Arten von Zahnrädern. Zahnrad – Konstruktionsmethode für jedes CAD-System. Arten von Zahnrädern

Original entnommen aus mgsupgs im Antikythera-Mechanismus

Moderne Wissenschaft Den meisten Menschen wurde vermittelt, dass sich das technische Denken im Laufe der Menschheitsgeschichte linear entwickelt und immer komplexer geworden ist. Aber im Jahr 1900 n. Chr. (laut Pravda-tv.ru) oder 1901 (laut 3Dnews) oder 1902 (Wikipedia) zwischen der Halbinsel Peloponnes und der Insel Kreta, nicht weit von der Insel Antikythera, zwischen den Trümmern eines antiken Auf einem Schiff wurde in einer Tiefe von 43 bis 60 Metern, verschiedenen Quellen zufolge, ein mysteriöses Objekt gefunden, das später als ANTIKYTHERA-MECHANISMUS bezeichnet wurde!



Der Fund, der zunächst wie ein formloses Stück Stein mit Metalleinschlüssen aussah, wurde in das Nationale Archäologische Museum in Athen gebracht, wo der Archäologe Valerios Stais darauf aufmerksam machte. Nachdem er es von Kalkablagerungen befreit hatte, entdeckte er zu seiner Überraschung einen komplexen Mechanismus mit vielen bronzenen Zahnrädern, Antriebshebeln und Messskalen. Nachdem der Mechanismus 2000 Jahre lang auf dem Meeresboden gelegen hatte, ist er in einem stark beschädigten Zustand bei uns angekommen.
Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts lag der Mechanismus wie eine antike griechische Kuriosität neben Bronzestatuen und Münzen, die an derselben Stelle im Nationalen Archäologischen Museum in Athen gesammelt wurden. Doch bereits 1959 veröffentlichte der englische Historiker Derek de Solla Price (plötzlich ein britischer Wissenschaftler) einen Artikel „The Ancient Greek Computer“ in der Zeitschrift Scientific American.

Derek di Solla Price.

Der Fund erhält den Status eines Rechenmechanismus und wird tatsächlich mit den Rechenmaschinen der Antike gleichgesetzt. Weitere Untersuchungen ergaben, dass der Antikythera-Mechanismus nicht weniger als ein Differentialgetriebe nutzte, das Europa erst im 15. Jahrhundert kannte, und dass seine Teile mit einer solchen Filigranität gefertigt waren, dass die Europäer erst im 17. Jahrhundert (!) vertraut wurden. Am auffälligsten ist jedoch das Herstellungsdatum des Mechanismus – es wird heute auf 150-100 v. Chr. geschätzt. (Das Schiffswrack selbst stammt aus der Zeit um 65 v. Chr.)
Im Jahr 1971 arbeitete Price, damals Professor für Wissenschaftsgeschichte an der Yale University, mit Harlampos Karakalos zusammen, einem Professor für Kernphysik aus dem Griechischen Nationales Zentrum wissenschaftliche Forschung Demokrit führte eine Untersuchung des Antikythera-Mechanismus mithilfe von Röntgen- und Gammaradiographie durch, die wertvolle Informationen über die interne Konfiguration des Geräts lieferte.

Im Jahr 1974 präsentierte Price in dem Artikel „Greek Gears – A BC Calendar Computer“2 ein theoretisches Modell des Antikythera-Mechanismus, auf dessen Grundlage der australische Wissenschaftler Allan George Bromley von der University of Sydney und der Uhrmacher Frank Percival das erste funktionierende Modell herstellten. Einige Jahre später entwarf der britische Erfinder John Gleave, der Planetarien herstellt, ein genaueres Modell, das nach dem Schema von Price funktionierte.

Als nächstes übernimmt Michael Wright den Staffelstab.
Ein Mitarbeiter des London Science Museum und des Imperial College London, der die Originalfragmente mithilfe der linearen Röntgentomographie untersuchte. Die ersten Ergebnisse dieser Studie wurden 1997 vorgelegt, was eine deutliche Korrektur der Schlussfolgerungen von Price ermöglichte.

Im Jahr 2005 wurde unter der Schirmherrschaft des griechischen Kulturministeriums das internationale Antikythera-Mechanismus-Forschungsprojekt unter Beteiligung von Wissenschaftlern aus Großbritannien, Griechenland und den Vereinigten Staaten von Amerika ins Leben gerufen. Ebenfalls im Jahr 2005 wurde bekannt gegeben, dass neue Fragmente des Mechanismus entdeckt wurden. Verwendung neueste Technologien(Röntgen-Computertomographie) ermöglichte es, 95 % der Inschriften auf dem Mechanismus (ca. 2000 Zeichen) zu lesen. Die Ergebnisse der Arbeit werden in einem Artikel vorgestellt, der in der Zeitschrift Nature (11/2006)3 veröffentlicht wurde.

Am 6. Juni 2006 wurde bekannt gegeben, dass es dank einer neuen Röntgentechnik möglich sei, etwa 95 % der im Mechanismus enthaltenen Inschriften (ca. 2000 griechische Schriftzeichen) zu lesen. Mit neuen Inschriften wurde der Beweis erbracht, dass der Mechanismus die Bewegungskonfigurationen von Mars, Jupiter und Saturn berechnen konnte (die zuvor in der Hypothese von Michael Wright erwähnt wurden).
Im Jahr 2008 wurde in Athen ein globaler Bericht über die Ergebnisse des internationalen Projekts „Antikythera Mechanism Research Project“ angekündigt. Basierend auf 82 Mechanismusfragmenten (unter Verwendung von Röntgengeräte X-Tek Systems und spezielle Programme von HP Labs) wurde bestätigt, dass das Gerät Additions-, Subtraktions- und Divisionsoperationen durchführen kann. Es konnte gezeigt werden, dass der Mechanismus in der Lage war, die Elliptizität der Mondbahn durch eine Sinuskorrektur (die erste Anomalie der Mondtheorie des Hipparchos) zu berücksichtigen – hierfür wurde ein Zahnrad mit verschobenem Rotationszentrum verwendet. Die Anzahl der Bronzezahnräder im rekonstruierten Modell wurde auf 37 erhöht (tatsächlich blieben 30 erhalten, einigen Quellen zufolge waren es 27). Der Mechanismus war doppelseitig aufgebaut – die zweite Seite diente zur Vorhersage von Sonnen- und Mondfinsternissen.
Derzeit sind 7 große (A-G) und 75 kleine Fragmente des Antikythera-Mechanismus bekannt.

