|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Zegarki mechaniczne. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Stworzenie zegarków mechanicznych miało ogromne znaczenie dla historii techniki. Nie chodzi o to, że ludzie mają do dyspozycji wygodne urządzenie do mierzenia czasu. Wpływ tego wynalazku był nieporównywalnie szerszy. Zegar był pierwszą automatyczną maszyną stworzoną do celów praktycznych i szeroko stosowaną. Przez całe trzy stulecia pozostawały najbardziej skomplikowanym urządzeniem technicznym i jak magnes przyciągały twórczą myśl mechaniki. Nie było innej dziedziny techniki, w której zastosowano by tyle genialnej pomysłowości, wiedzy i dowcipu, jak przy tworzeniu i ulepszaniu mechanizmu zegarka. Dlatego nie będzie wielką przesadą stwierdzenie, że wieki XIV-XVII w historii techniki minęły pod znakiem zegara. Dla samej technologii i jej twórców był to czas dojrzałości. W porównaniu z wcześniejszymi prymitywnymi urządzeniami zegarki stały się niejako dużym jakościowym krokiem naprzód. Ich stworzenie wymagało skomplikowanych obliczeń i żmudnej pracy, specjalnych narzędzi i nowych materiałów, dawały doskonałą okazję do połączenia nauki z praktyką.
Wiele pomysłów projektowych, które później rozpowszechniły się w innych gałęziach techniki, najpierw przetestowano w zegarkach, a dla wielu mechanizmów powstałych w późniejszych czasach zegarki służyły jako model. Były niejako eksperymentalnym modelem całej sztuki mechanicznej w ogóle. Trudno wymienić jakiekolwiek inne urządzenie, które zapewniało tak bogate pole do pracy myśli ludzkiej. W starożytności powstały różne urządzenia do pomiaru czasu. Bezpośrednimi prekursorami zegara mechanicznego, który przygotował swój wynalazek, był zegar wodny. Skomplikowane zegary wodne wykorzystywały już tarczę z poruszającą się wzdłuż niej strzałką, obciążenie jako siłę napędową, koła zębate, mechanizm bojowy i marionetki, które odgrywały różne sceny. Na przykład prawdziwym arcydziełem technicznym swoich czasów był zegar wodny podarowany Karolowi Wielkiemu przez kalifa Haruna al-Rashida. Bogato zdobione, miały tarczę godzinową i co godzinę ogłaszały dźwiękowym hukiem metalowej kuli, która pojawiała się na ozdobnej kratce. W południe bramy otworzyły się na tym zegarze i rycerze wyjechali z nich. W średniowiecznych kronikach wiele jest odniesień do innych dowcipnych projektów zegarów wodnych. Jednak prawdziwa rewolucja w technologii i chronometrii nastąpiła, jak już wspomniano, dopiero po pojawieniu się mechanicznych zegarków na kółkach.
Pierwsza wzmianka o zegarze kołowym w Europie przypada na pogranicze XIII i XIV wieku. Czy taki zegarek mógł pojawić się wcześniej? Aby odpowiedzieć na to pytanie, spójrzmy na główne elementy mechanizmu zegarka. Istnieje sześć takich głównych jednostek: 1) silnik; 2) mechanizm przenoszenia kół zębatych; 3) regulator, który tworzy ruch równomierny; 4) dystrybutor lub zejście; 5) mechanizm wskaźnikowy oraz 6) mechanizm przesuwania i nawijania godzin.
