Автор: papa (81.4.249.---)
Дата: 28-12-04 11:57
1. Механические часы , работавшие от подвесных грузов, впервые появились в XIV столетии на башнях итальянских городов, но точность этих мастодонтов была обратно пропорциональна их грандиозному внешнему виду - о чем говорить, если погрешность их составляла в среднем плюс-минус 15 минут в день. К началу XVII столетия все тогдашние гении, включая Галилея и Паскаля, озадачились созданием устройства для точного отсчета времени, но так ничего и не придумали. И вот в 1656 году голландский астроном Кристиан Хайгенс изобрел первые маятниковые часы, ставшие в своем роде революционными. Точность хода позволила ученым использовать их в научных экспериментах, владельцам магазинов - открывать и закрывать свои заведения точно по расписанию (важный момент на самом деле), а фабрикантам - выдавать рабочим почасовое жалованье.
2.
Первое упоминание о механических часы содержится в византийской антологии (конец 6 в.). Одни историки приписывают изобретение механических часы Пацификусу из Вероны (начало 9 в.), другие - монаху Герберту (впоследствии папа Сильвестр II), якобы в 996 сделавшему гиревые башенные часы для г. Магдебурга, которые не были механическими часы в современном понимании. Скорее всего это были водяные часы с использованием механизмов для приведения в действие дополнительных устройств, например механизма боя часы, но не отсчёта времени. Достоверно известно, что простые по конструкции механические башенные часы были построены в Милане в 1335; в 1348-64 Донди в Италии создал часы , которые наряду с отсчётом времени воспроизводили движение Солнца, Луны и пяти планет; в 1354 были установлены часы Страсбургского собора с курантами, календарём и движущимися фигурами. В России первые башенные часы были сделаны в 1404 в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным; они имели гиревые двигатели, механизм боя, планетарный механизм. В 15-17 вв. башенные часы начали устанавливать во многих городах России.
В 14 в. появились первые механические часы со шпиндельным спуском. По сравнению с водяными часы шпиндельные часы были более совершенными, но всё же точность их хода не превышала 0,5 ч в сутки; до 16 в. они имели одну лишь часовую стрелку. Около 1510 нюрнбергский механик П. Хенлейн впервые применил вместо гирь стальную пружину и создал карманные часы со шпиндельным механизмом. Из-за несовершенства пружин и самого шпиндельного механизма, не имеющего собственного периода колебаний, показания этих часы сильно зависели от степени заводки пружины. В 1525 Я. Цех из Праги предложил фузею, или улитку, - приспособление для выравнивания усилия пружины во времени, что позволило повысить точность пружинных часы Шпиндельные часы, хотя и имели невысокую точность, отличались высокой надёжностью и просуществовали до конца 19 в.
Огромное значение для повышения точности часы имело открытие Г. Галилеем изохронности малых колебаний маятника, т. е. независимости периода его колебаний от амплитуды. Галилей около 1640 предложил новый спусковой механизм, напоминающий современный хронометровый, но его идея не получила практического воплощения. Изобретателем современных механических часы по праву считается Х. Гюйгенс, который в 1657 применил маятник в качестве регулятора часы Маятниковые часы даже с несовершенным шпиндельным механизмом позволили снизить погрешность за сутки до 5-10 сек. В 1675 английский часовщик У. Клемент предложил заменить шпиндельный механизм на крючковый, представляющий собой простейшую разновидность анкерного спускового механизма (см. Анкер). Такой механизм сохранился до наших дней в простейших маятниковых часы типа ходиков. Новый шаг в совершенствовании часы связан с именем англичанина Дж. Грагама, который изобрёл несвободный анкерный механизм, имеющий значительно меньшие потери энергии, чем крючковый механизм Клемента. В 1675 Гюйгенс предложил в качестве регулятора колебаний использовать систему "баланс-спираль". Баланс - это колесо с массивным металлическим (обычно латунным) ободом, укрепленное на стальной оси; спираль - тонкая пружина, один конец которой крепится к оси баланса, а другой - к неподвижной опоре. Выведенная из состояния покоя система "баланс - спираль" совершает колебания вокруг своей оси; момент инерции баланса и жёсткость спирали определяют период колебаний системы. Такая колебательная система обладает собственным периодом колебаний; она достаточно надёжна при переноске и транспортировке часы В связи с применением балансового регулятора в часы с пружинным двигателем потребовалось дальнейшее совершенствование спусковых механизмов. До конца 19 в. в карманных часы широко применялся изобретённый Грагамом в начале 18 в. цилиндровый механизм. Со 2-й половины 19 в. получил распространение свободный анкерный механизм, до сего времени применяющийся во всех переносных, в том числе наручных и карманных, часы В связи с повышением точности часовых механизмов в конце 17 в. в карманных часы устанавливают минутные стрелки, а примерно с 1760 в часы стали применять секундные стрелки.