Foto 1. Antikythera-Mechanismus, Fragmente A-G. Radiographie. Der Maßstab wird nicht beibehalten.

Die meisten der erhaltenen Teile des inneren Mechanismus – die Überreste von siebenundzwanzig kleinen Zahnrädern mit einem Durchmesser von 9 bis 130 Millimetern, die in einer komplexen Reihenfolge auf zwölf separaten Achsen angeordnet sind – befinden sich im größten Fragment des Mechanismus (Fragment A, Fotos 2, 3). Die Größe dieses Teils beträgt 217 Millimeter. Die meisten Räder waren auf Wellen montiert, die sich in Löchern in der Karosserieplatte drehten. Der Umriss dessen, was vom Körper übrig geblieben ist (eine Kante und ein rechteckiges Gelenk), lässt darauf schließen, dass er rechteckig war. Die auf dem Röntgenbild deutlich sichtbaren konzentrischen Bögen sind Teil des unteren Zifferblatts der Rückwand. Überreste Holzbrett Dazwischen befinden sich neben dem erhaltenen Rand des Rahmens vermutlich eines von zwei Exemplaren, die das Zifferblatt vom Gehäuse trennen. In einiger Entfernung von den Seiten- und Hinterkanten des Korpusrahmens sind Spuren von zwei weiteren Holzfragmenten zu erkennen, die an der Ecke in eine abgeschrägte Verbindung übergehen.

Foto 2. Fragment A. Radiographie.

Foto 3. Fragment A.

Das etwa 124 Millimeter große Fragment B (Foto 4) besteht hauptsächlich aus dem Rest des oberen Zifferblatts der Rückwand mit zwei gebrochenen Wellen und Spuren eines weiteren Zahnrads. Die Fragmente A und B liegen nebeneinander, während sich das etwa 64 Millimeter große Fragment E befindet, auf dem sich ein weiteres befindet am meisten Zifferblatt, wird dazwischen platziert. Zusammengefügt ermöglichen sie den Blick auf die Struktur der Rückwand, bestehend aus zwei großen Zifferblättern in Form einer Spirale aus vier und fünf konzentrischen, zusammenlaufenden Ringen, die übereinander auf einer rechteckigen Platte angeordnet sind, deren Höhe etwa doppelt so hoch ist die Breite. Das neu entdeckte Fragment F enthält auch ein Stück des hinteren Zifferblatts mit Spuren Holzteile, wodurch eine Verbindung an der Ecke der Platte entsteht.

Foto 4. Fragment B.

Die Größe von Fragment C beträgt etwa 120 Millimeter (Foto 5). Der Größte separater Teil Bei diesem Fragment handelt es sich um die Ecke des Zifferblatts auf der gegenüberliegenden (Vorder-)Seite, die die Haupt-„Anzeige“ bildet. Das Zifferblatt bestand aus zwei konzentrischen Skalen mit Unterteilungen. Eines davon direkt in die Platte an der Außenseite des Großen einschneiden rundes Loch, war in 360 Abteilungen unterteilt, die zwölf Gruppen zu je dreißig Abteilungen mit den Namen der Tierkreiszeichen bildeten. Die zweite Skala, unterteilt in 365 Unterteilungen (Tage), bestand ebenfalls aus Gruppen von dreißig Unterteilungen mit den Namen der Monate nach dem ägyptischen Kalender. In der Nähe der Ecke des Zifferblatts befand sich ein kleines Ventil, das über einen Auslösehebel betätigt wurde. Es diente zur Halterung des Zifferblattes. Auf der Rückseite dieses Fragments, fest mit ihm durch Korrosionsprodukte verklebt, befindet sich ein konzentrischer Teil, der die Überreste eines winzigen Zahnrads enthält, das Teil eines Geräts zur Anzeige von Informationen über die Mondphasen war.
Auf all diesen Fragmenten sind Spuren von Bronzeplatten zu erkennen, die sich auf den Zifferblättern befinden. Sie waren dicht mit Inschriften gefüllt. Einige Stücke wurden während der Reinigung und Lagerung von der Oberfläche der Hauptteile entfernt, während andere wieder zu dem zusammengefügt wurden, was heute als Fragment G bekannt ist. Den verbleibenden verstreuten Teilen, meist winzigen Stücken, wurden Nummern zugewiesen.

Foto 5. Fragment C.

Foto 6. Fragmente B, A, C, Rückansicht.

Fragment D besteht aus zwei Rädern, die durch eine dünne, flache Platte zwischen ihnen zueinander ausgerichtet sind. Diese Räder sind nicht ganz runde Form, der Schaft, auf dem sie sich befinden sollten, fehlt. Auf anderen uns überlieferten Fragmenten ist für sie kein Platz und daher kann ihr Zweck nicht festgestellt werden.

Foto 7. Fragment D.

Seit seiner Entdeckung hat der Antikythera-Mechanismus Wissenschafts- und Technologiehistoriker verwirrt und fasziniert, denen das nicht bewusst war ähnliches Gerät könnte in hellenistischer Zeit existiert haben. Andererseits haben sie längst erkannt, dass die Griechen in der abstrakten Mathematik und der mathematischen Astronomie keine Anfänger, sondern Fortgeschrittene waren große Höhen. Der Antikythera-Mechanismus wurde vermutlich in der zweiten Hälfte des 2. Jahrhunderts v. Chr. geschaffen. Dies ist die Blütezeit der hellenistischen Astronomie, die mit den Namen von Wissenschaftlern wie Posidonius und Hipparchos verbunden ist.
Dies reicht aus, um den Schluss zu ziehen: Es handelte sich um einen astronomischen Computer, dessen Berechnungen mit einem komplexen Mechanismus aus 37 Gängen durchgeführt wurden. An draußen Das Gerät enthielt zwei Scheiben, die für den Kalender und die Tierkreiszeichen verantwortlich waren.

Foto 8. Tierkreisskala, Kalenderskala und Paralegma.

