Про моделювання та друк шестерень тут написано достатньо. Проте більшість статей припускають використання спец. програм. Але, у кожного користувача є своя "улюблена" програма для моделювання. Крім того, не всі хочуть встановлювати та вивчати додатковий софт. Як же моделювати профіль зуба шестерні у програмі, де не передбачено креслення евольвентного профілю? Дуже просто! Але нудно ...
Нам знадобиться будь-яка програма, яка може працювати із 2D графікою. Наприклад, ваша улюблена програма! Вона працює з 3D? Значить, і з 2D зможе! Будуємо профіль евольвентного зуба без корекції. Якщо комусь захочеться збудувати коригований зуб, він може з цим розібратися самостійно. Інформація повно - і в інтернеті, і в літературі. Якщо у вашій шестерні зубів більше 17-ти, то вам корекція не знадобиться. Якщо ж зубів 17 або менше, то без корекції виникає "утоньшення" ніжки зуба, а при надмірній корекції виникає загострення вершини зуба. Що вибрати? Вирішувати вам. Визначаємо ділильне коло шестірні. Для чого це потрібно? Щоб визначити міжосьову відстань. Тобто. де у вас розташовуватиметься одна шестерня, а де інша. Склавши діаметри ділових кіл шестерень і розділивши суму навпіл, ви визначите міжосьову відстань.
Щоб визначити діаметр ділового кола потрібно знати два параметри: модуль зуба та кількість зубів. Ну, з кількістю зубів – тут усім зрозуміло. Кількість зубів на одній і іншій шестерні визначається потрібне нам передатне відношення. Що таке модуль? Щоб не зв'язуватися з числом пі, інженери придумали модуль. Як ви знаєте з курсу шкільної математики: D = 2 «Пі» R. Так ось, що стосується шестерень, там D = m * z, де D - це діаметр ділового кола, m - модуль, z - кількість зубів. Модуль – величина, що характеризує розміри зуба. Висота зуба дорівнює 2,25 m. Модуль прийнято вибирати із стандартного ряду величин: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32 (ГОСТ-9563). Чи можна вигадати «свій» модуль? Звісно! Але ваша шестерня буде нестандартною! Рисуємо ділильне коло. У кого немає відповідної «проги», креслить на папері, фанері чи металі! Від ділового кола «відкладаємо» назовні на величину модуля (m) коло вершин зубів. Всередину відкладаємо модуль і ще чверть модуля (1,25 m) - отримуємо коло западин зубів. Чверть модуля дається на зазор між зубом іншої шестерні та западиною цієї шестерні.

Будуємо основне коло. Основне коло – це коло, яким «перекочується» пряма лінія, своїм кінцем викреслюючи евольвенту. Формула для розрахунку діаметра основного кола дуже проста: Db = D * cos a, де а - Кут рейки 20 градусів. Ця формула нам не потрібна! Все набагато простіше. Будуємо пряму лінію через будь-яку точку ділового кола. Найзручніше взяти найвищу точку, на «12 годин». Тоді лінія буде горизонтальною. Повернемо цю лінію на кут 20 градусів проти годинникової стрілки. Чи можна повернути інший кут? Думаю, можна, але не треба. Кому цікаво, шукаємо у літературі чи інтернеті відповідь на запитання.

Пряму лінію, яку ми отримали, повертатимемо навколо центру шестірні маленькими кутовими кроками. Але, найголовніше, при кожному повороті проти годинникової стрілки подовжуватимемо нашу лінію на довжину того дуги основного кола, яке вона пройшла. А при повороті за годинниковою стрілкою наша лінія скорочуватиметься на ту саму величину. Довжину дуги або міряємо у програмі, або рахуємо за формулою: Довжина дуги = (Пі * Db * кут повороту (у градусах)) / 360

«Прокочуємо» пряму лінію основним колом з потрібним кутовим кроком. Отримуємо точки евольвентного профілю. Чим точніше хочемо будувати евольвенту, тим менший кутовий крок вибираємо.

На жаль, у більшості програм автоматичного проектування(CAD) не передбачена побудова евольвенти. Тому евольвенту будуємо по точках або прямими, або дугами, або сплайн. При побудові евольвента закінчується на основному колі. Решту зуба до западини можна побудувати дугою того ж радіуса, який виходить на трьох останніх точках. Для друку 3D я малював евольвенту сплайнами. Для лазерного різання металу мені довелося малювати евольвенту дугами. Для лазера потрібно створити файл у форматі dwg або dxf (для деяких чомусь тільки dxf). «Розуміє» лазер лише прямі, дуги та кола, сплайни не розуміє. На лазері можна зробити лише прямозубі шестірні.

Ділимо коло на таку кількість частин, яка в 4 рази більше кількостізубів шестірні. Евольвенту віддзеркалюємо щодо осі зуба і копіюємо з поворотом потрібна кількістьразів.

Щоб отримати шестерню в об'ємі, то задаємо товщину і отримуємо прямозубу циліндричну шестерню:

Якщо потрібна косозуба шестерня, то вводимо нахил зубів і отримуємо:

ТИПИ ЗУБЧАТИХ ПЕРЕДАЧ

По суті, шестерні – це пристрої, які передають обертальний рух від однієї осі до іншої. Деякі типи передач можуть здійснювати поступальні рухи. Існують десятки різних типів передач у промисловості, лише деякі з яких показанітут.

