים אפשרה עבודה טובה יותר עם ברזל, דבר שהגדיל את השימוש בברזל בתעשיות הגדלות במהירות של מכניקה ומנועים.
כוח הקיטור
התפתחות מנוע הקיטור הנייח הייתה חלק חשוב מהמהפכה התעשייתית. למרות זאת, במהלך החלק המוקדם של המהפכה התעשייתית רוב הכוח התעשייתי סופק על ידי מים ורוח. הכוח שסופק על ידי קיטור בבריטניה בשנת 1800 מוערך בכ-10,000 כוחות סוס ואילו בשנת 1815 כוח הקיטור בבריטניה מוערך בכ-210,000 כוחות סוס.
השימוש המסחרי המוצלח הראשון בקיטור נעשה על ידי תומאס סייוורי בשנת 1698. הוא בנה בלונדון משאבת מים לגבהים נמוכים המבוססת על שילוב בין לחץ לוואקום ורשם עליה פטנט. המכונה לא הכילה חלקים נעים, ייצרה כוח סוס (מושג בו סייוורי השתמש לראשונה) אחד, ונעשה בה שימוש למספר מפעלי מים ומכרות מעטים (מכאן הגיע הכינוי של המשאבה, "ידיד הכורה"). המשאבה של סייוורי הייתה כלכלית עבור מספר קטן של כוחות סוס, אבל בגדלים גדולים יותר הדוד נטה להתפוצצויות. ייצור המשאבה של סייוורי המשיך עד המאה ה-18 המאוחרת.
מנוע הקיטור מבוסס הבוכנה המצליח הראשון הומצא על ידי תומאס ניוקומן לפני 1712. מספר מנועי ניוקומן הותקנו במכרות בבריטניה כדי לנקז אזורים עמוקים בהם עד לאותה עת לא היה ניתן לעשות שימוש, כאשר המנוע מוצב על פני השטח. אלה היו מכונות גדולות, שבנייתן הצריכה כמות משמעותית של הון, וייצרו למעלה מ-5 כוחות סוס (3.7 קילו-וואט). הם הפעילו גם משאבות עירוניות לאספקת מים. במונחים מודרניים המכונות היו לא יעילות בצורה קיצונית, אבל הן הביאו תועלת גדולה במכרות, שם הפחם היה זול והן אפשרו הרחבה גדולה של כריית הפחם על ידי כרייה בעומקים גדולים יותר. למרות החסרונות שלהם, מנועי הקיטור של ניוקומן היו אמינים ופשוטים לתחזוקה, והשימוש בהם במכרות פחם נמשך עד העשורים המוקדמים של המאה ה-19. עד למותו של ניוקומן בשנת 1729, המנועים שלו התפשטו להונגריה (אליה הם הגיעו לראשונה בשנת 1722), לגרמניה, לאוסטריה ולשוודיה. עד שהפטנט המשותף של ניוקומן וסייוורי פקע בשנת 1733 ידוע שנבנו סך הכול 100 מנועים, מתוכם 14 מחוץ לבריטניה. בשנות ה-70 של המאה ה-18 המהנדס ג'ון סמיטון בנה מספר דגמים גדולים מאוד של המנוע והנהיג בו מספר שיפורים. סך הכול נבנו 1,454 מנועים עד שנת 1800.
שינוי יסודי בעקרונות הפעולה של מנוע הקיטור נגרם בזכות הסקוטי ג'יימס ואט, שרשם בשנת 1769 פטנט על עקרונות הפעולה הכלליים של המנוע שלו. עם תמיכה פיננסית משותפו העסקי, האנגלי מתיו בולטון, הוא הצליח להשלים עד שנת 1776 את מנוע הקיטור שלו, שכלל שורה של שינויים יסודיים, כמו איטום החלק העליון של הצילינדר, שגרם לקיטור לנוע לחלק העליון של הבוכנה במקום לאטמוספירה, שימוש במעטפת קיטור שחיממה את הצילינדר ותא נפרד לעיבוי הקיטור. המעבה הנפרד ביטל את הצורך במים שהוזרמו ישירות לתוך הצילינדר, קיררו את הצילינדר ובזבזו קיטור. בצורה דומה, מעטפת הקיטור מנעה מהקיטור מלהתעבות בתוך הצילינדר, דבר שהגדיל את יעילות המנוע. שיפורים אלה הגדילו את יעילות המנוע כך שהמנועים של בולטון וואט השתמשו רק ב-25% מכמות הדלק שנדרשה למנועי ניוקמן הישנים עבור אותה עבודה. בולטון וואט פתחו בשנת 1795 את בית היציקה סוהו לייצור מנועים אלו.
