Menu English Ukrainian Russo Início

Biblioteca técnica gratuita para amadores e profissionais Biblioteca técnica gratuita


HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Biblioteca gratuita / Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor

Relógios mecânicos. História da invenção e produção

A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor

Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor

Comentários do artigo Comentários do artigo

A criação de relógios mecânicos foi de grande importância para a história da tecnologia. A questão não é tanto que as pessoas tenham à sua disposição um dispositivo conveniente para medir o tempo. O impacto desta invenção foi incomparavelmente mais amplo. O relógio foi a primeira máquina automática criada para fins práticos e amplamente utilizada. Durante três séculos, eles permaneceram o dispositivo técnico mais complexo e, como um ímã, atraíram o pensamento criativo da mecânica.

Não havia outro campo da tecnologia, onde tanta engenhosidade, conhecimento e sagacidade fossem aplicados, como na criação e aprimoramento do mecanismo do relógio. Portanto, não será um grande exagero dizer que os séculos XIV-XVII na história da tecnologia passaram sob o signo do relógio. Para a própria tecnologia e seus criadores, foi um momento de maturidade. Em comparação com os dispositivos primitivos anteriores, os relógios tornaram-se, por assim dizer, um grande avanço qualitativo. Sua criação exigiu cálculos complexos e trabalho meticuloso, ferramentas especiais e novos materiais, eles proporcionaram uma excelente oportunidade para combinar ciência e prática.

Relógios mecânicos
relógio mecânico moderno

Muitas ideias de design, que mais tarde se difundiram em outros ramos da tecnologia, foram testadas pela primeira vez em relógios e, para muitos mecanismos criados em épocas posteriores, os relógios serviram de modelo. Eles eram, por assim dizer, um modelo experimental de toda a arte mecânica em geral. É difícil nomear qualquer outro dispositivo que forneceu um campo tão rico para o trabalho do pensamento humano.

Vários dispositivos para medir o tempo foram criados nos tempos antigos. Os precursores imediatos do relógio mecânico, que preparou sua invenção, foram o relógio de água. Relógios de água complexos já usavam um mostrador com uma flecha se movendo ao longo dele, uma carga como força motriz, engrenagens de roda, um mecanismo de luta e marionetes que representavam várias cenas. Assim, por exemplo, uma verdadeira obra-prima técnica de seu tempo foi um relógio de água apresentado a Carlos Magno pelo califa Harun al-Rashid. Ricamente decorados, eles tinham um mostrador de horas e anunciavam cada hora com um estrondo sônico de uma bola de metal que aparecia em uma grade decorativa. Ao meio-dia, os portões se abriram neste relógio e os cavaleiros saíram deles. Nas crônicas medievais há muitas referências a outros desenhos espirituosos de relógios de água. No entanto, uma verdadeira revolução na tecnologia e na cronometria ocorreu, como já mencionado, somente após o advento dos relógios mecânicos com rodas.

Relógios mecânicos
Mecanismo de relógio Dover Castle (1348)

A primeira menção de um relógio de roda de torre na Europa cai na fronteira dos séculos 1 e 2. Poderia tal relógio ter aparecido antes? Para responder a essa pergunta, vejamos os principais componentes de um mecanismo de relógio. Existem seis dessas unidades principais: 3) motor; 4) mecanismo de transmissão de engrenagens; 5) um regulador que cria um movimento uniforme; 6) distribuidor, ou descendência; XNUMX) um mecanismo de ponteiro e XNUMX) um mecanismo de deslocamento e enrolamento de horas.

Relógios mecânicos
Assistir oficina. Nas paredes há relógios com pesos. Gravura segundo desenho de I. Stradanus (1570)

Os primeiros mecanismos de relógio foram acionados pela energia de uma carga descendente. O mecanismo de acionamento consistia em um eixo de madeira liso e uma corda de cânhamo enrolada em torno dele com uma pedra e depois um peso de metal na extremidade. Devido à gravidade do peso, a corda começou a se desenrolar e girou o eixo. Uma engrenagem grande ou principal foi montada no eixo, que estava engatada com as engrenagens do mecanismo de transmissão. Assim, a rotação do eixo foi transmitida ao mecanismo do relógio.

