• بصلح
• بصلح 
• تصميم داخلي
• حول كل شيء
• حول السباكة

متى ظهرت ساعة الجيب الأولى؟ الساعات الميكانيكية. تاريخ الساعات

11/01/2017 الساعة 23:25

يوضح تاريخ أصل الساعات الميكانيكية بوضوح بداية تطور الأجهزة التقنية المعقدة. عندما تم اختراع الساعة، ظلت اختراعًا تقنيًا كبيرًا لعدة قرون. وحتى يومنا هذا، لا يستطيع المؤرخون الاتفاق على من هو أول من اخترع الساعات الميكانيكية بناءً على حقائق تاريخية.

تاريخ الساعات

حتى قبل الاكتشاف الثوري - تطوير الساعات الميكانيكية، كان أول وأبسط جهاز لقياس الوقت هو الساعة الشمسية. منذ أكثر من 3.5 ألف عام، واستنادًا إلى الارتباط بين حركة الشمس وطول ظل الأجسام وموضعه، كانت الساعات الشمسية هي الأداة الأكثر استخدامًا لتحديد الوقت. كما ظهرت في التاريخ إشارات لاحقة إلى الساعات المائية، والتي حاولوا من خلالها تغطية أوجه القصور والأخطاء في الاختراع الشمسي.

في وقت لاحق قليلا من التاريخ، ظهرت إشارات إلى ساعات النار أو الشموع. تتكون طريقة القياس هذه من شموع رفيعة يصل طولها إلى متر، مع مقياس زمني مطبق على كامل طولها. في بعض الأحيان، بالإضافة إلى جوانب الشمعة، تم ربط قضبان معدنية، وعندما يحترق الشمع، سقطت السحابات الجانبية، مما أدى إلى ضربات مميزة على الوعاء المعدني للشمعدان - وهذا يعني إشارة صوتيةفترة زمنية معينة. بالإضافة إلى ذلك، لم تساعد الشموع في معرفة الوقت فحسب، بل ساعدت أيضًا في إضاءة الغرف ليلاً.
الاختراع التالي، وليس غير المهم قبل الأدوات الميكانيكية، هو الساعة الرملية، التي جعلت من الممكن قياس فترات زمنية قصيرة فقط، لا تزيد عن نصف ساعة. ولكن، مثل أداة النار، لم تتمكن الساعة الرملية من تحقيق دقة النظارات الشمسية.
وخطوة بخطوة، ومع كل أداة، طور الناس فكرة أوضح عن الوقت، واستمر البحث عن طريقة مثالية لقياسه بشكل مستمر. أصبح اختراع أول ساعة عجلة جهازًا ثوريًا جديدًا وفريدًا من نوعه، ومنذ لحظة ظهوره بدأ عصر قياس الوقت.

إنشاء أول ساعة ميكانيكية

هذه هي الساعة التي يتم من خلالها قياس الوقت من خلال التذبذبات الميكانيكية للبندول أو النظام الحلزوني المتوازن. للأسف، التاريخ المحددولا تزال أسماء الأساتذة الذين اخترعوا أول ساعة ميكانيكية في التاريخ مجهولة. وكل ما تبقى هو الاتصال حقائق تاريخيةمما يدل على مراحل إنشاء الجهاز الثوري.

قرر المؤرخون أن الساعات الميكانيكية بدأ استخدامها في أوروبا في مطلع القرنين الثالث عشر والرابع عشر.
ينبغي تسمية ساعة عجلة البرج بالممثل الأول للجيل الميكانيكي لقياس الوقت. كان جوهر العمل بسيطًا - تتكون آلية المحرك الفردي من عدة أجزاء: محور خشبي أملس وحجر، تم ربطه بحبل بالعمود، وبالتالي تشغيل وظيفة الوزن. وتحت تأثير جاذبية الحجر، انفك الحبل تدريجيًا وساهم في دوران المحور، مما أدى إلى تحديد مرور الوقت. كانت الصعوبة الرئيسية لمثل هذه الآلية هي الوزن الهائل، فضلا عن ضخامة العناصر (كان ارتفاع البرج لا يقل عن 10 أمتار، وبلغ وزن الوزن 200 كجم)، الأمر الذي أدى إلى عواقب في شكل أخطاء كبيرة في مؤشرات الوقت. ونتيجة لذلك، توصلوا في العصور الوسطى إلى استنتاج مفاده أن تشغيل الساعة يجب أن يعتمد ليس فقط على حركة الوزن الفردية.
تم استكمال الآلية لاحقًا بالعديد من المكونات الأخرى التي كانت قادرة على التحكم في الحركة - منظم "Bilyanets" (يمثل قاعدة معدنية موازية لسطح عجلة السقاطة) وموزع الزناد (مكون معقد في الآلية، مع يتم من خلالها التفاعل بين المخفض وآلية النقل). ولكن، على الرغم من كل الابتكارات الإضافية، ظلت آلية البرج تتطلب مراقبة مستمرة، مع بقائها جهاز قياس الوقت الأكثر دقة، حتى دون النظر إلى كل عيوبه وأخطائه الكبيرة.

من اخترع الساعات الميكانيكية

في نهاية المطاف، مع مرور الوقت، تطورت آليات ساعة البرج إلى تصميم معقدمع العديد من العناصر المتحركة تلقائيًا ونظام قتال متنوع وسهام و الحلي الزخرفية. ومنذ تلك اللحظة، أصبحت الساعة ليس مجرد اختراع عملي فحسب، بل أصبحت أيضًا موضع إعجاب - اختراع للتكنولوجيا والفن في نفس الوقت! ومن الجدير بالتأكيد تسليط الضوء على بعض منهم.
من الآليات المبكرة، مثل ساعة البرج في كنيسة وستمنستر في إنجلترا (1288)، في معبد كانتربري (1292)، في فلورنسا (1300)، لسوء الحظ، لم يتمكن أي شخص من الحفاظ على أسماء المبدعين، وبقي مجهولاً. .
في عام 1402، تم بناء ساعة برج براغ، المجهزة بأرقام متحركة تلقائيًا، والتي تعرض خلال كل رنين مجموعة معينة من الحركات، التي تجسد التاريخ. أعيد بناء الجزء الأقدم من أورلوي - الساعة الميكانيكية والميناء الفلكي - في عام 1410. تم إنتاج كل مكون من قبل صانع الساعات ميكولاس من كاداني وفقًا لتصميم عالم الفلك وعالم الرياضيات جان شيندل.

على سبيل المثال، احتاج صانع الساعات جيونيلو توريانو إلى 1800 عجلة ليصنع ساعة برجية توضح الحركة اليومية لزحل، والحركة السنوية للشمس، وحركة القمر، بالإضافة إلى اتجاه جميع الكواكب وفقًا للنظام البطلمي. الكون، ومرور الوقت خلال النهار.
تم اختراع جميع الساعات المذكورة أعلاه بشكل مستقل نسبيًا عن بعضها البعض وكانت تتمتع بدقة زمنية عالية.
نشأ أول ذكر لاختراع الساعة بمحرك زنبركي في النصف الثاني من القرن الخامس عشر. وبفضل هذا الاختراع كانت الخطوة التالية هي اكتشاف أشكال أصغر من الساعات.

