第二百零三章:制作鐘表

　　“爹爹”

　　劉鶴，劉鹯，劉鴦三人立刻跑來。

　　這三人皆出生在中平二年，現在皆已三歲有余，已經可以完整的表達和說話了。

　　“來，讓爹爹抱抱”

　　劉范雖然夫人孩兒眾多，但皆一視同仁，沒有偏見，加上家中蔡琰，卞柔等人相處融洽，故家中一團和氣。

　　劉范一一抱起眾孩兒，走到了圓桌前。

　　在漢代，吃飯那是分餐制的，每人一個卓案，而且沒有凳子，皆是跪坐在墊子上。

　　劉范本來早想改變，但是這確是挑戰整個天下的認知，故劉范最終放棄了。

　　但在家中，劉范并不擔心什么，所以后世那種大圓桌，板凳便應運而生了。

　　當然這只能是劉范后院家中所用，前院還是如漢代規矩一樣。

　　一個大圓桌，眾女一起圍坐在板凳上，圓桌上還有大轉盤，雖然一開始眾女還不習慣，但久了以后，慢慢也就習慣了。

　　當然這個大圓桌后來被蔡邕知道了，沒少為此批評劉范，還是蔡琰站出維護了劉范，蔡邕才作罷。

　　“夫君”

　　劉范走來后，眾女紛紛站起。

　　“我早就說過了，家中不必多禮，都坐”

　　劉范說完，眾女坐下，劉范坐在正中，與眾女攀談著。

　　快過年了，劉范也與眾女一起吃了團年飯。

　　雖然劉范家中一臉和氣，幽州各地百姓安居樂業，然而在大漢其他地方，確并沒有這般美好。

　　冀州，并州各地雖然白波，黑山被滅，但依然盜匪叢生，禍亂各州郡。

　　匈奴雖然被丁原擊敗，然而只是遠遁，并未徹底解決。

　　而汝南的葛坡黃巾，雖然朝廷派出了鮑鴻率西園軍出戰，然而確被擊敗，只得退往譙縣暫駐。

　　而兗州濟北，山陽，東郡等地，青州北海，平原等地，徐州瑯琊，東海，彭城等地依然盜匪猖獗，特別是青州海賊管承率人攻殺了青州刺史張懿，遠避海島，也讓青州各路郡兵束手無策。

