Antikite`de Temel Makineler

Transkript

Bilim ve Teknoloji Tarihi-4.Hafta
Ders İçeriği
• Giriş
• İcadın Anonim Dönemi-I.Aşama
• İlk Toplumlardan Antik Medeniyetlere Teknoloji
▫ İlk İnsanlar-İlk Aletler, Avcı ve Toplayıcı Toplumlar
▫ Şehir Toplumları: “Neolitik Devrim”, Tarım ve
Köleciliğin Doğuşu
▫ Yazının İcadı
▫ İlk Temel Teknolojiler
▫ Antik Çağın İnşaat Teknolojileri
▫ Antikite’de Temel Makineler
▫ El, su ve Yel Değirmenleri
▫ Bilimsel Aletler, Saatler ve Diğer İcatlar
• Bilim adamlarının hayatları:
Antik Çağın İnşaat Teknolojileri
• Tarım öncesi toplumlarda çıkış noktası nasıl ateş
ise, yaşamı bitki ve hayvan üretimine bağlı, bunun
için toprağa yerleşmeyi seçmiş “medeni”
toplumlardaki çıkış noktasının inşaat teknolojileri
olması doğaldır.
• Çünkü, tarım için sulama sistemleri (kanallar);
hasat için depolar; şehirleri korumak için surlar ve
kuleler; gökyüzünde rasat (astronomi) ve halkı
yönetmek için tapınak, arena, agora ve heykel;
ölüleri gömmek için anıt mezarlar yapmak gerekir.
• Antik dönem veya eski medeniyetlerin yapıları ve
büyük ölçekli sanat eserleri yani (colossi) heykeller,
dikilitaşlar, anıtlar, anıt-mezarlar, zamanların
tahribine rağmen günümüze gelmiştir,
• Greko-Romen tapınakların, agora ve tiyatroların
nasıl yapıldığı konusunda belli bir fikrimiz olmakla
beraber, piramitlerin inşası, dikilitaşların ocaktan
çıkarılıp-dikilmesi, Çin Seddi’nin inşası vb.
hakkındaki teknik düzeyde tartışmalar hala
sürmektedir.
• İnşaat tekniklerinden bir kısmı hakkında
(vinçler, kaldıraçlar, kama) aşağıda açıklama
yapılmakla birlikte, bu mimari kavram(lar)ın
nasıl ortaya çıktığı ve tasarımlarını kimin
(kimlerin) yaptığı bilinmemektedir.
• Antik Mısır’da, Yunanistan’da ve diğer yerlerde bu mimarların
(mühendisler) adları bilinmese de, bunları yaptıran hükümdarlar bilinir.
• Yaptıranın ve yapan mimarların belli olduğu en önemli Antik dönem yapısı
Ayasofya’dır.
• Roma, kubbe teknolojisini geliştirip içine binlerce kişi alabilecek kapalı
mekanlar (mabetler) inşa etti.
• Sütun ormanlarını andıran yapılarıyla Mısır, Yunan ve diğer Asya
medeniyetleri büyük kubbe yapımında başarılı değildir.
• Kapalı, büyük tek kubbeli mekan yaratamayan diğer antik medeniyetler,
Güney Doğu Asya’dan Amerika’ya, Aztek, Olmek, Hint tapınakları, Sümer
zigguratları, cemaati içine almak yerine, dışında, tapınağın üstüne
toplamayı tercih edecektir.
Ders İçeriği
• Giriş
▫
▫
▫
▫
▫
▫
▫
▫
▫
İlk İnsanlar-İlk Aletler, Avcı ve Toplayıcı Toplumlar
Şehir Toplumları: “Neolitik Devrim”, Tarım ve Köleciliğin Doğuşu
Yazının İcadı
İlk Temel Teknolojiler
Antikite’de Temel Makineler
El, su ve Yel Değirmenleri
Bilimsel Aletler, Saatler ve Diğer İcatlar
Bilimlerin Doğuşu ve Ortaçağ’a Kadar Gelişmesi
▫ Leonardo da Vinci’nin hayatı
▫ Öklid’in hayatı
▫ Arşimed’in hayatı
• Antik
inşaat
teknolojisi,
çevrede
bulunan
malzemenin
kullanılmasına
dayanır:
Taşlar
çıkarılacak, yontulacak, üst üste konacak, heykeller
veya sütunlar önce taşınacak, sonra yerlerine
dikilecek, tuğla örülecek vb.
