Mecânica - Clockwork

Mecanismo de relógio de pulso Prim

Um relógio refere-se ao funcionamento interno quer de máquinas chamadas mecânicos relógios e relógios (onde também é chamado de movimento ) ou outros mecanismos que funcionam de forma semelhante, usando uma série de engrenagens accionados por uma mola ou peso.

Um mecanismo de relógio é freqüentemente alimentado por um motor de relógio que consiste em uma mola principal , uma mola de torção em espiral de fita de metal. A energia é armazenada na mola principal manualmente enrolando-a , girando uma chave presa a uma catraca que torce a mola principal com mais força. Então, a força da mola principal gira as engrenagens do relógio, até que a energia armazenada se esgote. Os adjetivos wind-up e spring-powered referem - se a dispositivos de relógio movidos a mola principal, que incluem relógios e relógios, cronômetros de cozinha , caixas de música e brinquedos de corda .

História

O mais antigo exemplo conhecido de mecanismo de relógio é o mecanismo de Antikythera , um computador analógico do século I aC, um tanto parecido com um astrolábio , para calcular posições astronômicas e eclipses, recuperado de um naufrágio grego. Existem muitos outros relatos de dispositivos mecânicos na Grécia antiga, mesmo em sua mitologia , e o próprio mecanismo é sofisticado o suficiente para indicar uma história significativa de dispositivos menores que levaram à sua criação.

Em algum momento, esse nível de sofisticação na tecnologia de relojoaria foi perdido ou esquecido na Europa, e só retornou quando trazido do mundo islâmico após as Cruzadas , junto com outros conhecimentos que levaram ao Renascimento . A mecânica finalmente recuperou o equivalente aos níveis tecnológicos pré-romanos do século XIV.

Como na mitologia grega, existem reivindicações ambiciosas de automação nas lendas de outras culturas. Por exemplo, na lenda judaica , Salomão usou sua sabedoria para projetar um trono com animais mecânicos que o saudaram como rei quando ele ascendeu; ao sentar-se, uma águia colocava uma coroa em sua cabeça e uma pomba lhe trazia um rolo da Torá . Também é dito que quando o rei Salomão subiu ao trono, um mecanismo foi acionado. Assim que ele pisou no primeiro degrau, um boi dourado e um leão dourado esticaram cada um dos pés para apoiá-lo e ajudá-lo a subir para o próximo degrau. De cada lado, os animais ajudaram o rei a se levantar até que ele se sentasse confortavelmente em seu trono.

Na China antiga , um curioso relato de automação é encontrado no texto Lie Zi , escrito no século 3 aC. Nele há uma descrição de um encontro muito anterior entre o rei Mu de Zhou (1023-957 aC) e um engenheiro mecânico conhecido como Yan Shi, um 'artífice'. Este último orgulhosamente presenteou o rei com uma figura em tamanho natural e em forma humana de sua obra mecânica ( grafia de Wade-Giles ):

O rei olhou para a figura com espanto. Ele caminhava com passadas rápidas, movendo a cabeça para cima e para baixo, de forma que qualquer pessoa a consideraria um ser humano vivo. O artífice tocou seu queixo e ele começou a cantar, perfeitamente afinado. Ele tocou sua mão, e ela começou a se posicionar, mantendo o tempo perfeito ... Quando a performance estava chegando ao fim, o robô piscou o olho e avançou para as damas presentes, após o que o rei ficou furioso e mandou Yen Shih [Yan Shi] executado no local não tinha o último, com medo mortal, instantaneamente feito em pedaços o robô para deixá-lo ver o que realmente era. E, de fato, acabou sendo apenas uma construção de couro, madeira, cola e laca, com várias cores de branco, preto, vermelho e azul. Examinando-o de perto, o rei encontrou todos os órgãos internos completos - fígado, bílis, coração, pulmões, baço, rins, estômago e intestinos; e sobre estes novamente, músculos, ossos e membros com suas juntas, pele, dentes e cabelos, todos eles artificiais ... O rei tentou o efeito de tirar o coração, e descobriu que a boca não podia mais falar; ele tirou o fígado e os olhos não podiam mais ver; ele tirou os rins e as pernas perderam o poder de locomoção. O rei ficou maravilhado.