בשנת 1783 וואט סיים לפתח דגם סיבובי של מנוע הקיטור שלו הפועל בפעולה כפולה, כך שהיה אפשר להשתמש בו כדי להניע ישירות מכניקה סיבובית של מפעל או טחנה. שני דגמי המנועים הבסיסיים של וואט זכו להצלחה מסחרית גדולה, ועד 1800 החברה של בולטון ווואט בנתה 496 מנועים, מתוכם 164 הפעילו משאבות, 24 שירתו תנורי רם ו-308 הניעו אמצעים מכניים במפעלים. רוב המנועים ייצרו בין 5 ל-10 כוחות סוס (3.7 עד 7.5 קילו-וואט).
עד 1800 בערך הדגם הנפוץ ביותר של מנועי קיטור היה מנועי קורה, שנבנו כחלק אינטגרלי מבית-מנוע עשוי אבן או לבנים, אבל במהרה פותחו מספר דגמים של מנועים סיבוביים עצמאיים (ניתנים להזזה בקלות, אך לא על גלגלים). בסביבות 1800, כשתוקף הפטנט של בולטון וואט פקע, המהנדס ריצ'רד טרוויטיק מקורנוול והמהנדס האמריקאי אוליבר אוונס התחילו לבנות מנועי קיטור בלחץ גבוה ללא עיבוי, בהם הקיטור נדחף כנגד האטמוספירה. השימוש בלחץ גבוה הוביל למנוע ומיחם שהיו קטנים מספיק כדי שייעשה בהם שימוש על כלים ניידים כמו קטרים ואניות קיטור.
פיתוח של מחרטות ממונעות, כמו גם של מכונות הקצעה, כירסום ועיצוב המופעלות על ידי מנועים, אפשר חיתוך קל ומדויק של חלקי מתכת למנועי קיטור, דבר שבתורו אפשר לבנות מנועים גדולים וחזקים יותר.
כלים מכניים
מכניקה קדם-תעשייתית נבנתה על ידי מגוון בעלי מלאכה: בוני טחנות הקימו טחנות מים ורוח, נגרים הכינו מסגרות מעץ ונפחים וחרטים ייצרו חלקי מתכת. רכיבי עץ סבלו משינוי בממדיהם בהשפעת טמפרטורה ולחות והמפרקים השונים נטו להימתח (לעבוד רפוי) עם הזמן. כאשר המהפכה התעשייתית התקדמה, מכונות עם חלקים ומסגרות ממתכת נהפכו לנפוצות יותר. שימושים חשובים אחרים של חלקי מתכת היו לכלי נשק ומחברים כמו ברגים, בריחים ואומים. בנוסף היה קיים צורך בדיוק בייצור רכיבים. דיוק היה יכול לאפשר מכניקה העובדת טוב יותר, שימוש בחלקים חליפיים וסטנדרטיזציה של מחברים.
הדרישה לכלי מתכת הובילה לפיתוח מספר כלים מכניים. המקורות של כלים אלו היו בכלים שפותחו במהלך המאה ה-18 על ידי יצרני שעונים ויצרני מכשירים מדעיים כדי לאפשר להם ייצור קבוצתי של מנגנונים קטנים.
לפני ההופעה של הכלים המכניים, מתכות עובדו ידנית בעזרת כלים פשוטים כמו פטישים, פצירות, מסורים ואיזמלים. כתוצאה מכך, השימוש בחלקי מכונות ממתכת היה מינימלי. השיטות לייצור ידני היו מפרכות ויקרות, והיה קשה להשיג איתן דיוק טוב.
הכלי המכני המדויק הגדול הראשון היה מכונת הקידוח הגלילית, שהומצאה על ידי ג'ון ווילקינסון בשנת 1774. נעשה בה שימוש לקדיחה של צילינדרים בעלי היקף גדול למנועי קיטור מוקדמים. המכונה של ווילקינסון הייתה שונה מהמכונות המוקדמות, הנתמכות בקורה, לקדיחת קני תותחים בכך שכלי החיתוך הוצב על קורה שנמשכה לכל אורך הגליל הנקדח ונתמכה משני הצדדים שלו, ולא רק מצד אחד כמקודם.
