Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Jam tangan mekanikal. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Komen artikel Komen artikel

Penciptaan jam tangan mekanikal adalah sangat penting untuk sejarah teknologi. Intinya bukanlah bahawa orang ramai mempunyai alat yang mudah digunakan untuk mengukur masa. Kesan ciptaan ini adalah jauh lebih luas. Jam adalah mesin automatik pertama yang dicipta untuk tujuan praktikal dan digunakan secara meluas. Selama tiga abad penuh mereka kekal sebagai peranti teknikal yang paling kompleks dan, seperti magnet, mereka menarik pemikiran kreatif mekanik.

Tidak ada bidang teknologi lain yang begitu banyak kepintaran, pengetahuan dan kecerdasan akan digunakan seperti dalam penciptaan dan penambahbaikan mekanisme jam. Oleh itu, tidaklah keterlaluan untuk mengatakan bahawa abad XIV-XVII dalam sejarah teknologi berlalu di bawah tanda jam. Bagi teknologi itu sendiri dan penciptanya, ia adalah masa kematangan. Berbanding dengan peranti primitif terdahulu, jam tangan telah menjadi, seolah-olah, satu langkah kualitatif yang besar ke hadapan. Penciptaan mereka memerlukan pengiraan yang rumit dan kerja yang teliti, alat khas dan bahan baharu, mereka memberikan peluang yang sangat baik untuk menggabungkan sains dan amalan.

Jam tangan mekanikal
Jam mekanikal moden

Banyak idea reka bentuk, yang kemudiannya tersebar luas dalam cabang teknologi lain, pertama kali diuji dalam jam tangan, dan untuk banyak mekanisme yang dicipta pada masa-masa berikutnya, jam tangan berfungsi sebagai model. Mereka, seolah-olah, model eksperimen semua seni mekanikal secara umum. Sukar untuk menamakan mana-mana peranti lain yang menyediakan bidang yang begitu kaya untuk kerja pemikiran manusia.

Pelbagai alat untuk mengukur masa telah dicipta pada zaman dahulu. Pendahulu segera jam mekanikal, yang menyediakan ciptaan mereka, adalah jam air. Jam air kompleks sudah menggunakan dail dengan anak panah bergerak di sepanjangnya, beban sebagai daya penggerak, gear roda, mekanisme pertempuran dan boneka yang memainkan pelbagai adegan. Jadi, sebagai contoh, karya teknikal sebenar pada zamannya ialah jam air yang disampaikan kepada Charlemagne oleh Khalifah Harun al-Rasyid. Dihiasi dengan mewah, mereka mempunyai dail satu jam dan mengumumkan setiap jam dengan ledakan sonik bola logam yang muncul pada jeriji hiasan. Pada tengah hari, pintu pagar dibuka pada jam ini dan para kesatria keluar dari mereka. Dalam kronik zaman pertengahan terdapat banyak rujukan kepada reka bentuk jenaka jam air yang lain. Walau bagaimanapun, revolusi sebenar dalam teknologi dan kronometri berlaku, seperti yang telah disebutkan, hanya selepas kemunculan jam tangan mekanikal beroda.

Jam tangan mekanikal
Mekanisme jam Istana Dover (1348)

Sebutan pertama jam roda menara di Eropah jatuh di sempadan abad ke-1 dan ke-2. Mungkinkah jam tangan seperti itu muncul lebih awal? Untuk menjawab soalan ini, mari kita lihat komponen utama mekanisme jam tangan. Terdapat enam unit utama tersebut: 3) enjin; 4) mekanisme penghantaran gear; 5) pengawal selia yang mewujudkan pergerakan seragam; 6) pengedar, atau keturunan; XNUMX) mekanisme penunjuk; dan XNUMX) mekanisme peralihan dan penggulungan jam.

Jam tangan mekanikal
Bengkel menonton. Di dinding terdapat jam dengan pemberat. Ukiran selepas lukisan oleh I. Stradanus (1570)

Mekanisme jam tangan pertama didorong oleh tenaga beban menurun. Mekanisme pemacu terdiri daripada batang kayu licin dan tali rami dililitkan dengan batu dan kemudian berat logam di hujungnya. Disebabkan graviti berat, tali mula tertanggal dan memutar aci. Gear besar atau utama telah dipasang pada aci, yang terlibat dengan gear mekanisme penghantaran. Oleh itu, putaran dari aci telah dihantar ke mekanisme jam.