• Bunlarla, duvarlar, kolonlar, kubbeler, kirişler,
kemerler, tonozlar vb. çeşitli yapı formları elde
edilecektir. Ancak bu işler için birçok alet, düzenek
ve yöntem gerekir. Bu işleri de köleler yapacaktır.
• Bazı Grek-Helen
tanımlamaktadır.
yazarlar
7
temel
makine
▫ dişli, eğik düzlem, dingil-tekerlek, kaldıraç, makara,
kama, burgu-vida
• Bu basit-temel makinelerin birleştirilmesindeki
amaç büyük ağırlıkların kaldırılması olduğundan,
hesaplama temeli kaldıraç ilkesidir.
• Genel bir makine biliminin temellerini atmaktan
çok, ağırlıkların kaldırılması için özel bir soruna
yönelindiği anlaşılıyor.
• Kuyulardan su çeken kollar birer kaldıraçtır. Preslerin bir
kısmı bu ilkeye göre çalışır;
• Taş blokları ve odunları parçalamak için kama kullanılır; eğik
düzlem piramitlere taş taşımak için kum veya toprak dökülür.
• Makara ve vinçlerin yüzlerce çeşidi hakkında belgeler
mevcuttur ve günümüz insanı da bunları her yerde bulabilir.
• Eskiler vidayı preslerde ve Arşimet burgusunda kullanırlardı.
• Su dolabı (noria) ve değirmen çarkı, kaldıraç ve tekerlek
ilkelerine göre düzenlenmiş ve yerçekiminden de yararlanan
düzeneklerdir.
• İnsanın kendi normal gücü ve becerisiyle iş
yapan “alet” kavramından, kendi gücünü aşan ve
birçok “organik” ve “organik olmayan” güçleri
birleştiren düzenekler anlamında “makine”
kavramı doğmakta, güç ve hareket düşüncesinin
ayrışmasına yol açmaktadır.
• Ana makine elemanları
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Eğik Düzlem (inclined plane)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vinç ve bucurgat (winch&capstan&crane)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Dişli Çark (gear wheel)
Kesiciler (blades, knives)
Testere (saw)
Fırlatıcılar (projectiles)
Kama (wedge)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
1.Kaldıraç (lever)
• Terazi, su kuyusundan (şaduf) su çekmekte kullanılan
çatala bağlı sırık (seren), bir taşı kaldırmak için yapılan
düzenek vb. aletlere kaldıraç adı verilir.
• Mısır bunu kullanmıştı, ama makarayı bilmiyordu. Bir
çekiç, kerpeten, tırnak makası, balta, eski usul bir (demir
veya ahşap) kilit ve anahtar da aynı prensiple iş
yapmaktadır.
• Bir sopa ile oynayan her insan sonunda kaldıraç
prensibini, bilmeden uygulamaya başlar; Arşimed
kaldıraç sisteminin mekanik kurallarını bulmuştur.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
2. Eğik Düzlem (inclined plane)
• Mısırlıların ve büyük taşlarla (magalith) uğraşan
diğer kavimlerin, sürtünme katsayısı nispeten az
kum veya toprak yığınlarını yükselterek bu eğik
düzlemler üzerinde, cisimleri kaydırması ve
yerine ulaştırmasıdır.
• Bu yaklaşım hem bir ulaşım, hem de o zamanki
vinçlerle
kaldırılamayan
dikilitaşlar
gibi
cisimlerin yerlerine oturtulması için tek yoldu.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
3. Tekerlek (wheel)
• En basit bir makine elemanı olarak, kara
ulaşımından, çömlekçi tablasına, değirmenlerden
saat çarklarına kadar bir eksen etrafında dönen her
