Заводной механизм - Википедия - Clockwork

Механический механизм наручных часов Prim

Заводной относится к внутренней работе механических машин, называемых часы и часы (где его еще называют движение ) или другие механизмы, которые работают аналогично, используя серию шестерни приводится в движение пружиной или грузом.^[1]^[2]^[3]

Часовой механизм часто приводится в действие заводным мотором.^[4] состоящий из пружина, спираль торсионная пружина металлической ленты. Энергия сохраняется в заводной пружине вручную за счет завершая это, поворачивая ключ, прикрепленный к трещотка который закручивает боевую пружину сильнее. Затем сила боевой пружины вращает шестерни часового механизма, пока запасенная энергия не будет израсходована. Прилагательные заводиться и пружинный относятся к часовым устройствам с пружинным приводом, к которым относятся часы, кухня таймеры, музыкальные шкатулки, и заводные игрушки.

История

Самый ранний известный пример часового механизма - это Антикитерский механизм, аналоговый компьютер первого века до нашей эры, несколько астролябия -подобно для расчета астрономических положений и затмений, обнаруженных после кораблекрушения в Греции. Есть много других описаний часовых механизмов в Древней Греции, даже в ее мифология, а сам механизм достаточно сложен, чтобы указать на значительную историю небольших 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 тогда, когда его привезли из Исламский мир после Крестовые походы, наряду с другими знаниями, ведущими к эпоха 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 Еврейская легенда, Соломон использовал свою мудрость, чтобы разработать трон с механическими животными, которые приветствовали его как короля, когда он поднимался на него; садясь, орел возложит ему на голову корону, а голубь принесет ему Тора прокрутка. Также говорится, 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 древний Китай любопытное описание автоматизации можно найти в Ли Цзы текст, написанный в 3 веке до нашей эры. В нем есть описание гораздо более ранней встречи между Король Му Чжоу (1023-957 до н.э.) и инженер-механик, известный как Ян Ши, «ремесленник». Последний с гордостью преподнес королю фигуру его механической работы в натуральную величину, напоминающую человеческую (Уэйд-Джайлз написание):

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 идеально гармонично. Он дотронулся до 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, это оказалась всего лишь конструкция из кожи, дерева, клея и лака, разноцветных в белом, черном, красном и синем. Присмотревшись к нему, король обнаружил, что все внутренние органы целы: печень, желчь, сердце, легкие, селезенка, почки, желудок и кишечник; а поверх них снова были мускулы, кости и конечности с их суставами, кожей, зубами и волосами, все они искусственные ... Царь 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 Archytas голубь, упомянутый Авл Геллий.^[9] Подобные китайские рассказы о летающих автоматах написаны в V веке до нашей эры. Мохист философ Mozi и его современник Лу Бань, который сделал искусственных деревянных птиц (ма юань), который мог успешно летать, согласно Хан Фей Цзы и другие тексты.^[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 средствами обходного движения, но в 1430 году часы были представлены Филипп Добрый, Герцог Бургундия, который приводился в движение пружиной. Это стало стандартной технологией вместе с механизмами, управляемыми весом. В середине 16 века Кристиан Гюйгенс взял идею из Галилео Галилей и превратил его в первый современный маятник механизм. Однако, в то время как пружина или груз обеспечивали движущую силу, маятник просто управлял скоростью высвобождения этой силы через какой-то спусковой механизм (спусковой механизм) с регулируемой скоростью.

В Смитсоновский институт В его коллекции есть заводной монах высотой около 15 дюймов (380 мм), возможно, датируемый 1560 годом. Монах приводится в движение пружиной с заводным ключом и идет по дорожке квадрата, ударяя правой рукой в грудь. 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 Турриано, слесарь Император Священной Римской империи Карл V.^[11]

Обзор

Ключи различного размера для завода пружин на часах

Механизм настенных часов, Ansonia Co. 1904

Часто энергия для устройства хранится внутри него через намоточное устройство, которое прикладывает механическое напряжение к механизму аккумулирования энергии, например пружина, таким образом вовлекая некоторую форму спусковой механизм; в других случаях может использоваться ручная сила. Использование колес, связанных трение или же механизм зубы, чтобы перенаправить движение или набрать скорость, или крутящий момент, является типичным; многие часовые механизмы были сконструированы в первую очередь для того, чтобы служить видимым или неявным Tours de Force 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

Самые распространенные примеры - механические часы и часы. Другие включают:

Заводные игрушки - часто как простой механический двигатель или для создания автоматы. Они могут иметь заводной ключ, как и многие другие модели 20-го века. модели поездов, или более простой обратный двигатель.
Наиболее створчатые ставни используйте часовой механизм, похожий на наручные часы, чтобы рассчитать время открытия и закрытия жалюзи.
Механизмы поворота линзы маяки перед электродвигателями.
Механические калькуляторы, использовались до того, как электронные компьютеры были разработаны во время Второй мировой войны. Среди наиболее сложных были Бэббидж с разница и аналитические двигатели, которые были механическими версиями компьютеров.
Астрономические модели, такие как Orreries история которого насчитывает сотни лет.
Музыкальные шкатулки, которые были очень популярны в 19 - начале 20 вв.
Почти все фонографы построен до 1930-х гг.
Электрооборудование с ручным приводом, такое как заводное радио, где энергоаккумулирующая пружина, на которую приходится большая часть размера и веса устройства, вращает гораздо меньший электрический генератор; такое оборудование очень популярно там, где батареи и электросети (домашний ток) недостаточны.