Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Механічні годинники. Історія винаходу та виробництва

Історія техніки, технології, предметів довкола нас

Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас

Коментарі до статті Коментарі до статті

Створення механічного годинника мало велике значення для історії техніки. Справа навіть не так у тому, що люди отримали у своє розпорядження зручний прилад для вимірювання часу. Вплив цього винаходу був незрівнянно ширшим. Годинник став першим автоматом, створеним для практичних цілей і набув повсюдного поширення. Цілих три століття вони залишалися найскладнішим технічним пристроєм і на зразок магніту притягували до себе творчу думку механіків.

Не було іншої такої галузі техніки, де було б прикладено стільки геніальної винахідливості, знання та дотепності, як при створенні та вдосконаленні годинникового механізму. Тому не буде великим перебільшенням сказати, що XIV-XVII століття в історії техніки пройшли під знаком годинника. Для самої техніки та її творців це був час змужніння. Порівняно з колишніми примітивними пристроями годинник став як би більшим якісним кроком уперед. Створення їх вимагало складних розрахунків і копіткої праці, спеціальних інструментів та нових матеріалів, вони давали чудову можливість для поєднання науки та практики.

Механічний годинник
Сучасний механічний годинник

Багато конструкторські ідеї, отримали потім поширення в інших галузях техніки, були спочатку випробувані в годиннику, а для багатьох механізмів, створених у наступні часи, годинник послужив зразком. Вони з'явилися як би досвідченою моделлю всього механічного мистецтва взагалі. Важко назвати ще якийсь пристрій, що дав таке багате поле для роботи людської думки.

Різні пристрої вимірювання часу створювалися вже у давнину. Безпосередніми попередниками механічного годинника, що підготували їх винахід, був водяний годинник. У складному водяному годиннику вже використовувалися циферблат з стрілкою, що переміщається по ньому, вантаж як рушійна сила, колісні передачі, механізм бою і маріонетки, що розігрували різні сцени. Так, наприклад, справжнім технічним шедевром свого часу був водяний годинник, подарований Карлу Великому халіфом Гаруном-аль-Рашидом. Багато прикрашені, вони мали годинний циферблат і щогодини проголошували звуковим ударом металевої кулі, яка вискакувала на декоративні грати. Опівдні біля цього годинника відчинялися ворота і з них виїжджали лицарі. У середньовічних хроніках є багато згадок і про інші дотепні конструкції водяного годинника. Проте справжній переворот у техніці та хронометрії відбувся, як уже говорилося, лише після появи колісного механічного годинника.

Механічний годинник
Механізм годинника Дуврського замку (1348 р.)

Перші згадки про баштовий колісний годинник у Європі припадають на кордон XIII і XIV століть. Чи міг такий годинник з'явитися раніше? Щоб відповісти на це питання, подивимося, з яких основних компонентів складається годинниковий механізм. Таких основних вузлів можна назвати шість: 1) двигун; 2) передавальний механізм із зубчастих коліс; 3) регулятор, що створює рівномірний рух; 4) розподільник, чи спуск; 5) стрілочний механізм та 6) механізм перекладу та заводки годинника.

Механічний годинник
Годинникова майстерня. На стінах - годинник із гирями. Гравюра на малюнку І. Страдануса (1570)

Перші годинні механізми наводилися в рух енергією вантажу, що опускається. Привідний механізм складався з гладкого дерев'яного валу і намотаного на нього прядив'яного каната з кам'яною, а пізніше металевою гирею на кінці. Завдяки силі тяжкості гирі канат починав розмотуватися і обертав вал. На вал було насаджено велике чи головне зубчасте колесо, що знаходилося у зчепленні із зубчастими колесами передавального механізму. Таким чином, обертання від валу передавалося механізму годинника.

