جنرال لواء

الهندسة الميكانيكية في العصور الوسطى: المنجنيق والساعات الميكانيكية وغيرها الكثير التي لم نعرف عنها أبدًا

الهندسة الميكانيكية في العصور الوسطى: المنجنيق والساعات الميكانيكية وغيرها الكثير التي لم نعرف عنها أبدًا



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بالنسبة للكثيرين ، لا يُنظر إلى العصور الوسطى على أنها فترة تطور تكنولوجي كبير ، لا سيما في مجال مهندس ميكانيكى. من المتفق عليه عمومًا أن تقع الفترة بين سقوط روما في 476 م وعصر النهضة القرن الرابع عشر غالبًا ما يُنظر إليه على أنه ركود في التقدم البشري.

غالبًا ما يُنظر إليها على أنها فترة حرق الكتب والخرافات والحرب الشاملة التي تتميز بتراجع في الفهم البشري. على الرغم من أن هذه الأوقات كانت عنيفة بلا شك ، إلا أنها ليست صورة دقيقة.

استمر المهندسون والمهندسون المعماريون والمخترعون في العصور الوسطى في ممارسة تجارتهم. للأسف هؤلاء الرجال والنساء يكدحون في إخفاء هويتهم تمامًا مع فقدان أسمائهم الآن على مر العصور.

أمثلة الهندسة الميكانيكية التسعة عشر التالية من العصور الوسطى ليست استثناءً.

1. منجنيق مانجونيل في العصور الوسطى: مدفعية العصور الوسطى

عندما يتواجد معظمنا هنا كلمة "المنجنيق" ، أو في الواقع مانجونيل ، فمن المحتمل أن تتبادر إلى الذهن صورة الهيكل الخشبي ذي الأربع عجلات مع ملعقة ضخمة. هذا ، كما اتضح ، ليس صحيحًا من الناحية الفنية.

المنجنيق هي ، في الواقع ، أي عدد من الأجهزة الباليستية المستخدمة لرمي الأشياء لمسافات طويلة دون استخدام المتفجرات. من ناحية أخرى ، يقوم مانجنيل بتضييقه قليلاً.

هناك أيضًا بعض الجدل حول ما إذا كانت Mangonels إصدارات العصور الوسطى من Roman Onager أو إصدارات تعمل بالطاقة البشرية من المنجنيقات. استخدم الأول الطاقة المخزنة من الالتواء وحده بينما استخدم لاحقًا فرقًا من الرجال لزيادة ثقل موازن ساقط لإطلاق القذيفة.

ومع ذلك ، يعتقد مؤرخون آخرون أن مصطلح مانجونيل قد يكون مصطلحًا جماعيًا معاصرًا لأي محرك حصار مقذوف ، تمامًا كما نستخدم مصطلح المنجنيق اليوم. مربك!

مهما كانت الحقيقة ، من المتفق عليه على نطاق واسع أن مانجنيلز كان قادرًا على إلقاء المقذوفات في مسار منخفض نسبيًا مما يجعلها أكثر ملاءمة للمعارك الميدانية من الحصار الفعلي.

2. ساعدت الرافعة على بناء كاتدرائيات أوروبا الرائعة

كانت الرافعة عبارة عن جهاز رفع وخفض خشبي يعمل بالطاقة البشرية ويستخدم خلال العصور الوسطى. قد يمتد استخدامه حتى العصر الروماني.

غالبًا ما يتم تصويره عند استخدامه في تجميع المباني الكبيرة مثل القلاع والكاتدرائيات. المبدأ الهندسي بسيط نسبيًا حيث يتم رفع الحمولة الثقيلة أو خفضها باستخدام حبل متصل بنظام البكرة.

يتم لف الحبل بدوره حول مغزل يتم تشغيله بواسطة فرد يمشي في عجلة المشي مما يسمح برفع الوزن وخفضه بسهولة نسبية. تشير بعض الصور أيضًا إلى أنه يمكن استبدال عجلة المشي بزجاج خلفي ومكبرات وأذرع تشبه في الظاهر عجلة السفينة.

