Кіріспе

Сағат, уақытты қоңыраумен немесе гонгпен хабарлайтын сағат. Соққылы сағат – сағаттарды қоңырау, гонг немесе басқа да дыбыс шығаратын құрылғы арқылы естілетін етіп белгілейтін сағат. 12 сағаттық соққыда, бүгінде ең көп қолданылатыны, сағат таңғы сағат 1:00-де бір рет, таңғы сағат 2:00-де екі рет соғып, осылайша күндізгі сағат 12:00-де он екі рет соғып, содан кейін қайта басталады, кешкі сағат 1:00-де бір рет, кешкі сағат 2:00-де екі рет, түнгі сағат 12:00-де он екі рет соғып тұрады. Сағаттардың соққы функциясы бастапқыда олардың сағаттық дискісінен гөрі маңыздырақ болды; алғашқы сағаттар сағаттарды соқты, бірақ уақытты оқуға мүмкіндік беретін циферблаттары болған жоқ. 12 ғасырдағы механикалық сағаттардың дамуына Еуропадағы қауымды дұғаға шақыру үшін каноникалық уақыттарда қоңырау соғу қажеттілігі түрткі болды. Ең алғашқы механикалық сағаттар – монастырлар мен қалалық алаңдардағы мұнараларға орнатылған үлкен соққылы сағаттар болды, осылайша олардың қоңыраулары алыстан естілетін. Сириядағы алғашқы соққылы сағат 12 сағаттық болғанымен, көптеген алғашқы сағаттар 24 рет соқты, әсіресе Италияда, онда 14 және 15 ғасырларда итальяндық уақытты сақтайтын 24 сағаттық сағат кеңінен қолданылды. Қазіргі 12 сағаттық сағат кеңінен тараған сайын, әсіресе Ұлыбритания мен Солтүстік Еуропада, 12 сағаттық соққы кеңінен таралып, ақырында стандартқа айналды. Сағаттардың толық сағаттарда соғуынан басқа, көптеген соққылы сағаттар жарты сағат сайын әртүрлі дыбыстарды орындайды. Ең көп таралған дыбыс тізбегі – Вестминстер кезектері. Бүгінде сағаттың уақытты тарату функциясы көбінесе қажет емес, ал соққылы сағаттар тарихи, дәстүрлі және эстетикалық себептермен сақталады. Әлемдегі қалалардағы, университеттердегі және діни орындардағы тарихи сағат мұнаралары әлі күнге дейін сағаттарды соғып тұрады, мысалы, Лондонның Биг Бені, Оттаваның Бейбітшілік мұнарасы және Мәскеудің Кремль сағаты. Үйдегі соққылы сағаттар, мысалы, каминге қоятын сағаттар, көктемгі сағаттар, әже сағаттары және тіреулі сағаттар да өте таралған. Типикалық соққылы сағатта екі механизм болады, өйткені соққылы сағат уақытты өлшейтін механизмге қоса, қоңырауды соқтыратын механизмді іске қосатын қосымша механизмді қамтамасыз етуі керек.