Вже раніше ми згадували, що період обертання коліс у зубчастій передачі залежить від відношення діаметрів вхідних до неї коліс (або, що те саме, відношення числа зубів). Підбираючи колеса з різною кількістю зубів, нескладно досягти, наприклад, щоб одне з них робило оборот рівно за 12 годин. Якщо насадити на вал цього колеса стрілку, то вона буде здійснювати повний оберт за той самий час. Зрозуміло, що так само можна підібрати колеса, що роблять повний оберт за хвилину або за годину; з ними можна з'єднати секундну та хвилинні стрілки. Але такий годинник з'явився значно пізніше - лише у XVIII столітті, а до цього використовувалася єдина годинникова стрілка. Призначення передавального механізму в таких годинниках полягало в тому, щоб передати і перетворити відповідним чином рух від головного зубчастого колеса до вартового колеса.

Однак, щоб годинник міг служити для вимірювання часу, стрілка повинна здійснювати свої оберти з тією самою періодичністю. Тим часом вантаж, як це добре відомо, рухається під дією сил тяжіння з прискоренням. Якби гиря опускалася вільно, то вал обертався б прискорено, відповідно стрілка робила б кожен наступний оборот за короткий час, ніж попередній. Зіткнувшись із цією проблемою, середньовічні механіки (хоча вони й не мали поняття про прискорення) зрозуміли, що хід годинника не може залежати тільки від руху вантажу. Механізм потрібно було доповнити ще одним пристроєм. Цей пристрій мав володіти власним, незалежним "почуттям часу" і відповідно до цього керувати рухом всього механізму. Так народилася ідея регулятора.

Якщо сучасну людину запитати, яке найпростіше пристосування найдоцільніше використовувати як регулятор, він, швидше за все, назве маятник. Справді, маятник найкраще задовольняє поставлені умови. У цьому можна переконатись, зробивши простий досвід. Якщо кулька, прив'язана до досить довгої нитки, відхилити на невеликий кут і відпустити, вона почне вагатися. Озброївшись секундоміром, можна порахувати, скільки коливань зробить маятник, наприклад, кожні п'ятнадцять секунд. Продовжуючи спостереження протягом півтора-двох хвилин, легко помітити, що це виміри збігаються. Через тертя про повітря розмах коливань кульки поступово зменшуватиметься, але (і це дуже важливо!) тривалість коливання при цьому залишатиметься незмінною. Іншими словами, маятник має прекрасне "почуття часу". Однак дуже довго ці чудові властивості маятника були невідомі механікам, і маятниковий годинник з'явився тільки в другій половині XVII століття.

У першому механічному годиннику регулятором служило коромисло (білянець). Коромисло з давніх-давен застосовувалося в такому широко поширеному пристрої, як ваги. Якщо на кожне плече таких коромислових ваг помістити рівні вантажі, а потім вивести ваги зі стану рівноваги, коромисло буде робити досить рівні коливання на кшталт маятника. Хоча ця коливальна система поступається багато в чому маятнику, вона цілком може використовуватися в годинах. Але будь-який регулятор, якщо постійно не підтримувати його коливання, рано чи пізно зупиниться. Для того, щоб годинник працював, необхідно, щоб частина рухової енергії від головного колеса постійно надходила до маятника або більця. Це завдання в годиннику виконує пристрій, який називається розподільником, або спуском.

Механічний годинник
Коромисло (білянець)

Спуск завжди був і залишається найскладнішим вузлом у механічному годиннику. Через нього здійснюється зв'язок між регулятором та передавальним механізмом. З одного боку, спуск передає поштовхи від двигуна до регулятора, необхідні підтримки коливань останнього, з другого боку, підпорядковує рух передавального механізму (отже, і дія двигуна) закономірності руху регулятора. Правильний хід годинника залежить головним чином від спуску. Саме над його конструкцією найбільше ламали голову винахідники. Найперший спуск був шпиндель з нальотами, тому його називають шпиндельним. Про принципи його дії буде докладно наведено нижче.

У першому годиннику не було спеціального механізму заводки. Внаслідок цього підготовка годинника до роботи вимагала дуже великих зусиль. Мало того, що кілька разів на день доводилося піднімати на значну висоту дуже важку гирю, треба було ще й долати величезний опір усіх зубчастих коліс передавального механізму. (Зрозуміло, що головне колесо, якщо воно жорстко сидить на валу двигуна, при підйомі гирі буде обертатися разом з валом, а з ним будуть обертатися й інші колеса.) Тому вже в другій половині XIV століття головне колесо стали кріпити таким чином, що при зворотному обертанні валу (проти годинникової стрілки) воно залишалося нерухомим.

