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第二百零三章:制作鐘表

  “爹爹”

  劉鶴,劉鹯,劉鴦三人立刻跑來。

  這三人皆出生在中平二年,現在皆已三歲有余,已經可以完整的表達和說話了。

  “來,讓爹爹抱抱”

  劉范雖然夫人孩兒眾多,但皆一視同仁,沒有偏見,加上家中蔡琰,卞柔等人相處融洽,故家中一團和氣。

  劉范一一抱起眾孩兒,走到了圓桌前。

  在漢代,吃飯那是分餐制的,每人一個卓案,而且沒有凳子,皆是跪坐在墊子上。

  劉范本來早想改變,但是這確是挑戰整個天下的認知,故劉范最終放棄了。

  但在家中,劉范并不擔心什么,所以后世那種大圓桌,板凳便應運而生了。

  當然這只能是劉范后院家中所用,前院還是如漢代規矩一樣。

  一個大圓桌,眾女一起圍坐在板凳上,圓桌上還有大轉盤,雖然一開始眾女還不習慣,但久了以后,慢慢也就習慣了。

  當然這個大圓桌后來被蔡邕知道了,沒少為此批評劉范,還是蔡琰站出維護了劉范,蔡邕才作罷。

  “夫君”

  劉范走來后,眾女紛紛站起。

  “我早就說過了,家中不必多禮,都坐”

  劉范說完,眾女坐下,劉范坐在正中,與眾女攀談著。

  快過年了,劉范也與眾女一起吃了團年飯。

  雖然劉范家中一臉和氣,幽州各地百姓安居樂業,然而在大漢其他地方,確并沒有這般美好。

  冀州,并州各地雖然白波,黑山被滅,但依然盜匪叢生,禍亂各州郡。

  匈奴雖然被丁原擊敗,然而只是遠遁,并未徹底解決。

  而汝南的葛坡黃巾,雖然朝廷派出了鮑鴻率西園軍出戰,然而確被擊敗,只得退往譙縣暫駐。

  而兗州濟北,山陽,東郡等地,青州北海,平原等地,徐州瑯琊,東海,彭城等地依然盜匪猖獗,特別是青州海賊管承率人攻殺了青州刺史張懿,遠避海島,也讓青州各路郡兵束手無策。