Já mencionamos anteriormente que o período de rotação das rodas em um trem de engrenagens depende da proporção dos diâmetros das rodas incluídas nele (ou, o que é o mesmo, da proporção do número de dentes). Ao selecionar rodas com diferentes números de dentes, é fácil conseguir, por exemplo, que uma delas faça uma revolução em exatamente 12 horas. Se você colocar uma flecha no eixo desta roda, ela completará uma volta completa ao mesmo tempo. É claro que também é possível pegar rodas que dão uma volta completa em um minuto ou uma hora; com eles você pode conectar os ponteiros dos segundos e dos minutos. Mas esses relógios apareceram muito mais tarde - apenas no século XNUMX, e antes disso um único ponteiro das horas era usado. O objetivo do mecanismo de transmissão em tais relógios era transmitir e converter adequadamente o movimento da engrenagem principal para a roda das horas.

No entanto, para que um relógio seja usado para medir o tempo, o ponteiro deve fazer suas voltas com a mesma frequência. Enquanto isso, a carga, como é bem conhecido de todos, se move sob a ação de forças de atração com aceleração. Se o peso caísse livremente, o eixo giraria rapidamente, respectivamente, a flecha faria cada revolução seguinte em um tempo menor do que a anterior. Diante desse problema, os mecânicos medievais (embora não tivessem noção da aceleração) perceberam que o movimento do relógio não podia depender apenas do movimento da carga. O mecanismo teve que ser complementado com outro dispositivo. Este dispositivo tinha que ter seu próprio "senso de tempo" independente e, de acordo com isso, controlar o movimento de todo o mecanismo. Assim nasceu a ideia do regulador.

Se for perguntado a uma pessoa moderna qual é o dispositivo mais simples mais apropriado para usar como regulador, ela provavelmente nomeará um pêndulo. De fato, o pêndulo satisfaz melhor que todas as condições estabelecidas. Isso pode ser verificado por um experimento simples. Se uma bola amarrada a um fio suficientemente longo for desviada por um pequeno ângulo e liberada, ela começará a oscilar. Armado com um cronômetro, você pode calcular quantas oscilações o pêndulo fará, por exemplo, a cada quinze segundos. Continuando as observações por um minuto e meio a dois minutos, é fácil ver que todas as medições coincidem. Devido ao atrito contra o ar, a amplitude de oscilações da bola diminuirá gradualmente, mas (e isso é muito importante!) A duração da oscilação permanecerá inalterada. Em outras palavras, o pêndulo tem um maravilhoso "senso de tempo". No entanto, por muito tempo essas propriedades notáveis ​​do pêndulo eram desconhecidas da mecânica, e os relógios de pêndulo apareceram apenas na segunda metade do século XVII.

Nos primeiros relógios mecânicos, um jugo (bilyanets) servia como regulador. Desde os tempos antigos, o balancim tem sido usado em um dispositivo tão difundido como as balanças. Se pesos iguais forem colocados em cada braço de tais balanças de balancim e, em seguida, as balanças forem retiradas do equilíbrio, a balancim fará oscilações bastante iguais como um pêndulo. Embora este sistema oscilatório seja inferior em muitos aspectos ao pêndulo, pode muito bem ser usado em relógios. Mas qualquer regulador, se você não mantiver constantemente suas flutuações, mais cedo ou mais tarde irá parar. Para que o relógio funcione, é necessário que parte da energia motriz da roda principal seja constantemente fornecida ao pêndulo ou aos biliantes. Essa tarefa no relógio é realizada por um dispositivo chamado distribuidor, ou escape.

Relógios mecânicos
Rocker (Bilianets)

O escape sempre foi e continua sendo a parte mais difícil de um relógio mecânico. Através dele, é feita uma conexão entre o regulador e o mecanismo de transmissão. Por um lado, a descida transmite os choques do motor ao regulador, necessários para manter as oscilações deste último e, por outro lado, subordina o movimento do mecanismo de transmissão (e, consequentemente, a ação do motor ) às leis do movimento do regulador. O correto funcionamento do relógio depende principalmente da descida. Foi sobre seu design que os inventores mais intrigaram. A primeira descida foi um fuso com ataques, razão pela qual é chamado de fuso. Os princípios de seu funcionamento serão descritos em detalhes a seguir.

Nas primeiras horas não havia mecanismo especial de enrolamento. Como resultado, preparar o relógio para o trabalho exigia muito esforço. Não só tivemos que levantar um peso muito pesado a uma altura considerável várias vezes ao dia, mas também tivemos que superar a enorme resistência de todas as engrenagens do mecanismo de transmissão. (É claro que a roda principal, se assentada rigidamente no eixo do motor, girará com o eixo quando o peso for levantado, e o restante das rodas girará com ele.) Portanto, já na segunda metade do No século XIV, a roda principal começou a ser fixada de tal forma que, ao girar o eixo no sentido anti-horário, ela permanecia imóvel.