З шести описаних нами головних вузлів годинникового механізму більшість окремо вже використовувалася в античності. Новими були тільки два винаходи: ідея підвішувати вантаж як двигун для годинника і ідея використовувати шпиндель як спуск. Цікаво, що ці технічні знахідки середньовічна легенда приписує одній людині - вченому ченцю Герберту Аврилакскому, який пізніше став римським папою під ім'ям Сильвестра II. Відомо, що Герберт все життя дуже цікавився годинником і в 996 році зібрав перший в історії баштовий годинник для міста Магдебурга.

Так як цей годинник не зберігся, до цього дня залишається відкритим питання - який принцип дії вони мали. Більшість сучасних дослідників упевнені, що вони були водяними. На користь цього говорить також та обставина, що наступний баштовий годинник, який з більшою чи меншою підставою можна вважати механічним, з'явився в Європі лише через триста років. Однак, з іншого боку, якщо Герберт дійсно був такий хороший механік, як про нього пишуть, якщо він дійсно винайшов шпиндельний спуск і якщо він дійсно багато думав над схемою механічного годинника, зовсім незрозуміло, що могло завадити йому зібрати такий годинник, оскільки він мав для цього все потрібне.

Але, як би там не було, ера механічного годинника почалася в Європі тільки в кінці XIII століття. У 1288 році баштовий годинник був встановлений у Вестмінстерському абатстві в Англії. У 1292 році годинами обзавівся храм у Кентербері. У 1300 році зустрічається повідомлення про те, що баштовий годинник споруджений у Флоренції (згадування про цей годинник збереглося в "Божественній комедії" Данте). У 1314 році годинник був уже у французьких Каннах. Жоден із цих ранніх механізмів не зберігся донині, імена їхніх творців теж невідомі. Однак ми можемо досить точно уявити їхній пристрій. Найпростіший годинний механізм (якщо не брати до уваги механізм бою) може включати всього три зубчасті колеса. Очевидно, що всі згадані вище годинники були прикладом простого триколісного механізму з однострілковим циферблатом.

Від головного колеса, посадженого на вал двигуна, рух передавалося на маленьку шестірню, що знаходилася на одній осі з коронним (або ходовим) колесом, яке було забезпечене зубцями, що мають форму зубів пилки і перпендикулярно розташовані осі колеса. Це колесо було невід'ємною частиною спускового пристрою або шпиндельного спуску, що мав своїм завданням регулювання швидкості руху зубчастої передачі. Коронне колесо, одержуючи енергію від зубчастої передачі, витрачало її на обертання шпинделя, з яким воно перебувало у постійному зв'язку. Шпиндель був забезпечений двома палетами, розміщеними на ньому проти нижнього та верхнього зуба коронного колеса.

Палети по відношенню один до одного розташовувалися під кутом 90 градусів і по черзі зачіпляли зубці коронного колеса, викликаючи обертання шпинделя з палетами то в один, то в інший бік. Коли, наприклад, виступаючий зуб колеса стикався з нижньою палетою і ударявся про неї, це призводило до обертання шпинделя на його осі і, отже, до того, що верхня палета через деякий час входила в проміжок між зубами, що знаходяться у верхній частині колеса. Тиск, який чиниться верхнім зубом, змінювало обертання шпинделя на зворотне. Зуб ходового колеса при кожному такому повороті шпинделя звільнявся. Але колесо одразу потрапляло в контакт із іншою палетою, і так весь процес повторювався знову. При кожному повороті шпинделя колесо встигало повернутись тільки на один зубець. Швидкість повороту шпинделя визначалася регулятором, який являв собою, як уже говорилося, коромисло з вантажами, що пересуваються по ньому. Якщо вантажі переміщували ближче до осі, шпиндель починав повертатися швидше, і годинник прискорював свій хід. Якщо вантажі переміщали ближче до краю – хід годинника сповільнювався.