كانت إحدى المراجع الأولى للجهاز المشار إليه باسم Magna rota في الأدب الفرنسي الأرشيفي الذي يرجع تاريخه إلى ما حوله 1225 م. تم استخدامه لاحقًا بشكل نموذجي في الموانئ والمناجم وبالطبع في تشييد المباني الشاهقة.

3. لم تكن عربة اليد ضربة فورية

إن عربة اليد المتواضعة هي نتاج العصور الوسطى. مفهومها أساسي إلى حد ما كونها مركبة صغيرة تعمل بالدفع اليدوي ، عادة بعجلة واحدة ولكن ليس دائمًا ، وهي مصممة ليتم دفعها والتلاعب بها من قبل شخص واحد.

مصطلح عربة اليد مشتق من كلمتين ، الأولى واضحة ولكن يُعتقد أن كلمة "بارو" اللاحقة مشتقة من "Bearwe" أو الإنجليزية القديمة التي تعني "حمل الأحمال". على الرغم من أن بعض السجلات تشير إلى أجهزة مماثلة في الصين واليونان القديمة ، إلا أنها ظهرت لأول مرة في أوروبا في القرن الثاني عشر.

سيثبت أنه مفيد بشكل لا يصدق لبناء المباني وعمليات التعدين والزراعة. على الرغم من ذلك ، لا يبدو أنه تم اعتماده على نطاق واسع حتى القرن ال 15.

4. ساعدت الدفة المثبتة على ستيرن والتي تعمل بنظام Pintle-and-gudgeon في استكشاف العالم

كانت الدفة Pintle and gudgeon بمثابة استجابة للحجم المتزايد باستمرار للسفن في جميع أنحاء العصور الوسطى. قبل تطويرها ، كانت المجاذيف مثبتة على جوانب السفن والتي بدورها تطورت إلى أرباع الدفة.

كانت هذه الأنواع من الدفات لا تزال تستخدم في نهاية العصور الوسطى.

على الرغم من أن الدفات المثبتة على مؤخرة السفينة كانت موجودة منذ العصر الروماني ، فقد تم العثور على بعض من الصور الأولى لإعداد البينتل والقضيب فيالقرن الثاني عشر نحت الكنيسة.

مثل العديد من القفزات في مجال التكنولوجيا ، لم تكن الدفة البينتل والدفة نتاج عبقرية إبداعية واحدة ، بل مزيج من سلسلة من التطورات بدلاً من قفزة كبيرة واحدة.

كانت الدفات المثبتة على شكل ستيرن معروفة بالفعل في ذلك الوقت. كما كان مبدأ المفصلات الحديدية والقوائم الخلفية المستقيمة شائعة في Cogs (سفن أوروبا الشمالية) في تلك الفترة. لقد كانت مسألة وقت فقط لكي يتم دمج كل هذه العناصر في جهاز واحد.

لم تتحقق الإمكانات الكاملة للتكنولوجيا حتى إدخال السفن المجهزة بالكامل في القرن الرابع عشر. سيصبح شرطًا مسبقًا لما يسمى لاحقًا بعصر الاكتشاف ، مما يتيح للأوروبيين استكشاف البحار السبعة في العالم.

5. طاحونة المد والجزر كانت تعمل بواسطة البحر

طاحونة المد والجزر هي شكل من أشكال طاحونة المياه التي تعمل بقوة المد والجزر. عادة ما يتم بناء السد والسد عبر مدخل المد والجزر أو مصب النهر من أجل تكوين خزان.

عندما يكون المد منخفضًا بدرجة كافية ، يتم إطلاق الماء من الخزان لتحويل عجلة المياه. ثم يتم تجديد الخزان عندما يرتفع المد مرة أخرى.

وجدت الدراسات الحديثة أن أقدم الأمثلة على هذه المطاحن تعود إلى القرن السادس الميلادي في أيرلندا ، ولكن ربما تم استخدامها في لندن الرومانية.

بمجرد أن تصبح هذه المطحنة عبارة عن طاحونة مدية ذات عجلات عمودية تقع في Kiloteran بالقرب من Waterford ، EIRE. تم تسجيل أقدم طاحونة مسجلة في كتاب يوم القيامة 1086 في دوفر ، هاربور.