Durch Manipulation der Datenträger könnte man das herausfinden genaues Datum(Dies berücksichtigte die Funktionen Schaltjahr) und studieren Sie die Position der Tierkreiskonstellationen relativ zur Sonne, zum Mond und zu fünf in der Antike bekannten Planeten – Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn.
An Rückseite Der Antikythera-Mechanismus verfügte außerdem über zwei Scheiben, die bei der Berechnung halfen Mondphasen und vorhersagen Sonnenfinsternisse. Das gesamte Gerät war als Ganzes auch eine Art Taschenrechner, der Additions-, Subtraktions- und Divisionsoperationen durchführen konnte.
Doch das Gerät hatte noch einen anderen Zweck, von dem das Forschungsteam erst kürzlich erfuhr. Eine detaillierte Untersuchung der Ergebnisse eines Computertomogramms des Objekts ergab, dass sich auf dem Körper des Antikythera-Mechanismus Markierungen befinden, die zur Berechnung eines weiteren Zeitparameters verwendet werden können – der Perioden von Olympische Spiele.
Traditionell finden sie seit 776 v. Chr. immer jeden vierten Sommer statt. bis 393 n. Chr Da es sich bei diesem Ereignis weniger um ein sportliches als vielmehr um ein religiöses und politisches Ereignis handelte, spielte es eine große Rolle im Leben der alten Griechen und Römer. Ihre Regelmäßigkeit ermöglichte es den alten Völkern, den vierjährigen olympischen Zyklus als eine der Zeiteinheiten zu akzeptieren.

Foto 9. Textfragment von Parapegma.

Den Wissenschaftlern gelang es auch, die Symbole auf der Oberfläche des Mechanismus vollständig zu entschlüsseln. Es stellte sich heraus, dass es sich bei der Gruppe der letzten verbliebenen ungelesenen Zeichen um Unterschriften mit den Namen der Monate auf Griechisch sowie den Namen einer Reihe wichtiger Ereignisse im Zusammenhang mit religiösen Riten und Sportwettkämpfen handelte.
Und dann stellt sich die Frage: Wer hat das getan?
In verschiedenen Quellen werden am häufigsten vier Personen erwähnt: Archimedes, Ctesibius, Heron, Posidonius.

Archimedes.

Darüber kann man lange und voller Begeisterung reden. Hat viele Entdeckungen in der Geometrie gemacht. Er legte den Grundstein für die Mechanik und Hydrostatik und war der Autor einer Reihe wichtiger Erfindungen, darunter der Endlosschraube. Der erste dieser Schüler war der Alexandriner Ktesibius, der im 2. Jahrhundert v. Chr. lebte. Die Erfindungen von Archimedes auf dem Gebiet der Mechanik waren Vollgas voraus, als Ktesibius ihnen die Erfindung des Zahnrads hinzufügte.

Ktesibius.
Ctesibius oder Ctesibius war ein antiker griechischer Erfinder, Mathematiker und Mechaniker, der in Alexandria im hellenistischen Ägypten lebte. Ktesibius gilt als „Vater der Pneumatik“. Er verfasste die ersten wissenschaftlichen Abhandlungen über elastische Kräfte Druckluft und seine Verwendung in Luftpumpen und anderen Mechanismen (sogar in Luftgewehren) legten den Grundstein für Pneumatik, Hydraulik und die Theorie der Luftelastizität. Anhänger von Ktesibius sind sich nicht einig darüber, ob er der alleinige Erfinder des Antikythera-Mechanismus ist oder ob er die Erfindung von Archimedes modifiziert hat.

Details Veröffentlicht am 19.01.2012 12:51

Im Jahr 1901 Elias Stadiatos Mit einer Gruppe anderer griechischer Taucher fingen sie Meeresschwämme vor der Küste einer kleinen Felseninsel Antikythera, gelegen zwischen der Südspitze der Halbinsel Peloponnes und der Insel Kreta. Bei der Untersuchung des Bodens in einer Tiefe von 43 bis 60 Metern entdeckte ein Taucher die Überreste eines versunkenen römischen Frachtschiffs mit einer Länge von 164 Fuß. Das Schiff enthielt Gegenstände aus dem 1. Jahrhundert. Chr Chr.: Marmor- und Bronzestatuen, Münzen, Goldschmuck, Töpferwaren und, wie sich später herausstellte, Stücke oxidierter Bronze, die sofort nach dem Auftauchen vom Meeresgrund auseinanderfielen.
Die Funde aus dem Schiffswrack wurden sofort untersucht, beschrieben und zur Ausstellung und Lagerung an das Nationalmuseum von Athen geschickt. Am 17. Mai 1902 entdeckte der griechische Archäologe Spyridon Stais bei der Untersuchung ungewöhnlicher Trümmer, die mit Meereswucherungen von versunkenen Schiffen bedeckt waren, die bis zu 2000 Jahre im Meer gelegen hatten, in einem Stück ein Zahnrad mit einer Inschrift, die der griechischen Schrift ähnelte. Neben ein ungewöhnlicher Gegenstand Man entdeckte eine Holzkiste, die jedoch, ebenso wie die Holzplanken des Schiffes selbst, bald austrocknete und zerbröckelte. Weitere Forschung und gründliche Reinigung oxidierte Bronze ermöglichte es uns, mehrere weitere Fragmente des mysteriösen Objekts zu identifizieren. Bald wurde ein kunstvoll gefertigter Zahnradmechanismus aus Bronze mit den Maßen 33 x 17 x 9 cm gefunden. Stais glaubte, dass es sich bei dem Mechanismus um eine antike astronomische Uhr handelte. Nach den allgemein anerkannten Annahmen der Zeit war dieses Objekt jedoch ein zu komplexer Mechanismus Anfang des 1. Jahrhunderts. Chr e. - So wurde das versunkene Schiff anhand der darauf gefundenen Keramik datiert. Viele Forscher glaubten, dass es sich bei dem Mechanismus um ein mittelalterliches Astrolabium handelte – astronomisches Instrument zur Beobachtung der Bewegung von Planeten, verwendet in der Navigation (das älteste bekannte Beispiel war das irakische Astrolabium aus dem 9. Jahrhundert). Es gelang jedoch nicht, sich über Datierung und Zweck der Entstehung des Artefakts auf eine gemeinsame Meinung zu einigen, und schon bald geriet das geheimnisvolle Objekt in Vergessenheit.

