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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Orologi meccanici. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano La creazione di orologi meccanici è stata di grande importanza per la storia della tecnologia. Il punto non è tanto che le persone abbiano a disposizione un comodo dispositivo per misurare il tempo. L'impatto di questa invenzione è stato incomparabilmente più ampio. L'orologio è stata la prima macchina automatica creata per scopi pratici e ampiamente utilizzata. Per tre secoli interi rimasero il dispositivo tecnico più complesso e, come una calamita, attirarono il pensiero creativo della meccanica. Non esisteva un altro campo tecnologico in cui sarebbero stati applicati così tanto ingegnoso ingegno, conoscenza e arguzia come nella creazione e nel miglioramento del meccanismo dell'orologio. Pertanto, non sarà una grande esagerazione affermare che i secoli XIV-XVII nella storia della tecnologia sono passati sotto il segno dell'orologio. Per la tecnologia stessa e per i suoi creatori, è stato un periodo di maturità. Rispetto ai primi dispositivi primitivi, gli orologi sono diventati, per così dire, un grande passo avanti qualitativo. La loro creazione ha richiesto calcoli complessi e lavoro scrupoloso, strumenti speciali e nuovi materiali, hanno fornito un'eccellente opportunità per combinare scienza e pratica.
Molte idee di design, che in seguito si sono diffuse in altri rami della tecnologia, sono state inizialmente testate negli orologi e per molti meccanismi creati in tempi successivi, gli orologi sono serviti da modello. Erano, per così dire, un modello sperimentale di tutta l'arte meccanica in generale. È difficile nominare qualsiasi altro dispositivo che abbia fornito un campo così ricco per il lavoro del pensiero umano. Nei tempi antichi furono creati vari dispositivi per misurare il tempo. I precursori immediati dell'orologio meccanico, che preparò la loro invenzione, furono l'orologio ad acqua. Complessi orologi ad acqua utilizzavano già un quadrante con una freccia che si muoveva lungo di esso, un carico come forza motrice, ingranaggi delle ruote, un meccanismo di combattimento e pupazzi che interpretavano varie scene. Quindi, ad esempio, un vero capolavoro tecnico del suo tempo fu un orologio ad acqua presentato a Carlo Magno dal califfo Harun al-Rashid. Riccamente decorati, avevano un quadrante delle ore e annunciavano ogni ora con il suono sonoro di una palla di metallo che spuntava su una griglia decorativa. A mezzogiorno, i cancelli si aprirono a quest'orologio ei cavalieri ne uscirono a cavallo. Nelle cronache medievali ci sono molti riferimenti ad altri design spiritosi di orologi ad acqua. Tuttavia, una vera rivoluzione tecnologica e cronometrica si è verificata, come già accennato, solo dopo l'avvento degli orologi meccanici con ruote.
La prima menzione di un orologio con ruota a torre in Europa cade al confine tra il XIII e il XIV secolo. Un tale orologio potrebbe essere apparso prima? Per rispondere a questa domanda, diamo un'occhiata ai componenti principali di un meccanismo di orologio. Ci sono sei di queste unità principali: 1) motore; 2) meccanismo di trasmissione degli ingranaggi; 3) un regolatore che crea un movimento uniforme; 4) distributore, o discesa; 5) un meccanismo di puntamento e 6) un meccanismo per lo spostamento e l'avvolgimento delle ore.
