Кто изобрел часы механические

Механические часы - это... Что такое Механические часы?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 мая 2011.

Карманные механические часы

Механи́ческие часы́ — часы, использующие гиревой или пружинный источник энергии. В качестве колебательной системы применяется маятниковый или балансовый регулятор. Мастера, изготавливающие и ремонтирующие часы, называются часовщиками. В искусстве механические часы являются символом времени.

Механические часы по точности хода уступают электронным и кварцевым (1-й класс точности механических часов — от +40 до −20 секунд в сутки; погрешность кварцевых часов находится в пределах от 10 секунд в день до 10 секунд в год). Поэтому в настоящее время из незаменимого инструмента механические часы превращаются в символ престижа.

История

Первые маятниковые часы изобретены в Германии около 1000 года аббатом Гербертом — будущим папой Сильвестром II, но широкого распространения не получили. Первые башенные часы в Западной Европе построены были в 1288 году английскими мастерами в Вестминстере. Примерно в это же времени о колесных часах с боем рассказывает Данте Алигьери в своей «Божественной комедии».

Первые в Западной Европе механические часы, устанавливаемые на башнях для того, чтобы можно было разместить гиревой движитель их механизма, имели всего одну стрелку — часовую. Минуты тогда не измерялись вообще; зато такие часы нередко отмечали церковные праздники. Маятника в таких часах также не было.

Так, башенные часы, установленные в 1354 году в Страсбурге, не имели маятника, зато отмечали: часы, части суток, праздники церковного календаря, Пасху и зависящие от нее дни. В полдень перед фигуркой Девы Марии склонялись фигурки трех волхвов, а позолоченный петух кукарекал и бил крыльями; специальный механизм приводил в движение маленькие цимбалы, отбивавшие время. К настоящему времени от Страсбургских часов уцелел только петух. Наиболее ранний из сохранившихся до наших дней башенный часовой механизм находится в соборе английского города Солсбери, и относится к 1386 году.

Лишь в XVII веке знаменитый Галилео Галилей усовершенствовал маятник — изобретение Герберта, но лишь спустя много времени его изобретение стали использовать в часах.

В России первые башенные часы, сконструированные сербским мастером Лазарем, появляются на княжеском дворе Московского Кремля в начале XV века[1].

Позже появились карманные часы, запатентованные в 1675 году Х. Гюйгенсом), а затем — много позже — и часы наручные. Вначале наручные часы были только женские, богато украшенные драгоценными камнями ювелирные изделия, отличающиеся низкой точностью хода. Ни один уважающий себя мужчина того времени не надел бы часы себе на руку. Но войны изменили порядок вещей и в 1880 году массовое производство наручных часов для армии начала фирма Girard-Perregaux.

Конструкция механических часов

Механические часы состоят из нескольких основных частей:

Источник энергии — заведённая пружина или поднятая гиря.
Спусковой механизм — устройство, которое преобразует непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение. Спусковой механизм определяет точность хода часов.
Колебательная система — маятник или балансир (баланс).
Механизм подзаводки и перевода стрелок — ремонтуар.
Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм — ангренаж.
Циферблат со стрелками.

Маятник

Исторически первой колебательной системой был маятник. Как известно, при одинаковой амплитуде и постоянном ускорении свободного падения частота колебания маятника неизменна.

В состав маятникового механизма входят:

Маятник;
Анкер, соединённый с маятником;
Храповое колесо (храповик).

Точность хода настраивается изменением длины маятника.

У классического маятникового механизма есть три недостатка. Во-первых, частота колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний (этот недостаток преодолел Гюйгенс, заставив маятник колебаться по циклоиде, а не по дуге окружности). Во-вторых, маятниковые часы должны быть установлены неподвижно; на движущемся транспорте их применять нельзя. В-третьих, частота зависит от ускорения свободного падения, поэтому часы, выверенные на одной широте, будут отставать на более низких широтах и уходить вперёд на более высоких.

Баланс

Балансирный механизм наручных часов

Голландец Христиан Гюйгенс и англичанин Роберт Гук независимо друг от друга разработали другой колебательный механизм, который основан на колебаниях подпружиненного тела.

В состав балансирного механизма входят:

Балансирное колесо;
Спираль;
Вилка;
Градусник — рычаг регулировки точности;
Храповик.