ساعة الجيب الأولى

كانت الخطوة التالية في الأجهزة الثورية هي الأولى ساعة الجيب. تطور جديدظهر في عام 1510 تقريبًا بفضل ميكانيكي من مدينة نورمبرغ الألمانية - بيتر هينلاين. الميزة الأساسيةأصبح النابض الرئيسي هو الجهاز. أظهر النموذج الوقت بيد واحدة فقط، موضحًا الفترة الزمنية التقريبية. وكانت العلبة مصنوعة من النحاس المطلي بالذهب على شكل بيضاوي، مما أدى إلى تسمية "بيضة نورمبرغ". في المستقبل، سعى صانعو الساعات إلى التكرار والتحسين وفقًا للمثال والمثال الأول.

من هو مخترع أول ساعة ميكانيكية حديثة؟

إذا تحدثنا عن الساعات الحديثة، في عام 1657، استخدم المخترع الهولندي كريستيان هويجنز لأول مرة البندول كمنظم للساعة، وبالتالي تمكن من تقليل خطأ المؤشرات بشكل كبير في اختراعه. في ساعة هويجنز الأولى، لم يتجاوز الخطأ اليومي 10 ثوانٍ (للمقارنة، كان الخطأ سابقًا يتراوح بين 15 إلى 60 دقيقة). تمكنت شركة صناعة الساعات من تقديم حل - منظمات جديدة لكل من ساعات الوزن والساعات الربيعية. الآن، منذ هذه اللحظة، أصبحت الآليات أكثر تقدمًا.
وتجدر الإشارة إلى أنه خلال جميع فترات البحث الحل الأمثلوظل موضوعًا لا يمكن الاستغناء عنه من البهجة والمفاجأة والإعجاب. أذهل كل اختراع جديد بجماله وعمله كثيف العمالة والاكتشافات المضنية لتحسين الآلية. وحتى اليوم، لا يتوقف صانعو الساعات عن إسعادنا بحلول جديدة في إنتاج النماذج الميكانيكية، مع التركيز على تفرد ودقة كل جهاز من أجهزتهم.

ظهرت الساعات الميكانيكية، المشابهة في بنيتها للساعات الحديثة، في القرن الرابع عشر في أوروبا. هذه هي الساعات التي تستخدم مصدر طاقة الوزن أو الزنبرك، وتستخدم البندول أو منظم التوازن كنظام متأرجح. هناك ستة مكونات رئيسية لحركة الساعة:
1) المحرك.
2) آلية النقل مصنوعة من التروس.
3) منظم يخلق حركة موحدة.
4) موزع الزناد.
5) آلية المؤشر.
6) آلية تحريك ولف الساعة.

كانت الساعات الميكانيكية الأولى تسمى ساعات العجلة البرجية وكانت مدفوعة بوزن تنازلي. كانت آلية القيادة عبارة عن عمود خشبي أملس متصل به حبل، وهو حجر يعمل بمثابة الوزن. تحت تأثير جاذبية الوزن، بدأ الحبل في الاسترخاء وتدوير العمود. إذا كان هذا العمود متصلا من خلال عجلات وسيطة بعجلة السقاطة الرئيسية المتصلة بأسهم المؤشر، فإن هذا النظام بأكمله سيشير بطريقة أو بأخرى إلى الوقت. تتمثل مشاكل مثل هذه الآلية في الثقل الهائل والحاجة إلى سقوط الوزن في مكان ما والدوران غير المنتظم ولكن المتسارع للعمود. ولتوفير كافة الشروط اللازمة، تم بناء هياكل ضخمة لتشغيل الآلية، عادة ما تكون على شكل برج، لا يقل ارتفاعه عن 10 أمتار، ويصل وزن الثقل إلى 200 كيلوغرام بشكل طبيعي؛ كانت أجزاء الآلية ذات حجم مثير للإعجاب. في مواجهة مشكلة الدوران غير المتساوي للعمود، أدرك ميكانيكا العصور الوسطى أن حركة الساعة لا يمكن أن تعتمد فقط على حركة الحمل.

يجب استكمال الآلية بجهاز يتحكم في حركة الآلية بأكملها. هكذا ظهر جهاز يقيد دوران العجلة، كان يسمى "Bilyanets" - منظم.

كانت البيلانيت عبارة عن قضيب معدني يقع بالتوازي مع سطح عجلة السقاطة. يتم ربط شفرتين بالمحور الصفراوي بزوايا قائمة لبعضهما البعض. عندما تدور العجلة، يدفع السن المجداف حتى ينزلق ويحرر العجلة. في هذا الوقت، شفرة أخرى مع الجانب المعاكستتلاءم العجلة مع الفجوة بين الأسنان وتقييد حركتها. أثناء العمل، يتأرجح البيلانيان. في كل مرة تتأرجح فيها بشكل كامل، تحرك عجلة السقاطة سنًا واحدًا. ترتبط سرعة تأرجح البيليان بسرعة عجلة السقاطة. يتم تعليق الأوزان، التي عادة ما تكون على شكل كرات، على قضيب البيليان. ومن خلال ضبط حجم هذه الأوزان وبعدها عن المحور، يمكنك جعل عجلة السقاطة تتحرك بسرعات مختلفة. وبطبيعة الحال، فإن هذا النظام التذبذبي هو أدنى من البندول في كثير من النواحي، ولكن يمكن استخدامه في الساعات. ومع ذلك، فإن أي منظم سيتوقف إذا لم يتم الحفاظ على تذبذباته باستمرار. لكي تعمل الساعة، من الضروري أن يتدفق جزء من طاقة المحرك من العجلة الرئيسية باستمرار إلى البندول أو الخافق. يتم تنفيذ هذه المهمة في الساعة بواسطة جهاز يسمى موزع ميزان الساعة.

أنواع مختلفة من Bilyans

يعد ميزان الساعة العنصر الأكثر تعقيدًا في الساعة الميكانيكية. ومن خلاله يتم الاتصال بين المنظم وآلية النقل. فمن ناحية، ينقل الهبوط الصدمات من المحرك إلى المنظم، وهي ضرورية للحفاظ على تذبذبات المنظم. ومن ناحية أخرى، فإنه يخضع حركة آلية النقل لقوانين حركة المنظم. تعتمد الحركة الدقيقة للساعة بشكل أساسي على ميزان الساعة، الذي حيّر تصميمه المخترعين.

كانت آلية الزناد الأولى هي آلية المغزل. كان منظم السرعة في هذه الساعات هو ما يسمى بالمغزل، وهو عبارة عن كرسي هزاز بأحمال ثقيلة مثبت على محور عمودي ويتم تحريكه بالتناوب إلى اليمين أو إلى اليسار. كان للقصور الذاتي للأحمال تأثير كبح على آلية الساعة، مما أدى إلى إبطاء دوران عجلاتها. كانت دقة هذه الساعات ذات منظم المغزل منخفضة، وتجاوز الخطأ اليومي 60 دقيقة.