מכונת ההקצעה, מכונת הכירסום (הכרסומת) ומכונת העיצוב פותחו בעשורים הראשונים של המאה ה-19.
הכירסומת התפתחה משיוף סיבובי, כלומר שימוש בכלי חיתוך מעגלי מסתובב כאמצעי חיתוך במחרטה. ידועה פצירה סיבובית כזאת שנוצרה על ידי ז'אק דה ואוקנסון בערך ב-1760. בשנת 1795 אלי טרי השתמש במכונת כירסום בפלימות', קונטיקט כדי לייצר חלקי שעונים מעץ והיה הראשון ליצור חלפים סטנדרטיים לתעשיית השעונים. הכירסומות המובחנות הראשונות (כאלה שהיו שונות מסתם מחרטה עם ראש מסתובב) נוצרו בין השנים 1814 ל-1818 בשתי נשקיות פדרליות של ארצות הברית ובמספר נשקיות פרטיות. לא ברור מי יצר את הכרסומת הראשונה, היסטוריונים שונים מציינים את איליי ויטני, רוברט ג'ונסון, ג'ון הל וסיימון נורת' כחלוצים בתחום. אף על פי שמכונת הכירסום (הכרסומת) הומצאה בזמן ההוא, היא לא פותחה ככלי עבודה רציני עד תקופה מאוחרת יותר במאה ה-19.
סמואל בנתאם פיתח מכונת עיצוב בין השנים 1791 ל-1793. למרות זאת, יש שמייחסים את ההמצאה לג'יימס נסמית' בשנת 1836.
מחרטת המתכת הראשונה הכוללת מאחז כלים נע הומצאה על ידי ז'אק דה ואוקנסון בשנת 1751 ותועדה באנציקלופדיה הגדולה. המחרטה נועדה לייצר מכבשים גליליים מדויקים כדי להטביע דוגמאות על בגדי משי.
בשנת 1774 ג'אן ורברוגן, נפח-אומן בבית יציקת התותחים המלכותי (Royal Gun Foundry) שברויאל ארסנל, ווליץ', התקין מכונת קידוח אופקית לקדיחת קני תותחים. כיוון שהמכונה סובבה את הקנים בניגוד לתנועת כלי החיתוך, מבחינה טכנית זאת הייתה המחרטה הראשונה בגודל תעשייתי בבריטניה. הנרי מודסלאי, שהיה שוליה של ורברוגן, הועסק מאוחר יותר על ידי ג'וזף בראמה בייצור מנעולי מתכת בעלי רמת אבטחה גבוהה, דבר שהצריך אומנות מדויקת. בראמה רשם פטנט על מחרטה עם קווי דמיון למחרטה עם מאחז כלים נע, ומודסלאי שכלל את המחרטה עם מאחז כלים נע, ויצר מחרטה שיכולה לחתוך ברגים מכניים עם זוויות תבריג משתנות בעזרת שימוש בגלגלי שיניים ניתנים להחלפה בין הציר לפס השיניים שמניע את המאחז. לפני ההמצאה שלו, דגמי המחרטות המוקדמים, שחלקם הועתקו מתבנית, לא איפשרו לחתוך בצורה מדויקת ברגים. המחרטה עם מאחז הכלים הנע נחשבת לאחת ההמצאות החשובות בהיסטוריה. אף על פי שזאת לא הייתה לחלוטין המצאה של מודסלאי, הוא היה האדם הראשון שבנה מחרטה מעשית שמשתמשת בשילוב בין ההמצאות הידועות מאחז כלים נע, פס שיניים וגלגלי שיניים מתחלפים.
ההשפעה של כלים מכניים במהלך המהפכה התעשייתית לא הייתה רבה מכיוון שחוץ מכלי נשק, מחברים מוברגים ועוד כמה תעשיות קטנות היו מעט חלקי מתכת בייצור המוני. הטכניקות לייצור המוני של חלקי מתכת בעלי דיוק מספיק כדי לשמש כחלפים סטנדרטיים מיוחסות בעיקר לתוכנית של משרד המלחמה האמריקאי ששכלל את החלקים החליפיים לכלי נשק בתחילת המאה ה-19.