Im Jahr 1951 interessierte sich der britische Physiker Derek De Solla Price, damals Professor für Wissenschaftsgeschichte an der Yale University, für den genialen Mechanismus des versunkenen Schiffs und begann, ihn eingehend zu untersuchen. Im Juni 1959, nach acht Jahren sorgfältiger Untersuchung der Röntgenstrahlen des Objekts, wurden die Ergebnisse der Analyse in einem Artikel mit dem Titel „The Ancient Greek Computer“ vorgestellt und im Scientific American veröffentlicht. Mithilfe von Röntgenstrahlen konnten mindestens 20 einzelne Zahnräder untersucht werden, darunter auch das Halbaxialgetriebe, das früher als Erfindung des 16. Jahrhunderts galt. Durch das Halbachsgetriebe konnten sich die beiden Stangen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, ähnlich wie bei der Hinterachse von Autos. Als er die Ergebnisse seiner Forschung zusammenfasste, kam Price zu dem Schluss, dass der Antikythera-Fund Fragmente der größten astronomischen Uhren darstellt, Prototypen moderner Analogcomputer. Sein Artikel stieß in der wissenschaftlichen Welt auf Missbilligung. Einige Professoren weigerten sich zu glauben, dass ein solches Gerät existieren könnte, und vermuteten, dass das Objekt im Mittelalter ins Meer gefallen sein und versehentlich in den Trümmern eines Schiffswracks gelandet sein müsse.

Das Hauptfragment des Antiker-Mechanismus.

Fragment des Antikersky-Mechanismus.

G. Price veröffentlichte die Ergebnisse von mehr als vollständige Recherche in einer Monographie mit dem Titel „Greek Instruments: Antikythera Mechanism – Calendar Computer of 80 BC“. In seiner Arbeit analysierte er Röntgenaufnahmen des griechischen Radiologen Christos Karakalos und die von ihm gewonnenen Gammaradiographiedaten. Die weiteren Untersuchungen von Price ergaben, dass das alte wissenschaftliche Instrument tatsächlich aus mehr als 30 Zahnrädern besteht, die meisten davon jedoch nicht vollständig dargestellt sind. Doch selbst die erhaltenen Fragmente ließen Price zu dem Schluss kommen, dass der Mechanismus beim Drehen des Griffs die Bewegung des Mondes, der Sonne, möglicherweise der Planeten sowie den Aufstieg der Hauptsterne angezeigt haben musste. Von seinen Funktionen her ähnelte das Gerät einem komplexen astronomischen Computer. Es war ein funktionierendes Modell. Sonnensystem, einmal lokalisiert in Holzkiste mit Flügeltüren, die schützen innerer Teil Mechanismus. Die Inschriften und die Anordnung der Zahnräder (sowie der Jahreskreis des Objekts) ließen Price zu dem Schluss kommen, dass der Mechanismus mit dem Namen von Geminus von Rhodos verbunden ist, einem griechischen Astronomen und Mathematiker, der um 110–40 n. Chr. lebte. Chr e. Price glaubte, dass der Antikythera-Mechanismus um 87 v. Chr. auf der griechischen Insel Rhodos vor der Küste der Türkei entworfen wurde, vielleicht sogar von Geminus selbst. e. Unter den Überresten der Ladung, mit der das zerstörte Schiff fuhr, wurden tatsächlich Krüge von der Insel Rhodos gefunden. Anscheinend wurden sie von Rhodos nach Rom gebracht. Der Untergang des Schiffes kann mit einiger Sicherheit auf das Jahr 80 v. Chr. zurückgeführt werden. e. Das Objekt war zum Zeitpunkt des Absturzes bereits mehrere Jahre alt, sodass das Entstehungsdatum des Antikythera-Mechanismus heute auf 87 v. Chr. geschätzt wird. e.
In diesem Fall ist es durchaus möglich, dass das Gerät von Geminus auf der Insel Rhodos hergestellt wurde. Diese Schlussfolgerung erscheint auch deshalb plausibel, weil Rhodos zu dieser Zeit als Zentrum astronomischer und technologischer Forschung bekannt war. Im II. Jahrhundert. Chr e. Der griechische Schriftsteller und Mechaniker Philo von Byzanz beschrieb die Polybolen, die er auf Rhodos sah. Diese erstaunlichen Katapulte konnten ohne Nachladen feuern: Sie verfügten über zwei durch eine Kette verbundene Zahnräder, die von einem Tor angetrieben wurden (einem mechanischen Gerät, das aus einem horizontalen Zylinder mit einem Griff bestand, der es ihm ermöglichte, sich zu drehen). Auf Rhodos lebte der griechische stoische Philosoph, Astronom und Geograph Poseidonius(135-51 v. Chr.) gelang es, die Natur der Ebbe und Flut der Gezeiten aufzudecken. Darüber hinaus berechnete Posidonius (für die damalige Zeit) ziemlich genau die Größe der Sonne sowie die Größe des Mondes und die Entfernung zu ihm. Der Name des Astronomen Hipparchos von Rhodos (190-125 v. Chr.) ist mit der Entdeckung der Trigonometrie und der Erstellung des ersten Sternenkatalogs verbunden. Darüber hinaus war er einer der ersten Europäer, der anhand von Daten der babylonischen Astronomie und eigenen Beobachtungen das Sonnensystem erforschte. Möglicherweise wurden einige der von Hipparchos und seinen Ideen gewonnenen Daten bei der Entwicklung des Antikythera-Mechanismus verwendet.
Das Antikythera-Gerät ist das älteste Beispiel komplexer Strukturen, das bis heute erhalten ist. mechanische Technologien. Der Einsatz von Zahnrädern vor mehr als 2.000 Jahren stößt auf großes Staunen und die Kunstfertigkeit ihrer Herstellung ist mit der Uhrmacherkunst des 18. Jahrhunderts vergleichbar. IN letzten Jahren Es wurden mehrere Arbeitskopien erstellt Alter Computer. Eines davon wurde vom österreichischen Computerspezialisten Allan George Bromley (1947-2002) von der Universität Sydney und dem Uhrmacher Frank Percival hergestellt. Bromley machte auch die klarsten Röntgenaufnahmen des Objekts, die seinem Schüler Bernard Garner als Grundlage für die Erstellung eines dreidimensionalen Modells des Mechanismus dienten. Einige Jahre später entwarf der britische Erfinder und Autor des Orrery (ein mechanisches Demonstrationsplanetarium auf dem Tisch – ein Modell des Sonnensystems) John Gleave ein genaueres Modell: Auf der Vorderseite des Arbeitsmodells befand sich ein Zifferblatt, das das anzeigte Bewegung von Sonne und Mond entlang der Tierkreiskonstellationen des ägyptischen Kalenders.