6. ميزان مدفوعة بالسائل يضبط المشهد للساعات

في القرن الثامن الصين ، تم وضع مفهوم الهروب من قبل الراهب البوذي ، يي شينغ ، في الجوار 723 م. نجح في ابتكار آلية ميزان من أجل كرة ذراع تعمل بالماء ومحرك ساعة.

طور علماء قياس ساعات سلالة سونغ أساليب عمله في وقت لاحق في أبراج الساعة الفلكية قبل ركود التكنولوجيا وتراجعها. لم تكن هذه موافقات ميكانيكية حقيقية من الناحية الفنية لأنها اعتمدت على تدفق السائل عبر الفتحة للعمل وقياس الوقت.

على الرغم من ذلك ، انتشر مفهوم الميزان في وقت لاحق إلى أوروبا على طول طريق الحرير وأدى إلى تطوير الساعات الميكانيكية الأولى.

7. الإسطرلاب كان من أوائل الحواسيب

الإسطرلاب هو مقاييس ميل متقنة ، وأجهزة كمبيوتر مبكرة ، يستخدمها علماء الفلك والملاحون لحساب الموضع المائل لجسم سماوي مختار ليلاً أو نهارًا.

هناك بعض الجدل حول المخترع الأصلي للجهاز. النطاق المعتمد من Apollonius of Perga بين 220 و 150 ق و Hypatia في وقت لاحق في الإسكندرية في القرن الخامس الميلادي.

على الرغم من ذلك ، فقد وصلوا إلى ذروتهم في العدد والتطور خلال العصور الوسطى في الإمبراطورية البيزنطية والعالم الإسلامي.

الإسطرلاب كما نعرفه اليوم. تم تطويرها بالكامل في العالم الإسلامي في العصور الوسطى. أضاف علماء الفلك المسلمون مقاييس زاويّة للجهاز بالإضافة إلى دوائر للإشارة إلى السمت في الأفق.

ستُستخدم هذه الأجهزة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم الإسلامي ، في المقام الأول للملاحة وطريقة لتحديد موقع مكة. ألهم الإسطرلاب فيما بعد في تطوير وتصميم الساعات الفلكية الميكانيكية.

8. ساعدت بوصلة مارينر الجافة في استكشاف العالم

تم ابتكار البوصلات الأولى في عهد أسرة هان وصُنعت من حجر حجر. يُعتقد أن هذه البوصلات المبكرة قد استخدمت لأغراض العرافة بدلاً من الملاحة.

تم استخدامهم العملي للملاحة لاحقًا خلال عهد أسرة سونغ في القرن الحادي عشر الميلادي.ظهرت البوصلة الجافة في وقت لاحق في أوروبا والعالم الإسلامي خلال القرن الرابع عشر الميلادي.

يتكون هذا الشكل من البوصلة من إبرة محورية بحرية على دبوس بغطاء زجاجي ووردة رياح. تم تركيب النماذج اللاحقة على محاور لتقليل الإبرة المؤرضة أثناء نصب السفن ودحرجتها.

ومع ذلك ، فإن الطيار الإيطالي ، Flavio Fioja ، يُنسب تقليديًا إلى إتقان بوصلة البحار الجافة في القرن الرابع عشر. سيتم اعتماده على نطاق واسع وسيكون له تأثير هائل على الملاحة في ذلك الوقت.

تم استبدال البوصلة الجافة لاحقًا بالبوصلة المغناطيسية الحديثة المليئة بالسائل في القرن ال 20.dry شركات

9. اخترع النوع المتحرك في الصين

ابتكر Bi Sheng أول نظام متحرك معروف في الصين 1040 م. استخدم نوعه نظامًا من بلاط السيراميك الذي تم ترتيبه على إطار حديدي.

قامت Bi Sheng أيضًا بتطوير نوع متحرك للكتل الخشبية لكنها تخلت عنه لصالح الإصدارات الخزفية. كان هذا بسبب تأثير حبيبات الخشب على جودة الطباعة.