באמצע המאה, בעקבות ההמצאה של כלים מכניים בסיסיים, תעשיית המכונות נהפכה למגזר התעשייתי הגדול ביותר בארצות הברית, לפי ערך מוסף.
כימיקלים
הייצור בקנה מידה גדול של כימיקלים היווה התפתחות חשובה במהלך המהפכה התעשייתית. ההתקדמות הראשונה בתחום הייתה ייצור של חומצה גופרתית על ידי תהליך תאי העופרת, שהומצא על ידי האנגלי ג'ון רובק (השותף הראשון של ג'יימס וואט) בשנת 1746. הוא הצליח להגדיל מאוד את היקף הייצור על ידי החלפת כלי הזכוכית היקרים יחסית בהם נעשה שימוש בעבר ליצירת חומצה גופרתית בתאים גדולים וזולים יותר העשויים מלוחות עופרת ממוסמרים. במקום הכנה של כמות קטנה בכל פעם, רובק היה יכול להכין 50 ק"ג של חומצה גופרתית בכל אחד מהתאים, עליה של לפחות פי עשרה.
גם ייצור של אלקלי בקנה מידה גדול הפך למטרה חשובה, והכימאי הצרפתי ניקולא לבלן הצליח בשנת 1791 בפיתוח שיטה לייצור נתרן פחמתי (סודה לכביסה). תהליך לבלן נעשה בשני שלבים: תחילה יוצר נתרן גופרתי (וחומצת מימן כלורי) מנתרן כלורי (מלח בישול) וחומצה גופרתית, בשלב השני הנתרן הגופרתי חומם עם אבן גיר (סידן פחמתי) ופחם כדי ליצור תערובת של נתרן פחמתי וסידן גופרתי. בשלב האחרון נוספו מים כדי להפריד בין הנתרן הפחמתי המסיס לבין הסידן הגופרתי. התהליך יצר כמות גדולה של זיהום (חומצת המימן הכלורי התנדפה לאוויר והסידן הגופרתי היה פסולת חסרת תועלת), אף על פי כן, אבקת הסודה הסינתטית הזאת הוכחה ככלכלית בהשוואה לאבקות שהופקו משריפת צמחים מסוימים (ברילה) או מקלפ, וכן בהשוואה לאשלג (אשלגן פחמתי) שהופק מאפר עצים.
שני הכימיקלים האלה היו חשובים מאוד מכיוון שהם אפשרו הכנסה של מגוון המצאות אחרות, כאשר הם החליפו הרבה פעולות בקנה מידה קטן בתהליכים יעילים יותר כלכלית וברי שליטה. לנתרן פחמתי היו שימושים רבים בתעשיות הזכוכית, הטקסטיל, ייצור הסבונים וייצור הנייר. שימושים מוקדמים של חומצה גופרתית היו כבישה (הסרת חלודה) של ברזל ופלדה, והלבנת בגדים.
בשנת 1787 הביא ג'יימס ואט מצרפת לבריטניה את שיטתו של הכימאי הצרפתי קלוד לואיס ברתולה להלבנת אריגים בכלור. בסביבות 1800 הכימאי הסקוטי צ'ארלס טננט פיתח אבקת הלבנה (סידן תת-כלורי) בהתבסס על התגליות של ברתולה (נרשם פטנט ב-1799). האבקה יוצרה על ידי העברת גז כלור מעל סיד כבוי. הפיתוח עשה מהפכה בתהליך ההלבנה בתעשיית הטקסטיל על ידי הפחתה דרמטית של הזמן הנדרש (מחודשים לימים) בהשוואה לתהליכי ההלבנה המסורתיים שהיו אז בשימוש וכללו חשיפה חוזרת לשמש בשדות הלבנה אחרי שרייה של האריגים באלקלי או בחלב חמוץ. המפעל של טננט ברחוב רולוקס, צפון גלאזגו, נעשה למפעל הכימי הגדול בעולם.