Sudah sebelum kita menyebut bahawa tempoh putaran roda dalam kereta api gear bergantung pada nisbah diameter roda yang termasuk di dalamnya (atau, apa yang sama, nisbah bilangan gigi). Dengan memilih roda dengan bilangan gigi yang berbeza, adalah mudah untuk dicapai, sebagai contoh, salah satu daripadanya membuat revolusi dalam masa 12 jam. Jika anda meletakkan anak panah pada batang roda ini, maka ia akan melengkapkan revolusi penuh dalam masa yang sama. Adalah jelas bahawa ia juga mungkin untuk mengambil roda yang membuat revolusi lengkap dalam satu minit atau satu jam; dengan mereka anda boleh menyambungkan tangan kedua dan minit. Tetapi jam tangan sedemikian muncul lebih lama - hanya pada abad ke-XNUMX, dan sebelum itu jarum jam tunggal digunakan. Tujuan mekanisme penghantaran dalam jam tangan sedemikian adalah untuk menghantar dan menukar dengan sewajarnya pergerakan dari gear utama kepada roda jam.

Walau bagaimanapun, agar jam tangan dapat mengukur masa, tangan mesti membuat pusingannya dengan frekuensi yang sama. Sementara itu, beban, seperti yang diketahui semua, bergerak di bawah tindakan daya tarikan dengan pecutan. Jika berat jatuh dengan bebas, maka aci akan berputar dengan cepat, masing-masing, anak panah akan membuat setiap revolusi seterusnya dalam masa yang lebih singkat daripada yang sebelumnya. Menghadapi masalah ini, mekanik zaman pertengahan (walaupun mereka tidak tahu tentang pecutan) menyedari bahawa pergerakan jam tidak boleh bergantung hanya pada pergerakan beban. Mekanisme itu terpaksa ditambah dengan peranti lain. Peranti ini harus mempunyai "rasa masa" sendiri yang bebas dan, selaras dengan ini, mengawal pergerakan keseluruhan mekanisme. Oleh itu, idea pengawal selia dilahirkan.

Jika orang moden ditanya apakah peranti paling ringkas yang paling sesuai digunakan sebagai pengawal selia, dia kemungkinan besar akan menamakan bandul. Sememangnya, bandul memenuhi syarat yang ditetapkan paling baik. Ini boleh disahkan dengan percubaan mudah. Jika bola yang terikat pada benang yang cukup panjang dipesongkan melalui sudut kecil dan dilepaskan, ia akan mula berayun. Berbekalkan jam randik, anda boleh mengira berapa banyak ayunan bandul akan dibuat, sebagai contoh, dalam setiap lima belas saat. Meneruskan pemerhatian selama satu setengah hingga dua minit, adalah mudah untuk melihat bahawa semua ukuran bertepatan. Disebabkan oleh geseran terhadap udara, julat ayunan bola akan berkurangan secara beransur-ansur, tetapi (dan ini sangat penting!) Tempoh ayunan akan kekal tidak berubah. Dalam erti kata lain, bandul mempunyai "rasa masa" yang indah. Walau bagaimanapun, untuk masa yang lama sifat-sifat pendulum yang luar biasa ini tidak diketahui oleh mekanik, dan jam bandul hanya muncul pada separuh kedua abad ke-XNUMX.

Dalam jam tangan mekanikal pertama, kuk (bilyanets) berfungsi sebagai pengawal selia. Sejak zaman purba, rocker telah digunakan dalam peranti yang meluas seperti skala. Jika pemberat yang sama diletakkan pada setiap lengan neraca rocker tersebut, dan kemudian timbangan dikeluarkan dari keseimbangan, rocker akan membuat ayunan yang agak sama seperti bandul. Walaupun sistem ayunan ini lebih rendah dalam banyak aspek berbanding bandul, ia mungkin digunakan dalam jam. Tetapi mana-mana pengawal selia, jika anda tidak sentiasa mengekalkan turun naiknya, lambat laun akan berhenti. Agar jam berfungsi, adalah perlu bahawa sebahagian daripada tenaga motif dari roda utama sentiasa dibekalkan ke pendulum atau bilyant. Tugas dalam jam ini dilakukan oleh peranti yang dipanggil pengedar, atau pelarian.