　　更別說揚州除去打著黃巾旗號的賊寇外，還有山越叛亂，荊州宗賊四起，涼州羌亂也越演越烈。

　　整個大漢都處在風雨飄搖之中。

　　這些劉范自然是知道的。

　　但劉范只有一個人，分身乏術，就算有心平叛，但有時候也只能嘆息。

　　當然各地叛亂，造成流民四起，這到為劉范提供了很好的移民對象。

　　有了這些流民，劉范才能大規模開發東北，東洋等地，使得這些地方成為劉范海外糧倉和資源輸出地。

　　這些雖然需要時間去消化，但是劉范依然沒有放棄努力。

　　各地建設皆有邢颙等人負責，軍隊也有眾將負責訓練。

　　自劉范班師回薊縣后，便清閑了下來，除去陸駿等人回航，廢了點心思外，大部分時間劉范都很閑。

　　所以劉范也抽出時間，對一些新事物開始了研究。

　　首先便是望遠鏡。

　　劉范出征在外，感觸最深的便是偵查問題，要是有了望遠鏡，一看數百步，特別是大海之上，又有何懼。

　　望遠鏡好說，一個中空木桶，還可以做成伸縮型的，前后一大一小兩個凸鏡，凸鏡只需要按磨具燒制，打磨即可。

　　如此望遠鏡便制成了。

　　配上支架，再改小一點，便可裝備在神臂弩甚至手弩上，如此精度狙殺便成為了可能。

　　而且望遠鏡成功，以后自己和每一個將領皆有望遠鏡，也方便指揮，觀察。

　　何況望遠鏡已經有了，顯微鏡還遠嗎。

　　有了望遠鏡，劉范還是不滿足。

　　劉范下一個目標，便是解決時間問題了。

　　劉范所處的時代，每日計時按十二個時辰來計，分為子，丑，寅，卯，辰，巳，午，未，申，酉，戌，亥，十二個。

　　每個時辰分為九刻，如子時初刻，一刻，二刻，三刻，四刻，五刻，六刻，七刻，八刻。

　　再細化便無從下手了。

　　而劉范未來必然會開展科學革命，甚至產業革命。

　　所以這計時一定要精確，最好如后世那般精確到分，到秒。

　　于是劉范打算設計一種獨立的計時工具。

　　說干就干，劉范找來了百位高級木匠，開始在薊縣外依水建一計時器。

　　劉范所設計施工的計時器，便是后來宋代時期的水運儀象臺。

　　水運儀象臺是北宋時代把渾儀、渾象和報時裝置結合在一起的大型天文儀器，大約在公元1086年左右由蘇頌、韓公廉等人創制。

　　水運儀象臺臺高約十二米，寬約七米，呈上窄下寬的正方形木建筑，全臺分為三層，最上層放置渾儀和圭表，用來觀測天象，中層放置渾象，用以演示天象，最下一層放置報時儀器和全臺的動力機構等。

　　報時裝置在臺南部，有五層木閣，可以通過搖鈴，打鐘，敲鼓，擊鉦或出現木人等聲像形式，報告時，刻，更，籌的推移，下層后部是動力裝置，有一個直徑三米多的巨大樞輪，上面裝有三十六個水斗，樞輪邊上有一個漏水相當快的漏壺，壺水流入水斗，斗滿后，樞輪即往下轉，在樞輪頂部有一個擒縱裝置，它控制樞輪只能轉過一個水斗，樞輪轉動后，帶動一根貫通上，中，下三隔的轉動軸，并通過齒輪裝置帶動渾儀跟蹤天體，帶動天球儀按十二個時辰一周轉動，帶動報時裝置準確報時。

　　五層木閣里的木人能夠表演出這些精彩，準確的報時動作，是靠一套復雜的機械裝置晝夜輪機，帶動的，而整個機械輪系的運轉依靠水的恒定流量，推動水輪做間歇運動，帶動儀器轉動。