Точность хода регулируется градусником — рычагом, который выводит из работы некоторую часть спирали. Баланс чувствителен к колебаниям температуры, поэтому колесо и спираль делают из сплавов с небольшим коэффициентом температурного расширения. Второй вариант, более старый — делать колесо из двух разных металлов, чтобы оно изгибалось при нагреве (биметаллический баланс).

Для повышения точности хода баланс снабжался винтами, которые позволяют точно сбалансировать колесо. Появление прецизионных станков-автоматов избавило часовщиков от балансировки, винты на балансе стали чисто декоративным элементом.

Балансирный механизм применяется преимущественно в переносных часах, так как, в отличие от маятниковых, может эксплуатироваться в разных положениях. Однако вследствие нечувствительности к колебаниям температуры, а также благодаря большей долговечности в башенных и некоторых видах напольных и настенных часов всё равно применяется маятник.

Дополнительные механизмы, встраиваемые в часы

Циферблаты часов на Башне Зиммера

Кукушка, бой

Через фиксированные промежутки времени (обычно через полчаса или час) часы отбивают колоколами текущее время. Как вариант: играет мелодия, или фигурки-жакемары разыгрывают какую-то сценку.

Интересно, что до появления механических часов время узнавали по звуку церковных колоколов. Поэтому в первых механических часах был только бой, без циферблата. В некоторых языках башенные часы и колокол называются одним и тем же словом, например по-нидерландски и то, и другое будет klok.

Репетир

Более сложный механизм, позволяющий при нажатии на кнопку отбить время звуком. Изначально был разработан для моряков, которым надо было в тёмное время суток узнать текущее время, не разжигая огонь.

Существует несколько видов репетиров:

Минутный — отбивает часы, четверти, минуты.
Пятиминутный — Отбивает часы и количество пятиминут после часов.
Получетвертной — Отбивает часы и количество получетвертей после часов.
Четвертной — Отбивает часы и количество четвертей после часов.

Календарь

Календарь бывает разной сложности — от простого указателя числа, который приходится переводить, если в месяце менее 31 суток, до сложного механизма, учитывающего високосные года.

Фазы Луны

Относится к астрономическим функциям. Дополнительный циферблат или диск, отградуированный на 29,5 дней и изображающий Луну в различных фазах.

Уравнение времени

Астрономическая функция в часах, учитывающая разницу между средним местным временем, которое показывают обычные часы, и реальным солнечным временем.

Люнет

Командирские часы с люнетом Часы Omega Seamaster с люнетом

В некоторых наручных часах (например, «Командирских», Россия) вокруг циферблата установлено поворотное кольцо с делениями (люне́т, безель). Предназначен он для того, чтобы засекать время. В водолазных часах люнет крутится только против часовой стрелки, чтобы при случайном повороте нельзя было увеличить оставшееся время (что может привести к нехватке воздуха). По водолазной традиции, последние 15 или 20 минут люнета делают красными (сигнал на всплытие).

Автоподзавод

В наручных часах устанавливается эксцентрик (на языке часовщиков ротор или сектор, так как выполнен в виде лёгкой пластины с накладкой в форме сектора дуги из тяжёлого вольфрамового сплава; в дорогих часах применяются сплавы золота, ещё более тяжёлые), который вращается при движении руки и заводит пружину. Поэтому при постоянном ношении часов их вообще не требуется заводить. Механизм автоподзавода и пружина соединены фрикционом.

Автоподзавод положительно сказывается на точности (пружина постоянно находится в почти заведённом состоянии). В водонепроницаемых часах медленнее изнашивается резьба, которая закручивает заводную головку.

Часы с автоподзаводом толще и тяжелее часов с ручным заводом. Женские калибры с автоподзаводом достаточно капризны, в силу миниатюрности их деталей. Автоподзавод бесполезен для малоподвижных людей (к примеру, находящихся в преклонном возрасте либо офисных сотрудников), а также для людей, которые носят часы лишь время от времени. Однако при наличии специального устройства для автоматического завода часов под названием «виндер», часы могут постоянно находится в заведенном состоянии. Виндеры работают от бытовой электросети (220в или 110в) либо от аккумуляторных батарей.

Турбийон

Часы с турбийоном

В первых механических часах точность хода могла зависеть от положения часов в пространстве и температуры окружающей среды. Для уменьшения зависимости от температуры стали применяться специальные сплавы с низкими температурными коэффициентами.