مثل المطابع اللاحقة ، لوحظ أن كفاءة هذه الطريقة ظهرت عند طباعة مئات أو آلاف النسخ ، وليس بالضرورة عددًا قليلاً.

سيتم استبداله في النهاية بنوع معدني متحرك. ومن المثير للاهتمام أن أقدم كتاب مطبوع معدني متحرك موجود في العالم ، جيكجي ، طُبع في كوريا خلال عهد أسرة كوريو 1377 م.

10. تم تصنيع الساعات الميكانيكية للرهبان

على الرغم من وجود أجهزة ضبط الوقت لآلاف السنين من قبل ، إلا أن أول ساعات ميكانيكية حقيقية ظهرت في أوروبا حولها 1300. يُنسب الفضل إلى تطوير ميزان الحافة على نطاق واسع باعتباره العامل المساعد لاختراع الساعات الأولى.

كان ميزان الحواف هو أول ميزان ميكانيكي بالكامل ظهر في القرن الثالث عشر في أوروبا. لقد غيرت ، في جزء صغير منها ، ضبط الوقت من الأساليب المستمرة (مثل تدفق الماء أو الرمل) إلى العمليات التذبذبية المتكررة ، مثل البندولات اللاحقة.

بدأ استخدام الساعات الميكانيكية الأولى في الأديرة لقرع جرس لآذان الرهبان للصلاة أو لأداء واجبات أخرى مثل جمع المياه.

اليوم يمكن العثور على واحدة من أقدم الساعات الباقية في كاتدرائية سالزبوري ، إنجلترا من جميع أنحاء 1386. هناك أيضًا آخر في روان بفرنسا يعود تاريخه إلى حوالي 1389.

11. أصبحت النظارات رائجة لدى النخبة الثرية

تم تسجيل النظارات أو النظارات أو النظارات فقط لأول مرة بواسطة روجر بيكون في 1262 وأول نظارة يعتقد أنها صنعت في شمال إيطاليا في هذا الوقت تقريبًا.

هذا مدعوم بالإشارات إلى النظارات في خطبة ألقاها الراهب الدومينيكي جيوردانا دا بيزا في وقت متأخر القرن ال 13. كتب: "لم يمض عشرون عامًا على اكتشاف فن صناعة النظارات مما يجعل الرؤية جيدة ...".

بدأ زميل جيوردانا أليساندرو دي سبينا من فلورنسا في وقت لاحق في صنع النظارات وبواسطة 1301 بدأت نقابات Venician في تنظيم بيعهم.

كما ذكرهم ماركو بولو الذي أشار إلى أن الطبقة العليا الغنية في ذلك الوقت تستخدم النظارات على نطاق واسع. كان أحد ظهورهم الأول في الصورة نظارات الرسول بواسطة كونراد فون Soest في حوالي 1403.

في نهاية المطاف سيحسنون بشكل كبير حياة الأشخاص المعاقين بصريًا في جميع أنحاء العالم.

12. الساعة الرملية ثورة في حفظ الوقت

تظهر السجلات الأولى للساعة الرملية في أوروبا في القرن الثامن الميلادي. صُنع من قبل راهب فرنكي يدعى ليوتبراند خدم في كاتدرائية شارتر في فرنسا. لكنها قد تعود أصولها إلى العصور القديمة.

لن يكون حتى القرن الرابع عشر أن الساعة الرملية ستصبح مألوفة مع ظهور أقدم تصوير في 1338 فريسكو رمزية الحكومة الجيدة بواسطة Ambrogio Lorenzetti.

سيتم التعرف على الساعة الرملية قريبًا كوسيلة موثوقة لقياس الوقت في البحر ، وعند استخدامها بالاقتران مع البوصلة المغناطيسية ، تمهد الطريق لعصر الاكتشاف. لن يكون لدى ماجلان ما لا يقل عن 18 لكل سفينة خلال بعثته.

من القرن ال 15 فصاعدًا سيتم استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات من الكنيسة إلى الصناعة.