şey, özel veya genel bir tekerlektir.
• Buhar ve gaz türbini yani modern jet motorları,
jeneratörler esasında birer tekerlek sayılmalıdır.
Antikite’de, “noria” veya dolap denen, ülkemizde de
görülen su kaldırma düzeninin özel biçimi, nehrin
akış gücünden yararlanıp suyu kanala boşaltır.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
4. Makara (pulley)
• Sabit bir iş alanında örneğin bir duvar inşasında,
harç ve taşların yukarıya çıkarılması için ya bir
işçi bunları iskeleler arasında dolaşıp, sırtında
taşıyacaktır ya da bir makara ve/veya yuvarlak
bir ağaca atılmış bir halatla cismi yukarı
çekecektir. Makara da bir tekerlektir.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
5. Vinç ve bucurgat
(winch&capstan&crane)
• Daha fazla makarayla ve daha geniş bir alanda
hareket esnekliği olan kaldırma düzenekleridir. Bu
sistemlerde kullanılan makaralar da tekerlek
sistemlerdir.
• Bucurgat vince benzer, ancak yatay kollarla tahrik
edilen dikey bir ekseni vardır. Bucurgatın kolları
vincin kollarından çok daha uzun olabileceği için
mekanik kazancı daha yüksektir. Bucurgatın diğer
bir üstünlüğü bir insan veya hayvan tarafından
çevrilebilmesidir.
6. Vida-burgu (screw)
• İlk çağlarda “Arşimed Burgusu” diye bilinen su terfisi için
kullanılan, boru içindeki salyangoz, vidanın kavramsal gelişiminde
öncülük yapmış olmalıdır.
• Bu şekliyle, 17. Yüzyılda Hollanda’da su tahliyesi için sürekli dönen
yel değirmenleri tarafından çalıştırılıyordu.
• Ancak, bu eleman bugünkü şekil ve işlevini daha sonraki
dönemlerde kazanmıştır. Vida, makine elemanları arasında en az
doğal olanıdır.
• Bir vida yapmak için, dik üçgen kesitli yumuşak madenden bir tel,
üçgenin hipotenüsü bir helis oluşturacak şekilde, bir silindire sarılır.
Dişi vida, silindirsel bir deliğe, çapı gittikçe artan vidalar sıkılarak
açılır.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
7. Pres-Baskı (press)
• Kaldıraç ilkesi ile çalışan presler (beam pres, bag press)
yanında vida prensibiyle (screw pres) ve kama prensibiyle
çalışan (wedge press) presler de yer almaktadır.
• Buradan da anlaşılıyor ki, bir şeyi sıkma fikri, 3 tür temel
makine elemanı kullanarak çözülüyor. Üzüm gibi sulu,
yumuşak maddeler bir çuvala konularak, iki ucundan kaldıraç
gücüyle sıkılıyor.
• Zeytin gibi, sert cisimlerin suyu veya çekirdeklerinin kırılması
için vidalı veya kamalı presler kullanılıyor. Zeytin
çekirdeğinden, günümüzün yüzlerce tonluk, hidrolik metal
kalıp veya bıçak preslerine böyle gelindi. Hidrolik presler,
örneğin tren frenleri farklıdır; bunlar “Pascal” prensibiyle
çalışmaktadır
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
8. Dişli Çark (gear wheel)
• Dişli düzenler, (cogwheels=bir tekerlek üstüne
sıralanmış çubuklarla yapılmış ahşap dişli çarklar),
ilk su değirmenlerinden, Ortaçağdaki ilk kule
saatlerine kadar uygulanmıştır.
• Bugünkü modern çarklar, önce mekanik saatlerin
doğuşuyla, elde azdırılarak, metalden (bronz, çelik)
yapılmıştır. Daha ileriki tarihlerde, dişli işleme