Pierwsze mechanizmy zegarka były napędzane energią opadającego ładunku. Mechanizm napędowy składał się z gładkiego drewnianego wałka i owiniętej wokół niego konopnej liny z kamieniem, a później metalowym obciążnikiem na końcu. Z powodu grawitacji ciężaru lina zaczęła się rozwijać i obracać wał. Na wale zamontowano duży lub główny bieg, który był sprzęgnięty z kołami zębatymi mechanizmu przekładni. W ten sposób obrót z wału został przekazany do mechanizmu zegarowego. Wspomnieliśmy już, że okres obrotu kół w przekładni zależy od stosunku średnic zawartych w nim kół (czyli od stosunku liczby zębów). Wybierając koła o różnej liczbie zębów łatwo jest osiągnąć np. to, że jedno z nich wykona obrót dokładnie w 12 godzin. Jeśli nałożysz strzałę na wał tego koła, to w tym samym czasie wykona pełny obrót. Oczywiste jest, że możliwe jest również podniesienie kół, które wykonają pełny obrót w ciągu minuty lub godziny; z nimi możesz połączyć wskazówkę sekundową i minutową. Ale takie zegarki pojawiły się znacznie później - dopiero w XVIII wieku, a wcześniej używano wskazówki godzinowej. Zadaniem mechanizmu transmisji w takich zegarkach było odpowiednie przenoszenie i przekształcanie ruchu z głównego biegu na koło godzinowe. Aby jednak zegarek mógł mierzyć czas, wskazówka musi wykonywać obroty z tą samą częstotliwością. Tymczasem ładunek, jak wiadomo wszystkim, porusza się pod wpływem sił przyciągania z przyspieszeniem. Gdyby waga spadała swobodnie, wałek obracałby się odpowiednio szybko, strzała wykonywałaby każdy kolejny obrót w krótszym czasie niż poprzedni. W obliczu tego problemu średniowieczni mechanicy (choć nie mieli pojęcia o przyspieszeniu) zdali sobie sprawę, że ruch zegara nie może zależeć tylko od ruchu ładunku. Mechanizm musiał zostać uzupełniony o kolejne urządzenie. To urządzenie musiało mieć własne, niezależne „wyczucie czasu” i zgodnie z tym sterować ruchem całego mechanizmu. Tak narodził się pomysł regulatora. Jeśli współczesny człowiek zostanie zapytany, jakie najprostsze urządzenie jest najodpowiedniejsze do użycia jako regulator, najprawdopodobniej wymieni wahadło. Rzeczywiście, wahadło najlepiej spełnia zadane warunki. Można to zweryfikować za pomocą prostego eksperymentu. Jeśli kulka przywiązana do wystarczająco długiej nici zostanie odchylona o mały kąt i wypuszczona, zacznie oscylować. Uzbrojony w stoper możesz obliczyć, ile drgań wykona wahadło, na przykład co piętnaście sekund. Kontynuując obserwacje przez półtorej do dwóch minut, łatwo zauważyć, że wszystkie pomiary się pokrywają. Z powodu tarcia o powietrze zakres oscylacji kulki będzie się stopniowo zmniejszał, ale (a to bardzo ważne!) Czas trwania oscylacji pozostanie niezmieniony. Innymi słowy, wahadło ma wspaniałe „wyczucie czasu”. Jednak przez bardzo długi czas te niezwykłe właściwości wahadła były nieznane mechanice, a zegary wahadłowe pojawiły się dopiero w drugiej połowie XVII wieku. W pierwszych zegarkach mechanicznych rolę regulatora pełniło jarzmo (bilyanety). Od czasów starożytnych bujak był używany w tak powszechnym urządzeniu jak łuski. Jeśli na każdym ramieniu takiej wagi z wahadłem zostaną umieszczone równe ciężarki, a następnie waga zostanie wytrącona z równowagi, wahacz będzie wykonywał dość równe oscylacje jak wahadło. Chociaż ten system oscylacyjny jest pod wieloma względami gorszy od wahadła, może być z powodzeniem stosowany w zegarach. Ale każdy regulator, jeśli nie będziesz stale utrzymywać jego wahań, prędzej czy później się zatrzyma. Aby zegar działał, konieczne jest, aby część energii napędowej z głównego koła była stale dostarczana do wahadła lub bilyants. To zadanie w zegarze wykonuje urządzenie zwane dystrybutorem lub ucieczką.