13. زيادة كفاءة الزراعة المحراث الثقيل / المنعطف / ​​المحراث القوالب

على الرغم من وجود المحاريث بشكل أو بآخر منذ العصور القديمة ، إلا أن المحاريث لم تتحول إلى "واجب ثقيل" إلا في العصور الوسطى. تم تطوير المحاريث الثقيلة أو المنعطفة أو لوحة التشكيل للمساعدة في زراعة المناطق الأقل خصوبة ، حيث كانت التربة بحاجة إلى "قلب" لجلب العناصر الغذائية إلى السطح.

هذه المحاريث ، عند جرها عبر حقل ، جرفت شرائح مستطيلة من التربة السطحية ، ورفعتها ثم قلبتها رأسًا على عقب على جانبي المحراث. أدت هذه العملية إلى التلال المميزة وحقول الأخاديد المميزة للعصور الوسطى.

لا يزال من الممكن رؤية بعض هذه الحقول حتى اليوم.

قللت هذه المحاريث بشكل كبير من مقدار الوقت الذي يحتاجه المزارعون لتحضير حقولهم. وبالتالي ، سمح هذا للمزارعين بالعمل على قطع أكبر من الأرض مع إنتاج قنوات مائية في نفس الوقت بين التلال لتحسين تصريف التربة.

14. القوس والنشاب Arbalest: مدفع اليد من العصور الوسطى

كان Arbalest عبارة عن تحسين في العصور الوسطى على تقنية القوس والنشاب الراسخة التي كانت مشهدًا شائعًا لساحات القتال فيالقرن الثاني عشر أوروبا. كانت Arbalests أكبر بكثير من الأقواس السابقة ولكنها كانت أقوى بكثير باستخدام قوة الشد العالية للصلب كأذرع "القوس".

المصطلح Arbalest يأتي على الأرجح من اللغة الفرنسية في العصور الوسطى والتي تشتق بدورها من الكلمة الرومانيةأركوباليستا (قوس 'القوس و منجنيق "محرك إلقاء الصواريخ").

لقد كانت أسلحة قوية بشكل لا يصدق مع أقوى الأسلحة القادرة على الاستسلام 5000 جنيه (22 كيلو نيوتن) القوة والحفاظ على دقة حولها 300 متر.

بسبب الزيادة الهائلة في قوة الشد ، احتاج Arbalest إلى "تصويبه" باستخدام رافعة. كانت هذه عملية بطيئة ولكن Arbalester الماهر يمكن أن يفقد حوالي اثنين من البراغي في الدقيقة.

15. عجلة الغزل

تم اختراع العجلة الدوارة ، مقدمة لعجلة Spinning Jenny وإطار الثورة الصناعية ، لأول مرة في الهند حول 500 م. كما يوحي الاسم ، كان جهازًا لغزل الخيوط أو الخيوط من الألياف الطبيعية أو الاصطناعية.

انتشر لاحقًا إلى الصين والشرق الأوسط وأوروبا حولها 1280 م. جعل التقنية السابقة للغزل اليدوي بشكل فعال مع المغزل الأساسي عفا عليها الزمن.

بعد هذا الوقت أصبحوا القطعة القياسية من المعدات لتحويل الألياف إلى خيوط. بواسطة القرن ال 17، يمكن العثور عليها في المنازل المؤدية إلى الصناعة المنزلية التي ساعدت في إشعال الثورة الصناعية.

16. مضخات المياه ذات السلسلة

من المعروف تاريخياً أن مضخات المياه ذات السلاسل كانت مستخدمة في الشرق الأوسط وأوروبا والصين منذ العصور الوسطى. ربما كانوا موجودين في بابل وروما القديمة.

هناك أدلة قوية على أن مضخات العمل ، التي يحتوي بعضها على أكثر من 200 مكون ، تم استخدامها على نطاق واسع من قبل المهندسين المسلمين في العصور الوسطى.

تتكون المضخات المتسلسلة من سلسلة ملتوية بسلسلة من الأقراص الدائرية لالتقاط الماء. تمر السلسلة من خلال أنابيب أكبر بقليل من الأقراص ويتم تجفيف الماء من خلال العمل المتصاعد للأقراص داخل الأنبوب.