Dos seis principais componentes do mecanismo do relógio descritos por nós, a maioria já era utilizada individualmente na antiguidade. Apenas duas invenções eram novas: a ideia de pendurar um peso como motor de um relógio e a ideia de usar um fuso como escape. É curioso que a lenda medieval atribua essas duas descobertas técnicas a uma pessoa - o erudito monge Herbert de Avrilak, que mais tarde se tornou papa com o nome de Silvestre II. Sabe-se que Herbert se interessou muito por relógios durante toda a sua vida e em 996 ele montou o primeiro relógio de torre da história para a cidade de Magdeburg.

Como esses relógios não foram preservados, a questão permanece em aberto até hoje - qual princípio de ação eles tinham. A maioria dos pesquisadores modernos tem certeza de que eram tritões. Isso também é apoiado pelo fato de que o próximo relógio da torre, que com mais ou menos razão pode ser considerado mecânico, só apareceu na Europa trezentos anos depois. No entanto, por outro lado, se Herbert realmente era um mecânico tão bom como eles escrevem sobre ele, se ele realmente inventou o escapamento do fuso, e se ele realmente pensou muito sobre o esquema dos relógios mecânicos, é completamente incompreensível o que poderia impedir ele de montar esses relógios, já que ele tinha tudo o que você precisa para isso.

Mas seja como for, a era dos relógios mecânicos começou na Europa apenas no final do século XIII. Em 1288, uma torre do relógio foi instalada na Abadia de Westminster, na Inglaterra. Em 1292, um relógio foi adicionado à igreja em Canterbury. Em 1300, há uma mensagem de que o relógio da torre foi construído em Florença (a menção deste relógio foi preservada na Divina Comédia de Dante). Em 1314, o relógio já estava na Cannes francesa. Nenhum desses mecanismos iniciais sobreviveu até hoje, os nomes de seus criadores também são desconhecidos. No entanto, podemos imaginar com bastante precisão o dispositivo deles. O mecanismo de relógio mais simples (se você não levar em conta o mecanismo da batalha) pode incluir apenas três marchas. Obviamente, todos os relógios mencionados acima eram um exemplo de um mecanismo simples de três rodas com um mostrador de mão única.

A partir da roda principal, assentada no eixo do motor, o movimento era transmitido para uma pequena engrenagem, que estava no mesmo eixo da roda de coroa (ou corrida), que era equipada com dentes em forma de dentes de serra e localizados perpendicularmente à roda. eixo. Esta roda era parte integrante do escape, ou escape do fuso, que tinha a função de regular a velocidade da engrenagem. A roda da coroa, recebendo energia da engrenagem, a gastava na rotação do fuso, com o qual estava em constante comunicação. O fuso foi equipado com dois paletes colocados sobre ele contra os dentes inferiores e superiores da coroa.

As paletes umas em relação às outras foram localizadas em um ângulo de 90 graus e engajaram alternadamente os dentes da coroa, fazendo com que o fuso com paletes gire em uma direção ou outra. Quando, por exemplo, o dente saliente da roda colidiu com o palete inferior e o atingiu, isso levou à rotação do fuso em seu eixo e, consequentemente, ao fato de que o palete superior depois de um tempo entrou no espaço entre o dentes localizados na parte superior da roda. A pressão exercida pelo dente superior reverteu a rotação do fuso. O dente da roda de deslocamento foi liberado a cada volta do fuso. Mas a roda imediatamente entrou em contato com outro palete, e assim todo o processo foi repetido novamente. A cada volta do fuso, a roda tinha tempo para girar apenas um dente. A velocidade de rotação do fuso era determinada pelo regulador, que era, como já mencionado, um balancim com cargas se movendo ao longo dele. Se os pesos fossem movidos para mais perto do eixo, o fuso começava a girar mais rápido e o relógio acelerava. Se as cargas fossem movidas para mais perto da borda, o relógio desaceleraria.