I primi meccanismi di orologio erano azionati dall'energia di un carico discendente. Il meccanismo di azionamento consisteva in un albero di legno liscio e una corda di canapa avvolta attorno ad esso con una pietra e successivamente un peso di metallo all'estremità. A causa della gravità del peso, la fune iniziò a svolgersi e fece ruotare l'albero. Sull'albero era montato un ingranaggio grande o principale, che era in impegno con gli ingranaggi del meccanismo di trasmissione. Pertanto, la rotazione dall'albero è stata trasmessa al meccanismo dell'orologio. Già prima abbiamo accennato al fatto che il periodo di rotazione delle ruote in un treno di ingranaggi dipende dal rapporto tra i diametri delle ruote in esso incluse (o, che è lo stesso, dal rapporto tra il numero di denti). Selezionando ruote con numero di denti diverso, è facile ottenere, ad esempio, che una di esse faccia un giro esattamente in 12 ore. Se metti una freccia sull'asta di questa ruota, completerà un giro completo nello stesso tempo. È chiaro che è anche possibile prelevare ruote che fanno un giro completo in un minuto o un'ora; con loro puoi collegare le lancette dei secondi e dei minuti. Ma tali orologi apparvero molto più tardi, solo nel XNUMX° secolo, e prima veniva utilizzata una sola lancetta delle ore. Lo scopo del meccanismo di trasmissione in tali orologi era di trasmettere e convertire di conseguenza il movimento dall'ingranaggio principale alla ruota delle ore. Tuttavia, affinché un orologio possa misurare il tempo, la lancetta deve compiere i suoi giri con la stessa frequenza. Nel frattempo, il carico, come è noto a tutti, si muove sotto l'azione di forze di attrazione con accelerazione. Se il peso cadesse liberamente, l'asta ruoterebbe rapidamente, rispettivamente, la freccia compirebbe ogni giro successivo in un tempo più breve rispetto a quello precedente. Di fronte a questo problema, i meccanici medievali (sebbene non avessero idea dell'accelerazione) si resero conto che il movimento dell'orologio non poteva dipendere solo dal movimento del carico. Il meccanismo doveva essere integrato con un altro dispositivo. Questo dispositivo doveva avere un proprio "senso del tempo" indipendente e, in base a ciò, controllare il movimento dell'intero meccanismo. Così è nata l'idea del regolatore. Se a una persona moderna viene chiesto quale sia il dispositivo più semplice da usare come regolatore, molto probabilmente chiamerà un pendolo. In effetti, il pendolo soddisfa al meglio le condizioni stabilite. Questo può essere verificato con un semplice esperimento. Se una palla legata a un filo sufficientemente lungo viene deviata di un piccolo angolo e rilasciata, inizierà a oscillare. Armato di cronometro, puoi calcolare quante oscillazioni farà il pendolo, ad esempio, ogni quindici secondi. Continuando le osservazioni per uno e mezzo o due minuti, è facile vedere che tutte le misurazioni coincidono. A causa dell'attrito con l'aria, il raggio di oscillazione della pallina diminuirà gradualmente, ma (e questo è molto importante!) la durata dell'oscillazione rimarrà invariata. In altre parole, il pendolo ha un meraviglioso "senso del tempo". Tuttavia, per molto tempo queste straordinarie proprietà del pendolo erano sconosciute alla meccanica e gli orologi a pendolo apparvero solo nella seconda metà del XVII secolo. Nei primi orologi meccanici, un giogo (bilyanets) fungeva da regolatore. Sin dai tempi antichi, il bilanciere è stato utilizzato in un dispositivo così diffuso come la bilancia. Se vengono posizionati pesi uguali su ciascun braccio di tali bilance a bilanciere, e quindi la bilancia viene portata fuori equilibrio, il bilanciere farà oscillazioni abbastanza uguali come un pendolo. Sebbene questo sistema oscillatorio sia sotto molti aspetti inferiore al pendolo, può essere utilizzato negli orologi. Ma qualsiasi regolatore, se non mantiene costantemente le sue fluttuazioni, prima o poi si fermerà. Affinché l'orologio funzioni, è necessario che parte dell'energia motrice dalla ruota principale sia costantemente fornita al pendolo o ai bilianti. Questo compito nell'orologio viene eseguito da un dispositivo chiamato distributore o scappamento.