أخذ المخترع المسلم الجزري هذا المبدأ إلى أبعد من ذلك من خلال تصميم أول مضخات سلسلة الساقية. تم تشغيل هذه بواسطة الطاقة الكهرومائية وأعمدة الكرنك وبأقل قدر من التقطع.

17- كان Ribauldequin هو مدفع العصور الوسطى الصغير

كان Ribauldequin أو Ribault محاولة من العصور الوسطى لإطلاق نيران سريعة على قطعة مدفعية. كانت ، في الواقع ، سلسلة من براميل البندقية المركبة على عربة تم نشرها خلال القرنان الرابع عشر والخامس عشر.

نظرًا لأن السلاح يتكون من سلسلة من البراميل التي تشبه الأنابيب ، فقد عُرفت باسم مدافع الأرغن أو ، بشكل أكثر دقة ، أعضاء الموت. كان عيار المدافع أصغر بكثير من المدافع ولكنه أكبر من البنادق المحمولة الحديثة في ذلك الوقت.

تم تصميم براميل السلاح ليتم إطلاقها في تتابع سريع. تم رسم بعض القطع الأكبر حجماً بما يصل إلى ثلاث مجموعات من البنادق. بلغ بعضها 144 بندقية يمكن أن يطلق العنان لتسديدة مدمرة ضد المشاة وسلاح الفرسان دون عقاب.

سيثبتون ، على المدى الطويل ، أنهم غير عمليين وغالبًا ما يعلقون في الوحل. استغرق Ribault أيضًا وقتًا طويلاً لإعادة التحميل بين الكرات الهوائية وسيصبح في النهاية غير صالح.

18. ثقل الموازنة Trebuchet: مدافع الهاوتزر في العصور الوسطى

الثقل الموازن Trebuchet هو أعجوبة هندسية ميكانيكية في العصور الوسطى. لقد ثبت أنه أحد أقوى أسلحة المدفعية وأكثرها قوة في العصور الوسطى ، وهو مثالي لحرب الحصار.

تطورت من منجنيق الجر ، حتى لا يتم الخلط بينها وبين مانجونيل ، واعتمدت على وزن كبير كقوة دافعة لإلقاء مقذوفتها على مسافات كبيرة.

تختلف Trebuchets الحقيقية عن الأجهزة الباليستية الأخرى في ذلك الوقت نظرًا لمسار مقذوفها المرتفع نسبيًا ومدى ملاءمتها لحرب الحصار ،

بدأوا في الظهور في أوروبا والعالم الإسلامي في القرن الثاني عشر وإلى الصين حول القرن ال 13. تأتي أقدم الأوصاف لهم من التعليق على فتوحات صلاح الدين في هذا الوقت.

19. نسي الجسر المتحرك منذ قرون

الجسر المتحرك ، الجسر الأساسي من الناحية الفنية ، هو أحد أشكال الهندسة في العصور الوسطى لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم. على الرغم من أنه تم تطويره في البداية لتمكين القلاع من إغلاق مداخلها للمهاجمين ، فقد تم نسيان التكنولوجيا لعدة قرون.

ينطبق المصطلح بشكل عام على أشكال مختلفة من الجسور المنقولة مثل الجسور القاعدية الحديثة ، وجسور الرفع الرأسية ، والجسور المتأرجحة. عادة ما تكون مصنوعة من الخشب ويمكن رفعها وخفضها باستخدام سلاسل أو حبال متصلة بمرفعة داخل بوابة الحراسة.

تم زيادة الجسور الثقيلة الثقيلة بأثقال موازنة للمساعدة في رفع وخفض الجسر ، كما هو شائع في الجسور القاعدية اليوم.

قام المهندسون فيما بعد بإعادة اكتشاف التقنية التي يستخدمونها لبناء جسور متحركة حديثة للسماح للسفن بالمرور تحتها.

ها أنت ، 19 هندسة ميكانيكية في العصور الوسطى. هل فاتنا أي أمثلة مهمة من تلك الفترة؟ لا تتردد في إضافة اقتراحاتك أدناه.


شاهد الفيديو: المحاضرة الاولى من دورة تنفيذ الاعمال الميكانيكية (أغسطس 2022).