陛下,臣只想躺平 第273章 精密计时
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钦天监近来正为西郊天文台的事忙活。
陆时言早已敲定了台址与形制,工匠们日夜赶工,主体建筑渐成规模,可一桩核心难题始终悬着。观测星象、推演历法,最要紧的便是计时精准。往日的漏刻、日晷,误差动辄一刻以上,用来记录星轨变动,终究太过粗疏。
钦天监的历官们翻遍《物理》卷,想从力学篇目里寻个法子,最后倒是个叫周珩的年轻学者先动了手。
周珩原是国子监算学科的学子,素来痴迷计时之术。他从书上所载的钟摆等时性原理入手,照着齿轮传动的法子,前后耗了半年,搭出一台半人高的计时器。以重锤下坠为动力,钟摆控速,齿轮层层传动,最后带动指针走刻度。
可试了多日,精度始终差强人意。白日温度适宜时走得准些,一到夜里天寒,机件热胀冷缩,误差便窜到每日一刻钟以上。再加上齿轮磨损快,走个三五日便得调校一回,根本没法送到天文台长期使用。
旁人劝他,说往日漏刻一日差半个时辰都算准的,这钟摆计时器已经强了数倍,不必苛求。周珩却不肯罢休。他深知星象观测差之毫厘谬以千里,计时不准,往后所有天文数据都要打折扣。
他索性搬去了工部工坊旁,日日泡在那儿,借着格物合金重做齿轮与摆锤,又反复调整配重,试着抵消温度变化的影响。改了七八版,每日误差总算压到了十息以内,可离他预想的每日数息之差,还差着一截。
这事传到鲁明耳朵里,他特意过去看了一回,见周珩熬得眼底发青,便提点了句。实在绕不开,就去请方参议瞧瞧,不用硬扛。
周珩犹豫了好几日。他知道方参议素来不爱管这类细务,各学科的事多是放手让底下人自己琢磨。可眼下实在卡得死,天文台又等着用,他终究还是备了图纸与记录,登门去了方府。
到的时候已是午后,方格正坐在院中的石桌旁,看着云罗摆弄一堆算稿。云罗近来在和五皇子赵琳琢磨人口与粮产的数据统计,桌上摊得满满当当,见有人来,便笑着收了半边。
方格听周珩说明来意,接过图纸翻了两页,又听他说了温度影响与磨损的难题,指尖在石桌上轻轻点了点。
“思路是对的。钟摆控速,重锤供能,齿轮传动,大方向没差。”
周珩眼睛一亮,连忙道。那学生为何总压不下误差,还请大人指点。
方格没直接说答案,反倒反问了句。你这计时器,动力是一坠到底的重锤,力道前重后轻,全靠钟摆硬控速度,齿轮自然受力不均,磨损快也走不稳。你就没想过,加个机构,把动力一截一截匀着放出去?
周珩愣了愣,皱着眉思索片刻,猛地一拍额头。
擒纵!对,做个擒纵机构,每次只放一个齿的力道,既稳了动力,又能控住转速!
他越想越觉得通透,之前只顾着调钟摆、换材料,压根没往动力输出的路子上想。被方格一句话点破,瞬间便通了。
“多谢大人!学生这就回去改!”
周珩激动得躬身行礼,转身便要走,连坐都忘了坐。
方格摆了摆手,又补了句。摆杆用不同材质的料子拼接,冷热伸缩能互相抵消,温度的影响还能再小一截。
周珩连声应着,揣着图纸脚步飞快地走了。
云罗在一旁收拾算稿,笑着道。这人倒也是个痴的,来的时候垂头丧气,走的时候像捡了宝。
方格端起茶盏喝了一口,淡淡道。路子都铺好了,差的就是一层窗户纸。捅破了,往后他们自己就能往下走。
他本就没打算亲自上手改。计时器的原理说穿了并不复杂,周珩能自己摸到钟摆与齿轮这一步,已经足够。差的这点关键思路,点到即止便好,剩下的调试、优化、落地,总得让人家自己走完。
周珩回了工坊,立刻带着人动手改制。
先照着思路做了一套擒纵叉与擒纵轮,卡进传动的齿轮组里,重锤下坠的力道被一截一截匀速释放,钟摆每摆一下,便放过一个齿。动力瞬间稳了下来,齿轮受力均匀,转速再也不忽快忽慢。跟着又换了拼接式的摆杆,抵消温度形变。
改完一试,效果立竿见影。
连续测了三日三夜,白日黑夜、晴雨冷暖都算上,每日误差竟真的压在了五息以内。
这个精度,别说往日的漏刻比不了,便是全天下所有计时器具加起来,也及不上它的零头。
消息传开,整个钦天监与国子监都轰动了。
陆时言亲自赶去工坊看了,盯着指针看了小半个时辰,见它走得稳稳当当,分毫不差,捻着胡须连连赞叹。有了这等神器,往后星象观测、历法修订,便有了准头。