نظرًا لأن الساعات الأولى لم تكن تحتوي على آلية تعبئة خاصة، فقد تطلب إعداد الساعة للتشغيل الكثير من الجهد. كان من الضروري عدة مرات في اليوم رفع وزن ثقيل إلى ارتفاع كبير والتغلب على المقاومة الهائلة لجميع تروس آلية النقل. لذلك، في النصف الثاني من القرن الرابع عشر، بدأوا في ربط العجلة الرئيسية بحيث عندما تم تدوير العمود للخلف (عكس اتجاه عقارب الساعة)، ظل بلا حراك. مع مرور الوقت، أصبح تصميم الساعات الميكانيكية أكثر تعقيدًا. لقد زاد عدد عجلات آلية النقل بسبب كانت الآلية تحت حمل ثقيل وسرعان ما تآكلت، وانخفض الحمل بسرعة كبيرة وكان لا بد من رفعه عدة مرات في اليوم. بالإضافة إلى ذلك، لإنشاء نسب تروس كبيرة، كانت هناك حاجة إلى عجلات ذات قطر كبير جدًا، مما أدى إلى زيادة أبعاد الساعة. لذلك، بدأ تقديم عجلات وسيطة إضافية، وكانت مهمتها زيادة نسب التروس بسلاسة.

آليات ساعة البرج

كانت ساعة البرج عبارة عن آلية متقلبة وتتطلب إشرافًا مستمرًا (بسبب قوة الاحتكاك كانت تحتاج إلى تزييت مستمر) ومشاركة أفراد الصيانة (رفع الحمولة). رغم الخطأ الكبير في الدورة اليومية. لفترة طويلةوظلت هذه الساعات هي الأداة الأكثر دقة وانتشارًا لقياس الوقت. أصبحت آلية الساعة أكثر تعقيدا، وبدأت الأجهزة الأخرى مرتبطة بالساعة، وأداء وظائف مختلفة. وفي نهاية المطاف، تطورت ساعة البرج إلى جهاز معقد به العديد من العقارب، والأشكال المتحركة الأوتوماتيكية، ونظام الضرب المتنوع، والزخارف الرائعة. وكانت هذه روائع الفن والتكنولوجيا في نفس الوقت.

على سبيل المثال، تم تجهيز ساعة برج براغ، التي تم بناؤها عام 1402، بمجسمات متحركة أوتوماتيكية تؤدي عرضًا مسرحيًا حقيقيًا خلال المعركة. فوق القرص، قبل المعركة، انفتحت نافذتان خرج منهما 12 رسولاً. ووقف تمثال الموت الجانب الأيمنالاتصال الهاتفي وعند كل ضربة للساعة كانت تدير جديلةها، وأومأ الشخص الذي يقف بجانبه برأسه، مؤكدا على الحتمية القاتلة والساعة الرملية التي تذكرنا بنهاية الحياة. بواسطة الجهه اليسرىكان هناك شخصيتان أخريان على الاتصال الهاتفي، أحدهما يصور رجلاً يحمل محفظة في يديه، ويقوم كل ساعة بجلجل العملات المعدنية الملقاة هناك، مما يدل على أن الوقت هو المال. وتصور شخصية أخرى مسافرًا وهو يضرب الأرض بعصاه بشكل إيقاعي، مما يدل على غرور الحياة. وبعد دق الساعة ظهر تمثال ديك وصاح ثلاث مرات. ظهر المسيح أخيرًا عند النافذة وبارك جميع المتفرجين الواقفين في الأسفل.

مثال آخر على ساعة البرج هو بناء السيد جيونيلو توريانو، الذي تطلب 1800 عجلة لإنشاء ساعة برجية. استنسخت هذه الساعة الحركة اليومية لزحل وساعات النهار والحركة السنوية للشمس وحركة القمر وكذلك جميع الكواكب وفقا للنظام البطلمي للكون. لإنشاء مثل هذه الآلات، كانت هناك حاجة إلى أجهزة برمجية خاصة يتم تشغيلها بواسطة قرص كبير يتم التحكم فيه بواسطة آلية الساعة. تحتوي جميع الأجزاء المتحركة من الأشكال على رافعات ترتفع وتنخفض تحت تأثير دوران الدائرة، عندما تسقط الرافعات في قواطع وأسنان خاصة للقرص الدوار. كما أن لساعة البرج آلية ضرب منفصلة، ​​تُدار بوزنها الخاص، والعديد من الساعات تدق الظهر، ومنتصف الليل، والساعة، وربع الساعة بطرق مختلفة.

بعد الساعات ذات العجلات، ظهرت ساعات ربيعية أكثر تقدمًا. يعود أول ذكر لصناعة الساعات بمحرك زنبركي إلى النصف الثاني من القرن الخامس عشر. مهدت صناعة الساعات ذات المحركات الزنبركية الطريق لإنشاء ساعات مصغرة. كان مصدر الطاقة الدافعة في الساعة الربيعية هو زنبرك الجرح الذي تم لفه ومحاولة الاسترخاء. كان عبارة عن شريط فولاذي مرن ومقوى يلتف حول عمود داخل الأسطوانة. تم ربط الطرف الخارجي للزنبرك بخطاف في جدار الأسطوانة، وتم توصيل الطرف الداخلي بعمود الأسطوانة. سعى الزنبرك إلى الفتح وتسبب في دوران الأسطوانة وعجلة التروس المرتبطة به. تقوم عجلة التروس بدورها بنقل هذه الحركة إلى نظام عجلات التروس حتى المنظم. واجه الحرفيون عددًا من المهام الفنية المعقدة. يتعلق الأمر الرئيسي بتشغيل المحرك نفسه. منذ ل الخطوة الصحيحةساعات، يجب أن يعمل الزنبرك على آلية العجلة بنفس القوة لفترة طويلة. لماذا تحتاج إلى جعلها تتكشف بالتساوي وببطء؟

أعطى اختراع الإمساك زخما لإنشاء ساعات الربيع. لقد كان مزلاجًا صغيرًا تم وضعه في أسنان العجلات وسمح للزنبرك بالاسترخاء فقط بحيث يدور جسمه بالكامل ومعه عجلات آلية الساعة.

منذ الربيع لديه قوة مرنة غير متساوية مراحل مختلفةبعد نشرها، اضطر صانعو الساعات الأوائل إلى اللجوء إلى حيل مختلفة لجعل حركتها أكثر اتساقًا. وفي وقت لاحق، عندما تعلموا كيفية صنع الفولاذ عالي الجودة لنوابض الساعات، لم تعد هناك حاجة إليها. في الساعات الحديثة غير المكلفة، يتم ببساطة صنع الزنبرك لفترة كافية، ومصمم لحوالي 30-36 ساعة من التشغيل، ولكن يوصى بلف الساعة مرة واحدة يوميًا في نفس الوقت. جهاز خاص يمنع الزنبرك من الانهيار الكامل أثناء المصنع. ونتيجة لذلك، يتم استخدام ضربة الزنبرك فقط في الجزء الأوسط، عندما تكون قوتها المرنة أكثر تجانسًا.