Lo scappamento è sempre stato e rimane la parte più difficile di un orologio meccanico. Attraverso di esso, viene stabilita una connessione tra il regolatore e il meccanismo di trasmissione. La discesa da un lato trasmette gli impulsi dal motore al regolatore, necessari a mantenere le oscillazioni di quest'ultimo, e dall'altro subordina il movimento del meccanismo di trasmissione (e, di conseguenza, l'azione del motore ) alle leggi del movimento del regolatore. Il corretto funzionamento dell'orologio dipende principalmente dalla discesa. Fu sul suo design che gli inventori rimasero perplessi di più. La primissima discesa è stata un fuso con incursioni, motivo per cui è chiamato fuso. I principi del suo funzionamento saranno descritti in dettaglio di seguito. Nelle prime ore non c'era un meccanismo di carica speciale. Di conseguenza, preparare l'orologio per il lavoro ha richiesto molto impegno. Non solo dovevamo sollevare un peso molto pesante ad un'altezza considerevole più volte al giorno, dovevamo anche superare l'enorme resistenza di tutte le ruote dentate del meccanismo di trasmissione. (È chiaro che la ruota principale, se si trova rigidamente sull'albero motore, ruoterà con l'albero quando il peso viene sollevato, e il resto delle ruote ruoterà con esso.) Pertanto, già nella seconda metà del XNUMX ° secolo, la ruota principale iniziò a essere fissata in modo tale che quando ruotava in senso inverso l'albero (in senso antiorario), rimaneva immobile. Dei sei componenti principali del meccanismo dell'orologio da noi descritti, la maggior parte di essi era già utilizzata singolarmente nell'antichità. Solo due invenzioni erano nuove: l'idea di appendere un peso come motore di un orologio e l'idea di usare un fuso come scappamento. È curioso che la leggenda medievale attribuisca entrambe queste scoperte tecniche a una persona: il dotto monaco Herbert di Avrilak, che in seguito divenne papa con il nome di Silvestro II. È noto che Herbert fu molto interessato agli orologi per tutta la vita e nel 996 assemblò il primo orologio da torre della storia per la città di Magdeburgo. Dal momento che questi orologi non sono stati conservati, la domanda rimane aperta fino ad oggi: quale principio di azione avevano. La maggior parte dei ricercatori moderni è sicura che fossero tritoni. Ciò è supportato anche dal fatto che il successivo orologio da torre, che più o meno ragione può essere considerato meccanico, apparve in Europa solo trecento anni dopo. Tuttavia, d'altra parte, se Herbert era davvero un bravo meccanico come scrivono di lui, se ha davvero inventato lo scappamento a fuso, e se ha davvero pensato molto allo schema degli orologi meccanici, è del tutto incomprensibile cosa potrebbe impedire lui dall'assemblare tali orologi, poiché aveva tutto ciò di cui hai bisogno per questo. Comunque sia, l'era degli orologi meccanici iniziò in Europa solo alla fine del XIII secolo. Nel 1288 fu installata una torre dell'orologio nell'Abbazia di Westminster in Inghilterra. Nel 1292 fu aggiunto un orologio alla chiesa di Canterbury. Nel 1300 c'è una notizia che l'orologio da torre fu costruito a Firenze (la menzione di questo orologio è stata conservata nella Divina Commedia di Dante). Nel 1314 l'orologio era già a Cannes francese. Nessuno di questi primi meccanismi è sopravvissuto fino ad oggi, anche i nomi dei loro creatori sono sconosciuti. Tuttavia, possiamo immaginare con precisione la loro struttura. Il meccanismo dell'orologio più semplice (se non si tiene conto del meccanismo della battaglia) può includere solo tre ingranaggi. Ovviamente, tutti gli orologi sopra citati erano un esempio di semplice movimento a tre ruote con quadrante a una lancetta. Dalla ruota principale, piantata sull'albero motore, il movimento veniva trasmesso ad un piccolo ingranaggio, che era sullo stesso asse della ruota