Часовой механизм относится к внутренней работе механических машин, называемых часами и часами (где это также называется механизмом ), или других механизмов, которые работают аналогично, используя серию шестерен, приводимых в движение пружиной или грузом. [1] [2] [3]
Часовой механизм часто приводится в действие часовым двигателем [4], состоящим из боевой пружины , спиральной пружины кручения из металлической ленты. Энергия накапливается в боевой пружине вручную, путем ее наматывания и поворота ключа, прикрепленного к храповику, который закручивает боевую пружину сильнее. Затем сила боевой пружины вращает шестерни часового механизма до тех пор, пока не будет израсходована накопленная энергия. Прилагательные заводных и пружинное питание см пружинки питания заводных устройств, которые включают в себя часы и часы, кухонные таймеры , музыкальные шкатулки и заводные игрушки .
История [ править ]
Самым ранним известным примером часового механизма является механизм Antikythera , аналоговый компьютер первого века до нашей эры, похожий на астролябию , для расчета астрономических положений и затмений, обнаруженный при кораблекрушении в Греции. Есть много других описаний часовых механизмов в Древней Греции, даже в ее мифологии , и сам механизм достаточно сложен, чтобы указать на значительную историю меньших устройств, приведших к его созданию. [5]
В какой-то момент этот уровень сложности в технологии часового механизма был утерян или забыт в Европе и вернулся только после того, как был принесен из исламского мира после крестовых походов вместе с другими знаниями, ведущими к эпохе Возрождения . В XIV веке Clockwork наконец восстановил эквивалент доримского технологического уровня. [6]
Как и в греческой мифологии, в легендах других культур есть амбициозные утверждения об автоматизации. Например, в еврейской легенде , Соломон использовал свою мудрость , чтобы создать трон с механическими животными , которые приветствовали его как царь , когда он взошел его; садясь, орел возлагал корону на его голову, а голубь приносил ему свиток Торы . Также сказано, что когда царь Соломон вступил на престол, был приведен в движение механизм. Как только он ступил на первую ступеньку, золотой бык и золотой лев протянули ему по одной ноге, чтобы поддержать его и помочь подняться на следующую ступеньку. С каждой стороны животные помогали королю подняться, пока он не сел на свой трон. [7]
В древнем Китае любопытное описание автоматизации можно найти в тексте Ли Цзы , написанном в 3 веке до нашей эры. В нем есть описание гораздо более ранней встречи между королем Чжоу Му (1023-957 гг. До н.э.) и инженером-механиком, известным как Янь Ши, «ремесленником». Последний с гордостью подарил королю фигуру его механической работы в натуральную величину, напоминающую человеческую ( орфография Уэйда-Джайлса ):
Король изумленно уставился на фигуру. Он ходил быстрыми шагами, двигая головой вверх и вниз, так что любой мог принять его за живого человека. Ремесленник коснулся его подбородка, и он запел в точную гармонию. Он коснулся его руки, и он начал позировать, сохраняя точное время ... Когда представление подходило к концу, робот подмигнул и заигрывал с присутствовавшими дамами, после чего король пришел в ярость и хотел бы получить Йен Ши. [Янь Ши] казнил на месте, если бы последний в смертельном страхе не разобрал робота на части, чтобы он мог увидеть, что это было на самом деле. И действительно, оказалось, что это всего лишь конструкция из кожи, дерева, клея и лака, разных цветов: белого, черного, красного и синего. Присмотревшись к нему, король обнаружил, что все внутренние органы целы - печень, желчь, сердце, легкие,селезенка, почки, желудок и кишечник; и снова над ними - мышцы, кости и конечности с их суставами, кожей, зубами и волосами, все они искусственные ... Король попробовал эффект отторжения сердца и обнаружил, что рот больше не может говорить; он забрал печень, и глаза перестали видеть; он забрал почки, и ноги потеряли способность двигаться. Король был в восторге.[8]
Другие известные примеры включают голубя Архита , упомянутого Авлом Геллием . [9] Подобные китайские счета летающих автоматов написаны 5 - го века до н.э. Mohist философ Mozi и его современник Лу Бан , который сделал искусственных деревянных птиц ( ма юаней ) , которые могли бы успешно летать, в соответствии с Хань Фэй - цзы и других текстов. [10]
К 11 веку часовой механизм использовался как для часов, так и для отслеживания астрономических событий в Европе. Часы не очень точно отсчитывают время по современным стандартам, но астрономические устройства тщательно использовались для предсказания положения планет и других движений. Тот же график, кажется, применим и в Европе, где к тому времени в часах использовались механические спусковые механизмы.