Wychwyt zawsze był i pozostaje najtrudniejszą częścią zegarka mechanicznego. Za jego pośrednictwem nawiązywane jest połączenie między regulatorem a mechanizmem transmisji. Z jednej strony zejście przenosi wstrząsy z silnika do regulatora, niezbędne do utrzymania drgań tego ostatniego, a z drugiej strony podporządkowuje ruch mechanizmu przekładni (a w konsekwencji działanie silnika ) do praw ruchu regulatora. Prawidłowe działanie zegara zależy głównie od zjazdu. To właśnie nad jego projektem twórcy zastanawiali się najbardziej. Pierwsze zejście było wrzecionem z nalotami, dlatego nazywa się je wrzecionem. Zasady jego działania zostaną szczegółowo opisane poniżej. W pierwszych godzinach nie było specjalnego mechanizmu nawijania. W rezultacie przygotowanie zegarka do pracy wymagało dużego wysiłku. Nie tylko musieliśmy kilka razy dziennie podnosić bardzo ciężki ciężar na znaczną wysokość, ale także musieliśmy pokonać ogromny opór wszystkich kół zębatych mechanizmu przekładni. (Oczywiste jest, że koło główne, jeśli jest sztywno osadzone na wale silnika, będzie się obracać wraz z wałem po podniesieniu ciężaru, a reszta kół będzie się z nim obracać.) Dlatego już w drugiej połowie W XIV wieku koło główne zaczęto mocować w taki sposób, że przy odwrotnym obrocie wału (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara) pozostawało nieruchome. Spośród opisanych przez nas sześciu głównych elementów mechanizmu zegarowego większość z nich była używana indywidualnie już w starożytności. Nowością były tylko dwa wynalazki: pomysł podwieszenia ciężarka jako silnika zegarkowego oraz pomysł wykorzystania wrzeciona jako wychwytu. Ciekawe, że średniowieczna legenda przypisuje oba te techniczne odkrycia jednej osobie - uczonemu mnichowi Herbertowi z Avrilak, który później został papieżem pod imieniem Sylwester II. Wiadomo, że Herbert przez całe życie bardzo interesował się zegarami iw 996 roku zbudował pierwszy w historii zegar wieżowy dla miasta Magdeburg. Ponieważ te zegarki nie zostały zachowane, do dziś pozostaje otwarte pytanie - jaką mieli zasadę działania. Większość współczesnych badaczy jest pewna, że byli to syreny. Potwierdza to również fakt, że kolejny zegar wieżowy, który z mniej więcej powodów można uznać za mechaniczny, pojawił się w Europie dopiero trzysta lat później. Z drugiej jednak strony, czy Herbert rzeczywiście był tak dobrym mechanikiem jak o nim piszą, czy rzeczywiście wymyślił wychwyt wrzeciona, a jeśli naprawdę dużo myślał o schemacie zegarków mechanicznych, to jest zupełnie niezrozumiałe, co mogłoby przeszkodzić go od montażu takich zegarków, ponieważ miał wszystko, czego potrzebujesz do tego. Tak czy inaczej, era zegarków mechanicznych rozpoczęła się w Europie dopiero pod koniec XIII wieku. W 1288 roku w Opactwie Westminsterskim w Anglii zainstalowano wieżę zegarową. W 1292 roku do kościoła w Canterbury dodano zegar. W 1300 roku istnieje przekaz, że zegar na wieży został zbudowany we Florencji (wzmianka o tym zegarze została zachowana w Boskiej Komedii Dantego). W 1314 zegar był już we francuskim Cannes. Żaden z tych wczesnych mechanizmów nie przetrwał do dziś, nieznane są też nazwiska ich twórców. Możemy jednak dość dokładnie wyobrazić sobie ich strukturę. Najprostszy mechanizm zegara (jeśli nie weźmiesz pod uwagę mechanizmu bitwy) może zawierać tylko trzy biegi. Oczywiście wszystkie wymienione zegarki były przykładem prostego mechanizmu trójkołowego z tarczą jednoręczną. Z głównego koła, osadzonego na wale silnika, ruch był przenoszony na małe koło zębate, które znajdowało się na tej samej osi, co koło koronowe (bieżne), wyposażone w zęby w kształcie zębów piły i umieszczone prostopadle do koła oś. Koło to było integralną częścią wychwytu lub wychwytu wrzeciona, który miał za zadanie regulować prędkość przekładni. Koło koronowe, odbierając energię z przekładni, zużywało ją na obrót wrzeciona, z którym było w ciągłej komunikacji. Wrzeciono zostało wyposażone w dwie palety umieszczone na nim przy dolnych i górnych zębach koła koronowego. Palety