ساعة الأسطوانة
مقدمة
ساعة الأسطوانة، والمعروفة أيضًا باسم الميزان الأسطواني، هي آلية دقيقة طورها جون هاريسون في القرن الثامن عشر. تتميز بتصميمها الفريد وشقها في الحركة الدقيقة. استخدم هاريسون ساعة الأسطوانة لحل مشكلة خطوط الطول، وهي واحدة من أهم المشكلات التي واجهتها الملاحة في ذلك الوقت.
مبدأ العمل
تعمل ساعة الأسطوانة على مبدأ “الميزان المتناوب”. يتكون الميزان من أسطوانة صغيرة معدنية معلقة من زنبرك. عندما يتحرك الميزان ذهابًا وإيابًا، يتحكم في إطلاق ترس التوازن، مما ينتج عنه تذبذبات منتظمة. يحدد طول زنبرك الميزان الفترة الزمنية للتذبذبات.
تقليل الاحتكاك
أحد أهم ابتكارات هاريسون في ساعة الأسطوانة هو الحد من الاحتكاك. استخدم محامل كروية لتقليل الاحتكاك بين الأسطوانة والمحاور. كما استخدم زيتًا خفيفًا لتقليل الاحتكاك في الأجزاء المتحركة.
التحكم في درجة الحرارة
كان أحد التحديات الرئيسية التي واجهت هاريسون هو التحكم في درجة الحرارة. يمكن للتغيرات في درجة الحرارة أن تؤثر على طول زنبرك الميزان، وبالتالي تسبب في تغيير معدل الساعة. صمم هاريسون نظامًا للتوازن الحراري يستخدم الألواح المعدنية والمواد العازلة للحفاظ على درجة حرارة الساعة ثابتة.
الحماية من الصدمات
كانت ساعة الأسطوانة مصممة أيضًا لتحمل الصدمات الناتجة عن حركة السفن. استخدم هاريسون قفصًا واقيًا خارجيًا مصنوعًا من النحاس لحماية الساعة من الصدمات. كما استخدم زنبركًا حلزونيًا لتعليق الميزان، مما سمح له بالتحرك دون التعرض للتلف.
تطبيقات الملاحة
كانت ساعة الأسطوانة أداة لا تقدر بثمن في تحديد خطوط الطول. سمحت للسفن بتحديد موقعها بدقة في البحر، مما أدى إلى زيادة السلامة البحرية والتجارة. تم استخدام ساعة هاريسون H4 في أول رحلة استكشافية ناجحة حول العالم بقيادة جيمس كوك.
التأثير على صناعة الساعات
كان لساعة الأسطوانة تأثير كبير على صناعة الساعات. أدت أفكار هاريسون المبتكرة إلى تطوير آليات أكثر دقة وديمومة. كما ساهم في تطوير أساليب جديدة لتصنيع الساعات وإنتاجها.
الخاتمة
كانت ساعة الأسطوانة ابتكارًا بارزًا في تاريخ صناعة الساعات والملاحة. حل التصميم الفريد والميزات المبتكرة له مشكلة خطوط الطول، مما أدى إلى ثورة في سفر السفن والتجارة العالمية. لا يزال إرث ساعة الأسطوانة يُرى في الدقة المعقدة للساعات الحديثة.