Jam tangan mekanikal
Rocker (Bilyanet)

Melarikan diri sentiasa dan kekal sebagai bahagian paling sukar dalam jam tangan mekanikal. Melaluinya, sambungan dibuat antara pengawal selia dan mekanisme penghantaran. Di satu pihak, keturunan menghantar impuls dari enjin ke pengawal selia, yang diperlukan untuk mengekalkan ayunan yang terakhir, dan sebaliknya, ia menundukkan pergerakan mekanisme penghantaran (dan, akibatnya, tindakan enjin ) kepada undang-undang pergerakan pengawal selia. Larian jam yang betul bergantung terutamanya pada penurunan. Atas reka bentuknya yang paling membingungkan pencipta. Turun pertama adalah gelendong dengan serbuan, itulah sebabnya ia dipanggil gelendong. Prinsip operasinya akan diterangkan secara terperinci di bawah.

Pada jam pertama tidak ada mekanisme penggulungan khas. Akibatnya, menyediakan jam tangan untuk bekerja memerlukan banyak usaha. Kami bukan sahaja perlu mengangkat beban yang sangat berat ke ketinggian yang agak tinggi beberapa kali sehari, kami juga terpaksa mengatasi rintangan besar semua roda gear mekanisme penghantaran. (Adalah jelas bahawa roda utama, jika ia terletak tegar pada aci motor, akan berputar dengan aci apabila beratnya diangkat, dan roda yang lain akan berputar dengannya.) Oleh itu, sudah pada separuh kedua Abad ke-XNUMX, roda utama mula diperbaiki sedemikian rupa sehingga apabila putaran terbalik aci (lawan arah jam), ia kekal tidak bergerak.

Daripada enam komponen utama mekanisme jam yang diterangkan oleh kami, kebanyakannya telah digunakan secara individu pada zaman dahulu. Hanya dua ciptaan yang baru: idea untuk menggantung berat sebagai enjin jam tangan, dan idea menggunakan gelendong sebagai pelarian. Adalah aneh bahawa legenda zaman pertengahan mengaitkan kedua-dua penemuan teknikal ini kepada satu orang - sami Herbert dari Avrilak, yang kemudiannya menjadi paus di bawah nama Sylvester II. Adalah diketahui bahawa Herbert sangat berminat dengan jam sepanjang hidupnya dan pada tahun 996 dia memasang jam menara pertama dalam sejarah untuk bandar Magdeburg.

Memandangkan jam tangan ini tidak dipelihara, persoalannya masih terbuka sehingga hari ini - apakah prinsip tindakan yang mereka ada. Kebanyakan penyelidik moden yakin bahawa mereka adalah duyung. Ini juga disokong oleh fakta bahawa jam menara seterusnya, yang dengan alasan yang lebih kurang boleh dianggap mekanikal, tidak muncul di Eropah sehingga tiga ratus tahun kemudian. Walau bagaimanapun, sebaliknya, jika Herbert benar-benar seorang mekanik yang baik seperti yang mereka tulis tentangnya, jika dia benar-benar mencipta pelarian gelendong, dan jika dia benar-benar memikirkan banyak tentang skema jam tangan mekanikal, tidak dapat difahami sepenuhnya apa yang boleh menghalangnya. dia daripada memasang jam tangan sedemikian, kerana dia mempunyai semua yang anda perlukan untuk ini.

Tetapi walau bagaimanapun, era jam tangan mekanikal bermula di Eropah hanya pada penghujung abad ke-1288. Pada tahun 1292, sebuah menara jam telah dipasang di Westminster Abbey di England. Pada tahun 1300 sebuah jam telah ditambahkan ke gereja di Canterbury. Pada tahun 1314, terdapat mesej bahawa jam menara itu dibina di Florence (sebutan jam ini disimpan dalam Komedi Ilahi Dante). Pada tahun XNUMX, jam itu sudah berada di Cannes Perancis. Tiada satu pun daripada mekanisme awal ini bertahan sehingga hari ini, nama penciptanya juga tidak diketahui. Walau bagaimanapun, kita boleh membayangkan dengan tepat struktur mereka. Mekanisme jam paling mudah (jika anda tidak mengambil kira mekanisme pertempuran) mungkin termasuk hanya tiga gear. Jelas sekali, semua jam tangan yang disebutkan di atas adalah contoh pergerakan tiga roda yang mudah dengan dail satu tangan.