względem siebie znajdowały się pod kątem 90 stopni i naprzemiennie sprzęgały zęby koła koronowego powodując, że wrzeciono z paletami obracało się w jednym lub drugim kierunku. Kiedy np. wystający ząb koła zderzył się z dolną paletą i uderzył w nią, doprowadziło to do obrotu wrzeciona wokół jego osi i w konsekwencji do tego, że górna paleta po chwili weszła w szczelinę między zęby znajdujące się w górnej części koła. Nacisk wywierany przez górny ząb odwrócił obrót wrzeciona. Ząb koła jezdnego zwalniał się przy każdym takim obrocie wrzeciona. Ale koło natychmiast zetknęło się z inną paletą, więc cały proces został powtórzony. Z każdym obrotem wrzeciona koło zdążyło obrócić tylko jeden ząb. Prędkość obrotową wrzeciona określał regulator, który był, jak już wspomniano, wahaczem z poruszającymi się po nim ładunkami. Jeśli odważniki zostały przesunięte bliżej osi, wrzeciono zaczęło się szybciej obracać, a zegar przyspieszył. Jeśli ładunki zostały przesunięte bliżej krawędzi, zegar zwalniał. Taka była koncepcja wczesnych zegarków mechanicznych. Ale bardzo szybko ich urządzenie stało się zauważalnie bardziej skomplikowane. Przede wszystkim wzrosła liczba kół mechanizmu przekładni. Wynikało to z faktu, że przy znacznej różnicy w liczbie zębów pomiędzy kołem napędowym i napędzanym uzyskano bardzo duże przełożenia, mechanizm ulegał dużemu obciążeniu i szybko się zużywał. Obciążenie w takich zegarkach spadało bardzo szybko i trzeba było je podnosić pięć lub sześć razy dziennie. Dodatkowo do stworzenia dużych przełożeń potrzebne były koła o zbyt dużej średnicy, co zwiększyło gabaryty zegarka. Dlatego zaczęli wprowadzać pośrednie dodatkowe koła, których zadaniem było płynne zwiększanie przełożeń. Spójrzmy na przykład na projekt zegara de Vica, zainstalowanego w 1370 r. w pałacu królewskim w Paryżu. Lina z ciężarkiem B na końcu została nawinięta na drewniany wałek A o średnicy około 30 cm. Ciężar około 500 funtów (200 kg) został zrzucony z wysokości 10 m w ciągu 24 godzin. Wymagane były duże obciążniki ze względu na znaczne tarcie w sprzężeniu koła i obecność ciężkiego regulatora Bilyantse. Wszystkie części zegarków zostały wykonane przez kowali na kowadle. Na wale A znajdowało się główne koło E, które przenosiło obrót na pozostałe koła mechanizmu. Aby ułatwić nawijanie, połączono go z wałkiem nie sztywno, ale za pomocą zapadki F i koła zapadkowego G. W ten sposób, obracając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, wał wprawiał w ruch koło E, a obracając w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, pozostawiał je wolne. Do nakręcania zegarka zastosowano koło zębate C, sprzężone z zębatką D. Ułatwiło to obracanie klamki. Duże koło wprawiło w ruch koło zębate znajdujące się na osi gdzie znajdowało się drugie koło - H, a to ostatnie wprawiło w ruch koło zębate znajdujące się na osi gdzie siedziałam trzecie koło jezdne tutaj w ten sam sposób jak opisano nad.
Zegar na wieży był dość kapryśnym mechanizmem, który wymagał ciągłego monitorowania. Ładunek trzeba było podnosić kilka razy w ciągu dnia. Przebieg zegarka zależał od siły tarcia, dlatego wymagały stałego smarowania. Błąd ich codziennego biegu według współczesnych standardów był bardzo duży. Ale mimo to przez długi czas pozostawały najdokładniejszym i najbardziej powszechnym instrumentem do pomiaru czasu. Z każdą dekadą mechanizm zegarka stawał się coraz bardziej skomplikowany. Wiele innych urządzeń, które spełniały różne funkcje, zaczęło kojarzyć się z zegarkami. W końcu wieża zegarowa rozwinęła się w złożone urządzenie z wieloma wskazówkami, automatycznymi ruchomymi figurami, zróżnicowanym systemem dzwonków i wspaniałymi dekoracjami. Były jednocześnie arcydziełami techniki i sztuki. Na przykład słynny mistrz Junello Turriano potrzebował 1800 kół, aby stworzyć zegar wieżowy, który odtwarzał dzienny ruch Saturna, godziny dnia, roczny ruch Słońca, ruch Księżyca, a także wszystkie planety w zgodnie z ptolemejskim systemem wszechświata. W innych godzinach lalki grały prawdziwe przedstawienia teatralne.