Циліндричні шестерні

Циліндричні зубчасті колесапрацюють на валах осі яких паралельні

Одним з побічних ефектівпар циліндричних зубчастих коліс є те, що вихідні осі обертається у протилежному напрямку, від вхідної осі, ефект, який можна ясно побачити в анімації

КОНІЧНІ ЗУБЧАТІ КОЛЕСА

Конічні шестерні працюють на осях, які є паралельними. Конічні шестерні можуть бути зроблені спеціально для осей практично під будь-яким кутом.

ЧЕРВ'ЯЧНІ ПЕРЕДАЧІ

Черв'якові передачі (або гвинт) можна розглядати як передачу одного зуба

Черв'якові передачі мають деякі особливі властивості, які роблять їх відмінними від інших передач. По-перше, вони можуть досягти дуже високих передач, зроблених за один рух. Тому що більшість черв'ячних передач має лише один навантажений зуб, передатне відношення це просто кількість зубів на з'єднання передач. Наприклад, черв'ячна пара передач у парі з 40-зубний Циліндричний редуктор має співвідношення 40:1. По-друге, черв'ячні передачі мають набагато вищі тертя (і нижче ефективність), ніж інші типи передач. Це тому, що профіль зуба черв'ячних передач постійно ковзають по сполучених зубах передач. Це тертя стає вищим, тим більше навантаження на передачу. Нарешті черв'яча передача не може працювати зі зворотним ефектом. В анімації нижче, черв'ячні передачі на зеленій осі веде синє зубчасте колесо на червоній осі. Але якщо ви увімкнете червону вісь як ведучу, то черв'ячних передач не вийде. Ця властивість передачі може застосовуватися для зупинки блокування речі на певному місці, без скочування назад, наприклад ворота гаража.

ЛІНІЙНІ ПЕРЕДАЧІ

Це засіб перетворення обертального руху від осі обертання або шестерні в поступальний рух зубчастої рейки. Шестерня обертається і штовхає рейку вперед, оскільки в ній переміщаються зуби шестерні.Регулюється наприклад, меншою кількістю зубів на провідній шестерні і більшою на рейці. рух у рейки буде пропорційний кількості зубів на шестірні

ДИФЕРЕНЦІЙНА ПЕРЕДАЧА

Диференціал- це механічний пристрій, що передає крутний момент з одного джерела на два незалежних споживачатаким чином, що кутові швидкості обертання джерела та обох споживачів можуть бути різними щодо один одного. Така передача моменту можлива завдяки застосуванню так званого планетарного механізму. У автомобілебудуванні диференціал є однією з ключових деталей трансмісії. В першу чергу він служить для передачі моменту від коробки до колес провідного мосту.

Чому для цього потрібний диференціал? У будь-якому повороті, шлях колеса осі, що рухається по короткому (внутрішньому) радіусу, менше, ніж шлях іншого колеса тієї ж осі, що проходить по довгому (зовнішньому) радіусу. В результаті цього, кутова швидкість обертання внутрішнього колеса повинна бути меншою за кутову швидкість обертання зовнішнього колеса. У випадку з мостом, що не веде, виконати цю умову досить просто, так як обидва колеса можуть не бути пов'язаними один з одним і обертатися незалежно. Але якщо міст ведучий, то необхідно передавати момент, що крутить, одночасно на обидва колеса (якщо передавати момент тільки на одне колесо, то можливість керування автомобілем за сучасними поняттями буде дуже поганою). При жорсткому зв'язку коліс ведучого мосту і передачі моменту на єдину вісь обох коліс, автомобіль не міг нормально повертати, оскільки колеса, маючи рівну кутову швидкість, прагнули б пройти один і той же шлях в повороті. Диференціал дозволяє вирішити цю проблему: він передає крутний момент на окремі осі обох коліс (напівосі) через свій планетарний механізм з будь-яким співвідношенням кутових швидкостей обертання півосей. В результаті цього автомобіль може нормально рухатися і керуватися як на прямому шляху, так і в повороті.

ПЕРЕДАЧА З ПЕРЕКЛЮЧЕННЯМ ШЕСТЕРЕН

Рушійне кільце, у поєднанні з парою проміжних шестерень, які не зафіксовані на своїй осі, мають функцію, включати і вимикати шестерні в роботу.

Анімація показує,роботу шестерні, на відключення або для того, щоб забезпечити зчеплення шетерен за допомогою проміжної шестерні. Кільця, що рухається, показані червоним кольором. ,осі з'єднані з сірою віссю з білими дисками, які ковзають по пазах основної осі. Руху біле кільце обертається разом з осями.Спочатку , що рухаються кільце відключено так як темно-сіра та зелена передача не зачеплені. Кільце, що рухається, приходить в зачеплення із зеленим і тим самим приводить в рух синю передачу. Кільце, що рухається, не використовує зубів, а використовує чотири конічні пальці, існує значний зазор між кільцем і пальцями. Що дозволяє підключати кільце на холостому ходуабо коли шестерні обертаються з різними швидкостями