كانت الخطوة التالية نحو تحسين الساعات الميكانيكية هي اكتشاف قوانين تذبذب البندول التي وضعها غاليليو. يتكون إنشاء ساعة البندول من توصيل البندول بجهاز للحفاظ على تذبذباته وحسابها. في الواقع، ساعة البندول هي ساعة ربيعية محسنة.

في نهاية حياته، بدأ جاليليو في تصميم مثل هذه الساعة، لكن التطوير لم يذهب أبعد من ذلك. وبعد وفاة العالم العظيم، ابتكر ابنه أول ساعات البندول. تم الاحتفاظ بهيكل هذه الساعات بسرية تامة، لذلك لم يكن لها أي تأثير على تطور التكنولوجيا.

بشكل مستقل عن غاليليو، قام هيغنز بتجميع ساعة ميكانيكية ببندول في عام 1657.

عند استبدال الذراع المتأرجح بالبندول، واجه المصممون الأوائل مشكلة. كان يتألف من حقيقة أن البندول يخلق تذبذبات متزامنة بسعة صغيرة فقط، بينما يتطلب ميزان المغزل تأرجحًا كبيرًا. في ساعة هيغنز الأولى، وصل تأرجح البندول إلى 40-50 درجة، مما ينتهك دقة الحركة. للتعويض عن هذا النقص، كان على Huygens إظهار البراعة وإنشاء بندول خاص، والذي، أثناء التأرجح، غير طوله وتأرجح على طول منحنى دائري. كانت ساعة هيغنز تتمتع بدقة أكبر بما لا يقاس من الساعة ذات النير. لم يتجاوز خطأهم اليومي 10 ثوانٍ (في الساعات ذات منظم الروك، تراوح الخطأ من 15 إلى 60 دقيقة). اخترع Huygens منظمات جديدة لكل من ساعات الربيع والوزن. أصبحت الآلية أكثر مثالية عندما تم استخدام البندول كمنظم.

في عام 1676، اخترع كليمنت، وهو صانع ساعات إنجليزي، ميزان مرساة، والذي كان مثاليًا للساعات البندولية ذات سعة التذبذب الصغيرة. يتكون تصميم الهبوط هذا من محور بندول تم تركيب مرساة عليه بمنصات نقالة. تتأرجح المنصات مع البندول، وتم دمجها بالتناوب في عجلة التشغيل، مما يؤدي إلى إخضاع دورانها لفترة تذبذب البندول. تمكنت العجلة من تدوير سن واحد مع كل اهتزاز. سمحت آلية الزناد هذه للبندول بتلقي صدمات دورية منعته من التوقف. حدث الدفع عندما اصطدمت العجلة الجارية، المتحررة من أحد أسنان عضو الإنتاج، بقوة معينة بسن آخر. تم نقل هذه الدفعة من المرساة إلى البندول.

أحدث اختراع منظم البندول Huygens ثورة في تكنولوجيا صناعة الساعات. بذل Huygens الكثير من الجهد لتحسين ساعات الجيب ذات النوابض. وكانت المشكلة الرئيسية في منظم المغزل، حيث كانوا في حالة حركة مستمرة، ويهتزون ويتأرجحون. كل هذه التقلبات كانت التأثير السلبيللدقة. في القرن السادس عشر، بدأ صانعو الساعات في استبدال الذراع المتأرجحة ذات الكتفين بحذافة مستديرة. أدى هذا الاستبدال إلى تحسين أداء الساعة بشكل كبير، لكنه ظل غير مرضٍ.

حدث تحسن مهم في المنظم في عام 1674، عندما قام هيغنز بربط زنبرك حلزوني - شعرة - إلى دولاب الموازنة.

الآن، عندما انحرفت العجلة عن الوضع المحايد، أثر عليها الشعر وحاول إعادتها إلى مكانها. ومع ذلك، انزلقت العجلة الضخمة عبر نقطة التوازن ودارت في الاتجاه الآخر حتى أعادتها شعرة مرة أخرى. هذه هي الطريقة التي تم بها إنشاء أول منظم أو موازن للميزان، وكانت خصائصه مشابهة لخصائص البندول. بعد أن خرجت عجلة التوازن عن حالة التوازن، بدأت في القيام بحركات تذبذبية حول محورها. يتمتع الموازن بفترة تذبذب ثابتة، ولكن يمكنه العمل في أي وضع، وهو أمر مهم جدًا بالنسبة لساعات الجيب والمعصم. أنتج تحسين هويجنز نفس الثورة بين الساعات الربيعية مثل إدخال البندول في ساعات الحائط الثابتة.

قام الإنجليزي روبرت هوك، بشكل مستقل عن الهولندي كريستيان هويجنز، بتطوير آلية تذبذبية تعتمد على تذبذبات الجسم المحمّل بنابض - آلية التوازن. تُستخدم آلية التوازن، كقاعدة عامة، في الساعات المحمولة، حيث يمكن استخدامها في أوضاع مختلفة، وهو ما لا يمكن قوله عن آلية البندول، التي تستخدم في ساعات الحائط والجدة، حيث أن عدم الحركة مهم لها.

آلية التوازن تشمل:
عجلة التوازن؛
حلزوني؛
شوكة؛
ميزان الحرارة - ذراع ضبط الدقة؛
سقاطة.
لتنظيم دقة السكتة الدماغية، يتم استخدام مقياس الحرارة - رافعة تزيل جزءا من دوامة من العمل. العجلة والدوامة مصنوعة من سبائك ذات معامل تمدد حراري منخفض بسبب الحساسية لتقلبات درجات الحرارة. ومن الممكن أيضًا صنع عجلة من معدنين مختلفين بحيث تنحني عند تسخينها (توازن ثنائي المعدن). ولزيادة دقة الحركة، تم تجهيز الميزان بمسامير؛ فهي تسمح لك بموازنة العجلة بدقة. أدى ظهور الآلات الأوتوماتيكية الدقيقة إلى تحرير صانعي الساعات من التوازن؛ وأصبحت البراغي الموجودة في الميزانية العمومية عنصرًا زخرفيًا بحتًا.

يتطلب اختراع منظم جديد تصميمًا جديدًا لميزان الساعة. على مدى العقود التالية، تطور صانعو الساعات المختلفون متغيرات مختلفةأجهزة الزناد. في عام 1695، اخترع توماس تومبيون أبسط ميزان أسطواني. تم تجهيز عجلة الهروب Tompion بـ 15 سنًا ذات شكل خاص "على الأرجل". كانت الأسطوانة نفسها عبارة عن أنبوب مجوف، وكانت الأطراف العلوية والسفلية معبأة بإحكام بسدادتين. تم ربط موازن ذو شعر بالسدادة السفلية. عندما يتأرجح الموازن في الاتجاه المقابل، تدور الأسطوانة أيضًا. كان هناك قطع على الاسطوانة بزاوية 150 درجة، ويمر على مستوى أسنان عجلة الهروب. عندما تحركت العجلة، دخلت أسنانها بالتناوب في فتحة الأسطوانة الواحدة تلو الأخرى. بفضل هذا، تم نقل الحركة المتزامنة للأسطوانة إلى عجلة الهروب ومن خلالها إلى الآلية بأكملها، وتلقى الموازن نبضات تدعمها.