Este era o conceito dos primeiros relógios mecânicos. Mas muito em breve o dispositivo deles se tornou visivelmente mais complicado. Em primeiro lugar, o número de rodas do mecanismo de transmissão aumentou. Isso se deve ao fato de que, com uma diferença significativa no número de dentes entre as rodas motrizes e motrizes, foram obtidas relações de transmissão muito grandes, o mecanismo sofreu uma carga pesada e se desgastou rapidamente. A carga nesses relógios caía muito rapidamente e precisava ser levantada cinco ou seis vezes por dia. Além disso, para criar grandes relações de transmissão, eram necessárias rodas de diâmetro muito grande, o que aumentava as dimensões do relógio. Portanto, eles começaram a introduzir rodas adicionais intermediárias, cuja tarefa era aumentar suavemente as relações de transmissão.

Vejamos, por exemplo, o desenho do relógio de Vic, instalado em 1370 no palácio real de Paris. Uma corda com um peso B na ponta foi enrolada em uma haste de madeira A, com cerca de 30 cm de diâmetro. Um peso de cerca de 500 libras (200 kg) caiu de uma altura de 10 m em 24 horas. Grandes pesos foram necessários devido ao atrito significativo no engate da roda e à presença de um regulador Bilyantse de peso pesado. Todas as peças do relógio foram feitas por ferreiros em uma bigorna. No eixo A estava a roda principal E, que transmitia a rotação ao resto das rodas do mecanismo. Para facilitar o enrolamento, ele era conectado ao eixo não rigidamente, mas por meio de uma lingueta F e uma roda de catraca G. Assim, girando no sentido horário, o eixo punha a roda E em movimento, e girando no sentido anti-horário a deixava livre. Para dar corda no relógio, foi utilizada uma roda dentada C, acoplada à engrenagem D. Ela facilitou a rotação do cabo. A roda grande acionou a engrenagem situada no eixo onde a segunda roda - H estava localizada, e esta última acionou a engrenagem localizada no eixo onde a terceira ou roda de corrida eu estava sentada. aqui da mesma maneira descrita acima de.

Relógios mecânicos
Dispositivo de relógio De Vic

O relógio da torre era um mecanismo bastante caprichoso que exigia monitoramento constante. A carga teve que ser levantada várias vezes durante o dia. O curso do relógio dependia da força de atrito, então eles precisavam de lubrificação constante. O erro de seu curso diário pelos padrões modernos era muito grande. Mas, apesar disso, por muito tempo eles permaneceram o instrumento mais preciso e comum para medir o tempo. A cada década, o mecanismo do relógio tornava-se mais complicado.

Muitos outros dispositivos que executavam uma variedade de funções começaram a ser associados a relógios. No final, a torre do relógio se transformou em um dispositivo complexo com muitos ponteiros, figuras móveis automáticas, um sistema de carrilhão variado e decorações magníficas. Eles eram obras-primas de tecnologia e arte ao mesmo tempo. Por exemplo, o famoso mestre Junello Turriano precisou de 1800 rodas para criar um relógio de torre que reproduzisse o movimento diário de Saturno, as horas do dia, o movimento anual do Sol, o movimento da Lua, assim como todos os planetas em acordo com o sistema ptolomaico do universo. Em outras horas, fantoches faziam verdadeiras apresentações teatrais.

Relógios mecânicos
Relógio da torre em Praga

Assim, na Torre do Relógio de Praga (construída em 1402), antes da luta, duas janelas acima do mostrador foram abertas e 12 apóstolos saíram delas. A terrível figura da Morte, de pé do lado direito do mostrador, girava a foice e depois a ampulheta, a cada batida do relógio, lembrando o fim da vida. O homem ao lado dele acenou com a cabeça, como se enfatizasse a inevitabilidade fatal. Do outro lado do mostrador havia mais duas figuras. Uma mostrava um homem com uma carteira nas mãos; a cada hora ele tocava as moedas que estavam ali, mostrando que tempo é dinheiro. Outra figura mostrava um viajante batendo ritmicamente no chão com seu cajado. Ela mostrou como, ao longo do tempo, uma pessoa se move pelo caminho da vida, ou pela vaidade da vida. Após o badalar do relógio, um galo apareceu e cantou três vezes. Cristo foi o último a aparecer na janela e abençoou todos os espectadores que estavam lá embaixo. A criação de tais autômatos exigia dispositivos de software especiais. Eles foram acionados por um grande disco controlado por um mecanismo de relógio. Todas as partes móveis das figuras tinham suas próprias alavancas. Durante a rotação do círculo, eles subiam e desciam quando as alavancas caíam em recortes e dentes especiais do disco giratório. Além disso, o relógio da torre tinha um mecanismo separado para bater (muitos relógios batiam diferentemente em um quarto de hora, uma hora, meio-dia e meia-noite), impulsionado por seu próprio peso e quatro mostradores (em cada lado da torre).