tezgahları doğunca bu bir sanayi koluna dönüşmüş,
Sanayi Devriminde, el yapımı küçük çarkların yanı
sıra büyük döküm çarkları, buharlı makinelerin
özünü oluşturmuştur.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
9. Kesiciler (blades, knives)
• İnsanın ilk aleti olan çakıl taşı veya obsidiyen yontu, bir
balta veya bıçak işlevi görüyordu.
• Bronzun icadıyla daha keskin ve işe göre değişen
bıçaklar, kılıçlar yapıldı.
• Demir, özellikle dövme demir ve (ﬁam) çeliği en keskin
bıçak ve kılıçların yapımına yol açtı.
• Ancak, endüstriyel ölçekte, ucuz, takım tezgahlarında
kullanılan çelik-alaşım kesiciler ve deliciler 19. Yüzyıl
ortasında ucuz çelik üretimiyle yayılacaktır.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
10. Testere (saw)
• Bıçak, keser, el testeresi, çerçeve testere, planya,
matkap, vb. aletler Asurilerden Mısırlılara değin,
genelde mobilya yapımında yani mimari gibi ilk
zanaatlar arasına giren marangozluk mesleğinin
aletleridir.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
11. Fırlatıcılar (projectiles)
• Bir yakın döğüş aleti olan ilk taş balta aynı zamanda, insanın
ilk uzun döğüş veya av aleti oldu.
• Bir sopanın ucuna küçük bir delici yerleştirmek yoluyla
mızrak, sonra daha küçük bir mızrağı daha isabetli bir şekilde,
bir gergi mekanizmasıyla çok daha uzağa göndermek yoluyla
ok-yay bulundu.
• Özellikle, ormanlık yerlerde, yay (kiriş) ve ok yapacak esnek
organik malzemeler daha çoktur.
• Ok-yay, mızrak, balta, mancınık (katapult), topuz gibi ilk
silahlar, barutun pratik silahlara dönüşmesiyle 16. Yüzyıldan
sonra, Askeri Devrim sürecinde ortadan kalkacaktır.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaldıraç (lever)
Tekerlek (Wheel)
Makara (pulley)
Vida-burgu (screw)
Pres-Baskı (press)
Testere (saw)
Kama (wedge)
12. Kama (wedge)
• Bir ağacı, kayayı bölmek için kullanılan ucu sert
cisimlerdir.
• Bir maddenin içine girdikten sonra bir kaldıraç
olarak kullanılabilir veya bir pres işlevi de
görebilir.
• Kamalar, temel makine elemanlarının çok işlevli
olmasının başka bir örneğidir.
Ders İçeriği
• Giriş
El, Su ve Yel Değirmenleri
• El değirmeni denmesine rağmen, evde tahıl öğüten dibek veya
sabit bir taş yuvasında, diğer taşla tahılı ezen en ilkel alet
(saddle stone); sabit bir dairesel taşın üstünde, yine tırtıllı,
ortasındaki delikten tahıl dökülen bir başka taş tekerlek
şekline dönüştü.
• Üstteki taşın ortası delik olduğu gibi, bunun kaymasını
önleyen bir çubuk taşların ekseninde tekerlek prensibinin
başka bir uygulamasıdır.
• Bu değirmen ev ihtiyacının dışında, kent ihtiyacına göre
tasarlanınca, prensip aynı kaldı, ama taşlar büyüdü ve bunu
çevirmek için köleler veya hayvan koşuldu. Bunun bir sonraki
aşaması, su ve rüzgar gücünü kullanan su ve yel
değirmenleridir.
El, Su ve Yel Değirmenleri
• Bu tür değirmenler, tekerlek kavramının su veya
rüzgar gücüyle bir iş yapmak üzere (genelde tahıl
öğütmek için değirmen taşlarını döndürmek veya
suyu tahliye etmek üzere) uygulanmasından
ibarettir.