ومع تطور العلم، أصبحت آلية الساعة أكثر تعقيدا، وازدادت دقة الحركة. وهكذا، في بداية القرن الثامن عشر، تم استخدام محامل الياقوت والياقوت لأول مرة لعجلة التوازن والتروس، مما أدى إلى تحسين الدقة واحتياطي الطاقة وتقليل الاحتكاك. تدريجيًا، تم استكمال ساعات الجيب بأجهزة أكثر تعقيدًا، وكانت بعض العينات تحتوي على تقويم دائم، ولف أوتوماتيكي، وساعة توقيت مستقلة، ومقياس حرارة، ومؤشر احتياطي الطاقة، ومكرر الدقائق، وأصبح تشغيل الآلية ممكنًا بفضل غطاء خلفي مصنوع من الكريستال الصخري.

لا يزال اختراع التوربيون عام 1801 على يد أبراهام لويس بريجيت يعتبر أعظم إنجاز في صناعة الساعات. تمكن بريجيت من حل واحدة من أكثر المشاكل مشاكل كبيرةآليات الساعة في عصره، وجد طريقة للتغلب على الجاذبية وأخطاء الحركة المرتبطة بها. التوربيون هو جهاز ميكانيكي تم تصميمه لتحسين دقة حركة الساعة من خلال تعويض تأثير الجاذبية على شوكة المرساة وتوزيع التشحيم بشكل موحد على الأسطح الاحتكاكية للآلية عند التغيير الرأسي والداخلي. المواقف الأفقيةآلية.

يعد التوربيون أحد أكثر الحركات إثارة للإعجاب في الساعات الحديثة. لا يمكن إنتاج مثل هذه الآلية إلا على يد حرفيين ماهرين، كما أن قدرة الشركة على إنتاج توربيون هي علامة على انتمائها إلى نخبة الساعات.

لطالما كانت الساعات الميكانيكية موضع إعجاب ومفاجأة؛ فقد انبهرت بجمال تنفيذها وصعوبة الآلية. كما أنهم يسعدون دائمًا أصحابهم بالوظائف الفريدة والتصميم الأصلي. لا تزال الساعات الميكانيكية مصدرًا للهيبة والفخر اليوم؛ فهي يمكنها التأكيد على المكانة وإظهار الوقت المحدد دائمًا.

في البداية كانا شمسًا وماء، ثم أصبحا نارًا ورمالًا، وأخيراً ظهرا في شكل ميكانيكي. ولكن، مهما كانت تفسيراتها، فقد ظلت دائما على ما هي عليه اليوم - مصادر الوقت.

تدور قصتنا اليوم حول آلية، تم اختراعها في العصور القديمة، ولا تزال مساعدًا مخلصًا للإنسان اليوم - ساعات.

قطرة قطرة

أولاً أبسط جهازلقياس الوقت - الساعة الشمسية - اخترعها البابليون منذ حوالي 3.5 ألف سنة. تم تثبيت قضيب صغير (جنومون) على حجر مسطح (كادران)، منحوت بخطوط - قرص، وكان ظل العقرب بمثابة عقرب الساعات. ولكن بما أن هذه الساعات "تعمل" فقط أثناء النهار، فقد تم استبدالها بالساعة المائية في الليل - وهذا ما أطلق عليه اليونانيون الساعة المائية.

واخترع الساعة المائية حوالي عام 150 قبل الميلاد. المخترع الميكانيكي اليوناني القديم ستيسيبيوس من الإسكندرية. معدن أو طين، وبعد ذلك وعاء زجاجي مملوء بالماء. تدفقت المياه ببطء، قطرة بعد قطرة، وانخفض مستواها، وكانت الأقسام الموجودة على السفينة تشير إلى الوقت. بالمناسبة، أول منبه على وجه الأرض كان أيضًا منبهًا مائيًا، وكان أيضًا جرسًا للمدرسة. ويعتبر المخترع الفيلسوف اليوناني القديمأفلاطون. يعمل الجهاز على استدعاء الطلاب إلى الفصول الدراسية ويتكون من سفينتين. تم سكب الماء في الجزء العلوي، ومن هناك تم سكبه تدريجيا في الجزء السفلي، مما أدى إلى إزاحة الهواء منه. اندفع الهواء عبر الأنبوب إلى الفلوت، وبدأ يصدر صوتًا.

ولم تكن أقل شيوعًا في أوروبا والصين ما يسمى بساعات "النار". ظهرت الساعات "النار" الأولى في بداية القرن الثالث عشر. هذه جدا ساعة بسيطةعلى شكل شمعة رفيعة وطويلة بمقياس مطبوع على طولها، أظهروا الوقت بشكل مُرضٍ نسبيًا، وفي الليل قاموا أيضًا بإضاءة المنزل.

وكان طول الشموع المستخدمة لهذا الغرض حوالي المتر. وعادة ما كانت دبابيس معدنية تعلق على جوانب الشمعة، فتسقط مع احتراق الشمع وذوبانه، وكان تأثيرها على الكوب المعدني للشمعدان بمثابة نوع من الإشارة الصوتية للوقت.

لقرون زيت نباتيلا يتم تقديمه للطعام فحسب، بل أيضًا كآلية للساعة. قائم على بناءً على الاعتماد التجريبي لارتفاع مستوى الزيت على مدة حرق الفتيل، نشأت ساعات مصابيح الزيت. كقاعدة عامة، كانت هذه مصابيح بسيطة مع موقد فتيل مفتوح ودورق زجاجي للزيت، ومجهز بمقياس ساعة. تم تحديد الوقت في مثل هذه الساعة عند احتراق الزيت في القارورة.

ظهرت الساعة الرملية الأولى مؤخرًا نسبيًا - منذ ألف عام فقط. وعلى الرغم من أن أنواع مختلفة من مؤشرات الوقت الحبيبية معروفة منذ فترة طويلة، إلا أن التطوير السليم لمهارات نفخ الزجاج هو الذي سمح بإنشاء جهاز دقيق نسبيًا. ولكن بمساعدة الساعة الرمليةويمكن قياس فترات زمنية قصيرة فقط، لا تزيد عادة عن نصف ساعة. وبالتالي، فإن أفضل الساعات في تلك الفترة يمكن أن توفر دقة زمنية تبلغ ± 15-20 دقيقة يوميًا.