Вплоть до 15 века часовой механизм приводился в движение водой, гирями или другими относительно примитивными способами, но в 1430 году Филиппу Доброму , герцогу Бургундского , были подарены часы , приводимые в движение пружиной. Это стало стандартной технологией наряду с движениями, управляемыми весом. В середине 16 века Христиан Гюйгенс позаимствовал идею Галилео Галилея и развил ее в первый современный маятниковый механизм. Однако, в то время как пружина или груз обеспечивали движущую силу, маятник просто управлял скоростью высвобождения этой силы через некоторый спусковой механизм (спусковой механизм) с регулируемой скоростью.
В коллекции Смитсоновского института есть заводной монах высотой около 380 мм, возможно, датируемый 1560 годом. Монах приводится в движение пружиной с заводным ключом и идет по дорожке квадрата, ударяя своей грудью своим правой рукой, поднимая и опуская небольшой деревянный крест и четки в левой руке, поворачиваясь и кивая головой, закатывая глаза и произнося безмолвные поклоны. Время от времени он подносит крест к губам и целует его. Считается , что монах был изготовлен Хуанело Терриано , механиком на императора Священной Римской империи Карла V . [11]
Обзор [ править ]
Часто энергия для устройства накапливается внутри него через намоточное устройство, которое прикладывает механическое напряжение к механизму аккумулирования энергии, например, к заводной пружине , таким образом задействуя некоторую форму спуска ; в других случаях может использоваться ручная сила. Использование колес, связанных трением или зубьями шестерен , для перенаправления движения или увеличения скорости или крутящего момента является типичным; многие часовые механизмы были сконструированы в первую очередь для того, чтобы служить видимым или скрытым движением силы механической изобретательности в этой области. Иногда часы и механизмы отсчета времени используются для приведения в действие взрывчатых веществ, таймеров, сигнализаций и многих других устройств.
Примеры [ править ]
Наиболее распространенные примеры - механические часы и часы. Другие включают:
- Заводные игрушки - часто в виде простого механического двигателя или для создания автоматов . Это может быть либо заводной ключ, как многие модели поездов 20-го века , либо более простой обратный двигатель .
- В большинстве створок створок используется часовой механизм, напоминающий наручные часы, для измерения времени открытия и закрытия створок затвора.
- Механизмы поворота линз маяков перед электродвигателями.
- Механические калькуляторы , которые использовались до появления электронных компьютеров во время Второй мировой войны. Среди наиболее сложных были Бэббидж «s разница и аналитические системы , которые были механические версии компьютеров.
- Астрономические модели, например оррери , история которых насчитывает сотни лет.
- Музыкальные шкатулки , которые были очень популярны в XIX - начале XX века.
- Практически все фонографы построены до 1930-х годов.
- Рука с питанием от электрического оборудования, таких как заводное радио , где энергия накапливающей пружина составляет большую часть от размера и веса устройства вращается гораздо меньший электрический генератор ; такое оборудование очень популярно там, где не хватает аккумуляторов и электросети (домашнего тока).
См. Также [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Clockworks . |
- Фридрих фон Кнаусс
- Теория заводной вселенной
- Движение (часовой механизм)
- Боевая пружина
- Часы долгого времени
Ссылки [ править ]
- ^ "Clockwork - Определение часового механизма Merriam-Webster" . merriam-webster.com .
- ^ «Заводной механизм - определение часового механизма на Dictionary.com» . Dictionary.com .
- ^ "часовой механизм" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
- ^ Энциклопедия говорящей машины: всесторонний и описательный глоссарий всех терминов, используемых в связи с говорящей машиной . Лондон: Phono Trader Printing and Publishing Co., 1908. С. 45–47., описание часового мотора в старинном фонографе
- ^ Фрит, Тони (декабрь 2009 г.). «Расшифровка древнего компьютера» (PDF) . Scientific American : 78 . Проверено 26 ноября 2014 года .
- ^ Роль автоматов в истории технологий
На основе недавних исследований, кажется, больше не возникает сомнений в том, что механические часы и точные приборы развивались прямым путем без существенных изменений по сравнению с механическими водяными часами александрийской цивилизации. , переданный через ислам и Византию из традиции, которая, возможно, возникла в Китае, но достигла Европы в двенадцатом и тринадцатом веках. - ^ Миндел, Ниссан. «Трон царя Соломона» . www.chabad.org .
- Перейти ↑ Needham, Volume 2, 53.
- ^ Нокт. Att. Л. 10
- Перейти ↑ Needham, Volume 2, 54.
- ^ Король, Елизавета. " Заводная молитва: механический монах шестнадцатого века ", Blackbird 1.1 (2002)