בנוסף, בזמן המהפכה התעשייתית הייתה התקדמות בהפקת תוצרי הלוואי של הפחם. בשנת 1756 הגאולוג הסקוטי ג'יימס האטון הצליח להפיק אמוניום כלוריד מפיח. מאוחר יותר, ארצ'יבלד קוקרן, הרוזן מדנדונלד, סקוטי גם הוא, התחיל לעשות ניסויים בהפקת עטרן ולכה, חומרים שהיו חיוניים לבניית אוניות, מפסולת הגזים הנוצרת משריפת פחם. בשנת 1782 הרוזן הקים מפעל בקולרוס שייצר עטרן ולכה על פי שיטתו.
אחרי 1860 המוקד בהמצאת כימיקלים עבר לצבענים, וגרמניה לקחה את ההובלה העולמית, כשהיא בונה תעשייה כימית חזקה. כימאים שאפתנים נהרו לאוניברסיטאות גרמניות בתקופה שבין 1860 ל-1914 כדי ללמוד על הטכניקות האחרונות. בניגוד אליהם, למדענים הבריטים חסרו אוניברסיטאות מחקר והם לא הכשירו סטודנטים מתקדמים. במקום זאת, הנוהג היה להעסיק כימאים שהוכשרו בגרמניה.
צמנט ובטון
בשנת 1756, לצורך בניית מגדלור חדש באדיסטון, המהנדס ג'ון סמיטון השתמש בצמנט המכיל סיד ממקור אבן גיר המכילה אחוז חרסית גבוה, שסמיטון קרא לו "סיד הידראולי". הצמנט הכיל חלקים שווים של סיד הידראולי וחומרים מתקשרים (פוצוליאניים) טבעיים. בהתבסס על הסיד ההידראולי, סמיטון המציא מחדש את הבטון, אחרי שאבד במשך 1,300 שנה, והשתמש בו לבניית המגדלור.
ב-1796 נרשם בבריטניה פטנט על "צמנט רומי" (השונה מהצמנט הרומי המקורי) שהוא למעשה סיד הידראולי מאבן גירנית עשירה בחרסית (חוואר), השימוש בצמנט זה התפשט במהירות והוא הפך לצמנט העיקרי בשימוש עד אמצע המאה ה-19. החוקר הצרפתי ויקה יצר סיד הידראולי מלאכותי על ידי קלייה של גיר מעורב בחרסית שנטחנו יחדיו.
בשנת 1824 ג'וזף אספדין, בנאי בריטי, רשם פטנט על תהליך כימי ליצירת צמנט לו הוא קרא "צמנט פורטלנד" שהיה התקדמות חשובה במקצוע הבנייה. התהליך כלל סינטור של תערובת של חרסית ואבן גיר בטמפרטורה של בערך 1400° מעלות, ואז שחיקה של התוצר לאבקה דקה, שניתן לערבב עם מים, חול וחצץ כדי ליצור ממנה בטון. המהנדס הבריטי הנודע מארק איזמבארד ברונל עשה שימוש בצמנט פורטלנד כאשר הוא בנה את מנהרת התמזה מספר שנים מאוחר יותר. כעבור שנות דור, נעשה שימוש נרחב בצמנט פורטלנד במהלך בניית מערכת הביוב של לונדון.
תאורת גז
תעשייה חשובה אחרת במהפכה התעשייתית המאוחרת הייתה תאורת גז. אף על פי שאחרים פיתחו המצאות דומות במקומות אחרים, הייצור רחב-ההיקף של תאורת גז התחיל בעבודתו של ויליאם מורדוך, עובד של חלוצי מנועי הקיטור בולטון ווואט. התהליך הורכב מהפיכה לגז בקנה מידה גדול של פחם בכבשנים, טיהור של הגז (הסרה של גופרית, אמוניה, ופחמימנים כבדים), אחסון של הגז והפצה שלו. מורדוך התחיל לעשות ניסויים בגז בין השנים 1792 ו-1794 והשתמש בגז כדי להאיר את ביתו הפרטי. תאורת הגז הוצגה לציבור הרחב לראשונה ב-1802, כאשר החזית של בית היציקה סוהו הוארה באמצעות גז. מורדוך האיר לראשונה מפעל שלם בתאורת גז בשנת 1805. שירות תאורת הגז העירוני הראשון הותקן בלונדון בין השנים 1812 ל-1820. פנסי הגז הפכו במהרה לאחד מהצרכנים העיקריים של פחם בממלכה המאוחדת. תאורת גז השפיעה על הארגון החברתי והתעשייתי מכיוון שהיא אפשרה למפעלים וחנויות להישאר פתוחים מאוחר יותר ממה שאפשרו נרות חלב או שמן. הכנסת תאורת הגז גרמה לחיי הלילה בערים ובעיירות לשגשג כאשר רחובות ומבנים יכלו להיות מוארים בהיקף נרחב יותר מבעבר.