Бреге в 1795 году изобрел, а в 1801 запатентовал турбийон (фр. tourbillon — вихрь)[2] — устройство для частичной[3] компенсации притяжения Земли. Турбийон состоит из баланса, анкерной вилки и анкерного колеса, расположенных на специальной вращающейся площадке (наиболее часто встречающаяся скорость вращения: 1 оборот в минуту). Это один из самых сложных и дорогих дополнительных механизмов. Точность хода недорогих механических часов достигает ±5 секунд в сутки; высококачественных: до ±1 сек в сутки[3]; часов с турбийоном: −1/+2 сек. в сутки[источник не указан 358 дней]. Часто турбийон делают видимым через окошко в циферблате. Фактически, турбийон поворачивает весь часовой механизм вокруг своей оси в течение одной минуты, что, в связи с влиянием притяжения Земли, заставляет часы полминуты спешить, а следующие полминуты отставать, что нивелирует влияние притяжения Земли на точность хода.

Эффективность турбийонов многократно подвергалась сомнению с момента их изобретения. По мнению часовщика Александра Миляева, современные часы могут обходиться без турбийонов, а часы с турбийонами являются «показателем исключительного мастерства часовщика и высокого статуса владельца»[2].

Индикатор запаса хода

Показывает, на сколько ещё часов или дней хватает завода пружины.

Особые типы часов

Будильник

В указанный пользователем момент даёт звуковой сигнал. Время сигнала задаётся с помощью дополнительной стрелки. Будильник обычно 2 раза звенит в сутки с традиционным циферблатом, разделённым на 12 часов и 1 раз с редким циферблатом, разделённым на 24 часа

Хронометр

Изначально, хронометр применялся в море для определения географической долготы. В наши дни, так называют особо точные механические часы (по сертификации официального швейцарского института хронометрии, COSC - Controle Officiel Suisse de Chronometres). Часы получают такой статус при условии, что в 5 разных положениях и при температурах: +8, +23, + 38 градусов - идут с точностью до -4/+6 секунд в сутки. Требования, предъявляемые кварцевым механизмам: не более 0,07 секунды в сутки [1].

Секундомер

Часы, которые служат для отсчёта коротких промежутков времени (например, в спорте). Секундомер позволяет в любой момент запускать и останавливать отсчёт времени, а также быстро обнулять показания. В отличие от обычных часов секундомеры не предназначены для определения текущего времени, только интервалов, от одного момента до другого.

Хронограф

Хронографом называют механические или кварцевые часы, которые одновременно являются секундомером

Шахматные часы

Часы с двумя механизмами, которые служат для контроля времени в шахматах. Так же как секундомеры, предназначены для измерения относительного времени.

Лабораторные часы

Таймер, предназначенный для химиков, фотографов

Производители часов

Основная статья: Марки наручных часов

Герой произведения Жюля Верна «Вокруг Света за восемьдесят дней» Паспарту пользовался очень старыми карманными часами, которые достались ему от прадедушки, весьма высокой точности, которые, по его словам, «не ошибаются и на пять минут в год!». Возникает сомнение, что заявленная точность хода (+/- 5 мин. в год) действительна была осуществима для механизмов того времени, и, скорее всего, такие часы являются фантазией автора[источник не указан 71 день].

Примечания

Спусковой механизм часов
Наручные часы
Часы с кукушкой

dic.academic.ru

Ответы@Mail.Ru: Кто и когда изобрел механические часы?