Ein weiterer Versuch, das Artefakt zu untersuchen und nachzubilden, wurde 2002 von Michael Wright, Kurator der Maschinenbauabteilung des Wissenschaftsmuseums, zusammen mit Allan Bromley unternommen. Obwohl sich einige Ergebnisse von Wrights Forschung von der Arbeit von Derek De Solla Price unterscheiden, kam er zu dem Schluss, dass der Mechanismus noch umfassender ist erstaunliche Erfindung als der Preis erwartet hatte. Um seine Theorie zu untermauern, stützte sich Wright auf Röntgenaufnahmen des Objekts und nutzte die Methode der sogenannten linearen Tomographie. Mit dieser Technologie können Sie ein Objekt im Detail sehen, indem Sie nur eine seiner Ebenen oder Kanten betrachten und so das Bild klar fokussieren. So konnte Wright die Zahnräder sorgfältig untersuchen und feststellen, dass das Gerät nicht nur die Bewegung von Sonne und Mond, sondern auch alle den alten Griechen bekannten Planeten genau simulieren konnte: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Offenbar dank der im Kreis angeordneten Personen Frontplatte Neben den Bronzemarkierungen, die die Tierkreiskonstellationen markierten, konnte der Mechanismus (und zwar ziemlich genau) die Position der bekannten Planeten in Bezug auf jedes Datum berechnen. Im September 2002 stellte Wright das Modell fertig und es wurde Teil der Ausstellung „Ancient Technologies“ im Technopark des Athener Museums.
Viele Jahre der Forschung, Rekonstruktionsversuche und verschiedene Annahmen haben keine genaue Antwort auf die Frage gegeben: Wie funktionierte der Antikythera-Mechanismus? Es gab Theorien, dass es astrologische Funktionen erfüllte und zur Computerisierung von Horoskopen, als pädagogisches Modell des Sonnensystems oder sogar als aufwändiges Spielzeug für die Reichen verwendet wurde. Derek De Solla Price betrachtete den Mechanismus als Beweis etablierter Traditionen Hochtechnologie Metallverarbeitung bei den alten Griechen. Seiner Meinung nach wann Antikes Griechenland verfiel, dieses Wissen ging nicht verloren – es ging in den Besitz der arabischen Welt über, wo später ähnliche Mechanismen auftauchten, und bildete später den Grundstein für die Entwicklung der Uhrmachertechnik im mittelalterlichen Europa. Price glaubte, dass sich das Gerät zunächst in der Statue auf einer Sonderausstellung befand. Der Mechanismus war möglicherweise einst in einer Struktur untergebracht, die dem atemberaubenden achteckigen Marmorturm der Winde mit Wasseruhr auf der römischen Agora in Athen ähnelte.
Forschungen und Versuche, den Antikythera-Mechanismus nachzubilden, zwangen Wissenschaftler dazu, die Beschreibung solcher Geräte in antiken Texten aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Früher glaubte man, dass Verweise auf mechanische astronomische Modelle in den Werken antiker Autoren nicht wörtlich genommen werden sollten. Es wurde angenommen, dass die Griechen es besaßen allgemeine Theorie und keine spezifischen Kenntnisse auf dem Gebiet der Mechanik. Nach der Entdeckung und Erforschung des Antikythera-Mechanismus sollte sich diese Meinung jedoch ändern. Römischer Redner und Schriftsteller Cicero, der im 1. Jahrhundert lebte und arbeitete. Chr h., also in der Zeit, als sich der Schiffbruch in Antikythera ereignete, spricht über die Erfindung seines Freundes und Lehrers, des bereits erwähnten Posidonius. Cicero sagt, dass Posidonius kürzlich ein Gerät geschaffen hat<которое при каждом обороте воспроизводит движение Солнца, Луны и пяти планет, занимающих каждые день и ночь в небе определенное место>. Cicero erwähnt auch, dass der Astronom, Ingenieur und Mathematiker Archimedes aus Syrakus (287-212 v. Chr.),<по слухам, создал небольшую модель Солнечной системы>. Das Gerät könnte auch mit der Bemerkung des Redners zusammenhängen, dass der römische Konsul Marcelius sehr stolz darauf war, dass er ein von Archimedes selbst entworfenes Modell des Sonnensystems hatte. Er nahm es als Trophäe in Syrakus an der Ostküste Siziliens mit. Es war während der Belagerung der Stadt im Jahr 212 v. Chr. Chr. wurde Archimedes von einem römischen Soldaten getötet. Einige Forscher glauben, dass das aus dem Schiffswrack vor Antikythera geborgene astronomische Instrument von Archimedes entworfen und hergestellt wurde. Sicher ist jedoch, dass es sich um eines der beeindruckendsten Artefakte handelt Antike Welt, der echte Antikythera-Mechanismus, befindet sich heute in der Sammlung des Nationalen Archäologischen Museums in Athen und ist zusammen mit dem rekonstruierten Exemplar Teil seiner Ausstellung. Kopie altes Gerät auch im American Computer Museum in Bozeman (Montana) ausgestellt. Die Entdeckung des Antikythera-Mechanismus stellte eindeutig das allgemein akzeptierte Verständnis der wissenschaftlichen und technologischen Errungenschaften der Antike in Frage.

Nachgebildeter Antikythera-Mechanismus.