ייצור זכוכית
שיטה חדשה לייצור זכוכית, הידועה כתהליך הגליל, התפתחה באירופה בתחילת המאה ה-19. שיטה זו נבדלה מהשיטה הקודמת בכך שעכשיו גלילי הזכוכית המנופחים טולטלו בתוך חפירה מיוחדת וכך נהפכו לגדולים יותר. השיטה הפיקה שמשות גדולות יותר באיכות טובה יותר. בשנת 1832 נעשה שימוש בתהליך זה ליצירת לוחות זכוכית על ידי האחים צ'אנס. הם נהפכו ליצרנים המובילים של חלונות ומשטחי זכוכית. התקדמות זו אפשרה ייצור שמשות זכוכית גדולות יותר ללא הפרעה, ובכך שחררה את תכנון החלל ועיצוב החלונות במבנים. ארמון הבדולח הוא דוגמה בולטת לשימוש בלוחות זכוכית למבנים ייחודיים וחדשניים.
מכונת נייר
לואי-ניקולא רובר, מהנדס צרפתי שעבד עבור יצרן הנייר סן לז'ה דידו (Saint-Léger Didot), רשם בשנת 1798 פטנט על מכונה להכנת גיליון רציף של נייר. המכונה הכילה סרט שקיבל זרם רציף של חומר גלם והעביר גיליון רציף של נייר רטוב לזוג גלילי סחיטה. מכונת הנייר נקראת מכונת פורדריניר על שם המממנים שלה, האחים סילי והנרי פורדריניר, שהיו בעלי מפעל למכשירי כתיבה בלונדון. אף על פי שהמכונה שודרגה בהרבה ונוצרו לה גרסאות רבות, מכונת פורדריניר נשארה האמצעי המרכזי לייצור נייר עד היום.
השיטה של ייצור רציף שהודגמה על ידי מכונת הנייר השפיעה על פיתוח ערגול רציף של ברזל ומאוחר יותר של פלדה ועל תהליכי ייצור רציף אחרים.
חקלאות
מהפכת החקלאות הבריטית נחשבת לאחד הגורמים למהפכה התעשייתית מכיוון ששיפור היצרנות החקלאית שחרר עובדים לעבוד במגזרים אחרים של הכלכלה. למרות זאת, אספקת המזון לנפש באירופה הייתה קבועה או בירידה ולא השתפרה בחלקים מסוימים של אירופה עד המאה ה-18 המאוחרת.
טכנולוגיות תעשייתיות שהשפיעו על החקלאות כוללות את מכונת הזריעה (המזרעה), את המחרשה ההולנדית, שהכילה חלקי ברזל, ואת מכונת הדישה.
עורך הדין האנגלי ג'תרו תול המציא מכונת זריעה משופרת בשנת 1701. זאת הייתה מזרעה מכנית שחילקה את הזרעים באופן שווה על פני חלקת אדמה ושתלה אותם בעומק הנכון. זה היה חשוב מכיוון שהיחס בין זרעים שנקצרו לזרעים שנשתלו באותו זמן היה בסביבות אחד לארבעה או אחד לחמישה. מכונת הזריעה של תול הייתה יקרה מאוד ולא מאוד אמינה, ולכן לא הייתה לה השפעה רבה. מכונות זריעה באיכות טובה לא יוצרו עד אמצע המאה ה-18.
המחרשה "רות'רהאם" שפותחה בשנת 1730 על ידי ג'וסף פולאם הייתה מחרשת הברזל הראשונה שזכתה להצלחה מסחרית. מכונת הדיש, שהומצאה על ידי המהנדס הסקוטי אנדרו מייקל בשנת 1784, החליפה את הדיש הידני שבוצע בעזרת מחבט, עבודה מפרכת שדרשה בערך רבע מכוח האדם החקלאי. לקח להמצאה מספר עשורים לחלחל. מכונת הדיש הייתה הקש ששבר את גב הגמל עבור פועלי חווה רבים, שעמדו על סף רעב, והובילה למרד החקלאי המכונה "מהומות סווינג" בשנת 1830.