Tak więc w Praskiej Wieży Zegarowej (zbudowanej w 1402 r.) przed walką otwarto dwa okna nad tarczą i wyszło z nich 12 apostołów. Straszna postać Śmierci, stojąca po prawej stronie tarczy, obracała kosą, a potem klepsydrą, z każdym uderzeniem zegara przypominając o końcu życia. Stojący obok niego mężczyzna skinął głową, jakby podkreślał fatalną nieuchronność. Po drugiej stronie tarczy znajdowały się jeszcze dwie figury. Jeden przedstawiał mężczyznę z portfelem w dłoniach; co godzinę dzwonił po leżących tam monetach, pokazując, że czas to pieniądz. Inna postać przedstawiała podróżnika rytmicznie uderzającego laską o ziemię. Pokazała, jak z biegiem czasu człowiek porusza się po ścieżce życia, czyli marności życia. Po uderzeniu zegara pojawił się kogut i trzy razy zapiał. Chrystus jako ostatni pojawił się w oknie i pobłogosławił wszystkich widzów stojących poniżej. Stworzenie takich automatów wymagało specjalnego oprogramowania. Wprawiał je w ruch duży dysk sterowany mechanizmem zegarowym. Wszystkie ruchome części figur miały własne dźwignie. Podczas obrotu koła unosiły się, a następnie opadały, gdy dźwignie wpadały w specjalne wycięcia i zęby wirującego dysku. Ponadto zegar wieżowy posiadał osobny mechanizm bicia (wiele zegarów różnie bije kwadrans, godzinę, południe i północ), napędzany własnym ciężarem oraz cztery tarcze (po każdej stronie wieży). W drugiej połowie XV wieku pojawiły się pierwsze wzmianki o produkcji zegarków z silnikiem sprężynowym, które utorowały drogę do powstania zegarków miniaturowych. Źródłem energii napędowej w zegarku sprężynowym była nawinięta i skłaniająca się do obracania sprężyna, która była elastyczną, starannie utwardzoną taśmą stalową, nawiniętą na wałek wewnątrz bębna. Zewnętrzny koniec sprężyny był przymocowany do haka w ścianie bębna, natomiast wewnętrzny koniec był połączony z wałem bębna. Próbując się obrócić, sprężyna obróciła bęben i powiązane z nim koło zębate, które z kolei przeniosło ten ruch na układ zębaty do regulatora włącznie. Projektując takie zegarki, rzemieślnicy musieli rozwiązać kilka skomplikowanych problemów technicznych. Główny dotyczył działania samego silnika. Rzeczywiście, dla prawidłowego działania zegara, sprężyna musi działać na mechanizm koła z taką samą siłą przez długi czas. Aby to zrobić, musisz rozłożyć go powoli i równomiernie. Impulsem do powstania zegarków wiosennych było wynalezienie zaparć, które nie pozwoliły na natychmiastowe wyprostowanie się sprężyny. Był to mały zatrzask, który mieścił się w zębach kół i pozwalał tylko na odwijanie się sprężyny tak, że cały jej korpus obracał się jednocześnie, a wraz z nim koła mechanizmu zegarowego.
Ponieważ sprężyna ma nierówną siłę sprężystości na różnych etapach jej rozłożenia, pierwsi zegarmistrzowie musieli uciekać się do różnych pomysłowych sztuczek, aby ujednolicić jej bieg. Później, kiedy nauczyli się wytwarzać wysokiej jakości stal na sprężyny do zegarków, nie byli już potrzebni. (Teraz w niedrogich zegarkach sprężyna jest po prostu wystarczająco długa, zaprojektowana na około 30-36 godzin pracy, ale zaleca się nakręcanie zegarka raz dziennie o tej samej porze. Używana tylko w części środkowej, gdy siła jego elastyczność jest bardziej jednolita.)