Прототипом первых механических часов можно считать Антикитерский механизм датируемый около II века до н. э Первые механические часы с анкерным механизмом были изготовлены в Танском Китае в 725 году нашей эры И Сином и Лян Линцзанем. Из Китая секрет устройства, по-видимому, попал к арабам. Первые маятниковые часы изобретены в Германии около 1000 года аббатом Гербертом — будущим папой Сильвестром II, но широкого распространения не получили. Первые башенные часы в Западной Европе построены были в 1288 году английскими мастерами в Вестминстере. Примерно в это же времени о колесных часах с боем рассказывает Данте Алигьери в своей «Божественной комедии» . Первые в Западной Европе механические часы, устанавливаемые на башнях для того, чтобы можно было разместить гиревой движитель их механизма, имели всего одну стрелку — часовую. Минуты тогда не измерялись вообще; зато такие часы нередко отмечали церковные праздники. Маятника в таких часах также не было. Так, башенные часы, установленные в 1354 году в Страсбурге, не имели маятника, зато отмечали: часы, части суток, праздники церковного календаря, Пасху и зависящие от нее дни. В полдень перед фигуркой Девы Марии склонялись фигурки трех волхвов, а позолоченый петух кукарекал и бил крыльями; специальный механизм приводил в движение маленькие цимбалы, отбивавшие время. К настоящему времени от Страсбургских часов уцелел только петух. Наиболее ранний из сохранившихся до наших дней башенный часовой механизм находится в соборе английского города Солсбери, и относится к 1386 году. Лишь в XVII веке знаменитый Галилео Галилей усовершенствовал маятник — изобретение Герберта, но лишь спустя много времени его изобретение стали использовать в часах. В России первые башенные часы, сконструированные сербским мастером Лазарем, появляются на Фроловской (Спасской) башне Московского Кремля в начале XV века. Позже появились карманные часы, запатентованные в 1675 году Х. Гюйгенсом) , а затем — много позже — и часы наручные. Вначале наручные часы были только женские, богато украшенные драгоценными камнями ювелирные изделия, отличающиеся низкой точностью хода. Ни один уважающий себя мужчина того времени не надел бы часы себе на руку. Но войны изменили порядок вещей и в 1880 году массовое производство наручных часов для армии начала фирма Girard-Perregaux.

touch.otvet.mail.ru

Как появились механические часы?

Механические часы стали использоваться на рубеже XIII—XIV вв.еков. В Англии местная полулегендарная традиция относит ко второй половине XIII века появление нескольких древнейших часовых механизмов. В Париже первые часы соорудил около 1300 года Пьер Пипенар. Но непрерывная практика изготовления механических часов берет начало в Италии в начале XIV века.

Написанная между 1319 и 1321 годами «Божественная комедия» считается первым письменным источником, сохранившим несомненное упоминание о механических часах.

Первые механические часы не имели циферблата и способны были лишь подавать звуковые сигналы через определенные отрезки времени. В сущности, они представляли собой колокол, по которому с некоторой регулярностью наносились удары. Такое устройство делало их особенно полезными для отбивания канонических часов в церквах.

Уже в XIV веке ударное устройство оформляют в виде фигурок людей или животных, в определенный час ударяющих в колокол. Города Европы обзаводятся высокохудожественными по исполнению и достаточно точными механическими часами. Ни одна книга о средневековом часовом искусстве не обходится без описания прославленных часов Страсбургского собора. Часы, снабженные годовым и пасхальным календарями, имели устройство, для приведения в действие процессии волхвов, которые каждый полдень проходили перед фигурой Богородицы. В это же время пронзительно кричал игрушечный петух.

В XIV веке башенными механическими часами обзавелись более двух десятков городов. В 1374 году генуэзцы установили часы в Кафе (ныне город Феодосия) в Крыму; это — первые механические часы, появившиеся на территории нашей страны. В XV—XVI вв.еках уже большинство европейских городов и многие монастыри имеют башенные часы.

Часовое искусство вызывало интерес ученых-гуманистов. Достаточно сказать, что Леонардо да Винчи оставил в своих рукописях наброски устройства маятниковых часов. К механическим часам проявляли внимание коронованные особы. Знатоком часового дела был император Священной Римской империи Карл V.

На Руси первые механические часы были установлены в Кремле в 1404 году. Часы имели вращающийся циферблат с одной неподвижной стрелкой.

Следующие башенные часы появились в Новгороде в 1436 году, затем в Пскове в 1476 году. В XVI веке обзавелись часами некоторые русские монастыри. В XVII веке башенные часы распространяются на Руси повсеместно. Громоздкость ранних часовых механизмов затрудняла изготовление часов индивидуального пользования.

Однако домашние механические часы в XIV—XV вв.еках являлись большой редкостью и не отвечали требованиям высокого эстетического вкуса. Движущие колеса в них делались больших размеров и выступали за раму.