• Aynı su değirmenleri; testere, (hızar), ağır çekiç
(demir dövmek) gibi mekanik işlerde kullanılacaktır.
Krank mil de bu hareketin, matkap gibi diğer
aletlere kadar adapte edilmesi olarak kabul
edilebilir. Bu aletler veya düzenekler testere, çekiç
gibi inip-çıkan (reciprocal) hareketlere imkan
veriyordu.
• Antikçağ teknolojileri hakkında belgesel
Ders İçeriği
• Giriş
Bilimsel Aletler, Saatler ve Diğer
İcatlar
• Antik medeniyetlerde, zaman, arazi ölçümü,
güneş ve yıldızların yerlerini belirleyip
denizlerde seyrüsefer yapmayı kolaylaştıran
kadranlar (quadrants) ile bunların gökyüzündeki
hareketlerini temsilen gösteren astronomik
modeller (armillary spheres) ve cerrahi aletler
yapılmıştır. Burada bilim-teknoloji ilişkisi daha
belirgin hale gelir ve zamanla etkileşim artar.
Aşağıda, bu aletlerden bazı örnekleri
görülmektedir.
Antik Su Saati, Kum Saati ve Güneş
Saatleri
• 13. Yüzyıla kadar ve hatta mekanik saatler
çıktıktan sonra bile uzun zaman, bir kaptan bir
kaba su akışı veya bir cam küreden diğerine kum
akışı sağlanarak belli bir süreyi ifade etmek
üzere çeşitli düzenekler, “saat” olarak
kullanılıyordu. (Soyut evrensel zaman birimleri,
yani günün 24 saate, saatin 60 dakikaya ve
dakikanın da 60 saniyeye bölünmesi mekanik
saatlerle birlikte ortaya çıkmıştır;
Antik Su Saati, Kum Saati ve Güneş
Saatleri
• Suyun bir kaptan akarak, su seviyesini belli çizgilere
düşürmesi veya bir kabı doldurarak belli çizgilere
gelmesi esasına dayanan çeşitli su saatleri yapıldı.
• Kum saati, camın icadından sonra iki küre arasında belli
miktar kumun, belli bir zamanda akışına dayanır.
• Çin ve Japonya da, mevsimine göre belli sürede biten
mumlar da, zaman ölçmek için kullanılırdı. Mevsimine
göre öğle (Güneşin tepe noktası) vaktini gösteren çizgi
etrafında zamanı bölen Güneş saatleri, klasik dünyada ve
Ortaçağlarda çok bilinen kamusal zaman göstergeleridir.
Mısır Cerrahisi:
• Koleksiyoncusunun ismini taşıyan üç bin yıllık “Edwin Smith”
papirüsleri her gün inşaatlarda yaralanan işçileri gözleyerek
hazırlanmış olmalıdır.
• Her vaka ayrı biçimde tanımlanmış (tanı) ve (varsa) tedavi
yolu önerilmiştir. Vücudun çeşitli yerlerindeki yaralanmalara
ait 48 örnek vaka ve her sunuda bir başlık, inceleme, tanı ve
tedavi yolu da gösterilmektedir;
• 13 örnek vaka ölümcül sayılmış, tedavi edilemeyeceği
kanaatine varılmıştır. Bu papirüs ilk kez bize beynin sinir
sisteminin merkezi olduğunu gösterdiği gibi, kalbin de, nabız
atışlarından hareketle, dolaşım sistemiyle ilgili olabileceğine
işaret etmektedir. Ancak, Mısırlıların kan dolaşımı hakkında
bir bilgileri olduğuna dair herhangi bir işaret yoktur
▫ Newton’un hayatı üzerine kısa film
▫ Lavaziye’nin hayatı üzerine kısa film

Antikite`de Temel Makineler

Transkript

Benzer belgeler

PROJENİN AMACI: YÖNTEM: SONUÇ:

TEKERLEK İZİ

Titan7686 asfalt modifikasyonunda kullanılan

Luxor Seksiyonel Kapılar

Tekerlek Yük Sistemi RLS

asfalt plaka sıkıştırıcı

Comenius Proje Bülteni

Bülteni buradan indirebilirsiniz