Значительное влияние на точность хода маятниковых, особенно балансовых, часы оказывает изменение температуры окружающей среды. Погрешность хода маятниковых часы за сутки при изменении температуры на 1°С за счёт изменения длины маятника при стальном стержне составляет 0,5, а при деревянном - 0,2 сек; для балансовых часы со стальной спиралью около 11 сек, в основном за счёт изменения её жёсткости. В середине 18 в. было создано несколько типов маятников, температурная погрешность которых устранялась методом компенсации. Температурная компенсация балансового регулятора, основанная на применении биметалла, была предложена в 1761 французским часовым мастером П. Леруа. Такие балансы с компенсационными грузами по ободу применяются в современных морских хронометрах. Русский механик И. П. Кулибин в конце 18 в. предложил оригинальную конструкцию биметаллического баланса. В конце 19 - начале 20 вв. швейцарский физик Ш. Э. Гильом создал материалы с близким к нулю коэффициентом линейного расширения (для маятников) - инвар, и с минимальным значением термоэластического коэффициента (для часовых спиралей) - элинвар. Использование этих материалов в часы в сочетании с компенсационными устройствами практически устранило температурные воздействия на ход механических часы Так, например, часы с маятником из инвара даже без компенсационного устройства имеют температурную погрешность хода за сутки менее 0,05 сек на 1°С, а наручные часы со спиралью из элинвара - менее 0,5 сек, что вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к часы широкого потребления.
В России в 18 в. над совершенствованием часы, в частности спускового механизма и способов температурной компенсации, работали выдающиеся механики Кулибин, Т. И. Волосков, инженер Л. Сабакин. Кулибин создал ряд уникальных часы, в том числе хранящиеся в Эрмитаже часы в форме яйца, с фигурами, автоматически выполняющими во время боя сложные движения; карманные планетарные часы с семью стрелками, показывающими часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, фазы Луны, восход и заход Солнца. В 19 в. в России успешно работали над совершенствованием часы механики Д. И. Толстой, И. П. Носов; часовщики братья И. Н. и Н. Н. Бутеноп в 1851-52 полностью реконструировали куранты Спасской башни Московского Кремля (см. Кремлёвские куранты).
3.
Утверждение Шпенглера о том, что механические часы - "этот жуткий символ убегающего времени... самое мощное выражение того, на что вообще способно историческое мироощущение", - были впервые изобретены около 1000 года Гербертом (ставшим папой под именем Сильвестра II) [129], неверно. Герберт лишь усовершенствовал водяные часы - приспособление для измерения времени, известное еще в древности. Механические часы были изобретены в конце XIII века. В XIV и XV веках башни ратуш многих городов Европы украшаются этими новыми часами. Неточные и лишенные минутной стрелки, городские башенные часы знаменовали тем не менее подлинную революцию в области социального времени. Контроль над временем начал ускользать из рук духовенства. Городская коммуна сделалась хозяйкой собственного времени, со своим особым ритмом [130].
|
|