Na segunda metade do século XV, datam as primeiras referências à fabricação de relógios com motor de mola, que abriram caminho para a criação de relógios em miniatura. A fonte de energia motriz em um relógio de mola era uma bobina e tendia a girar em torno da mola, que era uma fita elástica de aço cuidadosamente endurecida, enrolada em torno de um eixo dentro do tambor. A extremidade externa da mola foi presa a um gancho na parede do tambor, enquanto a extremidade interna foi conectada ao eixo do tambor. Em um esforço para girar, a mola girava o tambor e a roda dentada associada a ele, que por sua vez transmitia esse movimento ao sistema de engrenagens até o regulador.

Ao projetar esses relógios, os artesãos tiveram que resolver vários problemas técnicos complexos. A principal dizia respeito ao funcionamento do próprio motor. De fato, para o funcionamento correto do relógio, a mola deve atuar no mecanismo da roda com a mesma força por um longo tempo. Para fazer isso, você precisa fazê-lo se desdobrar lenta e uniformemente. O impulso para a criação de relógios de mola foi a invenção da constipação, que não permitiu que a mola se endireitasse imediatamente. Era uma pequena trava que se encaixava nos dentes das rodas e permitia que a mola se desenrolasse apenas para que todo o seu corpo girasse ao mesmo tempo, e com ela as rodas do mecanismo do relógio.

Relógios mecânicos
Diagrama cinemático de um relógio de equilíbrio com um golpe: 1 - tambor, 2 - pinhão da roda adicional, 3 - roda adicional, 4 - pinhão da roda dos minutos, 5 - roda dos minutos, 6 - pinhão da roda intermediária, 7 - roda intermediária, 8 - segundo pinhão da roda, 9 - segunda roda, 10 - pinhão da roda de deslocamento, 11, 31 - martelos, 12 - parte da engrenagem do pente, 13, 14 - alavancas, 15, 25 - excêntricos, 16 - roda promissória, 17 - pino da roda promissória , 18 - "caracol", tubo de roda de 19 horas, roda de 20 horas, tribo de ponteiro de 21 minutos, 22 - pinos de pente, 23 - pente, 24, 28 - pinos, 26 - asterisco, 27 - saliência da alavanca, 29 - roda do mecanismo de batalha, 30 - controlador de velocidade, 32 - roda de deslocamento, 33 - garfo de ancoragem, 34 - equilíbrio

Como a mola tem uma força de elasticidade desigual em diferentes estágios de sua implantação, os primeiros relojoeiros tiveram que recorrer a vários truques engenhosos para tornar seu curso mais uniforme. Mais tarde, quando aprenderam a fazer aço de alta qualidade para molas de relógios, não eram mais necessários. (Agora, em relógios baratos, a mola é simplesmente longa o suficiente, projetada para cerca de 30 a 36 horas de operação, mas é recomendável dar corda no relógio uma vez por dia ao mesmo tempo. usado apenas na parte do meio quando a força de sua elasticidade é mais uniforme.)

Relógios mecânicos
Relógio Huygens com regulador de pêndulo e escape do fuso

As melhorias mais significativas no mecanismo do relógio foram feitas na segunda metade do século XVII pelo famoso físico holandês Huygens, que criou novos reguladores para relógios de mola e peso. O jugo, que havia sido usado por vários séculos antes, tinha muitas deficiências. É até difícil chamá-lo de regulador no sentido próprio da palavra. Afinal, o regulador deve ser capaz de oscilações independentes com sua própria frequência. O balancim era, em geral, apenas um volante. Muitos fatores estranhos influenciaram seu trabalho, o que se refletiu na precisão do relógio. O mecanismo ficou muito mais perfeito quando um pêndulo foi usado como regulador.