dentata (o di marcia), che era dotata di denti a forma di dente di sega e posta perpendicolarmente alla ruota asse. Questa ruota era parte integrante dello scappamento, o scappamento a fuso, che aveva il compito di regolare la velocità dell'ingranaggio. La corona dentata, ricevendo energia dall'ingranaggio, la spendeva nella rotazione del fuso, con il quale era in costante comunicazione. Il fuso era dotato di due pallet posizionati su di esso contro i denti inferiore e superiore della corona dentata. I pallet l'uno rispetto all'altro erano posizionati ad un angolo di 90 gradi e impegnavano alternativamente i denti della corona dentata, facendo ruotare il mandrino con i pallet in una direzione o nell'altra. Quando, ad esempio, il dente sporgente della ruota urtava con il pallet inferiore e lo urtava, ciò portava alla rotazione del mandrino sul proprio asse e, di conseguenza, al fatto che il pallet superiore dopo un po' entrava nello spazio tra i denti situati nella parte superiore della ruota. La pressione esercitata dal dente superiore ha invertito la rotazione del mandrino. Il dente della ruota di traslazione è stato rilasciato ad ogni giro del mandrino. Ma la ruota è entrata immediatamente in contatto con un altro pallet, e così l'intero processo è stato ripetuto di nuovo. Ad ogni giro del mandrino, la ruota aveva il tempo di girare un solo dente. La velocità di rotazione del mandrino era determinata dal regolatore, che era, come già accennato, un bilanciere con carichi che si muovevano lungo di esso. Se i pesi venivano spostati più vicino all'asse, il mandrino iniziava a girare più velocemente e l'orologio accelerava. Se i carichi venivano spostati più vicino al bordo, l'orologio rallentava. Questo era il concetto dei primi orologi meccanici. Ma molto presto il loro dispositivo è diventato notevolmente più complicato. Innanzitutto è aumentato il numero di ruote del meccanismo di trasmissione. Ciò era dovuto al fatto che con una differenza significativa nel numero di denti tra le ruote motrici e quelle motrici, si ottenevano rapporti di trasmissione molto grandi, il meccanismo subiva un carico pesante e si consumava rapidamente. Il carico in tali orologi è diminuito molto rapidamente e ha dovuto essere sollevato cinque o sei volte al giorno. Inoltre, per creare rapporti di trasmissione grandi, erano necessarie ruote di diametro troppo grande, il che aumentava le dimensioni dell'orologio. Pertanto, iniziarono a introdurre ruote aggiuntive intermedie, il cui compito era aumentare dolcemente i rapporti del cambio. Diamo un'occhiata, ad esempio, al progetto dell'orologio di de Vic, installato nel 1370 nel palazzo reale di Parigi. Una fune con un peso B all'estremità era avvolta attorno ad un'asta di legno A, di circa 30 cm di diametro. Un peso di circa 500 libbre (200 kg) è stato lasciato cadere da un'altezza di 10 m in 24 ore. Sono stati richiesti pesi elevati a causa dell'attrito significativo nell'innesto della ruota e della presenza di un regolatore Bilyantse pesante. Tutte le parti dell'orologio sono state realizzate da fabbri su un'incudine. Sull'albero A c'era la ruota principale E, che trasmetteva la rotazione al resto delle ruote del meccanismo. Per facilitare l'avvolgimento, era collegato all'albero non rigidamente, ma per mezzo di un nottolino F e di una ruota a cricco G. Quindi, ruotando in senso orario, l'albero metteva in moto la ruota E, e ruotando in senso antiorario la lasciava libera. Per caricare l'orologio si utilizzava una ruota dentata C, accoppiata all'ingranaggio D, che facilitava la rotazione dell'impugnatura. La ruota grande metteva in moto l'ingranaggio che si trovava sull'asse dove si trovava la seconda ruota - H, e quest'ultimo metteva in moto l'ingranaggio posto sull'asse dove si trovava la terza ruota o volante I, qui allo stesso modo come descritto sopra.