Outros exemplos notáveis incluem a pomba de Arquitas , mencionada por Aulus Gellius . Relatos chineses semelhantes de autômatos voadores são escritos sobre o filósofo moista Mozi do século 5 aC e seu contemporâneo Lu Ban , que fez pássaros artificiais de madeira ( ma yuan ) que podiam voar com sucesso, de acordo com Han Fei Zi e outros textos.

No século 11, o mecanismo de relógio era usado tanto para relógios quanto para rastrear eventos astronômicos na Europa. Os relógios não marcavam o tempo com muita precisão para os padrões modernos, mas os dispositivos astronômicos eram usados com cuidado para prever as posições dos planetas e outros movimentos. A mesma linha do tempo parece se aplicar na Europa, onde escapamentos mecânicos eram usados em relógios naquela época.

Até o século 15, o mecanismo do relógio era movido por água, pesos ou outra rotatória, meios relativamente primitivos, mas em 1430 um relógio foi apresentado a Filipe, o Bom , duque da Borgonha , movido por uma fonte. Isso se tornou uma tecnologia padrão junto com os movimentos acionados pelo peso. Em meados do século 16, Christiaan Huygens pegou uma ideia de Galileo Galilei e a desenvolveu no primeiro mecanismo de pêndulo moderno . No entanto, enquanto a mola ou o peso forneciam a força motriz, o pêndulo apenas controlava a taxa de liberação dessa força por meio de algum mecanismo de escape (um escapamento) a uma taxa regulada.

O Smithsonian Institution tem em sua coleção um monge mecânico, com cerca de 380 mm de altura, possivelmente datado de 1560. O monge é impulsionado por uma mola enrolada em uma chave e percorre o caminho de um quadrado, batendo no peito com o braço direito, enquanto levanta e abaixa uma pequena cruz de madeira e rosário em sua mão esquerda, virando-se e acenando com a cabeça, revirando os olhos e proferindo exéquias silenciosas. De vez em quando, ele leva a cruz aos lábios e a beija. Acredita-se que o monge foi fabricado pela Juanelo Turriano , mecânico ao sacro imperador romano Charles V .

Visão geral

Chaves de vários tamanhos para enrolar as molas principais de relógios

Mecanismo de um Relógio de Parede, Ansonia Co. 1904

Freqüentemente, a energia do dispositivo é armazenada dentro dele, por meio de um dispositivo de enrolamento que aplica tensão mecânica a um mecanismo de armazenamento de energia, como uma mola principal , envolvendo, assim, alguma forma de escape ; em outros casos, a força manual pode ser utilizada. O uso de rodas, sejam ligadas por fricção ou dentes de engrenagem , para redirecionar o movimento ou ganhar velocidade ou torque , é típico; muitos mecanismos mecânicos foram construídos principalmente para servir como tours de force visíveis ou implícitos da engenhosidade mecânica nesta área. Às vezes, relógios e mecanismos de cronometragem são usados para detonar explosivos, temporizadores, alarmes e muitos outros dispositivos.

Exemplos

Os exemplos mais comuns são relógios mecânicos e relógios. Outros incluem:

Brinquedos de corda - geralmente como um simples motor mecânico ou para criar autômatos . Estes podem ser de chave, como muitos trens modelo do século 20 , ou um motor de recuo mais simples .
A maioria das venezianas de folha usa um mecanismo de relógio semelhante ao dos relógios de pulso para cronometrar a abertura e o fechamento das lâminas das venezianas.
Mecanismos para virar as lentes dos faróis antes dos motores elétricos.
Calculadoras mecânicas , usadas antes do desenvolvimento dos computadores eletrônicos, por volta da Segunda Guerra Mundial. Entre os mais complexo foram Babbage 's diferença e motores analíticos , que eram versões mecânicas dos computadores.
Modelos astronômicos, como orreries cuja história se estende por centenas de anos.
Caixas de música , muito populares durante o século XIX e no início do século XX.
Quase todos os fonógrafos construídos antes da década de 1930.
Equipamento elétrico movido à mão, como um rádio-relógio , onde uma mola de armazenamento de energia responsável por grande parte do tamanho e peso do dispositivo gira um gerador elétrico muito menor ; esse equipamento é muito popular onde as baterias e a rede elétrica (corrente da casa) são escassas.