Такою була концепція раннього механічного годинника. Але вже незабаром пристрій їх помітно ускладнилося. Насамперед, збільшилася кількість коліс передавального механізму. Викликано це було тим, що при значній різниці в числі зубів між ведучим та веденим колесами виходили дуже великі передатні відносини, механізм відчував сильне навантаження та швидко зношувався. Вантаж у таких годинниках опускався дуже швидко і його доводилося піднімати по п'ять-шість разів на добу. До того ж для створення великих передатних відносин були потрібні колеса занадто великого діаметру, що збільшувало габарити годинника. Тому стали вводити проміжні додаткові колеса, завдання яких входило плавно збільшувати передавальні відносини.

Подивимося, наприклад, на влаштування годинника де Віка, встановленого в 1370 році в королівському палаці в Парижі. Навколо дерев'яного валу A, діаметром близько 30 см, було намотано канат з гирей B на кінці. Гиря вагою близько 500 фунтів (200 кг) падала з висоти 10 м протягом 24 годин. Гірі великої ваги були потрібні у зв'язку зі значним тертям у колісному зачепленні та наявністю великовагового регулятора-білянця. Всі деталі годинника виготовлялися ковалями на ковадлі. На валу A розташовувалося головне колесо E, яке передавало обертання іншим колесам механізму. Для полегшення заводки воно з'єднувалося з валом не жорстко, а за допомогою собачки F і храпового колеса G. Таким чином, обертаючись за годинниковою стрілкою, вал рухав колесо E, а обертаючись проти годинникової стрілки, залишав його вільним. Для заводки годинника служило зубчасте колесо C, зчеплене з шестернею D. Воно полегшувало поворот рукоятки. Велике колесо приводило в рух шестірню, що сиділа на осі, де знаходилося друге колесо - H, а це останнє приводило в рух шестерню, що перебувала на осі, де сиділо третє, або ходове колесо I. Шпиндельний спуск J з коромислом N і палетами K діяв тут так само, як описаний вище.

Механічний годинник
Влаштування годинника де Віка

Баштовий годинник був досить примхливим механізмом, що потребував постійного спостереження. Протягом дня кілька разів доводилося піднімати вантаж. Хід годинника залежав від сили тертя, тому вони потребували постійного мастила. Похибка їхнього добового ходу за сучасними мірками була дуже великою. Але, незважаючи на це, вони тривалий час залишалися найточнішим і найпоширенішим приладом для вимірювання часу. З кожним десятиліттям механізм годинника ускладнювався.

З годинником стали пов'язувати безліч інших пристосувань, що виконували різні функції. Зрештою, баштовий годинник перетворився на складний пристрій з багатьма стрілками, автоматичними рухомими фігурами, різноманітною системою бою та чудовими прикрасами. Це були шедеври техніки та мистецтва одночасно. Наприклад, відомому майстру Джунелло Турріано знадобилося 1800 коліс для створення баштового годинника, який відтворював денний рух Сатурна, годинник дня, річний рух Сонця, рух Місяця, а також усіх планет відповідно до птолемеївської системи світобудови. В інших годинниках маріонетки розігрували справжні театральні вистави.

Механічний годинник
Баштовий годинник у Празі

Так, у Празькому баштовому годиннику (спорутому в 1402 році) перед боєм розкривалися два віконця над циферблатом і з них виходило 12 апостолів. Страшна постать Смерті, що стояла на правій стороні циферблата, при кожному бою годинника повертала косу, а потім пісочний годинник, нагадуючи про кінець життя. Людина, що стояла поруч, кивала головою, ніби підкреслюючи фатальну неминучість. З іншого боку циферблата були ще дві постаті. Одна зображала людину з гаманцем у руках; кожну годину він дзвенів монетами, що лежали там, показуючи, що час - гроші. Інша постать зображала мандрівника, що мірно вдаряв палицею в землю. Вона показувала, як з часом рухається життєвою дорогою людина, чи суєтність життя. Після бою годинника з'являвся півень і тричі кричав. Останнім у віконці з'являвся Христос і благословляв усіх глядачів, що стояли внизу. Створення таких автоматів вимагало спеціальних програмних пристроїв. Їх приводив у рух великий диск, керований годинниковим механізмом. Усі рухомі частини фігур мали свої важелі. Під час обертання кола вони то піднімалися, то опускалися, коли важелі потрапляли в особливі вирізи і зубці диска, що обертається. Крім цього баштовий годинник мав окремий механізм для бою (багато годинників по-різному відбивали чверть години, годину, опівдні й опівночі), що рухається власною гирей, і чотири циферблати (на кожній стороні вежі).

