機械的形成與發(fā)展-資料下載頁
2025-02-12 19:32本頁面
【正文】 古代又一種計量時間的儀器。沙漏的制造原理與漏壺大體相同，它是根據(jù)流沙從一個容器漏到另一個容器的數(shù)量來計量時間。之所以采用流沙代替流水，是因為我國北方 冬天天氣寒冷，水容易結(jié)冰的緣故。 最著名的沙漏是在 1360年明初 詹希元 創(chuàng)制的“五輪沙漏”。據(jù) 《明史天文志一》 載：“明初，詹希元以水漏至嚴(yán)寒水凍輒不能行，故此以沙代水。然沙行太疾，未協(xié)天運。乃于斗輪之外，復(fù)加四輪，輪皆三十六齒” 。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)原圖如下圖所示。 圖中裝置沙斗的原動輪稱初輪，其上共裝有 16個斗，在初輪軸的一頭，裝上一個 6齒的小齒輪，它帶動具有 36個齒的二輪。二輪軸的一頭又裝上一個 6齒的小齒輪，它又帶動具有 36齒的三輪。這樣依次傳動，到四輪軸頭上的小齒輪，則帶動在水平面上旋轉(zhuǎn)的中輪。中輪的立軸穿過測景盤。盤上刻十二時并分為百刻。立軸上端裝置一個相當(dāng)指針作用 的云托日形橫桿，云腳所到的地方就是應(yīng)指的時刻。 這種顯示方法幾乎與現(xiàn)代時鐘的表面結(jié)構(gòu)完全相同。此外，詹希元還巧妙地在中輪上添加了一個擊鼓撥牙，以控制兩個站在五輪沙漏兩旁的木人。每到整點或一刻，兩個木人便會自行出來，一擊鼓，一鳴鉦。 這種沙漏脫離了輔助的天文儀器，已經(jīng)獨立成為一種機械性的時鐘結(jié)構(gòu)。 古代計時裝置－水運儀象 北宋哲宗元佑初年， 蘇頌 和 韓公廉 等所制的 水運儀象臺 ，是把渾象、渾儀和機械性計時器都組織在一個儀象臺內(nèi)。臺上置渾儀、中間置渾象，下邊制成五層樓閣，中立一機輪軸。機輪軸上部由稱為“天束”的兩根橫梁約束住，下端放在一個樞臼中。機輪軸上穿裝 8個輪，位于天束上邊的一個叫天輪，具有 600個齒，和渾象的赤道牙相銜接（或間接帶動渾象）。下邊有一機輪，也有 600個齒。其余六輪分為兩類：一類是在輪上裝有一定數(shù)目地撥牙（即凸輪），按一定的時刻，用杠桿撥動或用繩索牽動司晨（木偶人），使它一定的動作，以鳴報時刻；另一類是在輪上裝上一定數(shù)目的司晨（木偶人），按一定的時刻 手里拿著那個時刻的牌在樓閣中門內(nèi)出現(xiàn)，表明當(dāng)時的時刻。 蘇頌等的設(shè)計，記錄在 《新儀象法要》 中。其中控制原動輪（樞輪）作等時轉(zhuǎn)動的機構(gòu)如下圖所示。 當(dāng)流入樞輪上受水壺內(nèi)的水不到一定重量時，天關(guān)、左天鎖即阻住樞輪，不使轉(zhuǎn)動；當(dāng)受水壺中所受的水到達一定重量時，格叉和關(guān)舌受壓下降，關(guān)舌拉下天條，天關(guān)和左天鎖則被上提，樞輪即可轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)過一壺以后，格叉和關(guān)舌上升，天關(guān)和左天鎖下落，樞輪又被阻住。圖上右天鎖則相當(dāng)于一個止動卡子，有防止樞輪倒轉(zhuǎn)的作用。又天權(quán)和樞權(quán)（圖中“樞權(quán)”應(yīng)標(biāo)在“樞衡”桿所掛重錘處）兩個重錘，可以左右移動，以便調(diào)整天關(guān)，左天鎖打開的靈敏度。這部分機構(gòu)的作用，已近于近代機械鐘中的擒縱器的作用。這一發(fā)明在機械鐘表發(fā)展史上占有重要地位。 演講完畢，謝謝觀看！
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