Najbardziej znaczące udoskonalenia w mechanizmie zegarowym zostały dokonane w drugiej połowie XVII wieku przez słynnego holenderskiego fizyka Huygensa, który stworzył nowe regulatory zarówno dla zegarów sprężynowych, jak i wagowych. Stosowane kilka wieków wcześniej jarzmo miało wiele wad. Trudno nawet nazwać go regulatorem we właściwym tego słowa znaczeniu. W końcu regulator musi być zdolny do niezależnych oscylacji z własną częstotliwością. Rocker był, ogólnie rzecz biorąc, tylko kołem zamachowym. Na jego pracę wpłynęło wiele czynników zewnętrznych, co znalazło odzwierciedlenie w dokładności zegarka. Mechanizm stał się znacznie doskonalszy, gdy jako regulator zastosowano wahadło.
Po raz pierwszy pomysł zastosowania wahadła w najprostszych przyrządach do pomiaru czasu wpadł na pomysł wielkiego włoskiego naukowca Galileo Galilei. Istnieje legenda, że w 1583 roku dziewiętnastoletni Galileusz, przebywając w katedrze w Pizie, zwrócił uwagę na kołysanie się żyrandola. Zauważył, licząc uderzenia pulsu, że czas jednego oscylacji żyrandola pozostawał stały, choć wymach był coraz mniejszy. Później, rozpoczynając poważne badania wahadeł, Galileusz odkrył, że przy niewielkim wychyleniu (amplitudzie) wychylenia (tylko kilka stopni) okres oscylacji wahadła zależy tylko od jego długości i ma stały czas trwania. Takie oscylacje nazwano izochronicznymi. Bardzo ważne jest, że w oscylacji izochronicznych okres drgań wahadła nie zależy od jego masy. Dzięki tej właściwości wahadło okazało się bardzo wygodnym urządzeniem do pomiaru krótkich okresów czasu, na podstawie którego Galileusz opracował kilka prostych liczników, które wykorzystał w swoich eksperymentach. Jednak ze względu na stopniowe tłumienie oscylacji wahadło nie mogło służyć do pomiaru długich okresów czasu. Stworzenie zegara wahadłowego polegało na podłączeniu wahadła do urządzenia utrzymującego jego oscylacje i zliczającego je. Pod koniec życia Galileo zaczął projektować takie zegarki, ale nie poszło dalej niż rozwój. Pierwsze zegary wahadłowe powstały po śmierci wielkiego naukowca przez jego syna. Jednak urządzenie tych zegarków było utrzymywane w ścisłej tajemnicy, więc nie miały one żadnego wpływu na rozwój technologii. Niezależnie od Galileo Huygens zmontował w 1657 r. mechaniczny zegar z wahadłem. Przy wymianie wahadła na wahadło pierwsi projektanci stanęli przed trudnym problemem: jak już wspomniano, wahadło wytwarza oscylacje izochroniczne tylko przy małej amplitudzie, podczas gdy wychwyt wrzeciona wymagał dużej rozpiętości. W pierwszych godzinach Huygens wychylenie wahadła sięgało 40-50 stopni, co niekorzystnie wpłynęło na dokładność ruchu. Aby zrekompensować ten brak, Huygens musiał wykazać się cudami pomysłowości. W końcu stworzył specjalne wahadło, które podczas kołysania zmieniało swoją długość i oscylowało po cykloidalnej krzywej. Zegar Huygensa był nieporównywalnie dokładniejszy niż zegar kołyskowy. Ich dzienny błąd nie przekraczał 10 sekund (w zegarkach z regulatorem jarzma błąd wahał się od 15 do 60 minut). Około 1676 r. angielski zegarmistrz Klemens wynalazł wychwyt kotwiczny, który bardzo dobrze pasował do zegara wahadłowego, który miał małą amplitudę oscylacji. W tej konstrukcji zjazdu na osi wahadła zamontowano kotwicę z paletami. Kołysząc się wraz z wahadłem, palety były naprzemiennie wprowadzane do koła jezdnego, podporządkowując jego obrót okresowi drgań wahadła. Z każdą oscylacją koło zdążyło przekręcić jeden ząb. Dzięki temu mechanizmowi spustowemu wahadło otrzymywało okresowe wstrząsy, które nie pozwalały mu się zatrzymać. Pchnięcie następowało, gdy koło jezdne, uwolnione z jednego zęba kotwy, uderzało z pewną siłą w drugi ząb. To pchnięcie było przenoszone z kotwicy na wahadło.