Relógios mecânicos
Gatilho de pino: (c) - roda com coroa, (v) - pino, (p, q) - pás

Pela primeira vez, a ideia de usar um pêndulo nos instrumentos mais simples para medir o tempo veio do grande cientista italiano Galileu Galilei. Há uma lenda que em 1583 Galileu de dezenove anos, enquanto na Catedral de Pisa, chamou a atenção para o balanço do candelabro. Ele notou, contando as batidas do pulso, que o tempo de uma oscilação do candelabro permanecia constante, embora o balanço fosse cada vez menor. Mais tarde, iniciando um estudo sério de pêndulos, Galileu descobriu que com uma pequena oscilação (amplitude) de oscilação (apenas alguns graus), o período de oscilação do pêndulo depende apenas de seu comprimento e tem uma duração constante. Tais oscilações ficaram conhecidas como isócronas. É muito importante que em oscilações isócronas o período de oscilação do pêndulo não dependa de sua massa. Graças a esta propriedade, o pêndulo tornou-se um dispositivo muito conveniente para medir curtos períodos de tempo.Com base nele, Galileu desenvolveu vários contadores simples que usou em seus experimentos. Mas devido ao amortecimento gradual das oscilações, o pêndulo não poderia servir para medir longos períodos de tempo.

A criação de um relógio de pêndulo consistiu em conectar um pêndulo a um dispositivo para manter suas oscilações e contá-las. No final de sua vida, Galileo começou a projetar esses relógios, mas as coisas não foram além dos desenvolvimentos. Os primeiros relógios de pêndulo foram criados após a morte do grande cientista por seu filho. No entanto, o dispositivo desses relógios foi mantido em estrita confidencialidade, de modo que não tiveram nenhuma influência no desenvolvimento da tecnologia. Independentemente de Galileu, Huygens montou um relógio de pêndulo mecânico em 1657. Ao substituir o balancim por um pêndulo, os primeiros projetistas enfrentaram um problema difícil: como já mencionado, o pêndulo cria oscilações isócronas apenas em pequena amplitude, enquanto o escape do fuso exigia um grande balanço.

Nas primeiras horas de Huygens, o balanço do pêndulo atingiu 40-50 graus, o que afetou negativamente a precisão do movimento. Para compensar essa deficiência, Huygens teve que mostrar milagres de engenhosidade. No final, ele criou um pêndulo especial, que, durante o balanço, mudava de comprimento e oscilava ao longo de uma curva ciclóide. O relógio de Huygens era incomparavelmente mais preciso do que um relógio de balanço. Seu erro diário não ultrapassou 10 segundos (em relógios com regulador de jugo, o erro variou de 15 a 60 minutos).

Por volta de 1676, o relojoeiro inglês Clement inventou o escape de âncora, que se adaptava muito bem ao relógio de pêndulo, que tinha uma pequena amplitude de oscilação. Neste desenho da descida, uma âncora com paletes foi montada no eixo do pêndulo. Balançando junto com o pêndulo, os paletes eram introduzidos alternadamente na roda, subordinando sua rotação ao período de oscilação do pêndulo. A cada oscilação, a roda tinha tempo para girar um dente. Graças a esse mecanismo de gatilho, o pêndulo recebia choques periódicos que não permitiam que ele parasse. O empurrão ocorria sempre que a roda de corrida, solta de um dos dentes de ancoragem, atingia o outro dente com certa força. Este impulso foi transmitido da âncora para o pêndulo.

Relógios mecânicos
Gatilho de âncora

O regulador pendular Huygens revolucionou a tecnologia relojoeira. Mais tarde, a Huygens trabalhou duro para melhorar os relógios de molas ensacadas. O principal problema enfrentado pelos relojoeiros naquela época era criar seu próprio regulador para relógios de bolso. Se mesmo em um relógio de torre estacionário o balancim era considerado insuficientemente adequado, então o que se poderia dizer sobre um relógio de bolso que estava constantemente em movimento, balançando, sacudindo e mudando de posição? Todas essas flutuações tiveram um efeito no curso do relógio. No século XNUMX, os relojoeiros começaram a substituir o bilyany de dois braços na forma de um balancim por um volante redondo. Isso melhorou o desempenho do relógio, mas permaneceu insatisfatório.

Uma importante melhoria no regulador ocorreu em 1674, quando Huygens prendeu uma mola espiral - um fio de cabelo - ao volante. Agora, quando a roda se desviou da posição neutra, o cabelo agiu sobre ela e tentou devolvê-la ao seu lugar. No entanto, a enorme roda deslizou pelo ponto de equilíbrio e girou na outra direção até que o cabelo a puxou para trás novamente. Assim foi criado o primeiro regulador de balança ou balanceador com propriedades semelhantes às de um pêndulo. Retirada do estado de equilíbrio, a roda do balanço começou a fazer movimentos oscilatórios em torno de seu eixo. O balanceador tinha um período constante de oscilação, mas ao contrário do pêndulo, podia funcionar em qualquer posição, o que é muito importante para relógios de bolso e de pulso. A melhoria de Huygens fez a mesma revolução entre os relógios de mola como a introdução de um pêndulo em relógios de parede estacionários.

