Le origini degli ingranaggi moderni
Gli ingranaggi, un'innovazione estremamente utile, sono stati realizzati e successivamente impiegati in una varietà di settori, aiutando infine a migliorare e semplificare le faccende quotidiane. L'invenzione della produzione di ingranaggi rappresenta l'apice della modernità e della tecnologia umana, così come la nostra storia. Quando analizziamo come utilizziamo quotidianamente gli strumenti attuali, comprendiamo quanto siano stati importanti nella storia umana.
Le opere di Aristotele, il meccanismo persiano di sollevamento dell'acqua e il dispositivo di Antithera di Archimede
La prima testimonianza di ingranaggi è stata scoperta nel IV secolo aC e Aristotele ne ha sottolineato il valore spiegando la capacità di un ingranaggio di influenzare la direzione di un altro. Prima dei libri di Aristotele, i Persiani nel III secolo costruirono macchine per il prelievo dell'acqua alimentate dal bestiame per prelevare grandi quantità d'acqua da pozzi aperti. L'animale spinge la ruota orizzontale insieme alla ruota verticale in questa configurazione per sollevare l'acqua nel contenitore dal pozzo. Inoltre, il contenitore sarà collegato a un meccanismo di azionamento degli ingranaggi più piccolo. In seguito, questo metodo sarà utilizzato per l'utilità nei mulini ad acqua e in altre impostazioni comparabili.
Archimede, un matematico, ideò il meccanismo di Antietera nel III secolo, che impiegava diversi ingranaggi per riprodurre le posizioni dei corpi celesti nel cielo.
Il taccuino di Leonardo da Vinci con gli ingranaggi in legno
Gli album da disegno di Leonardo da Vinci contengono una varietà di ritratti di dispositivi di ingranaggi in legno. Il legno era il materiale preferito per la produzione di ingranaggi nel XV secolo. Solo molto tempo dopo la popolarità del legno fu superata da alternative (alla fine) meno costose alla ghisa.
La legge della coniugazione
Fu anche nel XV secolo che scienziati e ingegneri iniziarono a rivedere criticamente le loro tecniche di costruzione degli ingranaggi. Philippe de la Hire in Francia è stato il primo a studiare la progettazione di ingranaggi con l'obiettivo di semplificarne l'utilità e la procedura, attingendo alla comprensione più istruita dell'epoca dell'applicazione pratica della matematica e delle scienze. La nozione di Drahel è stata successivamente convalidata dal matematico svizzero Leonard Euler. Successivamente, Eulero divenne famoso per il suo lavoro sulla legge di coniugazione (ora comunemente chiamata "legge di meshing"). La legge dell'azione coniugata afferma che i profili dei denti dell'ingranaggio corrispondenti non dovrebbero perdere il contatto o interferire tra loro mentre ruotano a una velocità angolare costante.
La rivoluzione industriale nel Regno Unito e la nascita della moderna produzione di ingranaggi
Il 18° secolo vide lo sviluppo di ingranaggi specializzati per alcune utenze, come ingranaggi cicloidi per orologi, mulini ad acqua e macchine elettriche. Più tardi, quando furono inventate locomotive, automobili e altre macchine, anche l'uso e lo sviluppo degli ingranaggi.
La rivoluzione industriale accelerò l'inizio dell'innovazione e la necessità di ingranaggi, dentatrici e processi di modellatura continuò ad evolversi per tutto il diciannovesimo secolo, gettando le basi per la moderna produzione e fabbricazione di ingranaggi commerciali. Questa antica tecnologia umana ha aperto la strada alle interpretazioni attuali e gli ingranaggi moderni hanno fatto molta strada dal loro debutto 2.500 anni fa.
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