Делительный двигатель
 | Эта статья написана как личное размышление, личное эссе или аргументативное эссе , в котором излагаются личные чувства редактора Википедии или представлен оригинальный аргумент по определенной теме. ( Октябрь 2012 г. ) |
Делительный двигатель — это устройство, используемое для отметки градуировок на измерительных приборах.
История
[ редактировать ]
Всегда существовала потребность в точных измерительных приборах. Будь то линейное устройство, такое как линейка или нониус , или круглое устройство, такое как транспортир , астролябия , секстант , теодолит или установочные круги для астрономических телескопов , всегда существовало стремление к еще большей точности. За каждым усовершенствованием измерительных инструментов, например улучшением алидад или введением оптических прицелов, немедленно следовала необходимость в более точной градуировке.
В ранних инструментах градация обычно была выгравирована или начертана на дереве , слоновой кости или латуни . Производители приборов разработали различные устройства для выполнения таких задач. Ранние исламские производители инструментов, должно быть, имели методы точного деления своих инструментов, поскольку эта точность отражается в точности сделанных ими показаний. Эти навыки и знания, похоже, были утеряны, учитывая, что небольшие квадранты и астролябии в 15 и 16 веках не имели точной градации и были изготовлены относительно грубо. [1]
В 16 веке европейские производители инструментов были ограничены доступными материалами. Латунь представляла собой чеканные листы с шероховатой поверхностью, а железные граверы были низкого качества. Не было достаточно мастеров, чтобы создать давнюю традицию практики, и лишь немногие прошли обучение у мастеров . [1]
Трансверсали установили стандарт в начале 14 века. Тихо Браге использовал трансверсали на своих инструментах и сделал этот метод более известным. Трансверсалии, основанные на прямых линиях, не обеспечивают правильного разделения дуги, поэтому другие методы, например, основанные на использовании дуг окружности, разработанные Филиппом де Ла Гиром также использовались .
Другая система была создана в 16 веке Педро Нуньесом и в его честь называлась нониусом . определенное количество концентрических Он заключался в том, чтобы начертить на инструменте кругов и разделить каждый последующий на одно деление меньше, чем соседний внешний круг. Таким образом, самый внешний квадрант будет иметь 90° с 90 равными делениями, следующий внутренний будет иметь 89 делений, следующий 88 и так далее. При измерении угла алидада отмечали окружность и деление, на которое приходилась . Затем сверились с таблицей, чтобы определить точную величину. Однако эту систему было сложно построить, и ею пользовались немногие. Тихо Браге был исключением.
Некоторые улучшения системы Нуньеса были разработаны Кристофером Клавиусом и Якобом Куртиусом . Работа Курция привела непосредственно к работе Пьера Вернье , опубликованной в 1631 году. Вернье усовершенствовал этот процесс и дал нам шкалу нониуса . Однако, хотя эти различные методы улучшили чтение градуировок, они не способствовали непосредственно точности их построения. Дальнейшие улучшения шли медленно, и потребовалась новая разработка: делительный двигатель.
Предыдущие работы по разработке зуборезных станков подготовили почву. Такие устройства были необходимы для резки круглой пластины с одинаковыми зубьями шестерни . Часовщики были знакомы с этими методами, и они сыграли важную роль в разработке делительных двигателей. Джордж Грэм разработал процесс использования геометрических методов для разделения конечности инструмента. Он разработал сложный лучевой компас, помогающий отмечать градуировки. Джон Бёрд и Джеремия Сиссон продолжили использовать эти методы. Эти методы лучевого компаса использовались в 19 веке, поскольку последующие делительные двигатели не соответствовали масштабам самых крупных конструируемых инструментов.