L'orologio della torre era un meccanismo piuttosto capriccioso che richiedeva un monitoraggio costante. Il carico doveva essere sollevato più volte durante il giorno. Il corso dell'orologio dipendeva dalla forza di attrito, quindi avevano bisogno di una lubrificazione costante. L'errore del loro corso quotidiano secondo gli standard moderni era molto grande. Ma, nonostante ciò, sono rimasti a lungo lo strumento più preciso e comune per misurare il tempo. Con ogni decennio, il meccanismo dell'orologio è diventato più complicato. Molti altri dispositivi che svolgevano una varietà di funzioni iniziarono ad essere associati agli orologi. Alla fine, la torre dell'orologio si trasformò in un complesso congegno con molte lancette, figure automatiche in movimento, un vario sistema di rintocchi e magnifiche decorazioni. Erano capolavori di tecnologia e arte allo stesso tempo. Ad esempio, il famoso maestro Junello Turriano aveva bisogno di 1800 ruote per realizzare un orologio da torre che riproducesse il movimento quotidiano di Saturno, le ore del giorno, il movimento annuale del Sole, il movimento della Luna, oltre a tutti i pianeti in secondo il sistema tolemaico dell'universo. Nelle altre ore i burattini recitavano dei veri e propri spettacoli teatrali.
Così, nella Torre dell'Orologio di Praga (costruita nel 1402), prima del combattimento, furono aperte due finestre sopra il quadrante e ne uscirono 12 apostoli. La terribile figura della Morte, in piedi sul lato destro del quadrante, faceva girare la falce, e poi la clessidra, ad ogni rintocco dell'orologio, ricordando la fine della vita. L'uomo in piedi accanto a lui annuì, come per sottolineare l'inevitabilità fatale. Sull'altro lato del quadrante c'erano altre due figure. Uno raffigurava un uomo con un portafoglio in mano; ogni ora suonava le monete che giacevano lì, mostrando che il tempo è denaro. Un'altra figura raffigurava un viaggiatore che batteva ritmicamente il suolo con il suo bastone. Ha mostrato come, nel tempo, una persona si muova lungo il percorso della vita, o la vanità della vita. Dopo il rintocco dell'orologio, apparve un gallo che cantò tre volte. Cristo fu l'ultimo ad apparire alla finestra e benedisse tutti gli spettatori che stavano sotto. La creazione di tali automi richiedeva dispositivi software speciali. Erano azionati da un grande disco comandato da un meccanismo a orologeria. Tutte le parti mobili delle figure avevano le proprie leve. Durante la rotazione del cerchio, si alzavano e poi si abbassavano quando le leve cadevano in speciali intagli e denti del disco rotante. Inoltre, l'orologio della torre aveva un meccanismo separato per la suoneria (molti orologi suonavano i quarti d'ora, l'ora, il mezzogiorno e la mezzanotte in modi diversi), guidato dal proprio peso, e quattro quadranti (su ciascun lato della torre). Nella seconda metà del XV secolo risalgono i primissimi riferimenti alla fabbricazione di orologi con motore a molla, che aprirono la strada alla creazione di orologi in miniatura. La fonte di energia motrice in un orologio a molla era una ferita e tendente a girare intorno alla molla, che era un nastro di acciaio elastico e accuratamente temprato, arrotolato attorno a un'asta all'interno del tamburo. L'estremità esterna della molla era fissata a un gancio nella parete del tamburo, mentre l'estremità interna era collegata all'albero del tamburo. Nel tentativo di ruotare, la molla faceva ruotare il tamburo e la ruota dentata ad esso associata, che a sua volta trasmetteva questo movimento al sistema di ingranaggi fino al regolatore incluso. Durante la progettazione di tali orologi, gli artigiani hanno dovuto risolvere diversi problemi tecnici complessi. Il principale riguardava il funzionamento del motore stesso. Infatti, per il corretto funzionamento dell'orologio, la molla deve agire sul meccanismo della ruota con la stessa forza per lungo tempo. Per fare ciò, è necessario farlo dispiegare lentamente e in modo uniforme. L'impulso per la creazione di orologi primaverili è stata l'invenzione della stitichezza, che non ha permesso alla molla di raddrizzarsi immediatamente. Era un piccolo chiavistello che si incastrava nei denti delle ruote e permetteva alla molla di svolgersi solo in modo che tutto il suo corpo girasse contemporaneamente, e con esso le ruote del meccanismo dell'orologio.