Аударуды өткізу

Сағаттың ең қарапайым түрі сағат сайын бір рет қоңырау шалады; бұл өту соққысы сағаты деп аталады. Өту соққысын механикалық түрде іске асыру оңай; оны жасау үшін сағатына бір рет айналатын білікке ғана камераны бекіту керек; камера көтеріліп, содан кейін қоңырауды соққылайтын балғаның түсуіне мүмкіндік береді. Алғашқы мұнаралық сағаттар, соборлардың, аббаттардың және монастырлардың мұнараларына орнатылып, қауымды дұғаға шақыру үшін пайдаланылған, 13 ғасырда механикалық сағат ойлап табылмас бұрын Ортағасырлық Еуропада пайда болды, олар су сағаттары болды және өту соққысы механизмін қолданды; олар әр канондық сағат үшін бір рет дыбыстады. Еуропалық сағаттардан бұрын Қытайда сумен жұмыс істейтін астрономиялық сағат технологиясы дамыды, бұл бірінші ғасыр ғалымы Чжан Хенг (78–139) бастады. Тан әулетінің қытай буддалық монахы және өнертапқышы И Син (683–727) су дөңгелегімен қозғалатын су сағаты механизмімен айналатын аспан глобусын жасады. Онда горизонт бетінде барабан мен қоңырау бар екі ағаш тісті дөңгелек болды, қоңырау әр сағат сайын автоматты түрде соғылып, барабан әр жарым сағат сайын автоматты түрде соғылды. 730 жылы Конфуцийшіл студенттер императорлық емтиханды тапсыру үшін осы құрылғы туралы эссе жазуға міндетті болды. Сағаттарды дыбыстау үшін қолданылатын тісті дөңгелектер Сун әулетінің Қытай мұнаралық сағаттарында, мысалы, Чжан Сиксун мен Су Сун жобалаған сағаттарда қолданылды. Қытайдан тыс жердегі соққылы сағат – Сирияның Дамаск қаласындағы Омейяд мешітінің жанындағы сағат мұнарасы, ол сағат сайын бір рет соғып тұрды. Сағат жасаушының ұлы Ридван ибн әл-Саати бұл туралы "Сағаттарды жасау және оларды пайдалану туралы" (1203) кітабында жазған. Флоренциялық жазушы Данте Алигьери 1319 жылы соққылы сағаттардың тісті дөңгелектері туралы айтқан. Әлі тұрған ескі сағат мұнараларының бірі – Венециядағы Сан-Марко алаңындағы Сан-Марко сағат мұнарасы. Сан-Марко сағатын 1493 жылы атақты сағатшы Жан Карло Райнери Реджо-Эмилиядан құрастырған, ал оның әкесі Жан Паоло Райнери 1481 жылы тағы бір атақты құрылғыны жасаған. 1497 жылы Симон Кампанато үлкен қоңырауды құйды, ол мұнараның үстіне орнатылды, онда ол кезекпен Due Mori (Екі мавр) – балға ұстаған екі қола мүсінмен соғылады.

Сағаттарды санау

14 ғасырдағы Еуропада мұнаралық сағаттарды кеңінен орнату толқыны кезінде, механикалық сағаттың өзі ойлап табылған шақта, сағатты көрсету үшін қоңырауды бірнеше рет соғып тұратын сағаттар жасалды. 1330 жылы салынған Милан қаласындағы Беата Верджине (кейіннен Сан-Готтардо) шіркеуінің сағаты сағатты соғып белгілейтін ең ерте тіркелген сағаттардың бірі болды. 1335 жылы Гальвано Фиамма былай деп жазды: 1327 жылы Ричард Уоллингфорд жасаған және 1354 жылы салынған астрономиялық сағат та 24 сағатты көрсетті. Кейбір сирек кездесетін сағаттар Джозеф Книбб өнертапқан "Римдік соққы" деп аталатын соғу түрін пайдаланады, онда үлкен қоңырау немесе төмен дыбыс "бес" санын, ал кішкентай қоңырау немесе жоғары дыбыс "бір" санын көрсетеді. Мысалы, сағат төрт болғанда жоғары дыбыс естіліп, содан кейін төмен дыбыс естіледі, ал сағат он бір болғанда екі төмен дыбыс естіліп, содан кейін жоғары дыбыс естіледі. Мұның мақсаты – соққы механизмінің қуатын үнемдеу. Мысалы, "VII" саны жеті емес, үш рет соғылады, ал "XII" саны он екі емес, төрт рет соғылады. Осы типтегі сағаттардың дискісінде әдеттегі "IIII" орнына "IV" саны көрсетіледі, осылайша римдік сандар қоңыраулардың дыбыс тізбегімен сәйкес келеді. Осы үлгідегі бір кішкентай үстел сағаты 2012 жылғы 6 қарашада Sotheby's аукционында Джордж Дэниелс коллекциясынан £1,273,250-ге сатылды.

