Et mekanisk ur er et ur , der bruger et pendul , som måler tiden ved en svingningsperiode i løbet af en dag, måned, år, og som drives af en vægt, fjeder eller elektrisk strømkilde med en elektromekanisk konverter. Som et mål for tid anvendes svingningssystemets inertiegenskaber i form af et klassisk og fjederpendul ved regulering af et langt pendul eller en spiralfjeder i form af en balanceregulator (+/-).
Fremkomsten af skibskronometre med et fjederpendul revolutionerede skibsfarten ved at synkronisere tidens gang og himmelkuglen , hvilket gjorde det muligt pålideligt at bestemme et steds længdegrad . En yderligere anordning til at fastslå placeringen på målingstidspunktet var sekstanten .
Håndværkere, der fremstiller og reparerer ure, kaldes urmagere . I kunsten er mekaniske ure et symbol på tid.
Mekaniske ure er ringere end elektroniske og quartz -ure med hensyn til nøjagtighed (den 1. nøjagtighedsklasse af mekaniske ure er fra +40 til -20 sekunder pr. dag; fejlen for quartz-ure er i området fra 10 sekunder pr. dag til 10 sekunder pr. år). Derfor bliver mekaniske ure i øjeblikket fra et uundværligt værktøj til et symbol på tradition og prestige .
Det første flydende mekaniske ur blev lavet i Tang Kina i 725 AD af Yixing og Liang Lingzan . Fra Kina kom hemmeligheden bag enheden tilsyneladende til araberne .
Det første mekaniske ur i Vesteuropa , monteret på tårne for at rumme vægtflytteren af deres mekanisme, havde kun én viser - timen. Dengang blev der slet ikke målt minutter ; men sådanne ure fejrede ofte kirkelige helligdage. Der var heller ikke noget pendul i sådanne ure. De ældste referencer til tårnure optræder i engelske krøniker i slutningen af det 13. århundrede. Så i 1283, ifølge de lokale annaler , er et astronomisk ur installeret i katedralen i det augustinske kloster i Dunstable.( Bedfordshire ), og i 1288 dukker et tårnur op i tårnet i katedralen i Westminster Abbey . I begyndelsen af det XIV århundrede fortæller Dante Alighieri om hjuluret med en kamp i sin "Divine Comedy"
Så tårnuret, der blev installeret i 1354 i Strasbourg , havde ikke et pendul, men de noterede: timer, dele af dagen, helligdage i kirkekalenderen, påske og dagene afhængigt af det. Ved middagstid bukkede figurerne af de tre vismænd for Jomfru Marias skikkelse , og den forgyldte hane galede og slog med vingerne; en speciel mekanisme satte små bækkener i gang , der ramte tiden. Til dato har kun en hane overlevet fra Strasbourg- uret. Den tidligste overlevende tårnurmekanisme er placeret i katedralen i den engelske by Salisbury og dateres tilbage til 1386 .
Først i det 17. århundrede perfektionerede den berømte Galileo Galilei pendulet , men først efter lang tid begyndte hans opfindelse at blive brugt i ure.
I Rusland dukker det første tårnur , designet af den serbiske mester Lazar, op i det fyrstelige hof i Kreml i Moskva i begyndelsen af det 15. århundrede [1] .
I øjeblikket er det ældste tårnur i Europa placeret i Grodno , Republikken Hviderusland . De har været i drift i over 500 år. [2] .
Senere dukkede lommeure op, patenteret i 1675 af H. Huygens , og så - meget senere - armbåndsure. I begyndelsen var armbåndsure kun kvinders, smykker rigt prydet med ædelsten, præget af lav præcision. Ingen selvrespektende mand fra den tid ville sætte et ur på hånden. Men krigene ændrede tingenes rækkefølge og i 1880 begyndte Girard-Perregaux masseproduktion af armbåndsure til hæren.
Mekanismen for det første Nikolaev-byur var meget stor og omfangsrig. For den tid var det virkelig gigantisk. Hvilket førte en masse problemer med sig.
I 1819 blev det besluttet at restaurere byfogedens bygning og placere det første ur i den. Men selve placeringen var ikke så enkel. Udover urmekanismen var der også en klokke på et ton. På klokken var der en hammer, der vejede 20 kilo. Og selve uret er sat i gang takket være to vægte. Den ene vægt vejede 192 kg, og den anden 66 kg.
Uret skulle vikles to gange om dagen. Til dette var der en særskilt person i byen, som var engageret i dette. [3]
Et mekanisk ur består af flere hoveddele:
Historisk set var det første oscillerende system pendulet. Som det er kendt, er frekvensen af pendulsvingninger med samme amplitude og konstante frie faldsacceleration uændret.
Sammensætningen af pendulmekanismen inkluderer:
Nøjagtigheden af slaget justeres ved at ændre længden af pendulet eller længden af fjederen.