До другої половини XV століття відносяться найперші згадки про виготовлення годинника з пружинним двигуном, який відкрив шлях до створення мініатюрного годинника. Джерелом рушійної енергії в пружинному годиннику служила заведена і пружина, що прагне розвернутися, яка являла собою еластичну, ретельно загартовану сталеву стрічку, згорнуту навколо вала всередині барабана. Зовнішній кінець пружини закріплювався за гачок у стінці барабана, внутрішній з'єднувався з валом барабана. Прагнучи розвернутися, пружина приводила у обертання барабан і пов'язане з ним зубчасте колесо, яке передавало цей рух системі зубчастих коліс до регулятора включно.

Конструюючи такий годинник, майстри мали вирішити кілька складних технічних завдань. Головна з них стосувалася роботи самого двигуна. Адже для правильного ходу годинника пружина повинна протягом тривалого часу впливати на колісний механізм з однією і тією ж силою. Для цього необхідно змусити її розгортатися повільно та рівномірно. Поштовхом до створення пружинного годинника послужило винахід запору, що не дозволяло пружині розпрямлятися відразу. Він був маленькою клямкою, що поміщалася в зуби коліс і дозволяла пружині розкручуватися тільки так, що одночасно повертався весь її корпус, а разом з ним колеса годинникового механізму.

Механічний годинник
Кінематична схема балансового годинника з боєм: 1 - барабан, 2 - триб додаткового колеса, 3 - додаткове колесо, 4 - триб хвилинного колеса, 5 - хвилинне колесо, 6 - триб проміжного колеса, 7 - проміжне колесо, 8 - триб секундного колеса, 9 - секундне колесо, 10 - триб ходового колеса, 11, 31 - молоточки, 12 - зубчаста частина гребінки, 13, 14 - важелі, 15, 25 - кулачки, 16 - вексельне колесо, 17 - триб вексельного колеса, 18 - ", 19 - трубка годинникового колеса, 20 - годинне колесо, 21 - триб хвилинної стрілки, 22 - штифти гребінки, 23 - гребінка, 24, 28 - штифти, 26 - зірочка, 27 - виступ важеля, 29 -колесо механізму бою - регулятор швидкості, 30 - ходове колесо, 32 - анкерна вилка, 33 - баланс

Так як пружина має неоднакову силу пружності на різних стадіях свого розгортання, першим годинникарам доводилося вдаватися до різних хитромудрих хитрощів, щоб зробити її хід більш рівномірним. Пізніше, коли навчилися виготовляти якісну сталь для годинникових пружин, у них відпала потреба. (Зараз у недорогих годинниках пружину просто роблять досить довгою, розрахованою приблизно на 30-36 годин роботи, але при цьому рекомендують заводити годинник раз на добу в один і той же час. Спеціальний пристрій заважає пружині при заводі звернутися до кінця. В результаті хід пружини використовується тільки в середній частині, коли сила її пружності більш рівномірна.

Механічний годинник
Годинник Гюйгенса з маятниковим регулятором та шпиндельним спуском

Найзначніші вдосконалення в механізм годинника були внесені в другій половині XVII століття знаменитим голландським фізиком Гюйгенсом, який створив нові регулятори як для пружинного, так і для гирьового годинника. Коромисло, що використовувалося до цього протягом кількох століть, мало багато недоліків. Його навіть важко назвати регулятором у власному значенні цього слова. Адже регулятор має бути здатним до самостійних коливань із власною частотою. Коромисло ж було, власне кажучи, лише маховиком. Безліч сторонніх чинників впливало його роботу, що відбивалося на точності ходу годин. Механізм став набагато досконалішим, коли як регулятор почали використовувати маятник.