Dari roda utama, duduk di atas aci motor, pergerakan itu dihantar ke gear kecil, yang berada pada paksi yang sama dengan roda mahkota (atau berjalan), yang dilengkapi dengan gigi berbentuk seperti gigi gergaji dan terletak berserenjang dengan roda. paksi. Roda ini merupakan bahagian penting dalam escapement, atau spindle escapement, yang mempunyai tugas untuk mengawal kelajuan gear. Roda mahkota, menerima tenaga daripada gear, membelanjakannya pada putaran gelendong, yang dengannya ia sentiasa berkomunikasi. Spindle itu dilengkapi dengan dua palet yang diletakkan di atasnya terhadap gigi bawah dan atas roda mahkota.

Palet berkenaan antara satu sama lain terletak pada sudut 90 darjah dan secara bergilir-gilir melibatkan gigi roda mahkota, menyebabkan gelendong dengan palet berputar ke satu arah atau yang lain. Apabila, sebagai contoh, gigi roda yang menonjol berlanggar dengan palet bawah dan memukulnya, ini membawa kepada putaran gelendong pada paksinya dan, akibatnya, fakta bahawa palet atas selepas beberapa ketika memasuki jurang antara gigi terletak di bahagian atas roda. Tekanan yang dikenakan oleh gigi atas membalikkan putaran gelendong. Gigi roda perjalanan dilepaskan dengan setiap pusingan gelendong tersebut. Tetapi roda itu serta-merta bersentuhan dengan palet lain, dan oleh itu keseluruhan proses diulang semula. Dengan setiap pusingan gelendong, roda mempunyai masa untuk memusingkan hanya satu gigi. Kelajuan putaran gelendong ditentukan oleh pengawal selia, yang, seperti yang telah disebutkan, penggoncang dengan beban bergerak di sepanjangnya. Jika pemberat digerakkan lebih dekat ke paksi, gelendong mula berputar lebih cepat, dan jam dipercepatkan. Jika beban digerakkan lebih dekat ke tepi, jam menjadi perlahan.

Ini adalah konsep jam tangan mekanikal awal. Tetapi tidak lama kemudian peranti mereka menjadi lebih rumit. Pertama sekali, bilangan roda mekanisme penghantaran telah meningkat. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dengan perbezaan ketara dalam bilangan gigi antara roda pemanduan dan pacuan, nisbah gear yang sangat besar diperolehi, mekanisme mengalami beban berat dan cepat haus. Beban dalam jam tangan sedemikian jatuh dengan sangat cepat dan terpaksa dinaikkan lima atau enam kali sehari. Di samping itu, untuk mencipta nisbah gear yang besar, roda diameter terlalu besar diperlukan, yang meningkatkan dimensi jam tangan. Oleh itu, mereka mula memperkenalkan roda tambahan perantaraan, tugasnya adalah untuk meningkatkan nisbah gear dengan lancar.

Mari kita lihat, sebagai contoh, pada reka bentuk jam de Vic, dipasang pada tahun 1370 di istana diraja di Paris. Seutas tali dengan berat B di hujungnya dililitkan di sekeliling batang kayu A, kira-kira 30 cm diameter. Berat kira-kira 500 paun (200 kg) telah diturunkan dari ketinggian 10 m dalam 24 jam. Pemberat yang besar diperlukan kerana geseran yang ketara dalam penglibatan roda dan kehadiran pengawal selia Bilyantse yang berat. Semua bahagian jam tangan dibuat oleh tukang besi di atas andas. Pada aci A adalah roda utama E, yang menghantar putaran ke seluruh roda mekanisme. Untuk memudahkan penggulungan, ia tidak disambungkan secara tegar ke aci, tetapi dengan menggunakan pawl F dan roda ratchet G. Oleh itu, berputar mengikut arah jam, aci menetapkan roda E dalam gerakan, dan berpusing lawan jam meninggalkannya bebas. Untuk memutar jam, roda gear C, ditambah dengan gear D, berfungsi untuk memutar jam. Ia memudahkan putaran pemegang. Roda besar menggerakkan gear yang duduk pada gandar di mana roda kedua - H terletak, dan yang terakhir ini menggerakkan gear yang terletak pada gandar tempat roda ketiga atau berjalan saya duduk. di sini dengan cara yang sama seperti yang diterangkan di atas.

Jam tangan mekanikal
Peranti jam De Vic

Jam menara adalah mekanisme yang agak berubah-ubah yang memerlukan pemantauan berterusan. Beban terpaksa diangkat beberapa kali pada siang hari. Perjalanan jam tangan bergantung pada daya geseran, jadi mereka memerlukan pelinciran yang berterusan. Kesilapan perjalanan harian mereka mengikut piawaian moden adalah sangat besar. Tetapi, walaupun ini, untuk masa yang lama mereka kekal sebagai instrumen yang paling tepat dan biasa untuk mengukur masa. Dengan setiap dekad, mekanisme jam tangan menjadi lebih rumit.

Banyak peranti lain yang melakukan pelbagai fungsi mula dikaitkan dengan jam tangan. Akhirnya, menara jam itu berkembang menjadi peranti yang kompleks dengan banyak tangan, figura bergerak automatik, sistem bunyi yang pelbagai dan hiasan yang mengagumkan. Mereka adalah karya agung teknologi dan seni pada masa yang sama. Sebagai contoh, tuan terkenal Junello Turriano memerlukan 1800 roda untuk mencipta jam menara yang menghasilkan semula pergerakan harian Zuhal, jam dalam sehari, pergerakan tahunan Matahari, pergerakan Bulan, serta semua planet di sesuai dengan sistem Ptolemaic alam semesta. Pada waktu lain, boneka memainkan persembahan teater sebenar.

Jam tangan mekanikal
Jam menara di Prague

Jadi, di Menara Jam Prague (dibina pada 1402), sebelum pertarungan, dua tingkap di atas dail dibuka dan 12 rasul keluar daripada mereka. Sosok Kematian yang mengerikan, berdiri di sebelah kanan dail, memutar sabit, dan kemudian jam pasir, dengan setiap pukulan jam, mengingatkan pengakhiran kehidupan. Lelaki yang berdiri di sebelahnya menganggukkan kepalanya, seolah-olah menekankan perkara yang tidak dapat dielakkan yang membawa maut. Di sisi lain dail terdapat dua lagi angka. Satu menggambarkan seorang lelaki dengan dompet di tangannya; setiap jam dia membunyikan syiling yang terletak di sana, menunjukkan bahawa masa adalah wang. Sosok lain menggambarkan seorang pengembara menghentak tanah secara berirama dengan tongkatnya. Dia menunjukkan bagaimana, dari masa ke masa, seseorang bergerak di sepanjang jalan kehidupan, atau kesombongan kehidupan. Selepas jam berbunyi, seekor ayam jantan muncul dan berkokok tiga kali. Kristus adalah yang terakhir muncul di tingkap dan memberkati semua penonton yang berdiri di bawah. Penciptaan automata tersebut memerlukan peranti perisian khas. Mereka digerakkan oleh cakera besar yang dikawal oleh jam. Semua bahagian figura yang bergerak mempunyai tuil mereka sendiri. Semasa putaran bulatan, mereka naik dan kemudian jatuh apabila tuil jatuh ke potongan khas dan gigi cakera berputar. Di samping itu, jam menara mempunyai mekanisme yang berasingan untuk pertarungan (banyak jam berbeza mengalahkan seperempat jam, satu jam, tengah hari dan tengah malam), didorong oleh beratnya sendiri, dan empat dail (di setiap sisi menara).

Pada separuh kedua abad ke-XNUMX, rujukan pertama untuk pembuatan jam tangan dengan enjin spring, yang membuka jalan untuk penciptaan jam tangan kecil, bermula sejak. Sumber tenaga pemacu dalam jam tangan spring adalah luka dan cenderung untuk memutar spring, yang merupakan pita keluli yang anjal, dikeraskan dengan teliti, berguling di sekeliling aci di dalam dram. Hujung luar spring dilekatkan pada cangkuk di dinding dram, manakala hujung dalam disambungkan ke aci dram. Dalam usaha untuk berpusing, spring memutar dram dan roda gear yang berkaitan dengannya, yang seterusnya menghantar pergerakan ini ke sistem gear sehingga dan termasuk pengawal selia.

Apabila mereka bentuk jam tangan sedemikian, pengrajin terpaksa menyelesaikan beberapa masalah teknikal yang kompleks. Yang utama berkenaan dengan operasi enjin itu sendiri. Sesungguhnya, untuk menjalankan jam yang betul, spring mesti bertindak pada mekanisme roda dengan daya yang sama untuk masa yang lama. Untuk melakukan ini, anda perlu membukanya dengan perlahan dan sama rata. Dorongan untuk penciptaan jam tangan musim bunga adalah ciptaan sembelit, yang tidak membenarkan musim bunga meluruskan serta-merta. Ia adalah selak kecil yang masuk ke dalam gigi roda dan membenarkan pegas untuk berehat hanya supaya seluruh badannya berputar pada masa yang sama, dan dengannya roda mekanisme jam.

Jam tangan mekanikal
Gambar rajah kinematik jam tangan imbangan dengan pukulan: 1 - drum, 2 - pinion roda tambahan, 3 - roda tambahan, 4 - pinion roda 5 minit, roda 6 - minit, 7 - pinion roda perantaraan, 8 - roda perantaraan, 9 - saat pinion roda, 10 - roda kedua, 11 - pinion roda perjalanan, 31, 12 - tukul, 13 - bahagian gear sikat, 14, 15 - tuil, 25, 16 - cam, 17 - roda janji hutang, 18 - pin roda janji , 19 - "siput", 20 - tiub roda jam, 21 - roda jam, 22 - suku tangan minit, 23 - pin sikat, 24 - sikat, 28, 26 - pin, 27 - asterisk, 29 - protrusi tuil, 30 - roda mekanisme pertempuran, 32 - pengawal kelajuan, 33 - roda perjalanan, 34 - garpu sauh, XNUMX - imbangan

Memandangkan spring mempunyai daya keanjalan yang tidak sama rata pada peringkat penggunaannya yang berbeza, pembuat jam pertama terpaksa menggunakan pelbagai helah bijak untuk menjadikan laluannya lebih seragam. Kemudian, apabila mereka belajar cara membuat keluli berkualiti tinggi untuk mata air jam tangan, mereka tidak lagi diperlukan. (Kini dalam jam tangan yang murah, spring dibuat cukup panjang, direka untuk kira-kira 30-36 jam operasi, tetapi disyorkan untuk menggulung jam sekali sehari pada masa yang sama. hanya digunakan di bahagian tengah apabila daya kenyalnya lebih seragam.)

Jam tangan mekanikal
Jam Huygens dengan pengatur pendulum dan pelarian gelendong

Penambahbaikan paling ketara dalam mekanisme jam telah dibuat pada separuh kedua abad ke-XNUMX oleh ahli fizik Belanda terkenal Huygens, yang mencipta pengawal selia baharu untuk kedua-dua jam musim bunga dan berat. Kuk yang telah digunakan selama beberapa abad sebelum ini, mempunyai banyak kekurangan. Malah sukar untuk memanggilnya pengawal selia dalam erti kata yang betul. Lagipun, pengawal selia mesti mampu ayunan bebas dengan frekuensinya sendiri. Rocker itu, secara amnya, hanyalah roda tenaga. Banyak faktor luar mempengaruhi kerjanya, yang ditunjukkan dalam ketepatan jam tangan. Mekanisme ini menjadi lebih sempurna apabila bandul digunakan sebagai pengawal selia.

Jam tangan mekanikal
Pencetus pin: (c) - roda dengan mahkota, (v) - pin, (p, q) - dayung

Buat pertama kalinya, idea untuk menggunakan pendulum dalam instrumen paling mudah untuk mengukur masa datang kepada saintis Itali yang hebat, Galileo Galilei. Terdapat legenda bahawa pada tahun 1583 Galileo yang berusia sembilan belas tahun, semasa berada di Katedral Pisa, menarik perhatian kepada ayunan candelier. Dia perasan, mengira degupan nadi, bahawa masa satu ayunan candelier kekal malar, walaupun hayunan itu semakin mengecil. Kemudian, memulakan kajian serius tentang bandul, Galileo mendapati bahawa dengan ayunan kecil (amplitud) ayunan (hanya beberapa darjah), tempoh ayunan bandul hanya bergantung pada panjangnya dan mempunyai tempoh yang tetap. Ayunan sedemikian dikenali sebagai isochronous. Adalah sangat penting bahawa dalam ayunan isochronous tempoh ayunan bandul tidak bergantung pada jisimnya. Terima kasih kepada harta ini, bandul ternyata menjadi peranti yang sangat mudah untuk mengukur tempoh masa yang singkat. Atas dasarnya, Galileo membangunkan beberapa pembilang mudah yang digunakannya dalam eksperimennya. Tetapi disebabkan oleh redaman ayunan secara beransur-ansur, bandul tidak dapat berfungsi untuk mengukur jangka masa yang lama.