РЕГУЛОВАНИЙ РОТОР

Подробиці Написано 19.01.2012 12:51

У 1901 р. Еліас Стадіатосз групою інших грецьких пірнальників ловив морських губок біля узбережжя невеликого скелястого острова Антикитера, розташованого між південним краєм півострова Пелопоннес і островом Крит. При обстеженні дна на глибині 43-60 метрів нирець виявив кістяк затонулого римського вантажного судна завдовжки 164 фути. На кораблі були предмети I в. до зв. е..: мармурові та бронзові статуї, монети, золоті прикраси, гончарні вироби і, як потім з'ясувалося, шматки бронзи, що окислилася, які розвалилися на частини відразу ж після підйому з дна моря.
Знахідки з місця аварії корабля відразу ж були вивчені, описані і переслані в Національний музей Афін для експозиції та зберігання. 17 травня 1902 р. грецький археолог Спірідон Стаїс, вивчаючи незвичайні, вкриті морськими наростами уламки з затонулих кораблів, що пролежали в морі до 2000 років, помітив в одному шматку зубчасте колесо з написом, схожим на грецький лист. Поряд з незвичайним предметомбула виявлена ​​дерев'яна скринька, проте вона, так само як і дерев'яні дошки з самого корабля, незабаром висохла і розкришилася. Подальші дослідження та ретельне очищеннябронзи, що окислилася, дозволили виявити ще кілька уламків таємничого предмета. Незабаром був знайдений майстерно зроблений шестерний механізм з бронзи, розміром 33x17x9 см. Стаїс вважав, що механізм був стародавнім астрономічним годинником, однак, згідно з загальноприйнятими припущеннями того часу, цей предмет був занадто складним механізмом для початку I ст. до зв. е. - так датували затонулий корабель знайденими на ньому гончарними виробами. Багато дослідників вважали, що механізм являв собою середньовічну астролябію. астрономічний приладдля спостереження за рухом планет, що використовується в навігації (найдавнішим з відомих зразків була іракська астролябія IX ст.). Однак до спільної думки щодо датування та цілей створення артефакту тоді прийти не вдалося, і незабаром про загадковий предмет забули.

У 1951 р. британський фізик Дерек Де Солла Прайс, тоді професор історії науки в Єльському університеті, зацікавився хитромудрим механізмом з корабля, що затонув, і зайнявся його детальним вивченням. У червні 1959 р., після восьми років ретельного вивчення рентгенівських знімків предмета, результати аналізу були викладені у статті під назвою "Давньогрецький комп'ютер" та опубліковані в "Саєнтіфік американ". За допомогою рентгена вдалося розглянути принаймні 20 окремих шестерень, у тому числі напівосьову, яку раніше вважали винаходом XVI ст. Напівосьова шестерня дозволяла двом стрижням обертатися з різною швидкістю, подібно до задньої осі автомобілів. Підбиваючи підсумки свого дослідження, Прайс дійшов висновку, що антикітерська знахідка є уламками найбільших астрономічних годинників, прототипів сучасних аналогових комп'ютерів. Його статтю зустріли у вченому світі несхвально. Деякі професори відмовлялися вірити в можливість існування такого приладу і припускали, що предмет, мабуть, потрапив у море до Середньовіччя і випадково опинився серед уламків корабля, що зазнав аварії.

Основний фрагмент антикерського механізму.

Фрагмент антикерського механізму.

Г. Прайс опублікував результати повніших досліджень у монографії під назвою "Грецькі прилади: Антикитерський механізм - календарний комп'ютер 80 р. до н. е.". У своїй праці він аналізував зроблені грецьким радіографом Христосом Каракалосом рентгенівські знімки та отримані ним дані гамма-радіографії. Подальші дослідження Прайса показали, що стародавній науковий прилад насправді складається з більш ніж 30 шестерень, проте їх більша частинапредставлена ​​в повному обсязі. Проте навіть уламки, що збереглися, дозволили Прайсу укласти, що при обертанні рукоятки механізм повинен був показувати рух Місяця, Сонця, можливо, планет, а також сходження основних зірок. За функціями, що виконуються, пристрій нагадував складний астрономічний комп'ютер. Це була модель, що діє Сонячна система, яка колись перебувала в дерев'яний ящикіз дверима на шарнірах, які захищали внутрішню частинумеханізму. Написи та розташування шестерень (а також річне коло об'єкта) привели Прайса до висновку, що механізм пов'язаний з ім'ям Гемінуса Родоського – грецького астронома та математика, який жив близько 110-40 років. до зв. е. Прайс вирішив, що антикітерський механізм був спроектований на грецькому острові Родос, що біля узбережжя Туреччини, можливо, навіть самим Гемінусом, приблизно в 87 р. до н. е. Серед залишків вантажу, з яким плив корабель, що зазнав аварії, дійсно були знайдені глеки з острова Родос. Очевидно, їх везли з Родосу до Риму. Дату, коли судно пішло під воду, з певною часткою впевненості можна зарахувати до 80 р. до зв. е. Предмету на момент аварії було вже кілька років, тому сьогодні датою створення антикітерського механізму прийнято вважати 87 р. до н. е.
У такому разі цілком можливо, що пристрій був створений Гемінусом на острові Родос. Цей висновок видається правдоподібним ще й тому, що Родос у ті часи був відомий як центр астрономічних та технологічних досліджень. У ІІ. до зв. е. грецький письменник та механік Філон Візантійський описував поліболи, які бачив на Родосі. Ці приголомшливі катапульти могли стріляти без перезавантаження: на них дві шестерні з'єднувалися ланцюгом, який рухався за допомогою ворота (механічного пристрою, що складався з горизонтального циліндра з ручкою, завдяки якому він міг обертатися). Саме на Родосі грецький філософ-стоїк, астроном та географ Посидоній(135-51 рр. е.) зумів розкрити природу припливів і відливів. Крім того, Посідоній досить точно (для того часу) вирахував розміри Сонця, а також величину Місяця та відстань до нього. Ім'я астронома Гіппарха Родоського (190-125 рр. до н. е.) пов'язують із відкриттям тригонометрії та створенням першого зіркового каталогу. Більше того, він був одним із перших європейців, який, використовуючи дані вавілонської астрономії та власні спостереження, досліджував Сонячну систему. Можливо, частина отриманих Гіппарх даних і його ідеї були використані при створенні антикітерського механізму.
Антикитерський пристрій є найдавнішим зразком складних, що дійшов до наших днів. механічних технологій. Застосування зубчастих коліс більше 2000 років тому викликає найбільше подив, а майстерність, з якою вони були виконані, порівняно з мистецтвом виготовлення годинника у XVIII ст. У останні рокибуло створено кілька робочих копій стародавнього комп'ютера. Одну з них виготовили австрійський фахівець з комп'ютерів Аллан Джордж Бромлі (1947-2002) з Сіднейського університету та годинникар Френк Персівал. Бромлі також зробив найчіткіші рентгенівські знімки предмета, які стали основою для створення тривимірної моделі механізму його студентом Бернардом Гарнером. Декілька років потому британський винахідник, автор оррері (настільного демонстраційного механічного планетарію - моделі Сонячної системи) Джон Глів сконструював більш точний зразок: на передній панелі робочої моделі розташовувався циферблат, що відображав рух Сонця та Місяця за зодіакальними сузір'ями єгипет.