Санақ дөңгелегі

Сағат жасаушылар сағаттың сағатын дұрыс есептеуі үшін екі механизм ойлап тапты. 14 ғасырда алғашқы соққы беретін сағаттарда пайда болған, осы механизм "санау дөңгелегі арқылы соғу" деп аталады. Ол өзінің қабырғасында тең емес, біртіндеп ұзара түсетін доға сегменттерімен бөлінген ойықтары бар дөңгелекті пайдаланады. Бұл санау дөңгелегі соққы беретін механизмнің айналуын реттейді. Уақытты өлшеу механизмі соққы беретін механизмді босатқанда, бұл дөңгелектің ойығынан рычаг (тетік) көтеріледі; тегіс емес ойықтар соққы беретін механизмге қажетті санды соғу үшін ғана қозғалуға мүмкіндік береді, содан кейін рычаг келесі ойыққа түсіп, соққы беретін механизмнің одан әрі айналуын тоқтатады. Санау дөңгелегінің кемшілігі – ол уақытты өлшеу механизмінен толығымен тәуелсіз болуында. Егер соққы беретін механизм тоқтаса немесе қандай да бір себеппен сағат соқпаса, санау дөңгелегі сағат тілінде көрсетілген уақыттан айнысып қалады және оны соққы беретін механизмді дұрыс позицияға келгенше қолмен босату арқылы қайта синхрондау қажет.

Рафтпен соғу

XVII ғасырдың соңында штангамен соғу ойлап табылды. Бұл механизм ракалық соққы деп аталады, себебі ол рака мен бұрқанақ (шағала) механизмімен реттеледі. Раканың түсуіне рұқсат етілген қашықтықты бұрқанақ пішіндес диск (крем) анықтайды, соның арқасында қоңыраудың қанша рет соғылуы реттеледі. XX ғасырда британ дін қызметкері Эдвард Барлоу 1675-6 жылдары рака мен бұрқанақ механизмін ойлап тапқан деген жаңылыс пікір болды. Шындығында, оның авторы белгісіз. Бұрқанақ пішіндес диск – сағат механизмінің әр он екі сағат сайын айналатын бөлігі; көбінесе бұрқанақ сағат тілі орнатылған оське бекітіледі. Диск диаметрі сағат бірде ең үлкен болады, бұл ракаға аз қашықтыққа қозғалуға мүмкіндік береді, содан кейін соғу механизмі тоқтатылады; ал сағат он екіде ең кішкентай болады, бұл ракаға ең үлкен қашықтыққа қозғалуға мүмкіндік береді. Соғу раканың соңғы тісі жинақтаушы пластинаға ілінген кезде тоқтатылады. Сағаттағы соққылардың саны сағат тілімен бірге айналатын бұрқанақтың орналасуымен анықталатындықтан, ракалық соққы сирек синхронды болып қалады. Ракалық соққы сонымен қатар қайталайтын сағаттар жасауға мүмкіндік берді, оларды соңғы соққан сағатты қайталау үшін батыру арқылы іске қосуға болады. Ракалық соққы – қазіргі күнге дейін соғу сағаттарында қолданылатын стандартты механизм болып табылады.