К середине XV века в Италии появились часы, приводимые в действие пружиной, что позволяло значительно уменьшить их размеры. Выдающуюся роль в истории массового производства сыграл нюрнбергский механик Петер Генлейн, начавший в первые годы XVI века изготовление портативных часов. Его считают (хотя и не вполне обоснованно) изобретателем часов индивидуального пользования. Часы Генлейна вызывали всеобщее восхищение. Благодаря деятельности Генлейна и его учеников Нюрнберг скоро становится крупнейшим в Европе центром часового искусства. Здесь производят миниатюрные карманные часы, получившие название «нюрнбергские яйца». Крупными центрами часового искусства становятся и другие города Европы.

Дальнейшее усовершенствование часов связано с использованием маятника. Можно считать установленным, что первую конструкцию маятниковых часов детально разработал Галилео Галилей.

Несомненно, что революция в часовом деле произошла в результате выхода в свет трактата Гюйгенса «Часы» (1658 год). Предложенное голландским ученым устройство вызвало огромный интерес, маятниковые часы приобрели колоссальную популярность и вскоре вытеснили более ранние конструкции. Наряду с иными преимуществами они отличались от своих предшественников значительно большей точностью.

Маятниковые часы, которые мы теперь иногда видим в домах своих знакомых, отвечали возникшим общественным потребностям. Несомненно, что большая часть европейцев научилась пользоваться часами как единицей измерения времени, следя за стрелкой часового механизма. Механические часы, в большей степени, чем какие-либо иные технические усовершенствования позднего средневековья, оказали революционизирующее воздействие на сознание и быт людей. Теги: часы, история, время

shkolazhizni.ru

Ответы@Mail.Ru: Кто придумал первые часы?

Когда мы употребляем слово «часы» , при этом имеем в виду механизм для измерения времени. Но известно ли тебе, что человек изобрел множество способов измерять время еще до того, как были придуманы первые механические часы. Сначала люди измеряли время в восходах и заходах солнца. Уменьшение или, наоборот, увеличение тени, падающей от различных предметов - палок, камней, деревьев, помогало человеку, пусть очень приблизительно, ориентироваться по времени. Звезды также служили людям в качестве гигантских часов, ведь человек давно заметил, что ночью в разное время видны разные звезды. Древние египтяне делили ночь на двенадцать временных промежутков, каждый из которых начинался с восходом одной из двенадцати звезд. Кстати, на столько же промежутков делили египтяне и день. Получается, что наше деление суток на двадцать четыре часа основывается на представлениях древних египтян. Египтяне, между прочим, создали и так называемые теневые (мы их называем солнечные) часы. Они представляли из себя простую деревянную доску с отметинами. Теневые часы, разделенные на двенадцать дневных промежутков, и стали первым изобретением человека, предназначенным для измерения времени. В других механизмах для измерения времени люди стали использовать огонь и воду. Оказывается, время можно измерить при помощи горящей свечи с надрезами по краям. Ведь за равные промежутки времени сгорают равные части свечи. И если зарубками отметить часть, сгорающую за, допустим, минуту, то с помощью свечи можно будет довольно точно измерять время. В других часах использовались вода и тарелка или блюдо. Если в блюде проделать небольшую дыру и .положить его на воду, то через некоторое время вода заполнит блюдо и оно затонет. Если знать, что вода заполняет блюдо за, допустим, пятнадцать минут, то с помощью и этого нехитрого приспособления можно будет измерять время. Примерно две тысячи лет тому назад человек изобрел еще один прибор для измерения времени - песочные часы. Они состояли из двух сообщающихся сосудов с песком. Сосуды эти можно было переворачивать, и тогда песок из верхнего через узенькое отверстие начинал пересыпаться в нижний. Если один из сосудов наполнить таким количеством песка, чтобы тот пересыпался в нижнюю часть ровно за один час, то тогда и с помощью этого приспособления можно было довольно точно следить за временем. Около 140 года до нашей эры древние греки и римляне придумали способ усовершенствования водяных часов. В контейнер с водой, уровень которой постепенно поднимался, они помещали поплавок. Поплавок специальным приспособлением прикреплялся к зубчатому колесу - шестеренке. Когда вода достигала определенного уровня, колесо проворачивалось на один зубец. Одновременно поворачивалась и прикрепленная к нему стрелка. Первые настоящие механические часы были изобретены более тысячи четырехсот лет тому назад. В этих часах к механизму крепилась катушка с цепочкой и грузом на конце. Под действием груза катушка вращалась, цепочка разматывалась. С помощью нескольких шестеренок и регулятора движение передавалось на стрелку, которая двигалась по циферблату.

touch.otvet.mail.ru