Ще одну спробу дослідити та відтворити артефакт у 2002 р. зробив охоронець відділу механічної інженерії музею науки Майкл Райт спільно з Алланом Бромлі. Хоча деякі результати дослідження Райта мають розбіжності насилу Дерека Де Солла Прайса, він дійшов висновку, що механізм - ще більше дивовижний винахідчим припускав Прайс. Обґрунтовуючи свою теорію, Райт спирався на рентгенівські знімки предмета та використовував метод так званої лінійної томографії. Ця технологія дозволяє побачити предмет у деталях, розглядаючи лише одну площину або край, чітко фокусуючи зображення. Таким чином Райту вдалося ретельно вивчити шестірні та встановити, що прилад міг точно імітувати не тільки рух Сонця та Місяця, але також усіх планет, відомих давнім грекам: Меркурія, Венери, Марса, Юпітера та Сатурна. Мабуть, завдяки розставленим по колу на лицьової панеліартефакту бронзовим міткам, якими позначалися зодіакальні сузір'я, механізм міг (і досить точно) розрахувати положення відомих планет стосовно будь-якої дати. У вересні 2002 р. Райт завершив модель, і вона стала частиною експозиції "Давні технології" технопарку музею Афін.
Багато років досліджень, спроб реконструювати та різноманітних припущень так і не дали точної відповіді на питання: як працював антикітерський механізм. Існували теорії про те, що він виконував астрологічні функції та використовувався для комп'ютеризації гороскопів, створювався як навчальна модель Сонячної системи чи навіть як складна іграшка для багатіїв. Дерек Де Солла Прайс вважав механізм свідченням традицій, що склалися. високих технологійобробки металів у давніх греків. На його думку, коли Стародавня Греціязанепала, ці знання не були втрачені - вони стали надбанням арабського світу, де пізніше з'явилися подібні механізми, а надалі створили фундамент для розвитку технології виготовлення годинників у середньовічній Європі. Прайс вважав, що спочатку пристрій був у статуї, на спеціальному табло. Можливо, колись механізм розташовувався у споруді, схожій на приголомшливу восьмикутну мармурову вежу вітрів з водяним годинником, розташовану на Римській агорі в Афінах.
Дослідження та спроби відтворення антикітерського механізму змусили вчених з іншого погляду поглянути на опис пристроїв подібного типу у стародавніх текстах. Раніше вважалося, що згадки про механічні астрономічні моделі в роботах античних авторів не слід розуміти буквально. Передбачалося, що греки володіли загальною теорією, а чи не конкретними знаннями у сфері механіки. Однак після відкриття та вивчення антикітерського механізму ця думка має змінитися. Римський оратор та письменник Цицерон, Який жив і творив в І ст. до зв. е., тобто в період, коли сталася аварія корабля у Андикитири, розповідає про винахід його друга і вчителя, згадуваного раніше Посидонія. Цицерон говорить про те, що Посидоній днями створив пристрій,<которое при каждом обороте воспроизводит движение Солнца, Луны и пяти планет, занимающих каждые день и ночь в небе определенное место>. Цицерон також згадує про те, що астроном, інженер та математик Архімедіз Сіракуз (287-212 рр. до н. е.),<по слухам, создал небольшую модель Солнечной системы>. З пристроєм може бути пов'язане і зауваження промовця про те, що римський консул Марцелій дуже пишався тим, що у нього є модель Сонячної системи, спроектована самим Архімедом. Він узяв її як трофей у Сіракузах, розташованих на східному узбережжі Сицилії. Саме під час облоги міста, 212 р. до н. е.., Архімед був убитий римським солдатом. Деякі дослідники вважають, що астрономічний прилад, піднятий з місця аварії корабля в Андикитири, був спроектований і створений Архімедом. Втім, безсумнівно лише те, що один із найбільш приголомшливих артефактів стародавнього світу, справжній антикітерський механізм сьогодні знаходиться в колекції Національного археологічного музею в Афінах і разом з реконструйованим зразком є ​​частиною його експозиції. Копію стародавнього пристрою виставлено також в Американському комп'ютерному музеї м. Бозман (Монтана). Відкриття антикітерського механізму однозначно поставило під сумнів загальноприйняте уявлення про наукові та технічні досягнення стародавнього світу.

