Aparato de relojería

El mecanismo de relojería es el funcionamiento interno de los relojes (donde también se le llama movimiento ) u otros dispositivos mecánicos que funcionan de manera similar, utilizando una serie de engranajes impulsados ​​por un resorte o un peso . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Un mecanismo de relojería suele estar accionado por un motor de relojería , ^{[ 4 ]} que consta de un muelle principal , un resorte de torsión en espiral de cinta metálica. La energía se almacena en el muelle principal manualmente dándole cuerda , girando una llave unida a un trinquete que lo tensa. Entonces, la fuerza del muelle principal hace girar los engranajes del mecanismo de relojería hasta que se agota la energía almacenada. Los adjetivos «de cuerda» y «accionado por resorte» se refieren a los dispositivos de relojería accionados por muelle principal, que incluyen relojes, temporizadores de cocina , cajas de música y juguetes de cuerda .

El ejemplo más antiguo conocido de un mecanismo de relojería es el mecanismo de Anticitera . Este dispositivo, creado alrededor del siglo I a. C., funcionaba como una computadora analógica con engranajes, similar a un astrolabio , y fue diseñado para calcular posiciones astronómicas y, en particular, para registrar eclipses . Recuperado de un naufragio griego mucho tiempo después de su creación, su naturaleza permaneció misteriosa tras su redescubrimiento inicial debido a diversos daños. Existen muchos otros relatos de mecanismos de relojería en la Antigua Grecia , incluso en su mitología , y dicho mecanismo es lo suficientemente sofisticado como para indicar una importante historia de dispositivos menores que lo precedieron. ^{[ 5 ]}

En algún momento, este nivel de sofisticación en la tecnología de la relojería se perdió u olvidó en Europa, y solo se recuperó al ser traído del mundo islámico después de las Cruzadas , junto con otros conocimientos que condujeron al Renacimiento . La relojería finalmente recuperó el equivalente a los niveles tecnológicos prerromanos en el siglo XIV. ^{[ 6 ]}

Al igual que en la mitología griega, existen ambiciosas afirmaciones sobre automatización en las leyendas de otras culturas. Por ejemplo, en la leyenda judía , Salomón usó su sabiduría para diseñar un trono con animales mecánicos que lo aclamaban como rey cuando ascendía a él; al sentarse, un águila le colocaba una corona en la cabeza y una paloma le traía un rollo de la Torá . También se dice que cuando el rey Salomón subió al trono, se puso en marcha un mecanismo. Tan pronto como pisó el primer escalón, un buey dorado y un león dorado extendieron cada uno una pata para sostenerlo y ayudarlo a subir al siguiente escalón. A cada lado, los animales ayudaron al rey a subir hasta que estuvo cómodamente sentado en su trono. ^{[ 7 ]}

En la antigua China , se encuentra un curioso relato sobre la automatización en el texto Lie Zi , escrito en el siglo III a. C. En él, se describe un encuentro mucho anterior entre el rey Mu de Zhou (1023-957 a. C.) y un ingeniero mecánico conocido como Yan Shi, un «artífice». Este último presentó con orgullo al rey una figura humana de tamaño natural, fruto de su trabajo mecánico ( ortografía Wade-Giles ):

El rey miró la figura con asombro. Caminaba con pasos rápidos, moviendo la cabeza arriba y abajo, de modo que cualquiera la habría tomado por un ser humano de carne y hueso. El artífice le tocó la barbilla, y comenzó a cantar, perfectamente afinado. Le tocó la mano, y comenzó a posar, manteniendo un ritmo perfecto... Cuando la actuación estaba llegando a su fin, el robot guiñó un ojo e hizo insinuaciones a las damas presentes, ante lo cual el rey se enfureció y habría mandado ejecutar a Yen Shih [Yan Shi] en el acto si este último, presa del terror, no hubiera desmontado instantáneamente al robot para dejarle ver lo que realmente era. Y, en efecto, resultó ser solo una construcción de cuero, madera, pegamento y laca, de varios colores: blanco, negro, rojo y azul. Al examinarlo de cerca, el rey encontró todos los órganos internos completos: hígado, vesícula biliar, corazón, pulmones, bazo, riñones, estómago e intestinos; Y sobre todo esto, músculos, huesos y extremidades con sus articulaciones, piel, dientes y cabello, todo artificial... El rey probó el efecto de quitar el corazón y descubrió que la boca ya no podía hablar; quitó el hígado y los ojos ya no podían ver; quitó los riñones y las piernas perdieron su capacidad de locomoción. El rey estaba encantado. ^{[ 8 ]}

Otros ejemplos notables incluyen la paloma de Arquitas , mencionada por Aulo Gelio . ^{[ 9 ]} Relatos chinos similares de autómatas voladores se encuentran en los escritos del filósofo mohista Mozi del siglo V a. C. y su contemporáneo Lu Ban , quienes crearon aves artificiales de madera ( ma yuan ) que podían volar con éxito, según el Han Fei Zi y otros textos. ^{[ 10 ]}

En el siglo XI, la relojería se utilizaba en Europa tanto para medir el tiempo como para registrar eventos astronómicos. Si bien estos relojes no eran muy precisos según los estándares actuales, los dispositivos astronómicos se empleaban con precisión para predecir la posición de los planetas y otros movimientos. Parece que en Europa también se dio una situación similar, ya que por aquel entonces se utilizaban escapes mecánicos en los relojes.