Rekonstruierte Modelle des Geräts bewiesen, dass es die Funktionen erfüllte astronomischer Computer und griechische und römische Wissenschaftler des 1. Jahrhunderts. Chr e. Sie entwarfen und schufen sehr geschickt komplexe Mechanismen, die über Jahrtausende hinweg ihresgleichen suchten. Derek De Solla Price stellte fest, dass Zivilisationen mit der Technologie und dem Wissen, die zur Schaffung solcher Mechanismen erforderlich sind, fast alles bauen könnten, was sie wollten. Leider ist das meiste von dem, was sie geschaffen haben, nicht erhalten geblieben. Die Tatsache, dass der Antikythera-Mechanismus in den bis heute erhaltenen alten Texten so wenig erwähnt wird, beweist, wie viel aus dieser wichtigen und erstaunlichen Periode der europäischen Geschichte verloren gegangen ist. Und ohne die Schwammfänger vor 100 Jahren hätten wir in Griechenland vor 2000 Jahren nicht diese Beweise für wissenschaftliche Fortschritte.

Antikythera-Mechanismus

Dieses mysteriöse Artefakt gehört zu Recht zu den TOP 5 der verlorenen Technologien der Antike und zu den Top Ten der mysteriösen antiken Artefakte. Antikythera-Mechanismus (Griechisch: Μηχανισμς των Αντικυθρων) – mechanisches Gerät, entdeckt 1902 auf einem versunkenen antiken Schiff in der Nähe der griechischen Insel Antikythera (Griechisch: Αντικθηρα). Der Ursprung liegt etwa im Jahr 100 v. Chr. e. (möglicherweise vor 150 v. Chr.).

Der erstaunliche Fund – mehrere seltsam aussehende Details – sowie zahlreiche Amphoren und Statuen wurden im Nationalen Archäologischen Museum in Athen untergebracht. Es ist möglich, dass die mit Kalkstein überwucherten Fragmente des Geräts zunächst für ein Stück einer Statue gehalten werden könnten. Auf die eine oder andere Weise geriet das einzigartige Artefakt genau ein halbes Jahrhundert lang in Vergessenheit.

Im Jahr 1951 begann ein englischer Wissenschaftshistoriker mit der Untersuchung des Artefakts. Derek de Solla Price. Er war es, der als Erster vermutete, dass die auf dem Grund der Ägäis entdeckten Trümmer Teile einer Art mechanischem Rechengerät seien. Er führte auch die erste Röntgenuntersuchung von Fragmenten des Mechanismus durch und konnte sogar dessen Diagramm erstellen. Der 1959 veröffentlichte Artikel von Price im Scientific American weckte Interesse an dem antiken Artefakt. Vielleicht, weil Price es als erster wagte, den Mechanismus einen „alten Computer“ zu nennen.

Der Mechanismus enthalten große Zahl Bronzezahnräder in einem Holzgehäuse, auf denen Zifferblätter mit Pfeilen angebracht waren und der Rekonstruktion zufolge zur Berechnung des Uhrwerks dienten Himmelskörper. Andere Geräte ähnlicher Komplexität sind in der hellenistischen Kultur unbekannt. Es verwendet ein Differentialgetriebe, von dem man annahm, dass es erst im 16. Jahrhundert erfunden wurde. Mittels Differenzialübertragung wurde der Unterschied in den Positionen von Sonne und Mond berechnet, der den Mondphasen entspricht. Der Grad der Miniaturisierung und Komplexität ist vergleichbar mit mechanischen Uhren aus dem 18. Jahrhundert. Die ungefähren Abmessungen des zusammengebauten Mechanismus betragen 33 x 18 x 10 mm.

Das Rätsel bleibt, wie die Griechen damals ohne sie waren notwendige Kenntnisse und vor allem der Technologie waren sie in der Lage, ein so komplexes Gerät zu entwickeln. Um beispielsweise Zahnräder herzustellen, war es zunächst notwendig, die Techniken der Metallverarbeitung zu beherrschen und eine zwar einfache, aber dennoch Drehmaschine zu verwenden.

1971 wurde es zusammengestellt vollständiges Diagramm Antikythera-Mechanismus, bestehend aus 32 Zahnrädern.

Trotz aller Forschungsversuche blieb das Gerät jedoch lange Zeit ein Rätsel für die Menschheit seit vielen Jahren. Bis moderne Wissenschaftler ihre Forschung aufnahmen.

Im Jahr 2005 wurde das griechisch-britische Antikythera-Mechanismus-Forschungsprojekt ins Leben gerufen, um den Antikythera-Mechanismus zu untersuchen.

Um die Position der Zahnräder in den mineralbeschichteten Fragmenten wiederherzustellen, verwendeten sie eine Computertomographie, bei der mithilfe von Röntgenstrahlen dreidimensionale Karten des verborgenen Inhalts erstellt werden. Dadurch war es möglich, die Beziehungen einzelner Komponenten zu ermitteln und ggf. deren funktionale Zugehörigkeit zu berechnen.

Am 30. Juli 2008 wurde in Athen der Abschlussbericht zu den Ergebnissen der Studie bekannt gegeben. Wissenschaftler haben also Folgendes herausgefunden:

  1. Das Gerät konnte Additions-, Subtraktions- und Divisionsoperationen durchführen. Daraus folgt, dass wir so etwas wie einen alten Taschenrechner vor uns haben.
  2. Der Antikythera-Mechanismus ist in der Lage, die elliptische Umlaufbahn des Mondes durch eine Sinuskorrektur (die erste Anomalie der Mondtheorie des Hipparchos) zu berücksichtigen – hierfür wurde ein Zahnrad mit verschobenem Rotationszentrum verwendet.
  3. Die stark beschädigte Rückseite des Mechanismus wurde zur Vorhersage von Sonnen- und Mondfinsternissen verwendet.
  4. Der Text auf dem Gerät stellt dar gewöhnliche Anweisungen Handbuch.

Die Anzahl der Bronzezahnräder im rekonstruierten Modell wurde auf 37 erhöht (30 sind tatsächlich erhalten).

Doch das Gerät hatte einen anderen Zweck, von dem Forscher erst 2006 erfuhren. Eine detaillierte Untersuchung der Ergebnisse eines Computertomogramms des Objekts ergab, dass sich auf dem Körper des Antikythera-Mechanismus Markierungen befinden, mit denen sich ein weiterer Zeitparameter berechnen lässt – die Perioden der Olympischen Spiele.