Відтворений антикітерський механізм.

Реконструйовані моделі пристрою довели, що він виконував функції астрономічного комп'ютера, а грецькі та римські вчені І ст. до зв. е. досить майстерно проектували та створювали складні механізми, яким протягом тисячі років не було рівних. Дерек Де Солла Прайс зазначив, що цивілізації, які володіють технологіями та знаннями, необхідними для створення таких механізмів, могли побудувати практично все, що їм хотілося б. На жаль, більшість створеного ними не збереглася. Те, що антикітерський механізм так мало згадується у стародавніх текстах, що дійшли до нашого часу, доводить, як багато втрачено з того важливого та дивовижного періоду європейської історії. І якби не ловці морських губок 100 років тому, у нас не було б і цього доказу існування наукових досягнень у Греції 2000 років тому.

Антикитерський механізм

Цей загадковий артефакт по праву ходить до ТОП-5 втрачених технологій давнини та до десятки загадкових стародавніх артефактів. Антикитерський механізм (грец. Μηχανισμς των Αντικυθρων) — механічний пристрій, виявлений у 1902 році на старому судні, що затонув, недалеко від грецького острова Антикитера (грец. Αντικθηρα). Датується приблизно 100 роком до зв. е. (Можливо, до 150 року до н.е.).

Дивну знахідку – кілька дивних на вигляд деталей – поряд із численними амфорами та статуями помістили до Національного археологічного музею в Афінах. Не виключено, що уламки приладу, що обросли вапняком, спочатку могли прийняти за шматок статуї. Так чи інакше, про унікальний артефакт забули рівно півстоліття.

1951 року дослідженням артефакту зайнявся англійський історик науки Дерек де Солла Прайс. Саме він уперше висловив припущення, що виявлені на дні Егейського моря уламки – це частини якогось механічного обчислювального пристрою. Він провів перше рентгенівське дослідження фрагментів механізму і навіть зміг побудувати його схему. Стаття Прайса в журналі Scientific American, опублікована 1959 року, викликала інтерес до стародавнього артефакту. Можливо через те, що Прайс вперше наважився назвати механізм "стародавнім комп'ютером".

Механізм містив велика кількістьбронзових шестерень у дерев'яному корпусі, на якому були розміщені циферблати зі стрілками та, по реконструкції, використовувався для розрахунку руху небесних тіл. Інші пристрої подібної складності невідомі в культурі еллінізму. У ньому використовується диференціальна передача, яка, як вважалося раніше, винайдена не раніше XVI століття. За допомогою диференціальної передачі обчислювалася різниця положень Сонця та Місяця, що відповідає фазам Місяця. Рівень мініатюризації і складність можна порівняти з механічним годинником XVIII століття. Орієнтовні розміри механізму збору 33x18x10 мм.

Загадкою залишається те, як греки на той момент не володіючи необхідними знаннямиі, що найважливіше, технологіями змогли створити такий складний прилад. Наприклад, для виготовлення шестерень спочатку необхідно було опанувати техніку обробки металу і використовувати нехай і найпростіший, але все ж таки токарний верстат.

У 1971 році була складена повна схемаАнтикитерського механізму, що складалася з 32 шестерень.

Втім, незважаючи на всі спроби дослідження, прилад залишався загадкою для людства ще довгі роки. Поки що за його дослідження не взялися сучасні вчені.

У 2005 році стартував грецько-британський проект Antikythera Mechanism Research Project з вивчення антикітерського механізму.

Для того, щоб відновити положення шестерень усередині покритих мінералом фрагментів, скористалися комп'ютерною томографією, яка за допомогою рентгенівських променів дозволяє робити об'ємні карти прихованого вмісту. За рахунок цього вдалося визначити взаємозв'язок окремих компонентів та розрахувати наскільки можна їх функціональну приналежність.

30 липня 2008 року в Афінах було озвучено остаточну доповідь про результати дослідження. Отже, вчені з'ясували таке:

1. Пристрій міг виконувати операції складання, віднімання та поділу. З цього випливає, що перед нами - щось на зразок стародавнього калькулятора.
2. Антикитерський механізм здатний враховувати еліптичну орбіту руху Місяця, використовуючи синусоїдальну поправку (перша аномалія місячної теорії Гіппарха) - для цього використовувалася шестерня зі зміщеним центром обертання.
3. Зворотний бік механізму, сильно пошкоджений, використовувався для передбачення сонячних і місячних затемнень.
4. Текст на приладі є звичайною інструкцією з експлуатації.