Механічний годинник
Штирьовий механізм спуску: (c) - колесо з коронкою, (v) - штир, (p, q) - лопатки

Вперше думка застосувати маятник у найпростіших приладах для виміру часу прийшла великому італійському вченому Галілео Галілею. Збереглося переказ, що у 1583 року дев'ятнадцятирічний Галілей, перебуваючи у Пізанському соборі, звернув увагу розгойдування люстри. Він помітив, відраховуючи удари пульсу, що час одного коливання люстри залишається постійним, хоча розмах робиться дедалі менше. Пізніше, приступивши до серйозного вивчення маятників, Галілей встановив, що з малому розмаху (амплітуді) розгойдування (всього кілька градусів) період коливання маятника залежить лише з його довжини і має тривалу. Такі коливання почали називати ізохронними. Дуже важливо, що при ізохронних коливаннях період коливання маятника залежить від його маси. Завдяки цій властивості маятник виявився дуже зручним приладом для вимірювання невеликих відрізків часу. На його основі Галілей розробив кілька простих лічильників, які використовував під час проведення своїх експериментів. Але через поступове згасання коливань маятник було служити виміру тривалих проміжків часу.

Створення маятникового годинника полягало в з'єднанні маятника з пристроєм для підтримки його коливань та їхнього відліку. Наприкінці життя Галілей став конструювати такий годинник, але далі за розробки справа не пішла. Перший маятниковий годинник був створений вже після смерті великого вченого його сином. Однак пристрій цього годинника тримався в суворому секреті, тому вони не вплинули на розвиток техніки. Незалежно від Галілея в 1657 році механічний годинник з маятником зібрав Гюйгенс. При заміні коромисла на маятник перші конструктори зіштовхнулися зі складною проблемою: як мовилося раніше, маятник створює ізохронні коливання лише за малої амплітуді, тим часом шпиндельний спуск вимагав великого розмаху.

У першому годиннику Гюйгенса розмах маятника досягав 40-50 градусів, що несприятливо позначалося на точності ходу. Щоб компенсувати цей недолік, Гюйгенсу довелося виявити чудеса винахідливості. Зрештою, він створив особливий маятник, який у ході хитання змінював свою довжину і коливався по циклоїдній кривій. Годинник Гюйгенса мав незрівнянно більшу точність, ніж годинник з коромислом. Їхня добова похибка не перевищувала 10 секунд (у годиннику з коромисловим регулятором похибка коливалася від 15 до 60 хвилин).

Близько 1676 року англійський годинникар Клемент винайшов якірно-анкерний спуск, який дуже вдало підходив до маятникових годинників, що мали невелику амплітуду коливання. У цій конструкції спуску на вісь маятника насаджувався якір із палетами. Розгойдуючись разом із маятником, палети поперемінно впроваджувалися в ходове колесо, підпорядковуючи його обертання періоду коливання маятника. При кожному коливанні колесо встигало обернутися на один зуб. Завдяки такому механізму спуску маятник отримував періодичні поштовхи, які не давали йому зупинитися. Поштовх відбувався щоразу, коли ходове колесо, звільнившись від одного із зубів якоря, вдарялося з певною силою об інший зуб. Цей поштовх передавався від якоря до маятника.

Механічний годинник
Анкерний спусковий механізм

Маятниковий регулятор Гюйгенса зробив справжній переворот у техніці вартового справи. Пізніше Гюйгенс чимало попрацював над удосконаленням кишенькового пружинного годинника. Головна проблема, яка стояла на той час перед годинникарем, полягала у створенні власного регулятора для кишенькового годинника. Якщо і в стаціонарному баштовому годиннику коромисло вважалося недостатньо підходящим, то що можна було сказати про кишеньковий годинник, який постійно перебував у русі, погойдувався, трясся і змінював своє становище? Всі ці коливання впливали протягом годин. У XVI столітті годинники стали замінювати двоплечний більянець у вигляді коромисла круглим коліщатком-маховиком. Це покращило роботу годинника, але вона залишилася незадовільною.