Poiché la molla ha una forza di elasticità diseguale nelle diverse fasi del suo dispiegamento, i primi orologiai dovettero ricorrere a vari ingegnosi trucchi per rendere più uniforme il suo corso. Più tardi, quando hanno imparato a produrre acciaio di alta qualità per le molle degli orologi, non erano più necessari. (Ora negli orologi economici, la molla è semplicemente abbastanza lunga, progettata per circa 30-36 ore di funzionamento, ma si consiglia di caricare l'orologio una volta al giorno alla stessa ora. usata solo nella parte centrale quando la forza di la sua elasticità è più uniforme.)
I miglioramenti più significativi nel meccanismo dell'orologio furono apportati nella seconda metà del XVII secolo dal famoso fisico olandese Huygens, che creò nuovi regolatori sia per gli orologi a molla che per quelli a peso. Il giogo, che era stato utilizzato per diversi secoli prima, aveva molte carenze. È persino difficile chiamarlo regolatore nel vero senso della parola. Dopotutto, il regolatore deve essere capace di oscillazioni indipendenti con una propria frequenza. Il bilanciere era, in generale, solo un volano. Molti fattori estranei hanno influenzato il suo lavoro, che si è riflesso nella precisione dell'orologio. Il meccanismo è diventato molto più perfetto quando un pendolo è stato utilizzato come regolatore.
Per la prima volta l'idea di utilizzare un pendolo negli strumenti più semplici per misurare il tempo venne al grande scienziato italiano Galileo Galilei. C'è una leggenda che nel 1583 il diciannovenne Galileo, mentre si trovava nel Duomo di Pisa, attirò l'attenzione sull'oscillazione del lampadario. Notò, contando i battiti del polso, che il tempo di un'oscillazione del lampadario rimaneva costante, sebbene l'oscillazione diventasse sempre più piccola. Successivamente, iniziando un serio studio dei pendoli, Galileo scoprì che con una piccola oscillazione (ampiezza) di oscillazione (solo pochi gradi), il periodo di oscillazione del pendolo dipende solo dalla sua lunghezza e ha una durata costante. Tali oscillazioni divennero note come isocrone. È molto importante che nelle oscillazioni isocrone il periodo di oscillazione del pendolo non dipenda dalla sua massa. Grazie a questa proprietà, il pendolo si rivelò uno strumento molto comodo per misurare brevi periodi di tempo, sulla base di esso Galileo sviluppò alcuni semplici contatori che utilizzò nei suoi esperimenti. Ma a causa del graduale smorzamento delle oscillazioni, il pendolo non poteva servire a misurare lunghi periodi di tempo. La creazione degli orologi a pendolo consisteva nel collegare un pendolo ad un dispositivo per mantenerne le oscillazioni e contarle. Alla fine della sua vita, Galileo iniziò a progettare tali orologi, ma le cose non andarono oltre gli sviluppi. I primi orologi a pendolo furono creati dopo la morte del grande scienziato da parte di suo figlio. Tuttavia, il dispositivo di questi orologi è stato mantenuto strettamente confidenziale, quindi non hanno avuto alcuna influenza sullo sviluppo della tecnologia. Indipendentemente da Galileo, Huygens assemblò un orologio a pendolo meccanico nel 1657. Sostituendo il bilanciere con un pendolo, i primi progettisti hanno dovuto affrontare un difficile problema: come già accennato, il pendolo crea oscillazioni isocrone solo a piccola ampiezza, mentre lo scappamento ad fuso richiedeva un'ampia campata. Nelle prime ore di Huygens, l'oscillazione del pendolo ha raggiunto i 40-50 gradi, il che ha influito negativamente sulla precisione del movimento. Per compensare questa mancanza, Huygens ha dovuto mostrare miracoli di ingegno. Alla fine, creò un pendolo speciale, che, durante l'oscillazione, cambiava la sua lunghezza e oscillava lungo una curva cicloide. L'orologio di Huygens era incomparabilmente più preciso di un orologio a bilanciere. Il loro errore giornaliero non superava i 10 secondi (negli orologi con un regolatore a giogo, l'errore variava da 15 a 60 minuti). Intorno al 1676, l'orologiaio inglese Clement inventò lo scappamento ad ancora, che si adattava molto bene all'orologio a pendolo, che aveva una piccola ampiezza di oscillazione. In questo disegno della discesa, un'ancora con pallet è stata montata sull'asse del pendolo. Oscillando insieme al pendolo, i pallet venivano introdotti alternativamente nella ruota di scorrimento, subordinandone la rotazione al periodo di oscillazione del pendolo. Ad ogni oscillazione, la ruota aveva il tempo di girare un dente. Grazie a questo meccanismo di innesco, il pendolo ha ricevuto shock periodici che non gli hanno permesso di fermarsi. La spinta si è verificata ogni volta che la ruota di scorrimento, liberata da uno dei denti di ancoraggio, ha colpito l'altro dente con una certa forza. Questa spinta è stata trasmessa dall'ancora al pendolo.