Число бронзових шестерень у реконструйованій моделі збільшено до 37 (реально вціліло 30).

Але було пристрій ще одне призначення, про яке дослідники дізналися тільки в 2006 році. Детальне вивчення результатів комп'ютерної томограми об'єкта показало, що на корпусі антикітерського механізму є позначки, за якими можна обчислювати ще один часовий параметр – періоди проведення Олімпійських ігор.

У 2010 році інженер Apple Andrew Carolза допомогою конструктора Legoстворив аналог антикітерського механізму. Дана модель складається з елементів конструктора LEGOTechnics. Для складання механізму знадобилося 1500 кубиків та 110 шестерень, а на його розробку та побудову пішло 30 днів

Відома швейцарська годинна компанія Hublot цього року випустила наручний варіант антикітерського механізму. Цей грандіозний девайс є чарівною реплікою з оригінального стародавнього пристрою. Механізм Antikythera Calibre 2033-CH01 від Hublot з ручним заводом, має довжину 38,00 мм, ширину 30,40 мм, товщину 14,14 мм. ), запасом ходу 120 годин (5 днів), функціями індикації годин, хвилин, секунд (на турбійоні, що ширяє), фаз Місяця. Крім того, ним відображаються знаки Зодіаку, показники єгипетського календаря, чотирирічний давньогрецький календар (цикл Олімпійських ігор), цикл Callipic (4 х 235 місяців), цикл Saros (223-місячний) та цикл Exeligmos (3 х 223 місяці).

Під час підготовки статті використовувалися матеріали:
Вікіпедії – вільної енциклопедії
та сайту

Оригінал взято у mgsupgs в Антикитерський механізм

Сучасна наукаприщепила більшості людей, що технічна думка протягом історії людства розвивалася лінійно, дедалі більше ускладнюючись. Але в 1900 році н.е.(за версією правда-tv.ru) або в 1901 році (за версією 3Dnews) або в 1902 (Вікіпедія) між півостровом Пелопоннес і островом Крит, неподалік острова Антикитера, серед уламків древнього корабля, на глибині, за різними даними, 43-60 метрів було знайдено загадковий предмет, названий згодом АНТИКИТЕРСЬКИЙ МЕХАНІЗМ!

Знахідку, схожу спочатку на безформний шматок каменю з металевими вкрапленнями, доставили до Національного археологічного музею в Афінах, де на неї звернув увагу археолог Валеріос Стаїс. Розчистивши її від вапняних відкладень, він, на свій подив, виявив складний механізм, з безліччю бронзових шестерень, приводних важелів і вимірювальних шкал. Пролежавши 2000 років на морському дні, механізм дійшов до нас у сильно ушкодженому вигляді.
До середини 20 століття механізм пролежав поруч із бронзовими статуями та монетами піднятими з того ж місця, у Національному археологічному музеї в Афінах, як давньогрецька дивина. Але вже 1959 англійський історик Дерек де Солла Прайс (британський вчений, раптово) публікує в журналі «Scientific American» статтю «Давньогрецький комп'ютер».

Дерек ді Солла Прайс.

Знахідці надають статус обчислювального механізму і фактично прирівнюють до арифмометрів давнини. Подальші дослідження показали, що в Антикитерському механізмі застосовувалася ні багато ні мало диференційна передача, яку Європа не знала до 15 століття, а його деталі виготовлені з такою філігранністю, яка не буде знайома європейцям до 17 століття (!). Але найбільше вражає дата виготовлення механізму - вона оцінюється зараз між 150-100 рр. до н.е. (саме аварію корабля датується приблизно 65г.дон.е.)
У 1971 році Прайс, на той час професор історії науки в Єльському університеті, спільно з Харлампосом Каракалосом, професором ядерної фізики з грецької Національного центру наукових досліджень«Демокріт», провели дослідження антикітерського механізму за допомогою рентгенівської та гамма-радіографії, яке дало цінну інформацію про внутрішню конфігурацію пристрою.

У 1974 році у статті «Грецькі шестерні — календарний комп'ютер до нашої ери»2 Прайс представив теоретичну модель Антикитерського механізму, ґрунтуючись на якій, австралійський учений Аллан Джордж Бромлі з Університету Сіднея та годинникар Френк Персівал виготовили першу діючу модель. Через кілька років британський винахідник Джон Глів, який займається виготовленням планетаріїв, сконструював більш точний зразок, що працює за схемою Прайса.

Далі естафету приймає Майкл Райт.
Співробітник Лондонського музею науки та Імперського коледжу в Лондоні, який застосував для дослідження оригінальних фрагментів метод лінійної рентгенівської томографії. Перші результати цього дослідження були представлені у 1997 році, що дозволило суттєво скоригувати висновки Прайсу.

У 2005 році стартував міжнародний проект «Antikythera Mechanism Research Project» за участю вчених із Великобританії, Греції та Сполучених Штатів Америки під егідою Міністерства культури Греції. Того ж таки 2005 року було оголошено про виявлення нових фрагментів механізму. Використання новітніх технологій (рентгенівської комп'ютерної томографії) дозволило прочитати 95% написів на механізмі (близько 2000 символів). Результати роботи викладені у статті, опублікованій у журналі Nature (11/2006)3.

6 червня 2006 року було оголошено, що завдяки новій рентгенівській методиці вдалося прочитати близько 95 % написів, що містяться в механізмі (близько 2000 грецьких символів). З новими написами було отримано дані у тому, що механізм міг обчислювати зміни руху Марса, Юпітера, Сатурна (які раніше було зазначено у гіпотезі Майкла Райта).
У 2008 році в Афінах була озвучена глобальна доповідь про результати міжнародного проекту «Antikythera Mechanism Research Project». На підставі 82 фрагментів механізму (з використанням рентгенівського обладнання X-Tek Systems та спеціальних програм від HP Labs) було підтверджено, що пристрій може виконувати операції складання, віднімання та поділу. Вдалося показати, що механізм здатний враховувати еліптичність орбіти руху Місяця, використовуючи синусоїдальну поправку (перша аномалія місячної теорії Гіппарха) — для цього використовувалася шестерня зі зміщеним центром обертання. Число бронзових шестерень у реконструйованій моделі збільшено до 37 (реально вціліло 30, а за деякими даними 27). Механізм мав двостороннє виконання – друга сторона використовувалася для передбачення сонячних та місячних затемнень.
В даний час відомо 7 великих (A-G) та 75 малих фрагментів Антикитерського механізму.

Фото 1. Антикитерський механізм фрагменти A-G. Радіографія. Масштаб не дотримано.

Більшість деталей внутрішнього механізму, що збереглися, — залишки двадцяти семи маленьких шестерень діаметром від 9 до 130 міліметрів, у складній послідовності розміщених на дванадцяти окремих осях, поміщена всередину найбільшого фрагмента механізму (фрагмент A, фото 2, 3). Розмір цієї деталі становить 217 мм. Більшість коліщаток були прилагоджені до валів, які оберталися в отворах, виконаних у пластині корпусу. Лінія контуру того, що залишилося від корпусу (одна грань і прямокутний стик), дозволяє припустити, що він був прямокутний. Концентричні дуги, добре помітні на рентгенівському знімку, є частиною нижнього циферблату задньої панелі. Останки дерев'яної планки, приблизно однієї з двох, що відокремлюють циферблат від корпусу, розташовуються між ними поряд з рамки, що збереглася гранню. Можна розрізнити сліди ще двох дерев'яних фрагментів на деякій відстані від бічної та задньої грані рамки корпусу, які на кутку стуляються у зчленування зі скошеним кутом.

Фото 2. Фрагмент А. Радіографія.

Фото 3. Фрагмент А.

Фрагмент B, розміром близько 124 міліметра (фото 4) складається в основному з частини верхнього циферблата задньої панелі, що залишилася, з двома зламаними валами і слідами ще однієї шестерні. Фрагменти A і B примикають один до одного, у той час як фрагмент E, розміром близько 64 міліметрів, на якому розташована ще одна невелика частина циферблату, міститься між ними. З'єднані разом, вони дозволяють розглянути пристрій задньої панелі, що складається з двох великих циферблатів, що мають вигляд спіралі з чотирьох і п'яти концентричних кілець, що сходяться, розташованих один над одним на прямокутній пластині, висота якої приблизно в два рази більше ширини. На недавно виявленому фрагменті F також розташовується шматочок заднього циферблата зі слідами дерев'яних деталей, що утворюють зчленування в кутку пластини.

Фото 4. Фрагмент Ст.

Розмір фрагмента C становить близько 120 мм (фото 5). Найбільша окрема детальданого фрагмента - куточок циферблата протилежної (лицьової) сторони, яка утворює основний "дисплей". Циферблат складався з двох концентричних шкал із поділками. Одна з них, вирізана прямо в пластині із зовнішнього боку великого круглого отвору, була розбита на 360 поділів, що становлять дванадцять груп по тридцять поділів із назвами знаків Зодіаку. Друга шкала, розбита на 365 поділів (днів), також становила групи по тридцять поділів із назвами місяців згідно з Єгипетським календарем. Поруч із кутом циферблата містилася невелика засувка, яка приводилася в дію спусковим важелем. Вона служила утримувати циферблат. З зворотного бокуданого фрагмента, щільно приклеєна до нього продуктами корозії, розташовується концентрична деталь, що містить залишки крихітного зубчастого колеса, що була частиною пристрою для виведення інформації про фази Місяця.
На всіх цих фрагментах можна розрізнити сліди бронзових пластин, що розташовувалися поверх циферблатів. Вони були щільно наповнені написами. Деякі їх шматочки видалили з поверхні основних деталей у процесі очищення та зберігання, інші ж знову зібрали в те, що нині відомо як фрагмент G. Розрізненим частинам, що залишилися, в основному це дрібні шматочки, привласнили номери.

Фото 5. Фрагмент С.

Фото 6. Фрагменти В, А, С, задній вид.

Фрагмент D складається з двох коліщат, поєднаних один з одним за допомогою тонкої плоскої пластини, прокладеної між ними. Дані коліщатка мають не зовсім круглу формувал, на яких вони повинні розташовуватися, відсутній. Для них не знаходиться місця на інших фрагментах, що дійшли до нас і, таким чином, їх призначення встановити не вдається.

Фото 7. Фрагмент D.