Penciptaan jam bandul terdiri daripada menyambungkan bandul ke peranti untuk mengekalkan ayunannya dan mengiranya. Pada akhir hayatnya, Galileo mula mereka bentuk jam tangan sedemikian, tetapi perkara-perkara tidak pergi lebih jauh daripada perkembangan. Jam bandul pertama dicipta selepas kematian saintis besar oleh anaknya. Walau bagaimanapun, peranti jam tangan ini disimpan dalam keyakinan yang ketat, jadi mereka tidak mempunyai pengaruh terhadap perkembangan teknologi. Secara bebas daripada Galileo, Huygens memasang jam bandul mekanikal pada tahun 1657. Apabila menggantikan rocker dengan bandul, pereka pertama menghadapi masalah yang sukar: seperti yang telah disebutkan, bandul mencipta ayunan isokron hanya pada amplitud kecil, manakala pelepasan gelendong memerlukan rentang yang besar.

Pada jam pertama Huygens, ayunan bandul mencapai 40-50 darjah, yang menjejaskan ketepatan pergerakan. Untuk mengimbangi kekurangan ini, Huygens terpaksa menunjukkan keajaiban kepintaran. Pada akhirnya, dia mencipta bandul khas, yang, semasa ayunan, mengubah panjangnya dan berayun di sepanjang lengkung sikloid. Jam Huygens adalah jauh lebih tepat daripada jam rocker. Ralat harian mereka tidak melebihi 10 saat (dalam jam tangan dengan pengawal selia kuk, ralat berkisar antara 15 hingga 60 minit).

Sekitar tahun 1676, pembuat jam Inggeris Clement mencipta pelarian sauh, yang sangat sesuai dengan jam bandul, yang mempunyai amplitud ayunan kecil. Dalam reka bentuk keturunan ini, sauh dengan palet telah dipasang pada paksi bandul. Berayun bersama bandul, palet dimasukkan secara bergilir-gilir ke dalam roda larian, menundukkan putarannya kepada tempoh ayunan bandul. Dengan setiap ayunan, roda mempunyai masa untuk memusingkan satu gigi. Terima kasih kepada mekanisme pencetus ini, bandul menerima kejutan berkala yang tidak membenarkannya berhenti. Tolakan berlaku apabila roda yang sedang berjalan, dibebaskan dari salah satu gigi penambat, mengenai gigi yang lain dengan daya tertentu. Tolakan ini dihantar dari sauh ke bandul.

Jam tangan mekanikal
Pencetus anchor

Pengawal selia bandul Huygens merevolusikan teknologi pembuatan jam. Kemudian, Huygens bekerja keras untuk menambah baik jam tangan spring poket. Masalah utama yang dihadapi oleh pembuat jam pada masa itu adalah untuk mencipta pengawal selia mereka sendiri untuk jam tangan poket. Jika walaupun dalam jam menara pegun rocker itu dianggap tidak cukup sesuai, maka apa yang boleh dikatakan tentang jam poket yang sentiasa bergerak, bergoyang, bergoyang dan menukar kedudukannya? Semua turun naik ini mempunyai kesan pada perjalanan jam. Pada abad ke-XNUMX, pembuat jam mula menggantikan biyani dua lengan dalam bentuk lengan goyang dengan roda tenaga bulat. Ini meningkatkan prestasi jam, tetapi ia tetap tidak memuaskan.

Peningkatan penting dalam pengawal selia berlaku pada tahun 1674, apabila Huygens memasang spring spiral - rambut - ke roda tenaga. Sekarang, apabila roda menyimpang dari kedudukan neutral, rambut bertindak ke atasnya dan cuba mengembalikannya ke tempatnya. Bagaimanapun, roda besar itu tergelincir melalui titik imbangan dan berpusing ke arah lain sehingga rambut menariknya semula. Oleh itu, tercipta pengawal selia atau pengimbang pertama dengan sifat yang serupa dengan bandul. Dikeluarkan daripada keadaan keseimbangan, roda roda imbangan mula membuat pergerakan berayun di sekeliling paksinya. Pengimbang mempunyai tempoh ayunan yang berterusan, tetapi tidak seperti pendulum, ia boleh berfungsi dalam sebarang kedudukan, yang sangat penting untuk jam tangan poket dan pergelangan tangan. Penambahbaikan Huygens membuat revolusi yang sama antara jam musim bunga seperti pengenalan bandul ke dalam jam dinding pegun.