Первый настоящий круговой делительный двигатель, вероятно, был сконструирован часовщиком Генри Хиндли примерно в 1739 году. Об этом сообщил Королевскому обществу Джон Смитон в 1785 году. [2] В основу его лег непосредственно зуборезный станок для часовых механизмов. использовалась зубчатая индексная пластина и червячная передача Для продвижения механизма . Между 1765 и 1768 годами герцог де Шольн создал две делительные машины для разделения дуг окружности и линейных масштабов. Он хотел улучшить градацию инструментов, по возможности исключив из техники мастерство мастера. Хотя использование лучевого компаса во многом зависело от навыков пользователя, его машина благодаря своей конструкции давала более правильные деления. Его машины также были вдохновлены предыдущими работами часовщиков.
Джесси Рамсден на пять лет последовал за герцогом де Шолем в производстве его делительной машины. Как и в предыдущих изобретениях, Рамсден использовал касательный винтовой механизм для перемещения машины из одного положения в другое. Однако он разработал токарно-винторезный станок , который был особенно совершенным и производил превосходную продукцию. [3] [4] Этот двигатель был разработан при финансовой поддержке Совета по долготе. [1] при условии, что он будет подробно описан (вместе с соответствующим токарно-винторезным станком ) и не защищен патентом. Это позволило другим свободно копировать устройство и улучшать его. Фактически, Совет потребовал, чтобы он научил других создавать свои собственные копии и сделал свой разделительный механизм доступным для усовершенствования инструментов, изготовленных другими. [1]
Уточнения
[ редактировать ]Эдвард Тротон был первым, кто построил копию конструкции Рамсдена. Он усовершенствовал дизайн и выпустил свою собственную версию. Это позволило повысить точность делительной машины.
Сэмюэл Ри разработал свой собственный станок для нарезки винтов с бесконечной резьбой и смог продавать его другим. Его винты считались лучшими из доступных в то время. [1]
Во Франции Этьен Ленуар создал делительный двигатель большей точности, чем английский вариант. Менье, Рише, Фортен и Джекер также создали весьма качественные делительные двигатели. [1]
К началу XIX века стало возможным изготавливать такие инструменты, как секстант , которые оставались полностью работоспособными и обладали достаточной точностью, чтобы их можно было использовать в течение полувека и более. [5]
Делительная машина была уникальной среди разработок в производстве научных приборов, так как была сразу принята всеми производителями. Не было никакой неопределенности в ценности этого развития. [5]
Брайан Донкин спроектировал и построил токарно-винторезный станок с делительным двигателем в 1826 году, который установил новые стандарты точности для создания точных ходовых винтов, что стало необходимым предшественником развития точной обработки в эпоху промышленной революции. [6]
См. также
[ редактировать ]- Генри Джозеф Грейсон - австралийский изобретатель, разработавший двигатель (~1900 г.) для изготовления дифракционных решеток , которые управляли 120 000 линий на дюйм (приблизительно 4700 на мм).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Даумас Морис, Научные инструменты семнадцатого и восемнадцатого веков и их создатели , Portman Books, Лондон, 1989. ISBN 978-0-7134-0727-3
- ^ Смитон, Джон, Наблюдения за выпуском астрономических инструментов , Философские труды Королевского общества, том 76, 1785 г.
- ^ Дэниел Дж. Бурстин, Первооткрыватели; История стремления человека познать свой мир и самого себя , Random House, 1983. ISBN 0-394-40229-4
- ^ Уоткинс, Дж. Элфрет (июль 1890 г.). «Делительная машина Рамсдена» . Годовой отчет Попечительского совета Смитсоновского института : 721–739 . Проверено 7 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Рональд Пирсолл, «Коллекционирование и восстановление научных инструментов» , Дэвид и Чарльз, Лондон, 1974 г., ISBN 0-7153-6354-9
- ^ К. Дж. Эванс, «Точное машиностроение: эволюционная перспектива», Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки, том. 370, нет. 1973, стр. 3835–3851, август 2012 г. {{ https://royalsocietypublishing.org/author/Evans%2C+Chris+J}}
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Палмер, Кристофер (2020). Справочник по дифракционным решеткам (8-е изд.). МКС Ньюпорт.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