  更別說揚州除去打著黃巾旗號的賊寇外,還有山越叛亂,荊州宗賊四起,涼州羌亂也越演越烈。

  整個大漢都處在風雨飄搖之中。

  這些劉范自然是知道的。

  但劉范只有一個人,分身乏術,就算有心平叛,但有時候也只能嘆息。

  當然各地叛亂,造成流民四起,這到為劉范提供了很好的移民對象。

  有了這些流民,劉范才能大規模開發東北,東洋等地,使得這些地方成為劉范海外糧倉和資源輸出地。

  這些雖然需要時間去消化,但是劉范依然沒有放棄努力。

  各地建設皆有邢颙等人負責,軍隊也有眾將負責訓練。

  自劉范班師回薊縣后,便清閑了下來,除去陸駿等人回航,廢了點心思外,大部分時間劉范都很閑。

  所以劉范也抽出時間,對一些新事物開始了研究。

  首先便是望遠鏡。

  劉范出征在外,感觸最深的便是偵查問題,要是有了望遠鏡,一看數百步,特別是大海之上,又有何懼。

  望遠鏡好說,一個中空木桶,還可以做成伸縮型的,前后一大一小兩個凸鏡,凸鏡只需要按磨具燒制,打磨即可。

  如此望遠鏡便制成了。

  配上支架,再改小一點,便可裝備在神臂弩甚至手弩上,如此精度狙殺便成為了可能。

  而且望遠鏡成功,以后自己和每一個將領皆有望遠鏡,也方便指揮,觀察。

  何況望遠鏡已經有了,顯微鏡還遠嗎。

  有了望遠鏡,劉范還是不滿足。

  劉范下一個目標,便是解決時間問題了。

  劉范所處的時代,每日計時按十二個時辰來計,分為子,丑,寅,卯,辰,巳,午,未,申,酉,戌,亥,十二個。

  每個時辰分為九刻,如子時初刻,一刻,二刻,三刻,四刻,五刻,六刻,七刻,八刻。

  再細化便無從下手了。

  而劉范未來必然會開展科學革命,甚至產業革命。

  所以這計時一定要精確,最好如后世那般精確到分,到秒。

  于是劉范打算設計一種獨立的計時工具。

  說干就干,劉范找來了百位高級木匠,開始在薊縣外依水建一計時器。

  劉范所設計施工的計時器,便是后來宋代時期的水運儀象臺。

  水運儀象臺是北宋時代把渾儀、渾象和報時裝置結合在一起的大型天文儀器,大約在公元1086年左右由蘇頌、韓公廉等人創制。

  水運儀象臺臺高約十二米,寬約七米,呈上窄下寬的正方形木建筑,全臺分為三層,最上層放置渾儀和圭表,用來觀測天象,中層放置渾象,用以演示天象,最下一層放置報時儀器和全臺的動力機構等。

  報時裝置在臺南部,有五層木閣,可以通過搖鈴,打鐘,敲鼓,擊鉦或出現木人等聲像形式,報告時,刻,更,籌的推移,下層后部是動力裝置,有一個直徑三米多的巨大樞輪,上面裝有三十六個水斗,樞輪邊上有一個漏水相當快的漏壺,壺水流入水斗,斗滿后,樞輪即往下轉,在樞輪頂部有一個擒縱裝置,它控制樞輪只能轉過一個水斗,樞輪轉動后,帶動一根貫通上,中,下三隔的轉動軸,并通過齒輪裝置帶動渾儀跟蹤天體,帶動天球儀按十二個時辰一周轉動,帶動報時裝置準確報時。

  五層木閣里的木人能夠表演出這些精彩,準確的報時動作,是靠一套復雜的機械裝置晝夜輪機,帶動的,而整個機械輪系的運轉依靠水的恒定流量,推動水輪做間歇運動,帶動儀器轉動。