鲁明也跟着高兴。有了精准计时,工部水力工坊、冶铁监的工序时辰都能卡得更准,效率还能再提一截。
众人商议着,给这新器具起了个名字,叫“格物钟”。
钦天监当即订了三台最大的,一台送进皇宫,两台安置在西郊天文台。工部也订了一批小的,分发到各大工坊与铁监,用来卡算工时。连苏小暖的商号都订了几台,放在各地的大账房里对账计时,比往日点香算时辰稳妥得多。
没人好意思再拿这事去烦方格。
周珩领着人接着优化,陆续做出了不同尺寸的形制,还在钟面上加了刻度与指针,越做越精巧。
这日傍晚,方格散值回府,刚进院门便听见正堂里有动静。
进去一看,苏小暖正指挥着下人摆放一台半尺高的小钟,铜制的外壳擦得锃亮,指针滴答滴答走得匀净。南宫婉、花解语、柳如烟和云罗都围在旁边看,觉得新鲜。
“商号刚送来的,说是最新式的格物钟,每日差不了几息。”苏小暖笑着回头,“往后府里也有个准时辰,不用总听更鼓了。”
柳如烟点点头。巡查营里也订了两台,放校场计时练兵,比往日点香准多了。
云罗凑得最近,盯着钟摆晃来晃去,随口道。周珩他们还在琢磨更小的,说以后能做成怀表大小,揣在身上就能看时辰。
方格走过去扫了一眼,擒纵机构做得很规整,打磨得也精细,比他预想的还要周全。
“做得挺好。”他只淡淡评了一句,没再多说。
满屋子人都在说这格物钟的好处,没人提他点拨过擒纵机构的事。他也乐得如此,本就是人家自己熬了半年做出来的东西,他不过是随口提了一句,算不得什么。
晚饭摆上桌时,格物钟放在膳厅的条案上,滴答声轻而稳,混着满桌饭菜的香气与几人的说话声,日子便像这指针一般,走得安稳又顺畅。
没人知道,这台小小的计时器,会成为往后所有格物研究最基础的工具。天文观测、物理实验、工坊生产,乃至算学统计,都会因精准计时而踏入全新的境地。
方格夹了一筷子菜,听着耳边细碎的滴答声,心里没什么波澜。
路一步步往前走,东西一样样冒出来,本就是顺理成章的事。
陆时言早已敲定了台址与形制,工匠们日夜赶工,主体建筑渐成规模,可一桩核心难题始终悬着。观测星象、推演历法,最要紧的便是计时精准。往日的漏刻、日晷,误差动辄一刻以上,用来记录星轨变动,终究太过粗疏。
钦天监的历官们翻遍《物理》卷,想从力学篇目里寻个法子,最后倒是个叫周珩的年轻学者先动了手。
周珩原是国子监算学科的学子,素来痴迷计时之术。他从书上所载的钟摆等时性原理入手,照着齿轮传动的法子,前后耗了半年,搭出一台半人高的计时器。以重锤下坠为动力,钟摆控速,齿轮层层传动,最后带动指针走刻度。
可试了多日,精度始终差强人意。白日温度适宜时走得准些,一到夜里天寒,机件热胀冷缩,误差便窜到每日一刻钟以上。再加上齿轮磨损快,走个三五日便得调校一回,根本没法送到天文台长期使用。
旁人劝他,说往日漏刻一日差半个时辰都算准的,这钟摆计时器已经强了数倍,不必苛求。周珩却不肯罢休。他深知星象观测差之毫厘谬以千里,计时不准,往后所有天文数据都要打折扣。
他索性搬去了工部工坊旁,日日泡在那儿,借着格物合金重做齿轮与摆锤,又反复调整配重,试着抵消温度变化的影响。改了七八版,每日误差总算压到了十息以内,可离他预想的每日数息之差,还差着一截。
这事传到鲁明耳朵里,他特意过去看了一回,见周珩熬得眼底发青,便提点了句。实在绕不开,就去请方参议瞧瞧,不用硬扛。
周珩犹豫了好几日。他知道方参议素来不爱管这类细务,各学科的事多是放手让底下人自己琢磨。可眼下实在卡得死,天文台又等着用,他终究还是备了图纸与记录,登门去了方府。
到的时候已是午后,方格正坐在院中的石桌旁,看着云罗摆弄一堆算稿。云罗近来在和五皇子赵琳琢磨人口与粮产的数据统计,桌上摊得满满当当,见有人来,便笑着收了半边。
方格听周珩说明来意,接过图纸翻了两页,又听他说了温度影响与磨损的难题,指尖在石桌上轻轻点了点。
“思路是对的。钟摆控速,重锤供能,齿轮传动,大方向没差。”
周珩眼睛一亮,连忙道。那学生为何总压不下误差,还请大人指点。
方格没直接说答案,反倒反问了句。你这计时器,动力是一坠到底的重锤,力道前重后轻,全靠钟摆硬控速度,齿轮自然受力不均,磨损快也走不稳。你就没想过,加个机构,把动力一截一截匀着放出去?