Relógios mecânicos
Gatilho best-stick da Tompionom: (a) - engrenagem de escape (b) - pás, superfícies de travamento concêntricas mostradas (c) - poste do pêndulo

O novo regulador exigia um novo projeto de escape. Nas décadas que se seguiram, vários relojoeiros desenvolveram vários escapamentos engenhosos. O escape cilíndrico mais simples para relógios de mola foi inventado em 1695 por Thomas Tompion.

Relógios mecânicos
Escape de relógio de mola cilíndrica

A roda de partida do Tompion foi equipada com 15 dentes com "pernas" de formato especial. O cilindro em si era um tubo oco, cujas extremidades superior e inferior estavam firmemente embaladas com dois tampões. No tampão inferior, foi plantado um balanceador com um fio de cabelo. Quando o balanceador oscilava para a direita e para a esquerda, o cilindro também girava na direção correspondente. Houve um recorte de 150 graus no cilindro, passando ao nível dos dentes da roda de escape. Quando a roda se movia, seus dentes entravam alternadamente no recorte do cilindro, um após o outro. Graças a isso, o movimento isócrono do cilindro era transmitido para a roda de escape e através dela para todo o mecanismo, e o balanceador recebia impulsos que sustentavam suas oscilações.

Autor: Ryzhov K.V.

 Recomendamos artigos interessantes seção A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor:

▪ Linha de comunicação de fibra óptica

▪ Navalha de segurança

▪ Motor a jato

Veja outros artigos seção A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor.

Leia e escreva útil comentários sobre este artigo.

<< Voltar

Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:

Inaugurado o observatório astronômico mais alto do mundo 04.05.2024

Explorar o espaço e seus mistérios é uma tarefa que atrai a atenção de astrônomos de todo o mundo. No ar puro das altas montanhas, longe da poluição luminosa das cidades, as estrelas e os planetas revelam os seus segredos com maior clareza. Uma nova página se abre na história da astronomia com a inauguração do observatório astronômico mais alto do mundo - o Observatório do Atacama da Universidade de Tóquio. O Observatório do Atacama, localizado a uma altitude de 5640 metros acima do nível do mar, abre novas oportunidades para os astrônomos no estudo do espaço. Este local tornou-se o local mais alto para um telescópio terrestre, proporcionando aos investigadores uma ferramenta única para estudar as ondas infravermelhas no Universo. Embora a localização em alta altitude proporcione céus mais claros e menos interferência da atmosfera, construir um observatório em uma montanha alta apresenta enormes dificuldades e desafios. No entanto, apesar das dificuldades, o novo observatório abre amplas perspectivas de investigação para os astrónomos. ... >>

Controlando objetos usando correntes de ar 04.05.2024

O desenvolvimento da robótica continua a abrir-nos novas perspectivas no campo da automação e controle de diversos objetos. Recentemente, cientistas finlandeses apresentaram uma abordagem inovadora para controlar robôs humanóides utilizando correntes de ar. Este método promete revolucionar a forma como os objetos são manipulados e abrir novos horizontes no campo da robótica. A ideia de controlar objetos por meio de correntes de ar não é nova, mas até recentemente, implementar tais conceitos permanecia um desafio. Pesquisadores finlandeses desenvolveram um método inovador que permite aos robôs manipular objetos usando jatos de ar especiais como “dedos de ar”. O algoritmo de controle do fluxo de ar, desenvolvido por uma equipe de especialistas, é baseado em um estudo aprofundado do movimento dos objetos no fluxo de ar. O sistema de controle do jato de ar, realizado por meio de motores especiais, permite direcionar objetos sem recorrer a esforços físicos ... >>

Cães de raça pura não ficam doentes com mais frequência do que cães de raça pura 03.05.2024

