Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  История 

Время, которое постоянно с тобой

Трактат «10 книг об архитектуре» римского конструктора Витрувия (I в. до н.э.) написан не только опытным инженером, но и высокообразованным человеком, отлично знакомым с трудами греческих создателей. Согласно Витрувию, архитектор должен быть качественным чертёжником, сведущим математиком, знатоком философии, ему следует разбираться в акустике, медицине, праве, астрономии — и всё это только в дополнение к своему прямому делу. Энтузиазм Витрувия к технике действительно выходил далековато за пределы архитектуры: в собственных работах он описывал водяные колёса, акведуки (от лат. aqua — «вода» и duco — «веду»), водяные и солнечные часы, военные машины и приспособления, подъёмные краны и винтовые прессы. И хотя Витрувий был не творцом, а лишь знатоком и ценителем новой техники, конкретно благодаря ему мы знаем о конструкции многих античных устройств. Это дозволяет учёным восстановить их начальный вид по уцелевшим деталям. А именно, Витрувий первым описал такое замечательное новшество, как водяная мельница. Выдумали ее в I в. до н.э. В основе механизма — два изобретения александрийских инженеров: водяное колесо (в мельнице оно не поднимает воду, а, напротив, движется благодаря ее течению) и передаточный механизм, состоящий из двух зубчатых колёс (с его помощью вращение колеса передавалось на ось с насаженным на неё мельничным камнем). Заменив человека в изнурительной операции помола зерна, мельница сохранила ему больше времени и сил, чем, возможно, неважно какая иная машина древности. Обширное распространение водяные мельницы получили позднее, уже в эпоху Римской империи, в особенности в северных провинциях, где текли полноводные реки. К примеру, около города Арелата в Галлии (современный Арль во Франции) работал превосходный «мукомольный комплекс». Вода по акведуку поступала в большой резервуар и отсюда под углом 30° стекала вниз по каналу, отделанному камнем. Вдоль канала была построена система из восьми скрытых мельниц. В отличие от Средневековья в античности мельница использовалась лишь для помола зерна. Хотя и есть одно свидетельство, что с её помощью двигалась пила, режущая камень. Римский поэт Авзоний пишет о 2-ух притоках реки Мозель: 1-ый тем знаменит что в нём наилучшая рыба, Тем отличен второй, что ворочает массивным напором Жерновы мельниц и в мрамор врезает свистящие пилы, С 2-ух берегов оглашая русло немолкнущим шумом. Поскольку до сих пор не установлено, существовал ли на самом деле механизм, преобразующий вращательное движение в прямолинейное (а без него механическую пилу не сделать), это свидетельство почти всеми ставится под колебание.

 