　　水運儀象臺幾乎便是中華古代最頂級的天文，報時裝置了。

　　雖然其依然只能進行時辰，時刻的報時，但是比漢代的報時機制更加準確。

　　中平六年一月十八日，水運儀象臺正式投用。

　　看著眼前的水運儀象臺，劉范滿意的點了點頭。

　　但即便如此，劉范還是不滿意。

　　畢竟水運儀象臺還是只能做到時辰和時刻的報時，并不能更加精確到分，到秒。

　　更何況水運儀象臺太過巨大，用來天文觀測還好，報時太不方便。

　　而且這只能建在靠水的地方，沒有水的地方根本不能用。

　　于是水運儀象臺投用后，劉范又召集木匠，鐵匠開始打造兩種新式報時裝置，擺鐘和懷表。

　　擺鐘便是利用單擺的等時性，用擺錘控制其它機件，使鐘走得快慢均勻，一般能報點，要用發條來提供能量使其擺動。

　　整個擺鐘的結構大體上可分為走時部分、打點部分、指針部分和打點控制部分。

　　走時部分，由頭輪即條盒輪，內裝發條，二輪，三輪也就是中心輪，四輪，擒縱輪，擒縱叉，擺錘等組成。

　　條盒輪是機芯中最大的輪子，發條裝在輪片下面的盒里，它是走時部分的能源。

　　二輪，三輪，四輪都是傳動輪，其結構由輪軸，輪片，銷輪等組成。

　　擒縱輪的結構與各輪相同，但它的輪片齒形是斜三角形的尖齒。

　　擒縱叉也叫卡子，它的作用就是把擒縱輪齒接過來，送出去。

　　擺錘組件包括擺錘，擺桿及掛擺裝置。

　　擺錘中間有透孔，擺桿從中通過，下面旋有螺母固定，此裝置可以將擺錘升高或降低，從而調節鐘的快慢。

　　之后是打點部分，由打點條盒輪，打點二輪，打點三輪，打點四輪，打點五輪及風輪組成。

　　在打點三輪上有一個星角輪，當輪系轉動時，它使打點軸上的抬止桿不斷地抬起落下，打點軸的一端固定著兩個打錘，錘頭敲擊一長一短兩根音簧，就發出悅耳的聲音。

　　風輪主要是起調節輪系轉動速度的作用，使打點聲音有一個合適的時間間隔。

　　之后就是指針部分，由分輪，跨輪和時輪等組成。

　　各輪分別對應時辰針，時刻針，分針和秒針，至于刻度，內圈為六十刻度對應六十秒，外圍為六刻度，一個刻度代表兩個時辰，對應十二時辰，每個時辰之間以十五分鐘為界，分為八刻。

　　最后就是打點控制部分，擺鐘每隔半個時辰便打點一次，整點敲擊的次數必須與時辰針指示的時刻相同，因此，它的打點必須由走時來控制。

　　在走時和打點之間有一個具有控制打點次數的機構，它由二角凸輪，十二角凸輪，扇形齒，抬閘杠桿，開關杠桿，撥齒凸輪等組成。

　　二角凸輪緊緊固定在走時部分的中心輪軸上，每半個時辰隨中心輪轉一圈。

　　二角凸輪齒尖半徑一長一短，長的打整點用，短的打半點用。

　　十二角凸輪套在時輪管上，每十二個時辰轉一圈，每個時辰轉過十二角凸輪的一個角。

　　平時抬閘杠桿擋住打點五輪上止釘，使打點機構不能運轉。

　　當二角凸輪順時辰針方向旋轉時，慢慢將抬閘杠桿頂起，抬閘杠桿上端最后將止釘釋放，這個過程也叫抬閘，但打點五輪的止釘轉過一個角度后，又被開關杠桿的折角擋住，打點機構又停止運轉。

　　由于抬閘杠桿抬起的同時，頂起了開關杠桿，開關杠桿原來末端托住扇形齒板現在釋放，扇形齒板落下，齒板中段折角落在十二角凸輪的一個角的中部。

　　當二角凸輪將抬閘杠桿推到最高點落下時，開關杠桿擋住打點五輪的止釘部位也同時脫離，打點機構便開始轉動。

　　打點三輪上的星角輪撥動抬止桿，帶動打錘敲擊音簧。

　　緊固在四輪軸上的撥齒凸輪也隨著轉動，凸輪上的撥銷撥動扇形齒板向上運動，直至開關杠桿末端重新托住扇形鹵板，抬閘杠桿擋住打點五輪上的止釘，打點工作完畢。

　　這便是整個擺鐘的結構和原理。

　　整個擺鐘，嚴格按照時辰對應，對應著后世通用的二十四小時，如子時為二十三到一點，丑時一到三點，寅時三到五點，卯時五到七點，辰時七到九點，巳時九到十一點，午時十一到十三點，未時十三到十五點，申時十五到十七點，酉時十七到十九點，戌時十九到二十一點，亥時二十一到二十三點。

　　時辰針轉一圈只是六個時辰，十二個小時而已，兩圈便是一天。

　　兩個時辰之間，便是八個刻度，為時刻針所指，如子時一刻為晚上十一點十五分，二刻為十一點半，三刻為十一點四十五分，四刻為零點，五刻為零點十五分，六刻為零點半，七刻為零點四十五分，八刻為一點。

　　如此時間不僅可以精確到時辰和時刻，還可以繼續細化到分，到秒。

　　當然擺鐘相對于水運儀象臺，稍微復雜了點，所以劉范并3

　　何況更小的懷表同樣讓劉范頭疼。

　　就在劉范為了鐘表費神之時，大漢都城洛陽，確一點也不平靜。百镀一下“劉范興漢爪机书屋”最新章节第一时间免费阅读。