Механизмнің бөлшектері

Барлық сағатты белгілейтін механизмдерде осы бөлшектер бар. Төмендегі әріптер схемаға сілтеме жасайды. Қуат көзі – Бұл әдетте сағаттың уақытты есептеу механизмін қозғайтын құрылғымен бірдей: салмақтық сағаттарда бұл арқандағы екінші салмақ (P), серіптік сағаттарда бұл тағы бір негізгі серіп. Бір күндік (30 сағаттық) сағаттар көбінесе уақытты есептеу және соққы беру механизмдерін қозғау үшін бір салмақты немесе негізгі серіпті пайдаланса да, жақсырақ сағаттар жеке қуат көзін қолданды, себебі соққы беру механизмі көп қуатты тұтынады және оны жиірек бұру қажет, сондай-ақ нәзік уақытты есептеу механизмін соққы беру механизмінің үлкен қозғалыстарынан оқшаулау үшін. Соққы беру сағатын бұру үшін уақытты есептеу және соққы беру бөліктерін бөлек бұру қажет. Соққы беру механизмі – Бұл қуат көзінің күшін азайтып, оны гонгты соғып шығаратын балға механизміне жеткізетін беріліс механизмі (G, H). Реттеуші – Соққы беру механизмінің тым жылдам жұмыс істеуіне жол бермейтін және соққы жылдамдығын бақылайтын құрылғы. Егер ол болмаса, серіп немесе салмақтың күшімен соққы беру механизмі бақылаудан шығып кетер еді. Көптеген сағаттарда бұл қарапайым желдеткіш (немесе желдеткіш дискісі) (K) болып табылады, ол ең жылдам айналатын білікке орнатылған жалпақ металл пластинасы. Механизм айналғанда, ол ауаны соғып, ауаның қарсылығы механизмнің жылдамдығын шектейді. Кейбір заманауи сағаттар мен сағаттарда центробектік басқарушы қолданылады. Есептеу механизмі – Бұл жоғарыда аталған маңызды бөлік, ол соққы беру механизмін дұрыс уақытта босатып, соққылардың дұрыс санын есептейді. Бұл сағаттың уақытты есептеу механизмімен байланысты жалғыз бөлік. Көбінесе барлық заманауи сағаттарда тісті рельс және бұрыштық механизм қолданылады. Бұрыштық механизм (N) әдетте сағаттың орталық дөңгелегінің білігіне орнатылады, ол 12 сағат сайын бір рет айналады. Сондай-ақ, бір сағатта тісті рельсті босатып, уақытты есептеу механизмінің айналуына мүмкіндік беретін босату рычагі (L) бар. Балға мен гонг – Балға рычагі (F) соққы беру механизмінің бір дөңгелегіндегі штырғылармен (G) іске қосылады. Дөңгелек айналғанда, штырғы балға рычагін көтереді, содан кейін рычаг штырғыдан сығалып, балға гонгқа (E) соғып түседі. Ескі үй сағаттары дәстүрлі жарты шар пішіндес қоңырауларды қолданды. Кейінірек үй сағаттары ұзын болат түтікшелерінен немесе таяқшаларынан жасалған гонгтарды қолданды, олардың дыбысы үлкен шіркеу қоңырауларына ұқсайды. Мантель және басқа да кішкентай сағаттар кеңістікті үнемдеу үшін спиральға оралған қалың, қатты болат сымдарды пайдаланады. Сағат жасаушылар сағатты белгілеуден басқа да қосымша функцияларды орындайтын сағаттарды, мысалы, жарты сағат сайын дыбыс шығару немесе әуен ойнату, "қоңыраулы сағаттар" деп атайды. Қосымша функциялар әдетте (сағаттық) соққы беру механизмінен бөлек, екінші толық соққы беру механизмімен басқарылады, ол "қоңыраулы механизм" деп аталады. Мұндай сағаттарда уақытты есептеу, соққы беру және қоңырау шалу механизмдерін қуаттау үшін үш салмақ немесе серіп қолданылады.

Қалай жұмыс істейді

Бұл ракетка мен бұрандалы соққы механизмінің қалай жұмыс істейтінін сипаттайды. Белгілер жоғарыдағы суретте көрсетілгенге сілтеме жасайды. Сағат соқпағанда босату тетігі (L) ракетканы (M) жоғары ұстап тұрады. Сағатына бір рет айналатын минуттық тілдің (көрсетілмеген) білігінде бір шығыр бар. Сағат алмасуға жақындағанда, бұл шығыр босату тетігін баяу көтеріп, ракетка бұрандаға (N) тірелетінше құлап түсуіне мүмкіндік береді. Ракетаның құлай алатын мөлшері, демек соққылардың саны, бұранданың орналасуымен анықталады. Дәл сағатқа жеткенде соққы беретін механизм (G, H, K) босатылып, айнала бастайды. Айналу кезінде (G) тіректер балғаны (F) қайта-қайта көтеріп, құлап, гонгты (E) соқтырады. Айналымдардың арақатынасы арқан дөңгелегінің (H) әрбір соққыда бір толық айналым жасауы үшін реттелген. Бұл дөңгелектегі кішкентай тірек (S) ракетканың тістеріне ілігіп, әрбір айналымда оны бір тіспен көтереді. Ракета тістерінің соңына жеткенде, ол соққы беретін механизмнің айналуын тоқтатады (суретте көрсетілмеген механизм арқылы, (H) дөңгелегі бекітіліп, (S) тірегі ракеткаға ілікпейді, соның салдарынан келесі сағатта ракета еркін құлай алады). Осылайша, соққылардың саны – бұранданың орналасуына байланысты қолданылатын ракетка тістерінің санына тең.