  水運儀象臺幾乎便是中華古代最頂級的天文,報時裝置了。

  雖然其依然只能進行時辰,時刻的報時,但是比漢代的報時機制更加準確。

  中平六年一月十八日,水運儀象臺正式投用。

  看著眼前的水運儀象臺,劉范滿意的點了點頭。

  但即便如此,劉范還是不滿意。

  畢竟水運儀象臺還是只能做到時辰和時刻的報時,并不能更加精確到分,到秒。

  更何況水運儀象臺太過巨大,用來天文觀測還好,報時太不方便。

  而且這只能建在靠水的地方,沒有水的地方根本不能用。

  于是水運儀象臺投用后,劉范又召集木匠,鐵匠開始打造兩種新式報時裝置,擺鐘和懷表。

  擺鐘便是利用單擺的等時性,用擺錘控制其它機件,使鐘走得快慢均勻,一般能報點,要用發條來提供能量使其擺動。

  整個擺鐘的結構大體上可分為走時部分、打點部分、指針部分和打點控制部分。

  走時部分,由頭輪即條盒輪,內裝發條,二輪,三輪也就是中心輪,四輪,擒縱輪,擒縱叉,擺錘等組成。

  條盒輪是機芯中最大的輪子,發條裝在輪片下面的盒里,它是走時部分的能源。

  二輪,三輪,四輪都是傳動輪,其結構由輪軸,輪片,銷輪等組成。

  擒縱輪的結構與各輪相同,但它的輪片齒形是斜三角形的尖齒。

  擒縱叉也叫卡子,它的作用就是把擒縱輪齒接過來,送出去。

  擺錘組件包括擺錘,擺桿及掛擺裝置。

  擺錘中間有透孔,擺桿從中通過,下面旋有螺母固定,此裝置可以將擺錘升高或降低,從而調節鐘的快慢。

  之后是打點部分,由打點條盒輪,打點二輪,打點三輪,打點四輪,打點五輪及風輪組成。

  在打點三輪上有一個星角輪,當輪系轉動時,它使打點軸上的抬止桿不斷地抬起落下,打點軸的一端固定著兩個打錘,錘頭敲擊一長一短兩根音簧,就發出悅耳的聲音。

  風輪主要是起調節輪系轉動速度的作用,使打點聲音有一個合適的時間間隔。

  之后就是指針部分,由分輪,跨輪和時輪等組成。

  各輪分別對應時辰針,時刻針,分針和秒針,至于刻度,內圈為六十刻度對應六十秒,外圍為六刻度,一個刻度代表兩個時辰,對應十二時辰,每個時辰之間以十五分鐘為界,分為八刻。

  最后就是打點控制部分,擺鐘每隔半個時辰便打點一次,整點敲擊的次數必須與時辰針指示的時刻相同,因此,它的打點必須由走時來控制。

  在走時和打點之間有一個具有控制打點次數的機構,它由二角凸輪,十二角凸輪,扇形齒,抬閘杠桿,開關杠桿,撥齒凸輪等組成。

  二角凸輪緊緊固定在走時部分的中心輪軸上,每半個時辰隨中心輪轉一圈。

  二角凸輪齒尖半徑一長一短,長的打整點用,短的打半點用。

  十二角凸輪套在時輪管上,每十二個時辰轉一圈,每個時辰轉過十二角凸輪的一個角。

  平時抬閘杠桿擋住打點五輪上止釘,使打點機構不能運轉。

  當二角凸輪順時辰針方向旋轉時,慢慢將抬閘杠桿頂起,抬閘杠桿上端最后將止釘釋放,這個過程也叫抬閘,但打點五輪的止釘轉過一個角度后,又被開關杠桿的折角擋住,打點機構又停止運轉。

  由于抬閘杠桿抬起的同時,頂起了開關杠桿,開關杠桿原來末端托住扇形齒板現在釋放,扇形齒板落下,齒板中段折角落在十二角凸輪的一個角的中部。

  當二角凸輪將抬閘杠桿推到最高點落下時,開關杠桿擋住打點五輪的止釘部位也同時脫離,打點機構便開始轉動。

  打點三輪上的星角輪撥動抬止桿,帶動打錘敲擊音簧。

  緊固在四輪軸上的撥齒凸輪也隨著轉動,凸輪上的撥銷撥動扇形齒板向上運動,直至開關杠桿末端重新托住扇形鹵板,抬閘杠桿擋住打點五輪上的止釘,打點工作完畢。

  這便是整個擺鐘的結構和原理。

  整個擺鐘,嚴格按照時辰對應,對應著后世通用的二十四小時,如子時為二十三到一點,丑時一到三點,寅時三到五點,卯時五到七點,辰時七到九點,巳時九到十一點,午時十一到十三點,未時十三到十五點,申時十五到十七點,酉時十七到十九點,戌時十九到二十一點,亥時二十一到二十三點。

  時辰針轉一圈只是六個時辰,十二個小時而已,兩圈便是一天。

  兩個時辰之間,便是八個刻度,為時刻針所指,如子時一刻為晚上十一點十五分,二刻為十一點半,三刻為十一點四十五分,四刻為零點,五刻為零點十五分,六刻為零點半,七刻為零點四十五分,八刻為一點。

  如此時間不僅可以精確到時辰和時刻,還可以繼續細化到分,到秒。

  當然擺鐘相對于水運儀象臺,稍微復雜了點,所以劉范并3

  何況更小的懷表同樣讓劉范頭疼。

  就在劉范為了鐘表費神之時,大漢都城洛陽,確一點也不平靜。百镀一下“劉范興漢爪机书屋”最新章节第一时间免费阅读。

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