周珩愣了愣,皱着眉思索片刻,猛地一拍额头。
擒纵!对,做个擒纵机构,每次只放一个齿的力道,既稳了动力,又能控住转速!
他越想越觉得通透,之前只顾着调钟摆、换材料,压根没往动力输出的路子上想。被方格一句话点破,瞬间便通了。
“多谢大人!学生这就回去改!”
周珩激动得躬身行礼,转身便要走,连坐都忘了坐。
方格摆了摆手,又补了句。摆杆用不同材质的料子拼接,冷热伸缩能互相抵消,温度的影响还能再小一截。
周珩连声应着,揣着图纸脚步飞快地走了。
云罗在一旁收拾算稿,笑着道。这人倒也是个痴的,来的时候垂头丧气,走的时候像捡了宝。
方格端起茶盏喝了一口,淡淡道。路子都铺好了,差的就是一层窗户纸。捅破了,往后他们自己就能往下走。
他本就没打算亲自上手改。计时器的原理说穿了并不复杂,周珩能自己摸到钟摆与齿轮这一步,已经足够。差的这点关键思路,点到即止便好,剩下的调试、优化、落地,总得让人家自己走完。
周珩回了工坊,立刻带着人动手改制。
先照着思路做了一套擒纵叉与擒纵轮,卡进传动的齿轮组里,重锤下坠的力道被一截一截匀速释放,钟摆每摆一下,便放过一个齿。动力瞬间稳了下来,齿轮受力均匀,转速再也不忽快忽慢。跟着又换了拼接式的摆杆,抵消温度形变。
改完一试,效果立竿见影。
连续测了三日三夜,白日黑夜、晴雨冷暖都算上,每日误差竟真的压在了五息以内。
这个精度,别说往日的漏刻比不了,便是全天下所有计时器具加起来,也及不上它的零头。
消息传开,整个钦天监与国子监都轰动了。
陆时言亲自赶去工坊看了,盯着指针看了小半个时辰,见它走得稳稳当当,分毫不差,捻着胡须连连赞叹。有了这等神器,往后星象观测、历法修订,便有了准头。
鲁明也跟着高兴。有了精准计时,工部水力工坊、冶铁监的工序时辰都能卡得更准,效率还能再提一截。
众人商议着,给这新器具起了个名字,叫“格物钟”。
钦天监当即订了三台最大的,一台送进皇宫,两台安置在西郊天文台。工部也订了一批小的,分发到各大工坊与铁监,用来卡算工时。连苏小暖的商号都订了几台,放在各地的大账房里对账计时,比往日点香算时辰稳妥得多。
没人好意思再拿这事去烦方格。
周珩领着人接着优化,陆续做出了不同尺寸的形制,还在钟面上加了刻度与指针,越做越精巧。
这日傍晚,方格散值回府,刚进院门便听见正堂里有动静。
进去一看,苏小暖正指挥着下人摆放一台半尺高的小钟,铜制的外壳擦得锃亮,指针滴答滴答走得匀净。南宫婉、花解语、柳如烟和云罗都围在旁边看,觉得新鲜。
“商号刚送来的,说是最新式的格物钟,每日差不了几息。”苏小暖笑着回头,“往后府里也有个准时辰,不用总听更鼓了。”
柳如烟点点头。巡查营里也订了两台,放校场计时练兵,比往日点香准多了。
云罗凑得最近,盯着钟摆晃来晃去,随口道。周珩他们还在琢磨更小的,说以后能做成怀表大小,揣在身上就能看时辰。
方格走过去扫了一眼,擒纵机构做得很规整,打磨得也精细,比他预想的还要周全。
“做得挺好。”他只淡淡评了一句,没再多说。
满屋子人都在说这格物钟的好处,没人提他点拨过擒纵机构的事。他也乐得如此,本就是人家自己熬了半年做出来的东西,他不过是随口提了一句,算不得什么。
晚饭摆上桌时,格物钟放在膳厅的条案上,滴答声轻而稳,混着满桌饭菜的香气与几人的说话声,日子便像这指针一般,走得安稳又顺畅。
没人知道,这台小小的计时器,会成为往后所有格物研究最基础的工具。天文观测、物理实验、工坊生产,乃至算学统计,都会因精准计时而踏入全新的境地。
方格夹了一筷子菜,听着耳边细碎的滴答声,心里没什么波澜。
路一步步往前走,东西一样样冒出来,本就是顺理成章的事。