Švytuoklinis laikrodis - tai prietaisas, kurio tikslaus laiko matavimo pagrindas yra švytuoklė. Beveik tris šimtus metų tai buvo tiksliausias laiko matavimo įrankis, pakeitęs primityvesnius mechaninius špindelinius laikrodžius.
Istorinė raida
Švytuoklės judėjimo dėsnius tyrinėjo Galilėjas Galilėjus, tačiau pirmąjį praktiškai pritaikomą švytuoklinį laikrodį 1656 m. gruodžio 25 d. sukūrė olandų mokslininkas Kristianas Heigensas (Christiaan Huygens). 1658 m. jis aprašė savo išradimą rankraštyje Horologium, o vėliau, 1673 m., išleido garsųjį veikalą Horologium Oscillatorium. Šio laikrodžio paros tikslumas siekė 1/100 sekundės, o tai tuo metu buvo neprilygstamas pasiekimas.
Veikimo principas ir struktūra
Švytuoklinio laikrodžio struktūrą galima suskirstyti į keturias pagrindines dalis: laiko skaičiavimo, taškinę (mušimo), rodyklių ir valdymo dalis. Mechanizmo veikimą palaiko dinaminė besileidžiančių svarsčių energija.
Laiko skaičiavimo mechanizmas
Energijos šaltinis yra kasetės ratas su pagrindine spyruokle arba svarsčiai. Per transmisijos sistemą (antrasis, trečiasis ir ketvirtasis ratai) energija perduodama į evakuacinį ratą. Svarbiausias komponentas - ankeris (gelbėjimo šakė), kuris dinaminę energiją paverčia kinetine švytuoklės energija, palaikydamas jos pastovius svyravimus.
Tikslumą įtakojantys veiksniai
Švytuoklinio laikrodžio tikslumas priklauso nuo aplinkos sąlygų:
- Temperatūrinis poveikis: Dėl metalo plėtimosi šiltu oru švytuoklė ilgėja, o šaltu - trumpėja, todėl kinta svyravimo ciklas. Šiai problemai spręsti naudojami temperatūriniai kompensatoriai (varžteliai, skirti švytuoklės ilgiui reguliuoti).
- Atmosferos sąlygos: Oro pasipriešinimas, kintantis priklausomai nuo drėgmės ir aukščio, veikia švytuoklės judėjimą. Todėl švytuoklės forma projektuojama taip, kad aerodinaminis pasipriešinimas būtų minimalus.
Valdymo ir mušimo mechanizmai
Švytuokliniai laikrodžiai dažnai turi mušimo mechanizmą, kuris veikia kas pusvalandį ar valandą. Šią sistemą valdo sudėtingas mechanizmas, susidedantis iš kampinių kumštelių, sektoriaus dantukų ir perjungimo svirčių. Pavyzdžiui, dviejų kampų kumštelis, pritvirtintas prie centrinės ašies, sukasi kartą per valandą ir per stabdžių svirtį atleidžia mušimo mechanizmą, kuris varo plaktuką, smūgiuojantį į gongus.
Technologijų evoliucija
Nors švytuokliniai laikrodžiai buvo revoliuciniai, jų stabilumas priklausė nuo stabilios padėties. Vėliau, XIX a. pabaigoje, buvo sukurti balansiniai laikrodžiai, veikiantys bet kokioje padėtyje. Šiuolaikinėje technikoje švytuokles pakeitė kvarciniai kristalai ir atominiai laikrodžiai, kurie skaičiuoja atomų virpesius, pasiekdami dar didesnį tikslumą.
tags: #svytuoklionio #laikrodzio #pavara