Den klassiske pendulmekanisme har tre ulemper. For det første afhænger frekvensen af pendulets svingninger af svingningernes amplitude ( Huygens overvandt denne mangel ved at få pendulet til at oscillere langs en cykloid , snarere end langs en cirkelbue . Galileo publicerede en undersøgelse af et penduls svingninger og udtalte at svingningsperioden ikke afhang af deres amplitude, hvilket omtrent er sandt for små amplituder). For det andet skal penduluret fikseres; de kan ikke bruges på kørende køretøjer. For det tredje afhænger frekvensen af tyngdeaccelerationen, så ure justeret på én breddegrad vil sakke bagud på lavere breddegrader og gå foran på højere breddegrader.
Hollænderen Christian Huygens og englænderen Robert Hooke udviklede uafhængigt af hinanden en anden oscillerende mekanisme, som er baseret på vibrationerne fra en fjederbelastet krop.
Balancemekanismen inkluderer:
Slagets nøjagtighed reguleres af et termometer - et håndtag, der tager en del af spiralen ud af arbejde. Balancen er følsom over for temperaturudsving, så hjulet og spiralen er lavet af legeringer med en lille termisk udvidelseskoefficient . Den anden mulighed, den ældre, er at lave et hjul af to forskellige metaller, så det bøjer ved opvarmning (bimetallisk balance).
For at forbedre balancens nøjagtighed blev balancen leveret med skruer, der giver dig mulighed for nøjagtigt at afbalancere hjulet. Udseendet af præcisionsautomatiske maskiner reddede urmagere fra at balancere, skruerne på vægten blev et rent dekorativt element.
Balanceringsmekanismen bruges hovedsageligt i bærbare ure, da den i modsætning til pendulure kan betjenes i forskellige positioner. På grund af ufølsomhed over for temperaturudsving, samt på grund af større holdbarhed, bruges et pendul dog stadig i tårne og nogle typer gulv- og vægure.
I slutningen af det XVII århundrede. Den engelske matematiker Fatio de Duillier opdagede en metode til at bore rubiner ved hjælp af et diamantværktøj . Diamantboret gjorde det muligt at lave huller i rubinen med lille diameter med meget glatte kanter; rubiner boret på denne måde kunne bruges som urlejer , hvilket øger nøjagtigheden og holdbarheden af mekaniske ure. I marts 1705 demonstrerede Fatio ure på sten i Royal Society .
Indtil 1768 fremstilledes stenure udelukkende i England; på kontinentet blev denne metode først mestret af den schweiziske urmager Ferdinand Berthou [4] . Siden da er rubinsten blevet meget brugt i mekaniske kvalitetsure.
Med faste intervaller (normalt en halv time eller en time) ringer uret det aktuelle tidspunkt. Som en mulighed: en melodi spiller eller figurer - jacquemarts spiller en slags scene.
Interessant nok, før fremkomsten af mekaniske ure, blev tiden genkendt af lyden af kirkeklokker. Derfor var der i de første mekaniske ure kun en strejke uden urskive. På nogle sprog kaldes klokketårnet og klokken med det samme ord, for eksempel ville begge på hollandsk være klok.
Fra fr. répéter - gentage, gengive. En mere kompleks mekanisme, der giver dig mulighed for at slå tiden med en lyd, når du trykker på en knap. Det var oprindeligt designet til sejlere , der havde brug for at kende den aktuelle tid i mørket uden at starte en brand.
Der er flere typer repeatere:
Kalenderen kan være af varierende kompleksitet - fra en simpel talindikator, der skal oversættes, hvis der er mindre end 31 dage i en måned, til en kompleks mekanisme, der tager højde for skudår .
Henviser til astronomiske funktioner. Underskive eller disk, gradueret til 29,5 dage, skildrer Månen i forskellige faser.
En astronomisk funktion i ure, der tager højde for forskellen mellem lokal middeltid som vist af konventionelle ure og reel soltid.
I nogle armbåndsure (for eksempel Komandirskie, Rusland ) er en roterende ring med opdelinger ( lunette , bezel ) installeret rundt om urskiven. Den er designet til at holde styr på tiden. I et dykkerur drejer lunetten kun mod uret, så hvis den drejes ved et uheld, kan den resterende tid ikke øges (hvilket kan føre til mangel på luft). Ifølge dykkertraditionen gøres de sidste 15 eller 20 minutter af lunetten røde (signal til opstigning).
Rammen bruges også i ure med 24-timers urskive. Indfatningen er markeret med tre tidsintervaller på fire timer, med fire timers mellemrum.
I 1770, for første gang i et schweizisk ur , blev der brugt et selvoptrækkende urværk, så den schweiziske urmager Abraham-Louis Perrelet realiserede sin idé om "evige" ure - ure, der ikke ville har brug for konstant vikling, men vil ende op af sig selv, når de går [5] .
En excentriker er installeret i et armbåndsur (på urmagernes sprog, en rotor eller sektor , da det er lavet i form af en let plade med et overlæg i form af en buesektor lavet af tung wolframlegering ; guldlegeringer bruges i dyre ure ), som roterer, når viseren bevæger sig og snor fjederen. Hvis uret bliver slidt konstant, skal det derfor slet ikke vikles op. Den selvoptrækkende mekanisme og fjederen er forbundet med en friktionskobling .