Важливе вдосконалення регулятора відбулося в 1674 році, коли Гюйгенс приєднав до коліщатка-маховика спіральну пружинку - волосок. Тепер при відхиленні коліщатка від нейтрального положення волосинка впливала на нього і намагалася повернути на місце. Однак масивне коліщатко проскакувало через точку рівноваги і розкручувалося в інший бік доти, поки волосок знову не повертав його назад. Таким чином було створено перший балансовий регулятор або балансир з властивостями, подібними до властивостей маятника. Виведене зі стану рівноваги, коліщатко балансира починало здійснювати коливальні рухи навколо своєї осі. Балансир мав постійний період коливання, але на відміну від маятника міг працювати в будь-якому положенні, що дуже важливо для кишенькового та ручного годинника. Удосконалення Гюйгенса зробило серед пружинного годинника такий же переворот, як введення маятника в стаціонарний настінний годинник.

Механічний годинник
Бестіковий спусковий механізм Томпіонома: (a) - спускова шестерня (b) - лопатки, показані концентричні блокуючі поверхні (c) - стійка маятника

Новий регулятор вимагає нової конструкції спуску. У наступні десятиліття різні годинники розробили кілька дотепних спускових пристроїв. Найбільш простий циліндричний спуск для пружинного годинника був винайдений в 1695 Томасом Томпіоном.

Механічний годинник
Циліндричний спуск пружинного годинника

Пускове колесо Томпіона було забезпечене 15 особливої ​​форми зубами "на ніжках". Сам циліндр був порожнистою трубкою, верхній і нижній кінці якої були щільно забиті двома тампонами. На нижньому тампоні був насаджений балансир із волоском. При коливанні балансира праворуч і ліворуч у відповідний бік обертався і циліндр. На циліндрі знаходився виріз 150 градусів, що проходить на рівні зубців спускового колеса. Коли колесо рухалося, його зуби поперемінно одне за одним входили у виріз циліндра. Завдяки цьому ізохронне рух циліндра передавалося спусковому колесу і через нього - всьому механізму, а балансир отримував імпульси, що підтримують його коливання.

Автор: Рижов К.В.

 Рекомендуємо цікаві статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас:

▪ метрополітен

▪ Орбітальна космічна станція

▪ Фотоапарат Polaroid

Дивіться інші статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Передача сонячної енергії з орбіти на Землю 02.01.2022

Фахівці Дослідницької лабораторії ВПС США (AFRL) та військово-промислової компанії Northrop Grumman провели першу демонстрацію ключового обладнання для отримання енергії у промислових масштабах на орбіті Землі.

У 2018 році AFRL уклала з Northrop Grumman контракт вартістю $100 мільйонів доларів на розробку ключових компонентів прототипу космічної енергосистеми.

Інженери компанії почали створення листових панелей, які мають стати основними елементами системи масштабної програми Arachne, мета якої полягає в тому, щоб забезпечити безперебійну передачу електроенергії військовим базам, розташованим у віддалених регіонах.

Для цього сонячні панелі на орбіті будуть перетворювати енергію Сонця на радіочастоти і передавати в наземні станції. Там її уловлюватимуть і перетворюватимуть назад в електрику спеціальні випрямляючі антени, або ректени.

Сонячні панелі-сендвічі – ключовий компонент цієї технології, оскільки його наявність нівелює потребу у важких зовнішніх акумуляторах.

Інші цікаві новини:

▪ Експериментальні підводні дата-центри Microsoft

▪ Аксіальна мода Хіггса

▪ Розумна система TDK для бездротової зарядки електромобілів

▪ Вітру для енергетики вистачить на всіх

▪ Cadillac CTS з функцією безпілотника

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей

▪ стаття Комерційна діяльність. Шпаргалка

▪ стаття Чому ми танцюємо? Детальна відповідь

▪ стаття Морква посівна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Цемент для склеювання різноманітних мінералів. Прості рецепти та поради

▪ стаття Співаючий келих. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024