Часы — устройство, отсчитывающий время в течение суток. Так определяют этот механизм толковые словари. Часы так привычны, что даже самые современные модели мало нас восхищают. Меж тем у часов не только древнейшая, но и совсем любознательная история. Достоверно понятно, что самые первые указатели времени возникли в середине III тысячелетия до н.э. Это были солнечные часы, представлявшие собой обычный стержень (или пластинку), тень от которого в солнечный день падала на горизонтальный циферблат; самая маленькая тень демонстрировала полдень. Примечательно, что использовалось такое устройство и для определения времени, и для нахождения географической широты места (в последнем случае оно именовалось гно'мон). Солнечные часы дожили до наших дней. Сейчас их можно узреть на многих старенькых зданиях. Солнечные часы имеют серьёзный недочет — ночью и в пасмурный день они бесполезны. Потому придумали (в III тысячелетии до н.э.) водяные часы: вода по капле поступала в сосуд со шкалой, проградуированной в единицах времени. Часы окрестили клепсидра (в переводе с греческого «воровка воды»). Они существовали совсем долго — вплоть до середины XIX в. Затем возникли часы песочные и «огневые» — свечки и масляные лампы с делениями. Подлинную революцию в истории приборов для определения времени сделали механические часы. 1-ое упоминание о их относится к концу VI в. С той поры люди утратили интерес ко всем иным схожим устройствам и занялись улучшением новинки. Конструкция первых механических часов была простой. Гири на верёвке, намотанной на горизонтальный вал, опускались и через систему зубчатых колёс двигали стрелки. Поначалу механические часы устанавливали только на самых высоких зданиях, потому-то такие часы и получили заглавие башенных. В Рф они в первый раз появились в Столичном Кремле (1404 г.). Их механизм, работы монаха Лазаря Сербина, приводили в действие гири. В 1510 г. германский механик П. Генлайн приспособил к часовому механизму пружину в виде стальной спирали и сделал 1-ые карманные часы. Однако поскольку туго закрученная пружина действует на механизм с большей силой, чем раскрутившаяся, появилась потребность в устройстве, подающем энергию умеренно. И тогда изобрели колебательную систему — маятник в стенных и напольных часах и балансир (крутильный маятник) в настольных и карманных. Маятник владеет важным свойством: период его колебаний (либо вращений) не меняется. Если энергия пружины или гири будет постоянно поддерживать незатухающие колебания маятника, а механизм — считать их, то часы должны демонстрировать время очень точно. Маятник оснастили спусковым механизмом. Самый старенькый спусковой механизм — шпиндельный. Появился он в XIV в. и существовал до конца XIX в. Устройство, игравшее роль маятника, имело форму коромысла с подвижными регулировочными грузами. Оно было насажено на вал (шпиндель) с 2-мя палетами (пластинами) на концах. Палеты поочерёдно входили меж зубцами спускового колеса, которое раскручивала опускающаяся гиря. Вращаясь, колесо зубом надавливало на верхнюю палету и поворачивало на пол-оборота шпиндель. В этот момент нижняя палета застревала меж 2-мя зубцами и притормаживала колесо. Затем цикл повторялся. Шагом вперёд стал анкерный механизм, основная часть которого — анкер (от нем. Anker — «якорь») — вправду припоминает корабельный якорь. Анкер служит связывающим звеном между маятником либо балансиром и спусковым колесом. В 1675 г. нидерландский учёный X. Гюйгенс предложил применять в качестве регулятора колебаний крутильный маятник — балансир со спиралью. Система Гюйгенса до сих пор применяется в наручных и настольных механических часах. Балансиром служит массивное колечко, к которому крепится узкая спиральная пружинка (волосок). Поворачиваясь, балансир качает анкер. Палеты анкера из синтетического рубина поочерёдно входят меж зубьями спускового колеса. За один период качания балансира колесо поворачивается на несколько градусов — ширину одного зуба. При всем этом оно подталкивает скобу анкера, и тот, поворачиваясь, подкручивает балансир. Минутной и секундной стрелками часы оснастили только в середине XVII в. И тут стали заметны значимые погрешности: часы то немного торопились, то отставали. Оказалось, что причина тому — материал, из которого сделан маятник (спираль). Расширяясь или сокращаясь при нагревании либо охлаждении, маятник колебался с разной частотой, из-за чего появлялись ошибки в отсчёте времени. Пришлось изобретать особый материал, устойчивый к температурным перепадам, — инвар. В итоге погрешность хода механических наручных часов даже при резкой смене температуры не превосходит за день и полсекунды. 1-ые попытки внедрения электрических устройств в часах относятся к 30—40-м гг. XIX в., Но определять время помощью электроэнергии начали только столетие спустя. Поначалу появились достаточно огромные электромеханические часы, в которых электрический ток через контакты, управляемые маятником либо балансиром, двигал стрелки. И только когда научились делать компактные батарейки, стали выпускать электрические наручные часы. Они имели балансир, их электрическую цепь замыкали механическими контактами. Потом перешли к изготовлению часов на полупроводниковых и интегральных схемах. Возникли также электронно-механические часы с кварцевыми осцилляторами в качестве колебательных систем. В них электрические импульсы спускового регулятора управляют работой маленького электродвигателя. Эти часы различаются высокой точностью хода — погрешность не превосходит 2 с в день, в то время как у электрических с балансиром она достигала 15 с. Наконец, были сделаны электронные часы — с электронной схемой и цифровым индикатором на жидких кристаллах или светодиодах. В сущности, это маленькие спец электронно-вычислительные устройства. Помимо генератора в их входят делители, формирователи, умножители, усилители электрических колебаний и остальные элементы электронной техники. Для большей стабильности работы генератор оснащается кварцевым резонатором, что значительно увеличивает точность хода. В таком случае генератор называют кварцевым, а часы — электронными кварцевыми. Поразительна компактность их электронного механизма — он может уместиться на пластинке размером 0,5x0,5 см и шириной 0,1 мм. Необыкновенную группу составляют астрономические часы, используемые при наблюдениях за небесными светилами и для хранения времени; их суточная погрешность составляет 10" с. Так как наручные часы огромную часть суток соприкасаются с телом человека, их стали использовать для контроля за состоянием здоровья «владельца». У неких марок часов имеется тонометр (от греч. «то'нос» — «напряжение» и «ме'трон» — «мера»), который в любой момент может показать величину кровяного давления и частоту пульса, высветив данные на мини-дисплее.



Свет, сплав и алмаз. Человек и машинка. За что отвечает инженер?. Фотоэлектронные приборы.

На главную  История 





0.0107
 
Яндекс.Метрика