Jam tangan mekanikal
Pencetus kayu terbaik Tompionom: (a) - gear pelarian (b) - dayung, permukaan pengunci sepusat ditunjukkan (c) - tiang bandul

Pengawal selia baharu memerlukan reka bentuk pelarian baharu. Dalam dekad-dekad berikutnya, pelbagai pembuat jam telah membangunkan beberapa pelarian yang bijak. Escapement silinder yang paling mudah untuk jam tangan musim bunga telah dicipta pada tahun 1695 oleh Thomas Tompion.

Jam tangan mekanikal
Melarikan diri jam spring silinder

Roda pemula Tompion dilengkapi dengan 15 gigi "berkaki" berbentuk khas. Silinder itu sendiri adalah tiub berongga, hujung atas dan bawahnya padat dengan dua tampon. Pada tampon bawah, pengimbang dengan rambut ditanam. Apabila pengimbang berayun ke kanan dan ke kiri, silinder juga berputar ke arah yang sepadan. Terdapat potongan 150 darjah pada silinder, melepasi pada paras gigi roda pelarian. Apabila roda bergerak, giginya secara bergilir-gilir memasuki potongan silinder satu demi satu. Terima kasih kepada ini, pergerakan isochronous silinder dihantar ke roda melarikan diri dan melaluinya ke seluruh mekanisme, dan pengimbang menerima impuls yang menyokong ayunannya.

Pengarang: Ryzhov K.V.

 Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita:

▪ pemecut zarah

▪ Kapal motor

▪ Cecair pembetulan

Lihat artikel lain bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Membancuh kopi dengan laser 27.09.2022

Para saintis Jerman menghasilkan laser untuk membuat kopi. Peranti ini bukan sahaja menyediakan minuman 300 kali lebih cepat, tetapi juga mendedahkan sifat rasa dan aromanya dengan lebih baik.

Salah satu cara membancuh kopi yang popular - minuman sejuk - melibatkan pengekstrakan minuman sejuk. Biji kopi yang dikisar dituang dengan air dan dibiarkan meresap. Ia mengambil masa kira-kira 24 jam untuk membancuh minuman sejuk, tetapi peralatan moden mengurangkan masa kepada 12 jam. Ada cara untuk mempercepatkan proses.

Kaedah ini berdasarkan sintesis laser dan pemprosesan koloid (LSPC). Ia biasanya digunakan untuk mencipta penyelesaian nanozarah terampai. Para penyelidik mengambil laser yttrium-aluminium garnet (Nd:YAG) berdop neodymium yang ditala kepada 532 nanometer dan mencipta 125 denyutan picojoule yang berlangsung hanya 10 picosaat. Selepas itu, laser melepasi larutan kopi. Mereka melewatinya melalui larutan kopi tanah yang dicampur dengan air kira-kira 80 kali sesaat selama tiga minit, tidak pernah menaikkan suhu lebih daripada beberapa darjah.

Kopi laser dibandingkan dengan minuman bancuhan sejuk yang dibancuh selama 24 jam dan secawan kopi panas yang dibancuh menggunakan penapis titisan. Keasidan dalam kopi laser hampir sama dengan tahap minuman yang dibancuh selama 24 jam, dan jauh lebih rendah daripada kopi panas. Kopi yang paling wangi - minuman sejuk tradisional, dan disediakan dengan laser - di tempat kedua.

Selain itu, tiada bahan asing ditemui dalam kopi laser.

Berita menarik lain:

▪ Kunci pintu LeTV X1 dengan ID muka 3D

▪ Keupayaan belajar boleh dilihat pada mata

▪ MAX17558 Dual Channel 60V DC-DC Buck Controller

▪ Mata besar bangun lebih awal

▪ Lihat, Bau, Sentuh - TV Esok

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Tumbuhan yang ditanam dan liar. Pemilihan artikel

▪ pasal Jester pea. Ungkapan popular

▪ artikel Burung mana yang bercakap lebih baik? Jawapan terperinci

▪ artikel Ahli ekonomi sebuah perusahaan perdagangan. Deskripsi kerja

▪ artikel Penguat kuasa linear hibrid. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Sumber makmal voltan dan arus malar. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024