Il regolatore a pendolo Huygens ha rivoluzionato la tecnologia dell'orologeria. Successivamente, Huygens ha lavorato duramente per migliorare gli orologi a molla tascabile. Il problema principale che gli orologiai in quel momento dovevano affrontare era creare il proprio regolatore per orologi da tasca. Se anche in un orologio da torre fermo il bilanciere fosse considerato insufficientemente adatto, allora cosa si potrebbe dire di un orologio da tasca che era costantemente in movimento, oscillava, tremava e cambiava posizione? Tutte queste fluttuazioni hanno avuto un effetto sul corso dell'orologio. Nel XVI secolo, gli orologiai iniziarono a sostituire il bilyany a due bracci sotto forma di un bilanciere con un volano rotondo. Ciò ha migliorato le prestazioni dell'orologio, ma è rimasto insoddisfacente. Un importante miglioramento del regolatore avvenne nel 1674, quando Huygens attaccò una molla a spirale - un capello - al volano. Ora, quando la ruota ha deviato dalla posizione neutra, i capelli hanno agito su di essa e hanno cercato di riportarla al suo posto. Tuttavia, l'enorme ruota scivolò attraverso il punto di equilibrio e ruotò nell'altra direzione finché i capelli non la tirarono indietro. Così è stato creato il primo regolatore di equilibrio o bilanciatore con proprietà simili a quelle di un pendolo. Tolta dallo stato di equilibrio, la ruota del bilanciere iniziò a compiere movimenti oscillatori attorno al proprio asse. Il bilanciere aveva un periodo di oscillazione costante, ma a differenza del pendolo poteva funzionare in qualsiasi posizione, cosa molto importante per orologi da tasca e da polso. Il miglioramento di Huygens ha fatto la stessa rivoluzione tra gli orologi primaverili dell'introduzione di un pendolo negli orologi da parete fissi.
Il nuovo regolatore richiedeva un nuovo design dello scappamento. Nei decenni successivi, vari orologiai svilupparono diversi ingegnosi scappamenti. Il più semplice scappamento cilindrico per orologi a molla fu inventato nel 1695 da Thomas Tompion.
La ruota di avviamento del Tompion era dotata di 15 denti "gambe" di forma speciale. Il cilindro stesso era un tubo cavo, le cui estremità superiore e inferiore erano strettamente imballate con due tamponi. Sul tampone inferiore è stato piantato un bilanciatore con un capello. Quando il bilanciere oscillava a destra ea sinistra, anche il cilindro ruotava nella direzione corrispondente. C'era un ritaglio di 150 gradi sul cilindro, che passava all'altezza dei denti della ruota di scappamento. Quando la ruota si muoveva, i suoi denti entravano alternativamente uno dopo l'altro nell'intaglio del cilindro. Grazie a ciò, il movimento isocrono del cilindro veniva trasmesso alla ruota di scappamento e attraverso di essa all'intero meccanismo, e il bilanciatore riceveva impulsi che ne supportavano le oscillazioni. Autore: Ryzhov KV
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