Regulator wahadłowy Huygens zrewolucjonizował technologię zegarmistrzowską. Później Huygens ciężko pracował, aby ulepszyć kieszonkowe zegarki sprężynowe. Głównym problemem, przed jakim stanęli wówczas zegarmistrzowie, było stworzenie własnego regulatora do zegarków kieszonkowych. Jeśli nawet w stacjonarnym zegarze wieżowym bujak uznano za niewystarczająco odpowiedni, to co można powiedzieć o zegarku kieszonkowym, który był w ciągłym ruchu, kołysał się, trząsł i zmieniał swoją pozycję? Wszystkie te wahania miały wpływ na bieg zegara. W XVI wieku zegarmistrzowie zaczęli zastępować dwuramienne bilyany w postaci wahacza okrągłym kołem zamachowym. Poprawiło to działanie zegara, ale pozostało niezadowalające. Ważna poprawa w regulatorze nastąpiła w 1674 roku, kiedy Huygens przymocował spiralną sprężynę - włos - do koła zamachowego. Teraz, gdy koło odchyliło się od pozycji neutralnej, włosy zadziałały na nie i próbowały przywrócić je na swoje miejsce. Jednak masywne koło prześlizgnęło się przez punkt równowagi i zakręciło się w przeciwnym kierunku, aż włosy ponownie je odciągnęły. W ten sposób powstał pierwszy regulator równowagi lub balanser o właściwościach zbliżonych do wahadła. Wyjęte ze stanu równowagi koło balansu zaczęło wykonywać ruchy oscylacyjne wokół własnej osi. Balanser miał stały okres oscylacji, ale w przeciwieństwie do wahadła mógł pracować w dowolnej pozycji, co jest bardzo ważne w przypadku zegarków kieszonkowych i naręcznych. Ulepszenie Huygensa dokonało tej samej rewolucji wśród zegarów sprężynowych, co wprowadzenie wahadła do stacjonarnych zegarów ściennych.
Nowy regulator wymagał nowego projektu wychwytu. W następnych dziesięcioleciach różni zegarmistrzowie opracowali kilka pomysłowych wychwytów. Najprostszy cylindryczny wychwyt do zegarków sprężynowych został wynaleziony w 1695 roku przez Thomasa Tompiona.
Koło startowe Tompiona wyposażone było w 15 specjalnie ukształtowanych zębów „na nogach”. Sam cylinder był pustą rurką, której górne i dolne końce były ciasno upakowane dwoma tamponami. Na dolnym tamponie umieszczono balanser z włosem. Gdy balanser oscylował w prawo iw lewo, cylinder również obracał się w odpowiednim kierunku. Na cylindrze znajdowało się wycięcie pod kątem 150 stopni, przechodzące na poziomie zębów koła ratunkowego. Kiedy koło się poruszało, jego zęby naprzemiennie wchodziły jeden po drugim w wycięcie cylindra. Dzięki temu ruch izochroniczny cylindra przenoszony był na koło ewakuacyjne, a przez nie na cały mechanizm, a wyważarka otrzymywała impulsy wspierające jego oscylacje. Autor: Ryzhov K.V.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Znaleziono związek między przyjmowaniem pokarmu a zegarem biologicznym ▪ Podział komórki odtworzony poza komórką ▪ Roboty działają wewnątrz ludzi ▪ Nowe ogniwa akumulatorowe do autobusów
▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu ▪ artykuł Z grubsza mówiąc, ale delikatnie mówiąc. Popularne wyrażenie ▪ artykuł W jaki sposób kierunki kardynalne mieszają się w islandzkiej mowie? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Hibiskus z konopi indyjskich. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Cięcie szklanych rurek. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Zszywki łączące w kopercie. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony