A precíziós mechanika egy tudományos és mérnöki tudományág, amely a mechanikai eszközök egy speciális osztályának elméletének fejlesztésével, tervezésével, gyártásával és használatával foglalkozik, amelyek abban különböznek a hasznos munkavégzés más mechanizmusaitól , hogy alkalmazásuk célja információszerzés , és nem kényszeríteni a cselekvést, mozgásba hozni egy tárgyat vagy megváltoztatni a mozgási paramétereket.
Ez egy általánosabb tudományág – a mechanika – ága .
Még a Kr.e. III. században is. e. Az alexandriai csillagászok tisztán mechanikus eszközöket használtak az égitestek koordinátáinak meghatározására.
Ezt követően, a XV. és XVI. században olyan eszközök kerültek használatba, mint az armilláris szféra , a földgömb (földi és égi), az asztrolábium , a dioptria stb.
A reneszánszban a nagyon precíz goniometrikus műszerek létrehozásának és használatának művészete, amelyeken a mérések pontosságát a megfigyelő szemének lehetőségei korlátozták, elérte a tökéletességet. Így a precíziós mechanika segítségével megoldották azokat a problémákat, amelyekben az optika később bevált . Ezt követően Tycho de Brahe olyan tökélyre vitte az égitestek koordinátáinak mérésének pontosságát, hogy Kepler az ő adatai alapján fel tudta építeni a bolygómozgás elméletét.
Az első goniométerek a dioptria elvén alapultak, amelyeket a geodéziai gyakorlatban teodolitoknak és szinteknek , valamint függőleges síkban lévő szögeknek neveztek. [egy]
A precíziós mechanika fejlődése jelentős előrelépést tett a mechanikus ingaórák Christian Huygens általi feltalálásának , valamint a navigációs műszerek, szextánsok stb. létrehozásának köszönhetően, amelyek lendületet adtak az intenzív navigációnak és a nagy földrajzi felfedezések korszakának kezdetét. . Idővel divattá vált a zsebóra szerkezetét gömb alakú tokba zárni. Ezt követően az ilyen órákat, amelyek gyártását Nürnbergben kezdték meg, a "nürnbergi tojás" nevet kapták.
Az óragyártás fejlődését elősegítette a svájci és németországi iparosok tevékenysége, ahol különösen híresek voltak a nürnbergi mesterek, köztük Peter Henlein , a zár- és óragyártó , akit az ingaóramechanizmus megalkotójának tartanak [7]. . Ugyanebbe az irányba ment a ütős órák, valamint a különféle mechanikus hangszerek, köztük az adott program szerint működő hangszerek készítése is . Ide tartozik a harangjáték , a mechanikus zongora és az utcai hurdy-gurdy.
Az óramű ma már a professzionális földi teleszkóp standard része, amely kompenzálja a Föld forgásának hatásait.
A precíziós mechanika legrégebbi és legprimitívebb eszköze az abakusz , amely a mai napig irodai beszámolók formájában jutott el.
A görögországi Antikythera sziget közelében, a tenger fenekén találták meg 1901 -ben a legősibb számítástechnikai eszközt, amely lehetővé teszi az égitestek mozgásának szimulálását , egy összetett mechanizmust, amelyet fogaskerekek kombinációja alkotott. Az eszköz Kr.e. 85-60 körül került a tengerfenékre. e .. Hihetetlennek tűnik egy ilyen mechanizmus létrehozásának lehetősége az akkori technikáról eddig létező elképzelésekkel. Feltehetően az olimpiai játékok kezdési időpontjának megállapításához használták a készüléket . Van egy vélemény, hogy ez nem az egyetlen eszköz, amely lényegében egy analóg számítógép . Mindenesetre a Kr. e. e. Cicero az "Arkhimédész szféráját" egyfajta planetáriumként írta le , amely reprodukálja a Nap , a Hold és öt akkoriban ismert bolygó mozgását. [nyolc]
1614- ben John Napier bevezette a logaritmus fogalmát a matematikába , 1617-ben pedig elkészítette az első csúsztatási szabályt , amely lehetővé tette a szorzás és osztás matematikai műveleteinek gépesítését. [9] Általánosan elfogadott, hogy az első mechanikus számolóeszközt, például az összeadógépet Leibniz hozta létre, miután 1683 - ban találkozott Huygensszel . Ez lehetővé tette az összeadás és kivonás matematikai műveleteinek gépesítését. Így a precíziós mechanika és optika mérnöki számításainak elvégzésére olyan eszközbázis jött létre, amely alapvető változtatások nélkül biztosította a tömegmérnöki számításokat egészen az elektronikus számítástechnika széles körű gyakorlati bevezetéséig a 20. század második felében.
A precíziós mechanika speciális iránya az automaták létrehozása volt, beleértve az embert imitáló androidokat is . [10] [11] [12]
A precíziós mechanika egyik fő vívmánya volt Foucault 1852-ben feltalált giroszkóp, amely lehetővé tette a mágneses iránytű használatáról az Anschutz-Kempfe által 1908 -ban feltalált giroszkópra való átállást .
A giroszkóp először talált alkalmazást a katonai ügyekben ( Aubrey eszköz ), amely lehetővé tette a torpedófegyverek pontosságának jelentős növelését . Az automata pilóta (amelynek ötletét és sémáját 1898 -ban Ciolkovszkij javasolta ) és a modern irányítórendszerek irányított fegyverekhez ugyanazon az elven alapulnak . [13] [14] [15] [16] [17] [18]
A precíziós mechanika ügyes mesterei Oroszországban is dolgoztak. Ezek közé tartozik Nartov és Kulibin . Az orosz irodalom klasszikusában a precíz mechanizmusok létrehozásával foglalkozó szakember kollektív képe Levsha Leskova [19] . A pontos mérések elméletéhez jelentős mértékben hozzájárult Lomonoszov , Mengyelejev és Kupfer akadémikus , akik Oroszországot képviselték az Egységes Súly- és Mértékrendszer Bevezetéséért Nemzetközi Szövetség 1859 -es bradfordi kongresszusán .