כלים מכניים ושיטות לעיבוד מתכות שפותחו במהלך המהפכה התעשייתית הובילו בסופו של דבר לפיתוח שיטות ייצור מדויקות בסוף המאה ה-19 לייצור המוני של ציוד חקלאי, כמו מקצרות, מאגדי תבואה וקומביין תבואות.
כרייה
כריית פחם בבריטניה, במיוחד בדרום ויילס, התחילה בזמנים קדומים. לפני מנועי הקיטור, מכרות היו לעיתים קרובות מכרות פעמון (מכרות שמתרחבים למטה ולצדדים מסביב למרכז החפירה, וכך יוצרים צורה דמוית פעמון) רדודים, שעקבו אחרי מרבץ פחם לאורך פני השטח וננטשו כאשר הפחם במרבץ אזל. אם הגאולוגיה הייתה מתאימה, הפחם היה נכרה דרך פיר אופקי עם כניסה שנכרתה בצלע של גבעה. היו גם מכרות בעלי פיר אנכי באזורים מסוימים, אבל הגורם שהגביל אותם היה הוצאת מים שחדרו למכרה. הוצאת המים יכלה להיעשות על ידי שאיבת דליי מים דרך הפיר, או לתעלת ניקוז שניקזה את המים לעמק סמוך. בשני המקרים, המים נשאבים לתוך זרם או תעלה במקום שבו הם יכולים לזרום החוצה בעזרת כוח הכבידה. המצאת משאבת הקיטור על ידי תומאס סיוורי ב-1698 ומנוע הקיטור של ניוקמן שהומצא ב-1712 הקלו על הוצאת המים ואפשרו בניית פירים עמוקים יותר, וכך הגדילו את כמות הפחם שהופק מהמכרות. התפתחויות אלו החלו עוד לפני המהפכה התעשייתית, אולם אימוץ השיפורים של ג'ון סמיטון למנוע הקיטור של ניוקמן ואחריו מנועי הקיטור היעילים יותר של ג'יימס וואט משנות השבעים של המאה ה-18 הפחיתו את עלויות הדלק של המנועים, והפכו את המכרות לרווחיים יותר. המנוע הקורני, שפותח בעשור השני של המאה ה-19, היה יעיל הרבה יותר ממנוע הקיטור של וואט.
כריית פחם הייתה מסוכנת מאוד בגלל נוכחות גזים דליקים במרבצי פחם רבים. רמה מסוימת של בטיחות הושגה בזכות פנס הבטיחות, שהומצא בשנת 1816 על ידי סר המפרי דייווי, ובנפרד על ידי ג'ורג' סטיבנסון. עם זאת, המנורות היוו הבטחה כוזבת מכיוון שהן נעשו לא בטוחות במהירות רבה וסיפקו אור חלש. התפוצצויות גזים דליקים נמשכו, וגרמו לעיתים קרובות להתפוצצויות אבקת פחם, כך שמספר הקורבנות גדל לאורך כל המאה ה-19. תנאי העבודה היו גרועים מאוד, עם שיעור אבדות גבוה כתוצאה ממפולות סלעים.
לפי אשטון, נהוג לומר על פנסי הבטיחות שבתחילה הם לא תרמו להגדלת בטיחותו של הכורה אלא להגברת התפוקה, היות שהם אפשרו לנצל מרבצים שלפני כן נחשבו מסוכנים מדי לכרייה.
באמצע המאה נוצר בהדרגה עניין ציבורי באנגליה סביב תנאיהם של הכורים במכרות, ולאחר חשיפה של מספר מקרים של תנאי העסקה קשים במיוחד, נחקק בשנת 1842 חוק מכרות וסוכנויות תיווך, האוסר על העסקה במכרות של נשים ונערים מתחת לגיל 10. בשנים שלאחר מכן הוסדר הנושא בהדרגה. בדומה לתופעות נוספות שהיו חלק מהמהפכה, גם מגמה זו התפשטה בהדרגה מחוץ לאנגליה, וחוקים ברוח דומה נחקקו גם במדינות נוספות.