بدون دقائق

وقت ومكان ظهور الساعات الميكانيكية الأولى غير معروف على وجه اليقين. ومع ذلك، لا تزال هناك بعض الافتراضات حول هذه المسألة. وتعتبر أقدم التقارير عنها، وإن لم تكن موثقة، مراجع يعود تاريخها إلى القرن العاشر. يعود اختراع الساعات الميكانيكية إلى البابا سيلفستر الثاني (950 - 1003 م). من المعروف أن هربرت كان مهتمًا جدًا بالساعات طوال حياته، وفي عام 996 قام بتجميع أول ساعة برجية على الإطلاق لمدينة ماغدبورغ. وبما أن هذه الساعة لم تنجو، يبقى السؤال مفتوحا حتى يومنا هذا: ما هو مبدأ التشغيل الذي كانت تستخدمه؟
لكن الحقيقة التالية معروفة حقًا. في أي ساعة يجب أن يكون هناك شيء يحدد حدًا أدنى ثابتًا للفاصل الزمني، ويحدد إيقاع اللحظات المحسوبة. واحدة من أولى هذه الآليات ذات البيلانيتس (ذراع متأرجحة تتأرجح ذهابًا وإيابًا) تم اقتراحها في مكان ما حوالي عام 1300. وكانت ميزتها المهمة هي سهولة ضبط السرعة عن طريق تحريك الأوزان على كرسي هزاز دوار. على أقراص تلك الفترة لم يكن هناك سوى عقرب واحد - عقرب الساعات، وكانت هذه الساعات أيضًا تدق جرسًا كل ساعة ( كلمة انجليزية"الساعة" - "الساعة" تأتي من الكلمة اللاتينية "clocca" - "الجرس"). تدريجيًا، اكتسبت جميع المدن والكنائس تقريبًا ساعات تحافظ على الوقت بالتساوي ليلًا ونهارًا. تمت معايرتها بشكل طبيعي وفقًا للشمس، مما يجعلها متوافقة مع مسارها.

لسوء الحظ، كانت ساعات العجلات الميكانيكية تعمل بشكل صحيح فقط على الأرض - وهذا هو العصر العظيم الاكتشافات الجغرافيةانتقل إلى صوت أجراس السفن التي تتدفق تدريجياً من الرمال، على الرغم من أن البحارة هم الذين يحتاجون إلى ساعات دقيقة وموثوقة أكثر من أي شيء آخر.

الأسنان بالأسنان

في عام 1657، صنع العالم الهولندي كريستيان هويجنز ساعة ميكانيكية ببندول. وأصبح هذا هو المعلم التالي في صناعة الساعات. في آليته، مر البندول بين أسنان الشوكة، مما سمح لعتاد خاص بتدوير سن واحد بالضبط لكل نصف تأرجح. زادت دقة الساعات عدة مرات، ولكن لا يزال من المستحيل نقل مثل هذه الساعات.

في عام 1670، كان هناك تحسن جذري في آلية ميزان الساعة للساعات الميكانيكية - تم اختراع ما يسمى بميزان المرساة، مما جعل من الممكن استخدام البندول الثاني الطويل. وبعد التعديل الدقيق لخط عرض الموقع ودرجة حرارة الغرفة، أصبحت هذه الساعة غير دقيقة بمقدار ثوانٍ قليلة فقط في الأسبوع.

تم صنع أول ساعة بحرية في عام 1735 على يد نجار يوركشاير جون هاريسون. كانت دقتها ± 5 ثوانٍ يوميًا، وكانت بالفعل مناسبة تمامًا للسفر البحري. ومع ذلك، ظل المخترع غير راضٍ عن أول كرونومتر له، وعمل لمدة ثلاثة عقود تقريبًا قبل أن يبدأ الاختبار الشامل لنموذج محسن في عام 1761، والذي يستغرق أقل من ثانية في اليوم. حصل هاريسون على الجزء الأول من الجائزة في عام 1764، بعد المحاكمة البحرية الطويلة الثالثة والمحن الكتابية التي لا تقل طولًا.

حصل المخترع على مكافأته الكاملة فقط في عام 1773. تم اختبار الساعة من قبل الكابتن الشهير جيمس كوك، الذي كان سعيدًا جدًا بهذا الاختراع الاستثنائي. حتى أنه أشاد في سجل السفينة بفكرة هاريسون: "الصديق المخلص، الساعة، دليلنا، الذي لا يفشل أبدًا".

وفي الوقت نفسه، أصبحت الساعات البندولية الميكانيكية من الأدوات المنزلية. في البداية، تم تصنيع ساعات الحائط وساعات الطاولة فقط، ثم بدأ تصنيع الساعات الأرضية لاحقًا. بعد وقت قصير من اختراع الزنبرك المسطح، الذي حل محل البندول، قام السيد بيتر هاينلاين من مدينة نورمبرغ الألمانية بصنع أول ساعة يمكن ارتداؤها. فيلقهم الذي كان يضم واحدًا فقط في اتجاه عقارب الساعةوكان مصنوعاً من النحاس المطلي بالذهب، وكان على شكل بيضة. كان قطر "بيض نورمبرغ" الأول 100-125 ملم، وسمكه 75 ملم، وكان يُلبس في اليد أو حول الرقبة. وبعد ذلك بكثير، تمت تغطية ميناء ساعات الجيب بالزجاج. أصبح النهج المتبع في تصميمها أكثر تعقيدًا. بدأ صنع العلب على شكل حيوانات وأشياء حقيقية أخرى، وتم استخدام المينا لتزيين الميناء.

في الستينيات من القرن الثامن عشر، واصل السويسري أبراهام لويس بريجيت أبحاثه في مجال الساعات القابلة للارتداء. لقد جعلها أكثر إحكاما وفي عام 1775 افتتح متجر الساعات الخاص به في باريس. ومع ذلك، فإن "البريجيت" (كما أطلق الفرنسيون على هذه الساعات) كانت في متناول الأثرياء فقط، بينما كان الناس العاديون راضين بالأجهزة الثابتة. مر الوقت وبدأ بريجيت يفكر في تحسين ساعاته. وفي عام 1790، أنتج أول ساعة مقاومة للصدمات، وفي عام 1783، تم إصدار أول ساعة متعددة الوظائف له، وهي "الملكة ماري أنطوانيت". كانت الساعة تحتوي على آلية تعبئة ذاتية، ومكرر دقائق، وتقويم دائم، وساعة توقيت مستقلة، و"معادلة الوقت"، ومقياس حرارة، ومؤشر احتياطي الطاقة. الغطاء الخلفي، المصنوع من الكريستال الصخري، جعل من الممكن رؤية الآلية وهي تعمل. لكن المخترع الذي لا يمكن كبته لم يتوقف عند هذا الحد. وفي عام 1799 صنع ساعة "تاكت" التي أصبحت تعرف باسم "ساعة المكفوفين". يمكن لمالكها معرفة الوقت عن طريق لمس القرص المفتوح، ولن تنقطع الساعة بسبب هذا.

الطلاء الكهربائي مقابل الميكانيكا

لكن اختراعات بريجيت كانت لا تزال في متناول شرائح النخبة من المجتمع فقط، وكان على المخترعين الآخرين حل مشكلة الإنتاج الضخم للساعات. في أوائل التاسع عشرفي القرن الذي تزامن مع التطور السريع للتقدم التكنولوجي، واجهت الخدمات البريدية مشكلة تخزين الوقت، ومحاولة ضمان حركة عربات البريد في الموعد المحدد. ونتيجة لذلك، حصلوا على اختراع جديد للعلماء - ما يسمى بالساعات "المحمولة"، والتي كان مبدأ تشغيلها مشابها لآلية "بريجيت". مع قدوم السكك الحديديةتلقى الموصلات أيضا مثل هذه الساعات.