Cuidar da saúde de nossos animais de estimação é um aspecto importante da vida de todo dono de cachorro. No entanto, existe uma suposição comum de que cães de raça pura são mais suscetíveis a doenças em comparação com cães mestiços. Uma nova pesquisa liderada por pesquisadores da Escola de Medicina Veterinária e Ciências Biomédicas do Texas traz uma nova perspectiva para esta questão. Um estudo conduzido pelo Dog Aging Project (DAP) com mais de 27 cães de companhia descobriu que cães de raça pura e mestiços tinham geralmente a mesma probabilidade de sofrer de várias doenças. Embora algumas raças possam ser mais suscetíveis a certas doenças, a taxa geral de diagnóstico é praticamente a mesma entre os dois grupos. O veterinário-chefe do Dog Aging Project, Dr. Keith Creevy, observa que existem várias doenças bem conhecidas que são mais comuns em certas raças de cães, o que apóia a noção de que cães de raça pura são mais suscetíveis a doenças. ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

grafeno 3D 08.02.2014

Xuebin Wang e Yoshio Bando, do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais do Japão (WPI-MANA), juntamente com colegas do Japão e da China, criaram um novo método para obter grafeno 3D usando bolhas infladas em uma solução de polímero de glicose. O grafeno 3D resultante tem estabilidade e excelente condutividade.

As placas de grafeno são muito fortes, leves e possuem excelente condutividade. Teoricamente, os conjuntos macroscópicos de grafeno devem manter as propriedades dos flocos de grafeno nanométricos. No entanto, em tentativas recentes de criar grafeno 3D, foi obtida uma fraca condutividade, causada pelo mau contato entre as placas de grafeno. A perda de força também era um problema, e o grafeno 3D autossustentável ainda não havia sido criado.

Inspirado na antiga arte culinária do "açúcar inflado", Bando e sua equipe provaram que a natureza comprimida e coerente das bolhas ligadas teria um impacto na força e na condutividade se o grafeno pudesse ser estruturado da mesma maneira. Os cientistas criaram um xarope de açúcar comum e cloreto de amônio. Eles aqueceram o xarope para produzir um polímero à base de glicose chamado melanoidina, que foi então inflado em bolhas usando os gases liberados pelo amônio. A equipe descobriu que a melhor qualidade do produto final é obtida equilibrando essa etapa de decomposição de amônio e polimerização de glicose.

À medida que as bolhas crescem, o xarope restante escorre das paredes das bolhas, deixando as interseções das três bolhas. Após mais aquecimento, desoxidação e desidrogenação, a melanoidina grafitiza gradualmente para formar "grafeno comprimido" - uma estrutura 3D coerente que consiste em cascas de grafeno ligadas pela estrutura de grafeno comprimido, que, respectivamente, é formada a partir das paredes originais da bolha e da estrutura de interseção .

A estrutura da bolha permite o livre movimento dos elétrons pela rede, o que significa que o grafeno permanece completamente condutor. Além disso, a resistência mecânica e a resiliência do grafeno 3D provaram ser excepcionalmente altas - a equipe conseguiu comprimi-lo em 80% de seu tamanho original com muito pouca perda de propriedades condutoras ou estabilidade.

Expandindo sua descoberta, Bando e sua equipe em seu laboratório produziram consistentemente $ 3/grama de grafeno 0,5D comprimido. Com baixo custo e alta escalabilidade, o novo método pode encontrar diversas aplicações em engenharia e eletrônica. O produto obtido em grandes quantidades foi aplicado seletivamente em um supercapacitor de alta eficiência. Sua densidade máxima de energia tornou-se a mais alta entre os supercapacitores de água 3D de grafeno - 106 W/kg. Isso abre perspectivas incríveis para o rápido desenvolvimento do transporte elétrico e da aviação.

Outras notícias interessantes:

▪ Smartphone Sony Xperia 5 IV

▪ Microcontroladores de orçamento Microchip PIC16F152

▪ Os ratos reconhecem os ratos pelo cheiro das lágrimas.

▪ Os mais recentes painéis solares para naves espaciais

▪ As células do bebê ficam no cérebro da mãe

Feed de notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica

 

Materiais interessantes da Biblioteca Técnica Gratuita:

▪ seção do site Descrições de cargos. Seleção de artigos

▪ Consulte Captura de vídeo no VirtualDub. videoarte

▪ artigo Quanto tempo pode viver uma pessoa nascida com uma imagem espelhada dos órgãos internos? Resposta detalhada

▪ artigo Kozelets. Lendas, cultivo, métodos de aplicação

▪ artigo Sobre a alimentação de lâmpadas elétricas através de um diodo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

▪ artigo Carregador baseado no regulador de potência PR1500i. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Deixe seu comentário neste artigo:

Имя:


E-mail opcional):


Comentário:





Todos os idiomas desta página

Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site

www.diagrama.com.ua

www.diagrama.com.ua
2000-2024