Automatisk vikling har en positiv effekt på nøjagtigheden (fjederen er konstant i næsten viklet tilstand). I vandtætte ure slides gevindene, der skruer i kronen, langsommere.
Selvoptrækkende ure er tykkere og tungere end håndviklede ure. Kvinders selvoptrækkende kalibre er ret lunefulde på grund af deres deles diminutivitet. Automatisk oprulning er ubrugelig for personer, der er inaktive (for eksempel dem, der er gamle eller i en syg tilstand), såvel som for folk, der kun bærer ure fra tid til anden. Men hvis der er en speciel anordning til automatisk uroprulning kaldet " winder ", kan uret oprulles permanent. Winders arbejder fra et husstands elektriske netværk (220v eller 110v) eller fra genopladelige batterier.
I de første mekaniske ure kunne kursens nøjagtighed afhænge af urets position i rummet og den omgivende temperatur. For at reducere afhængigheden af temperatur begyndte man at bruge specielle legeringer med lave termiske udvidelseskoefficienter.
Breguet opfandt i 1795 og patenterede i 1801 tourbillon ( fransk tourbillon - hvirvelvind) [6] - en anordning til delvis [7] kompensation af jordens tyngdekraft . Tourbillonen består af en balance, en flugtgaffel og et flugthjul, placeret på en speciel roterende platform (den mest almindelige rotationshastighed: 1 omdrejning i minuttet). Dette er en af de mest komplekse og dyre ekstra mekanismer. Den maksimale nøjagtighed af billige mekaniske ure når ±5 sekunder pr. dag; høj kvalitet: op til ±1 s pr. dag, billige quartz-ure (dette er en mere moderne mekanisme til sammenligning): ±0,5 s pr. dag [7] . Nøjagtigheden af uret med en tourbillon er: ±1..±2 s pr. dag [8] . Ofte gøres tourbillonen synlig gennem et vindue i urskiven. Faktisk drejer tourbillon hele urmekanismen rundt om sin akse inden for et minut, hvilket på grund af jordens tyngdekraft får uret til at gå et halvt minut frem og halter bagud i det næste halve minut; dette eliminerer indflydelsen fra Jordens tyngdekraft på kursets nøjagtighed.
I 2003 opfandt den berømte urmager Frank Müller en ny version af Tourbillon pendulet - det var den to-aksede Tourbillon Revolution. Den består af 2 vogne, der samtidigt kan rotere vandret og lodret. Dermed eliminerede han problemet med unøjagtighed, når uret var i vandret eller lodret position i lang tid, hvilket var iboende i armbåndsure med en tourbillon-anordning. Et år senere introducerede samme opfinder Tourbillon Revolution 2 uret, som allerede kunne rotere i tre fly.
Effektiviteten af tourbillons er blevet stillet spørgsmålstegn ved mange gange siden deres opfindelse. Ifølge urmager Alexander Milyaev gør automatiske maskiner hjul så afbalancerede, at en tourbillon simpelthen ikke er nødvendig, og ure med tourbillon er "en indikator for urmagerens exceptionelle dygtighed og høje status af ejeren" [6] .
En skala placeret langs kanten af mange moderne ure (findes oftest på kronografer). Denne skala roterer ikke, den er stationær. Tachymeteret er designet til at beregne hastighed baseret på rejsetid over en kendt afstand (f.eks. 1 km).
Viser, hvor mange flere timer eller dage foråret ender.
På det tidspunkt, der er angivet af brugeren, giver den et lydsignal. Signaltiden indstilles med en ekstra pil. Vækkeuret ringer normalt 2 gange om dagen med en traditionel skive divideret med 12 timer og en gang med skive divideret med 24 timer.
Oprindeligt blev kronometeret brugt til søs til at bestemme geografisk længdegrad . I dag er dette navnet på meget præcise mekaniske ure, der overholder ISO 3159-standarden . I Schweiz udføres certificeringen af den officielle schweiziske kontrol af kronometre . Ure får status på den betingelse, at de ikke forlader mere end 10 sekunder om dagen (15 sekunder for kronometre af anden klasse) [9] .
Et ur, der tjener til at tælle korte tidsperioder (for eksempel i sport ). Stopuret giver dig mulighed for at starte og stoppe nedtællingen til enhver tid, samt hurtigt nulstille aflæsningerne. I modsætning til almindelige ure er stopure ikke designet til at bestemme den aktuelle tid, kun intervaller, fra det ene øjeblik til det andet.
En kronograf er et mekanisk eller quartz ur, der også er et stopur .
Ure fremstillet til militært personel fra forskellige lande og opfylder de højeste tekniske og operationelle krav.
Ur med to mekanismer, der tjener til at styre tiden i skak . Ligesom stopure er de designet til at måle relativ tid.
Timer designet til kemikere , fotografer
![]() |
|
---|---|
I bibliografiske kataloger |
Kigge på | |
---|---|
Efter handlingsprincippet | |
Efter aftale | |
Type |
|
Detaljer og mekanismer af ure | |
berømt ur |