كلما تطورت الرسالة عبر الأطلسي بشكل أكثر نشاطًا، أصبحت مشكلة ضمان توحيد المرجع الزمني أكثر إلحاحًا. جوانب مختلفةمحيط. في هذه الحالة، لم تعد الساعات "القابلة للنقل" مناسبة. ثم جاءت الكهرباء، التي كانت تسمى في تلك الأيام بالكلفانية، للإنقاذ. حلت الساعات الكهربائية مشكلة المزامنة عبر المسافات الطويلة - أولاً في القارات، ثم بينها. في عام 1851، كان الكابل يكمن في الجزء السفلي من القناة الإنجليزية، في عام 1860 - البحرالابيض المتوسطوفي عام 1865 - المحيط الأطلسي.

أول ساعة كهربائية صممها الإنجليزي ألكسندر باين. بحلول عام 1847، كان قد أكمل العمل على هذه الساعة، التي كان قلبها عبارة عن نقطة اتصال يتم التحكم فيها بواسطة بندول يتأرجح بواسطة مغناطيس كهربائي. في بداية القرن العشرين، حلت الساعات الكهربائية أخيرًا محل الساعات الميكانيكية في أنظمة تخزين ونقل الوقت الدقيق. بالمناسبة، كانت الساعة الأكثر دقة على أساس البندول الكهرومغناطيسي الحر هي ساعة ويليام شورت، التي تم تركيبها في عام 1921 في مرصد إدنبرة. من خلال مراقبة التقدم المحرز في ثلاث ساعات قصيرة تم صنعها في الأعوام 1924 و1926 و1927 في مرصد غرينتش، تم تحديد متوسط ​​الخطأ اليومي الخاص بها ليكون ثانية واحدة في السنة. أتاحت دقة ساعة البندول المجانية لشورت اكتشاف التغيرات في طول اليوم. وفي عام 1931، بدأت مراجعة وحدة الزمن المطلقة - الزمن الفلكي - مع مراعاة حركة محور الأرض. وقد وصل هذا الخطأ، الذي تم إهماله حتى ذلك الحين، إلى حده الأقصى وهو 0.003 ثانية في اليوم. سُميت وحدة الزمن الجديدة فيما بعد بالتوقيت الفلكي المتوسط. كانت دقة ساعات شورت غير مسبوقة حتى ظهور ساعات الكوارتز.

وقت الكوارتز

في عام 1937 الأول كوارتز، صممه لويس إيسن. نعم، نعم، نفس تلك التي نحملها بين أذرعنا اليوم، والتي تعلق على جدران شققنا اليوم. تم تركيب الاختراع في مرصد غرينتش، وكانت دقة هذه الساعة حوالي 2 مللي ثانية/يوم. وفي النصف الثاني من القرن العشرين، جاء وقت الساعات الإلكترونية. فيها، تم أخذ مكان الاتصال الكهربائي بواسطة الترانزستور، وكان مرنان الكوارتز بمثابة البندول. واليوم، أصبحت رنانات الكوارتز تُستخدم في ساعات اليد، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية، غسالة ملابسسيارات, هاتف خليويتشكيل الوقت في حياتنا.

إذن، عصر الرمال و مزولةلقد غرقت في غياهب النسيان. ولم يتعب المخترعون أبدًا من تدليل البشرية بابتكارات التكنولوجيا الفائقة. مر الوقت وتم بناء الساعات الذرية الأولى. ويبدو أن عصر إخوانهم الميكانيكيين والإلكترونيين قد وصل إلى نهايته أيضًا. لكن لا! لقد أثبت خيارا الساعة هذين أكبر قدر من الدقة وسهولة الاستخدام. وهم الذين هزموا جميع أسلافهم.

العلوم 2.0 ليست أشياء بسيطة

يتعين علينا قياس وفحص وإحصاء الوقت في الحياة في مجموعة متنوعة من مجالات النشاط - التكنولوجيا والعلوم وفي الحياة اليومية. جميع أنواع الأجهزة تساعدنا في ذلك، اسم شائعوهي ساعة. وقت اختراع الساعات الميكانيكيةغير معروف على وجه اليقين. هناك نسخة اخترعها الراهب هربرت من أوفيرني، الذي أصبح فيما بعد البابا سيلفستر الثاني. وحدث هذا في نهاية القرن العاشر، لكن لا يوجد شيء محدد معروف عن تصميم ساعة البرج التي صنعها لماغديبورغ، لأن هذه الساعة لم تنجو. الإشارات الأولى للساعات الميكانيكية في أوروبا تأتي في مطلع القرنين الثالث عشر والرابع عشر. يعود ظهور أقدم آليات الساعة في إنجلترا إلى النصف الثاني من القرن الثالث عشر؛ ويُعتبر بيير بيبينار (حوالي عام 1300) مخترع الساعة الأولى في باريس، لكن الإنتاج المستمر للساعات الميكانيكية بدأ في إيطاليا فقط في القرن العشرين. بداية القرن الرابع عشر. وفي روسيا، تم تركيب أول ساعة برجية في الكرملين بموسكو عام 1404 على يد الراهب لازار سيربين.

كان تصميم جميع الساعات متماثلًا تقريبًا. المكونات الرئيسية لآلية الساعة هي: المحرك؛ نظام التروس، وهو آلية نقل؛ منظم لإنشاء حركة موحدة; آلية الموزع أو الزناد. آلية المؤشر، بالإضافة إلى آلية مصممة لتعبئة الساعات وضبطها. كانت الساعات الميكانيكية الأولى مدفوعة بوزن تنازلي. كانت آلية القيادة عبارة عن عمود أفقي خشبي أملس مع حبل ملفوف حوله، وفي نهايته تم ربط حجر ثم وزن معدني. تحت وطأة الوزن، انفك الحبل تدريجيًا وبدأ في تدوير العمود الذي تم ربط ترس كبير عليه. كانت هذه العجلة في اتصال مباشر مع عجلات آلية النقل. تم نقل الدوران من العمود من خلال نظام العجلات ذات الأسنان إلى العجلة الرئيسية (السقاطة)، والتي كانت متصلة بأسهم تشير إلى الوقت. لقياس الوقت بشكل صحيح، يجب أن يدور عقرب الساعة بنفس التردد. إذا انخفض الوزن بحرية، فسيبدأ العمود في الدوران بشكل أسرع، مما يعني أن مطلق النار سيجعل كل ثورة لاحقة أسرع.

قررت ميكانيكا العصور الوسطى استكمال الآلية بمنظم للدوران الموحد لعجلة السقاطة. أصبحت bilyanets (نير) مثل هذا المنظم. منذ العصور القديمة، تم استخدام خاصية الروك في المقاييس. إذا وضعت أوزانًا متساوية الوزن على كل كفة من الميزان، ثم أزعجت توازنها، فإن الذراع المتأرجحة ستبدأ في إحداث اهتزازات متساوية تقريبًا، على غرار البندول. بدأ استخدام هذا النظام التذبذب بنجاح في الساعات، على الرغم من أنه كان أدنى من البندول في كثير من النواحي، والذي بدأ استخدامه كمنظم فقط في النصف الثاني من القرن السابع عشر. إذا لم يتم الحفاظ على تذبذبات المنظم باستمرار، فسوف تتوقف. ولتوجيه جزء من الطاقة الحركية من العجلة إلى الجرس أو البندول، تم اختراع موزع الإطلاق.

