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水运仪象台的工作原理是什么

日期:2019-01-21 05:20
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摘要:
    水运仪象台是十一世纪末我国杰出的天文仪器,也是世界上*古老的天文钟。国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价,认为水运仪象台为了观测上的方便,设计了活动的屋顶,这是今天天文台活动圆顶的祖先;浑象一昼夜自转一圈。从水运仪象台可以反映出中国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平。
    水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点,尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成了一个整体,成为一部自动化的天文台。
    在下隔的中央部分设有一个直径达 3米多的枢轮。枢轮上有72条木辐,挟持着36个水斗和勾状铁拨子。枢轮顶部和边上附设一组杠杆装置,它们相当于钟表中的擒纵器。在枢轮东面装有一组两级漏壶。壶水注入水斗,斗满时,枢轮即往下转动。但因擒纵器的控制,使它只能转过一个斗。这样就把变速运动变为等间歇运动,使整个仪器运转均匀。枢轮下有退水壶。在枢轮转动中各斗的水又陆续回到退水壶里。另用一套打水装置,由打水人搬转水车,把水打回到上面的一个受水槽中,再由槽中流入下面的漏壶中去。因此,水可以循环使用。打水装置和打水人则安置在下隔的北部。整个机械轮系的运转依靠水的恒定流量,推动水轮做间歇运动,带动仪器转动,因而命名为“水运仪象台”。

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