Антикитерський механізм з моменту відкриття спантеличив і заінтригував істориків науки і техніки, які не припускали, що подібний пристріймогло існувати в час еллінізму. З іншого боку, вони вже давно визнали, що в абстрактній математиці та математичній астрономії греки були не початківцями, а досягли великих висот. Антикітерський механізм, ймовірно, був створений у другій половині II століття до н. Це час розквіту елліністичної астрономії, пов'язаного з іменами таких вчених, як Посідоній та Гіппарх.
Цього достатньо, щоб зробити висновок: це був астрономічний комп'ютер, обчислення на якому робилися за допомогою складного механізму з 37 шестерень. на зовнішній стороніприладу були розташовані два диски, що відповідали за календар та знаки Зодіаку.

Фото 8. Зодіакальна шкала, календарна шкала та паралегма.

Маніпулюючи дисками, можна було дізнатися точну дату(при цьому враховувалися особливості високосного року) і вивчити положення зодіакальних сузір'їв щодо Сонця, Місяця та п'яти відомих у давнину планет - Меркурія, Венери, Марса, Юпітера та Сатурна.
На звороті антикітерського механізму також розташовувалися два диски, які допомагали обчислити місячні фазита передбачити сонячні затемнення. Весь пристрій загалом був також своєрідним калькулятором, який міг здійснювати операції складання, віднімання та поділу.
Але було пристрій ще одне призначення, про яке група дослідників дізналася тільки недавно. Детальне вивчення результатів комп'ютерної томограми об'єкта показало, що у корпусі Антикитерского механізму є позначки, якими можна обчислювати ще один часовий параметр - періоди проведення Олімпійських ігор.
За традицією вони завжди проводилися кожне четверте літо в період з 776 д.н.е. по 393 н.е. Оскільки цей захід носив не так спортивний, як релігійний і політичний характер, він відігравав велику роль у житті древніх греків і римлян. Їхня регулярність дозволила давнім народам прийняти чотирирічний олімпійський цикл як одну з одиниць виміру часу.

Фото 9. Фрагмент тексту парапегми.

Вченим також вдалося завершити розшифрування символів на поверхні механізму. Група останніх, що залишалися непрочитаними знаків, виявилася підписами з назвою місяців грецькою мовою, а також найменуваннями ряду великих подій, пов'язаних з релігійними обрядами та спортивними змаганнями.
І тут постає питання: Хто це зробив?
У різних джерелахНайчастіше згадується чотири людини: Архімед, Ктесібій, Герон, Посідоній.

Архімед.

Про нього можна розповідати довго та із захопленням. Зробив безліч відкриттів у геометрії. Заклав основи механіки, гідростатики, автор низки важливих винаходів, зокрема нескінченного гвинта. Першим з цих учнів був олександрієць Ктесібій, який жив у II столітті до нашої ери. Винаходи Архімеда в галузі механіки були в повному ходуколи Ктесібій приєднав до них винахід зубчастого колеса.

Ктесібій.
Ктезібій або Ктесібій - давньогрецький винахідник, математик і механік, який жив в Олександрії в Єлліністичному Єгипті. Ктесібія вважають "батьком пневматики". Він написав перші наукові трактати про пружну силу стиснутого повітрята її використання у повітряних насосах та інших механізмах (навіть у пневматичній зброї), заклав основи Пневматики, Гідравліки та Теорії пружності повітря. Прихильники Ктесібія розходяться на думці, чи є він одноосібним винахідником Антики терського механізму чи доопрацьовував винахід Архімеда.

Це пізнавальний механізм, створений у нашому клубі, який діти люблять без кінця збирати та розбирати на частини. Сенс механізму - 4 шестерні з магнітами в центрі обертаються по колу та навколо своєї осі. на них одягається крижка, а на неї кладуться будь-які фігурки-сувеніри, теж з магнітом, у нашому випадку, це квіточки. При включенні механізму квіти починають обертатися силами магнітного тяжіння. Усі деталі механізму надруковані на 3D принтері.

У нас є 2 варіанти - перший рухається моторчиком, а другий рукояткою, що обертається людиною. Усередині вони містять одні й самі елементи, відрізняються лише невеликою частиною корпусу, до якої кріпиться або мотор або рукоять.

Варіант із мотором.


Ось із таких деталей складається наша іграшка:
1) Корпус:


2) Крижка:


3) Велика шестерня у центрі:

4) 4 маленькі шестерні з магнітами та підшипниками:


Ми використовуємо маленькі магніти – діаметром 12 мм та висотою 2 мм, а підшипники діаметром 13 мм, висотою 3 мм.
5) Центральна маленька шестерня:



6) Шестерня для мотора, що обертає велику шестерню:


А мотор ми використали у нашій конструкції такий:

У нас є докладне відео, про те як збирається ця конструкція:

Варіант із рукояткою.
Як вже було сказано - цей варіант відрізняється частиною корпусу, що підтримує ручку.


Ця частина складається з двох напівциліндрів, що з'єднуються трьома гвинтиками, а рукоятка збирається із трьох частин.

Ще друкуємо різні варіанти іграшок, що обертаються на магнітах.

Зі зворотного боку іграшок приклеюємо металеві диски, щоб економити магнітики.

Ось відео про другий варіант конструкції:

Також пропонуємо вам stl файли деталей та файли проекту, зроблені у Blender 3D.