يعد ميزان الساعة العنصر الأكثر تعقيدًا؛ حيث تعتمد عليه حركة الساعة الدقيقة. يتم الاتصال بين آلية النقل والمنظم من خلال ميزان الساعة. يقوم بنقل الصدمات مباشرة من الموتور إلى الحاكم ليحافظ على تذبذبه بشكل مستمر. وفي الوقت نفسه، يُخضع حركة آلية النقل لقوانين حركة الجهة المنظمة. كان الزناد الأول عبارة عن مغزل به لويحات؛ وتسمى آلية الزناد بالمغزل. صحيح أن دقة الحركة باستخدام هذا المنظم كانت منخفضة، وكان الخطأ أكثر من 60 دقيقة في اليوم.

لم تكن الساعات الأولى تحتوي على آلية تعبئة خاصة، مما جعل من الصعب جدًا إعداد الساعة للعمل. ت كان لا بد من رفع الوزن الثقيل إلى ارتفاعات كبيرة عدة مرات في اليوم. بالإضافة إلى ذلك، كان من الضروري التغلب على المقاومة القوية للعجلات المسننة لآلية النقل. في هذا الصدد، بدأوا في ربط العجلة الرئيسية بحيث عندما يدور العمود عكس اتجاه عقارب الساعة (الدوران العكسي)، يظل بلا حراك.

بمرور الوقت، أصبح إنتاج الساعات أكثر تعقيدًا. لديهم الآن العديد من الأسهم، وعجلات وسيطة إضافية في آلية النقل، ونظام قتالي متنوع. في عام 1657، قام H. Huygens لأول مرة بتجميع ساعة ميكانيكية باستخدام البندول كمنظم للساعة. ولم يتجاوز الخطأ اليومي لهذه الساعات 10 ثواني. يعتبر Huygens بحق مبتكر الساعات الميكانيكية الحديثة. في وقت لاحق، سيتم استبدال الحبل الذي يحمل الحمولة بزنبرك، وسيتم استبدال البندول بحذافة صغيرة تتأرجح حول موضع التوازن في اتجاه واحد وفي الاتجاه الآخر. هكذا تم اختراع عملات الجيب، وفيما بعد ساعة اليد.

من اخترع الساعة الأولى؟ ميكانيكي...

تم اختراع أول ساعة بندول في ألمانيا حوالي عام 1000 على يد الأباتي هربرت، البابا المستقبلي سيلفستر الثاني. حوالي عام 1200، ظهرت ساعات البرج. وفي وقت لاحق، ظهرت ساعات الجيب، ثم - بعد ذلك بكثير - ساعات اليد. كان لديهم قرص، بالإضافة إلى عقارب الساعة والدقائق. تتكون الآلية من العديد من التروس المترابطة.

هناك أيضًا معلومات من http://n-t.ru/tp/it/rnt07.htm
الأقدم
تم صنع أول ساعة ميكانيكية مزودة بآلية مرساة في الصين عام 725 م. وشينغ وليانغ لينجزان.

تعود أقدم ساعة باقية في العالم بدون قرص إلى عام 1386، أو قبل ذلك بقليل، ولا تزال تعمل. وهي تقع في كاتدرائية سالزبوري، المملكة المتحدة. في عام 1956 تم ترميمها. بحلول ذلك الوقت، كانوا قد خدموا سكان المدينة لمدة 498 عامًا وسافروا أكثر من 500 مليون مرة.

يعود تاريخ الساعة ذات الأوزان الموجودة في كاتدرائية ويلز ببريطانيا العظمى إلى عام 1335 تقريبًا. ومع ذلك، تم الحفاظ على إطارها الحديدي فقط في شكله الأصلي.

وفي عام 1962، تم صنع نسخة من الساعة الفلكية السداسية لجيوفاني دي دويدي (1348...1364).

تصميم الساعة الميكانيكية
تتكون الساعة الميكانيكية من ثلاثة أجزاء رئيسية:

مصدر الطاقة هو زنبرك الجرح أو الوزن المرتفع.
النظام التذبذبي (في لغة صانعي الساعات، ميزان الساعة) هو البندول أو الميزان. تحدد آلية ميزان الساعة دقة الساعة.
الاتصال بالسهام.
كل هذا مرتبط بنظام التروس (التروس).

[عدل] البندول
تاريخياً، آلية الزناد الأولى هي البندول. كما هو معروف، بنفس السعة و تسارع مستمر السقوط الحرتردد اهتزاز البندول ثابت.

تتضمن آلية البندول ما يلي:

رقاص الساعة؛
مرساة متصلة بالبندول.
عجلة السقاطة (السقاطة).
يتم ضبط دقة السكتة الدماغية عن طريق تغيير طول البندول.

آلية البندول الكلاسيكية لها ثلاثة عيوب. أولاً، يعتمد تردد تذبذب البندول على سعة التذبذبات (تغلب هيغنز على هذا العيب من خلال جعل البندول يتأرجح على طول شكل دائري، وليس على طول قوس من الدائرة). ثانيًا، يجب أن تكون الساعات البندولية ثابتة؛ لا يمكن استخدامها على المركبات المتحركة. ثالثًا، يعتمد التردد على تسارع الجاذبية، وبالتالي فإن الساعة التي يتم ضبطها عند خط عرض واحد سوف تتأخر عند خطوط العرض المنخفضة وتتقدم عند خطوط العرض الأعلى.

[عدل] الرصيد

آلية موازنة ساعة اليد قام الهولندي كريستيان هويجنز والإنجليزي روبرت هوك بشكل مستقل بتطوير آلية تذبذبية أخرى تعتمد على تذبذبات الجسم المحمّل بنابض.

آلية التوازن تشمل:

عجلة التوازن؛
حلزوني؛
شوكة؛
ميزان الحرارة - ذراع ضبط الدقة؛
سقاطة.
يتم تنظيم دقة السكتة الدماغية بواسطة مقياس حرارة - وهي رافعة تزيل جزءًا من اللولب من العمل. الميزان حساس لتقلبات درجات الحرارة، وبالتالي فإن العجلة والدوامة مصنوعة من سبائك ذات معامل تمدد حراري منخفض. الخيار الثاني، وهو الخيار الأقدم، هو صنع العجلة من معدنين مختلفين بحيث تنحني عند تسخينها (توازن ثنائي المعدن).

ولتحسين الدقة، تم تجهيز الميزان بمسامير تسمح بموازنة العجلة بدقة. أدى إدخال الآلات الأوتوماتيكية إلى تحرير صانعي الساعات من التوازن؛ وأصبحت البراغي الموجودة في الميزانية العمومية عنصرًا زخرفيًا بحتًا.

تُستخدم آلية التوازن في المقام الأول في الساعات المحمولة، لأنها، على عكس البندول، يمكن استخدامها في مواضع مختلفة. ولكن بسبب حساسيتها لتقلبات درجات الحرارة، وكذلك قلة متانة البرج وبعض أنواع الأرضيات والأرضيات ساعة حائطلا يزال البندول مستخدمًا