Hasta el siglo XV, los relojes funcionaban con agua, pesas u otros mecanismos indirectos y relativamente primitivos, pero en 1430 se le presentó a Felipe el Bueno , duque de Borgoña , un reloj accionado por un muelle. Esta tecnología se convirtió en estándar, junto con los mecanismos accionados por pesas. A mediados del siglo XVI, Christiaan Huygens tomó una idea de Galileo Galilei y la desarrolló hasta convertirla en el primer mecanismo de péndulo moderno . Sin embargo, mientras que el muelle o la pesa proporcionaban la fuerza motriz, el péndulo simplemente controlaba la velocidad de liberación de dicha fuerza mediante un mecanismo de escape a un ritmo regulado.

La Institución Smithsoniana posee en su colección un monje mecánico, de unos 380 mm de altura, que posiblemente data de 1560. El monje, accionado por un resorte de cuerda, recorre el camino de un cuadrado, golpeándose el pecho con el brazo derecho, mientras levanta y baja una pequeña cruz de madera y un rosario en la mano izquierda, gira y asiente con la cabeza, pone los ojos en blanco y murmura silenciosas exequias. De vez en cuando, se lleva la cruz a los labios y la besa. Se cree que el monje fue fabricado por Juanelo Turriano , mecánico del emperador del Sacro Imperio Romano Germánico Carlos V. ^{[ 11 ]}  

La energía almacenada que utiliza una pieza durante su funcionamiento suele estar contenida en ella; esto ocurre frecuentemente mediante un mecanismo de cuerda que aplica tensión mecánica a un mecanismo de almacenamiento de energía, como un muelle real , lo que implica algún tipo de escape . En otros casos, se puede utilizar la fuerza manual . El uso de ruedas, ya sea por fricción o por engranajes , para redirigir el movimiento, aumentar la velocidad o generar par motor , es habitual; muchos mecanismos de relojería se han construido principalmente como demostraciones visibles o implícitas de ingenio mecánico en este campo. A veces, los relojes y los mecanismos de cronometraje se utilizan para activar alarmas o detonar explosivos , así como para activar algún otro elemento.

Los ejemplos más comunes son los relojes mecánicos . Otros usos, la mayoría obsoletos pero no todos, incluyen:

• Juguetes de cuerda : a menudo como un simple motor mecánico, o para crear autómatas . Estos pueden ser de cuerda manual, como muchos trenes en miniatura del siglo XX , o un motor de retroceso más simple .
• La mayoría de los obturadores de láminas de las cámaras fotográficas utilizan un mecanismo de relojería similar al de los relojes de pulsera para sincronizar la apertura y el cierre de las láminas del obturador.
• Mecanismos para girar la lente de los faros antes de la instalación de motores eléctricos.
• Calculadoras mecánicas , utilizadas antes de que las pequeñas calculadoras electrónicas estuvieran disponibles en la década de 1970. Las calculadoras relativamente pequeñas se utilizaban, por ejemplo, para los cálculos financieros de las empresas.
• Computadoras mecánicas , mucho más complejas y grandes que las calculadoras mecánicas, como las máquinas diferenciales y analíticas de Babbage .
• Modelos astronómicos, como los planetarios , cuya historia abarca cientos de años.
• Las cajas de música , que fueron muy populares durante el siglo XIX y principios del XX.
• Casi todos los fonógrafos (gramófonos) que reproducían discos musicales fueron fabricados antes de la década de 1930.
• Los aparatos eléctricos de accionamiento manual, como una radio de cuerda , en la que un muelle que almacena energía (y que representa gran parte del tamaño y el peso del dispositivo) hace girar un generador eléctrico mucho más pequeño , son muy populares en lugares donde las baterías y la corriente eléctrica doméstica son escasas.

Mecanismo de un reloj de pie con sonería

Caja de música de cuerda

Modelo de exposición de un mecanismo de despertador con dos muelles principales (espirales negras).

La máquina diferencial n.º 1 de Charles Babbage, en el Museo de Ciencias de Londres. La primera computadora.

Motor de plástico de un temporizador de cocina moderno.

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