Im Jahr 2010 ein Apple-Ingenieur Andrew Carol durch die Verwendung Lego-Konstrukteur schuf ein Analogon des Antikythera-Mechanismus. Dieses Modell besteht aus LEGOTechnics Bauelementen. Für den Zusammenbau des Mechanismus wurden 1.500 Würfel und 110 Zahnräder benötigt, und die Konstruktion und der Bau dauerten 30 Tage

Der berühmte Schweizer Uhrenhersteller Hublot brachte dieses Jahr eine Handgelenkversion des Antikythera-Mechanismus heraus. Dieses grandiose Gerät ist eine wunderschöne Nachbildung des ursprünglichen antiken Geräts. Das Handaufzugswerk Antikythera Kaliber 2033-CH01 von Hublot hat eine Länge von 38,00 mm, eine Breite von 30,40 mm, eine Dicke von 14,14 mm, besteht aus 495 Teilen, 69 Steinen, mit einer Unruhfrequenz von 21.600 Halbschwingungen pro Stunde (3 Hz). ), eine Gangreserve von 120 Stunden (5 Tage), Funktionen zur Anzeige von Stunden, Minuten, Sekunden (bei einem fliegenden Tourbillon) und Mondphasen. Darüber hinaus werden die Tierkreiszeichen, die Indikatoren des ägyptischen Kalenders, des vierjährigen antiken griechischen Kalenders (Zyklus der Olympischen Spiele), des kallipischen Zyklus (4 x 235 Monate), des Saros-Zyklus (223 Monate) und des angezeigt Exeligmos-Zyklus (3 x 223 Monate).

Bei der Erstellung des Artikels wurden folgende Materialien verwendet:
Wikipedia – die freie Enzyklopädie
und Website

Um das Übersetzungsverhältnis zu ermitteln, müssen mindestens zwei Zahnräder ineinander greifen; Diese Art von Kupplung wird Getriebezug genannt.

  • Typischerweise ist das erste Zahnrad das Antriebszahnrad (an der Motorwelle befestigt) und das zweite Zahnrad ist das angetriebene Zahnrad (an der Lastwelle befestigt). Zwischen Antriebs- und Abtriebsrad können beliebig viele Gänge liegen. Sie werden als mittelschwer bezeichnet.

Schauen wir uns nun ein Räderwerk mit zwei Gängen an. Um das Übersetzungsverhältnis zu bestimmen, müssen diese Zahnräder miteinander kämmen (das heißt, ihre Zähne greifen ineinander und ein Zahnrad dreht das andere). Zum Beispiel gegeben ein kleines Antriebsrad (Gang 1) und ein großes Abtriebsrad (Gang 2). Zählen Sie die Zähnezahl des Antriebszahnrads. Der einfachste Weg

  • Nehmen wir für unser Beispiel an, das kleinere (Antriebs-)Zahnrad hat 20 Zähne.
  • Zählen Sie die Zähnezahl des angetriebenen Zahnrads.

    • Nehmen wir in unserem Beispiel an, dass das große (angetriebene) Zahnrad 30 Zähne hat.
  • Teilen Sie die Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads durch die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads, um das Übersetzungsverhältnis zu berechnen. Abhängig von den Bedingungen des Problems können Sie die Antwort in das Formular schreiben, dezimal gemeinsamer Bruch

    oder als Verhältnis (x:y).

    1. Mehr als zwei Gänge Der Getriebezug kann beliebig viele umfassen große Zahl Getriebe

      • In diesem Fall ist der erste Gang das Antriebsrad (an der Motorwelle befestigt) und der letzte Gang ist das Abtriebsrad (an der Lastwelle befestigt). Zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsrad können mehrere Zwischenräder vorhanden sein; Sie werden verwendet, um die Drehrichtung zu ändern oder um zwei Zahnräder in Eingriff zu bringen (wenn ein direkter Eingriff nicht möglich ist).
    2. Betrachten Sie das obige Beispiel, aber jetzt wird das Antriebszahnrad zu einem 7-Zahn-Zahnrad und das 20-Zahn-Zahnrad wird zu einem Zwischenzahnrad (das 30-Zahn-Abtriebszahnrad bleibt gleich). Teilen Sie die Zähnezahl des angetriebenen Zahnrads durch die Zähnezahl des Antriebszahnrads.

      • Denken Sie daran, dass es bei der Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes mit mehreren Gängen wichtig ist, nur die Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads und die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads zu kennen, d. h. die Zwischenräder haben keinen Einfluss auf das Übersetzungsverhältnis .
    3. In unserem Beispiel: 30/7 = 4,3. Das bedeutet, dass das Antriebsrad 4,3 Umdrehungen machen muss, damit das angetriebene (große) Zahnrad eine Umdrehung macht. Ermitteln Sie bei Bedarf die Übersetzungsverhältnisse für die Zwischenräder.

      • Beginnen Sie dazu am Antriebsrad und arbeiten Sie sich in Richtung des Abtriebsrads vor. Wenn Sie das Übersetzungsverhältnis für Zwischenräder neu berechnen, betrachten Sie das vorherige Zahnrad als Antriebsrad (und dividieren Sie die Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads durch die Anzahl der Zähne des Antriebsrads).
      • In unserem Beispiel betragen die Übersetzungsverhältnisse für das Zwischenrad: 20/7 = 2,9 und 30/20 = 1,5. Beachten Sie, dass sich die Übersetzung für das Zwischenrad von der Übersetzung für den gesamten Getriebezug (4,3) unterscheidet.

    Beachten Sie auch, dass (20/7) × (30/20) = 4,3. Das heißt, um das Übersetzungsverhältnis des gesamten Getriebestrangs zu berechnen, ist es notwendig, die Übersetzungsverhältnisse für die Zwischengänge zu multiplizieren. Tschüss dreht sich in eine Richtung, die Sperrklinke gleitet an den Zähnen des Rades entlang und springt von Zahn zu Zahn. Wenn das Zahnrad die Richtung ändert, liegt die Sperrklinke an einem der Zähne an und verhindert so, dass sich das Zahnrad dreht.

    Ratschen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine Rotations- oder Translationsbewegung nur in eine Richtung erfordern.
    Ratschen finden sich in Uhren, Wagenhebern und Hebevorrichtungen.

    Eine mechanische Vorrichtung, die aus einer exzentrischen Befestigung an einer rotierenden Welle besteht, deren Form darauf ausgelegt ist, die erforderliche lineare Hin- und Herbewegung eines anderen Teils bereitzustellen.

    Typischerweise werden Nockenmechanismen in Naben, elektrischen Zahnbürsten und Nockenwellen von Automobilmotoren verwendet.

    Kletterer verwenden federbelastete Nocken, um ein Sicherungsseil sicher in einer Felsspalte zu befestigen.

    Gang

    Sie bilden Zahnräder, die ineinandergreifen und Kraft und Bewegung effektiv übertragen können.

    Führend Ein Zahnrad ist ein Rad, das sich unter dem Einfluss einer äußeren Kraft, beispielsweise einer Hand oder eines Motors, dreht. Antriebsradüberträgt äußere Kraft auf Sklave ein Rad, das ebenfalls zu rotieren beginnt.

    Mit Hilfe von Zahnrädern können Sie Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und Kraft verändern.

    Sie können nicht gleichzeitig die Kraft und die Rotationsgeschwindigkeit erhöhen.

    Um das Übersetzungsverhältnis zweier kämmender Zahnräder zu erhalten, müssen Sie die Zähnezahl des angetriebenen Zahnrads durch die Zähnezahl des Antriebszahnrads dividieren.

    Zahnräder müssen nicht rund sein. Es gibt Zahnräder, die quadratisch, dreieckig und sogar elliptisch sind.

    Probleme

    Problem 1

    Wenn sich das linke Zahnrad in die durch den Pfeil angegebene Richtung dreht, in welche Richtung dreht sich dann das rechte Zahnrad?
    1. In Pfeilrichtung A.
    2. In Pfeilrichtung B.
    3. Ich weiß es nicht.

    Problem 2

    In welche Richtung bewegt sich das Zahnrad, wenn der Griff links in Richtung der gepunkteten Pfeile nach unten und oben bewegt wird?
    1. Vorwärts und rückwärts entlang der Pfeile A-B.
    2. In Pfeilrichtung A.
    3. In Pfeilrichtung B.

    Problem 3

    Welches Zahnrad dreht sich in die gleiche Richtung wie das Antriebszahnrad? Oder dreht sich vielleicht keines der Zahnräder in diese Richtung?

    3. Keiner von ihnen rotiert.

    Problem 4

    Welche Achse, A oder B, dreht sich schneller oder drehen sich beide Achsen gleich schnell?
    1. Achse A dreht sich schneller.
    2. Achse B dreht sich schneller.
    3. Beide Achsen drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit.

    Problem 5

    Welches Zahnrad dreht schneller?

    Wir alle denken von Zeit zu Zeit darüber nach, wie schnell die Zeit vergeht. Wenn man beispielsweise untätig in einer Warteschlange steht, passiert natürlich genau das Gegenteil – es scheint, dass sich die Minuten mindestens verdreifachen. Und wenn man sich das Fotoalbum ansieht, kann man nicht einmal glauben, dass bedeutende Ereignisse vor Jahrzehnten stattgefunden haben.

    In diesem Zusammenhang wird der vom Bildhauer Arthur Genson entworfene Mechanismus, der in einer so ungewöhnlichen Richtung wie der kinetischen Kunst arbeitet, sehr deutlich. In diesem Gerät steckt nichts Hightech – im Grunde ist es nur ein Getriebe – 12 in Reihe geschaltete und absolut identische Schneckengetriebepaare. Das erste Paar wird über ein Getriebe von einem Elektromotor angetrieben, dessen Achse in einem Betonwürfel eingemauert ist. Es scheint - nichts Interessantes: Getriebe, Motoren, Beton aus irgendeinem Grund ... Für diejenigen, die sehen möchten, wie relativ die Zeit ist, wird dieses Gerät jedoch sehr interessant sein.

    Beginnen wir mit der Tatsache, dass die Schneckenradpaare in diesem „Chronometer“ ein Geschwindigkeitsverhältnis von 1:50 haben. Was bedeutet das? Das bedeutet, dass sich die erste Welle 50 Mal „drehen“ muss, damit das Zahnrad der zweiten Welle eine volle Umdrehung um seine Achse machen kann. Wenn man die Drehzahl der von einem Elektromotor angetriebenen Schneckenwelle (200 U/min) kennt, kann man leicht berechnen, dass das erste Schneckenpaar im Mechanismus in 15 Sekunden eine volle Umdrehung macht; Das zweite Zahnradpaar schafft eine volle Umdrehung in 12,5 Minuten.

    Nach der dritten Welle, die in etwas weniger als zehneinhalb Stunden eine volle Umdrehung um ihre Achse macht, verlangsamt sich die Bewegung der Zahnräder deutlich. Und nach dem sechsten Rad erhält die Bewegung des Mechanismus eine wahrhaft kosmische Langsamkeit und Eindrücklichkeit. Für diejenigen, die zu faul sind, die Rotationsgeschwindigkeit der Schneckenpaare in diesem Mechanismus zu berechnen, präsentiere ich diese fantastischen und grausamen Figuren.

    • 3. Rad – 1 Umdrehung in 10,4 Stunden
    • 4. Rad - 1 Umdrehung in 3,1 Wochen
    • 5. Rad - 1 Umdrehung in 2,98 Jahren
    • 6. Rad – 1 Umdrehung in 149 Jahren
    • 7. Rad - 1 Umdrehung in 7452 Jahren
    • 8. Rad - 1 Umdrehung in 372,6 Tausend Jahren
    • 9. Rad – 1 Umdrehung in 18,6 Millionen Jahren
    • 10. Rad – 1 Umdrehung in 932 Millionen Jahren
    • 11. Rad – 1 Umdrehung in 47 Milliarden Jahren
    • 12. Rad – 1 Umdrehung in 2,3 Billionen Jahren

    Wenn man sich die präsentierten Daten anschaut, beginnt man unwillkürlich zu verstehen, wie vergänglich und gemächlich die Zeit zugleich ist: Schließlich haben weder die Metallräder des Mechanismus noch der Elektromotor, der das System antreibt, die geringste Chance, bis zu dem Moment zu überleben, in dem die Welle Der eingebettete Betonwürfel beginnt sich zu bewegen und zerstört dadurch seinen.