크랭크(기계)

Crank (mechanism)
범선의 윈치용 핸드 크랭크 - 일반적으로 윈치 핸들이라고 합니다.

크랭크는 회전축에 직각으로 부착되는 암으로, 회전축과 원운동을 주고받는다.커넥팅 로드와 결합하면 원형 운동을 왕복 운동으로 변환하거나 그 반대로 변환할 수 있습니다.암은 샤프트의 구부러진 부분일 수도 있고 샤프트에 연결된 별도의 암 또는 디스크일 수도 있습니다.피벗에 의해 크랭크 끝에는 커넥팅 로드(커넥팅 로드)라고 불리는 로드가 부착됩니다.

이 용어는 종종 자전거 크랭크 세트 또는 브레이스 및 비트 드릴과 같이 수동으로 차축을 회전시키는 데 사용되는 인간 구동 크랭크를 가리킵니다.이 경우 사람의 팔이나 다리는 커넥팅 로드 역할을 하며 크랭크에 왕복력을 가합니다.일반적으로 암의 다른 쪽 끝에는 수직인 바가 있으며, 종종 자유롭게 회전할 수 있는 손잡이 또는 페달이 부착되어 있습니다.

복합 크랭크

예

연필깎이의 핸드 크랭크
다기통 엔진 애니메이션

일반적인 예는 다음과 같습니다.

수동 크랭크

발동 크랭크

엔진

거의 모든 왕복 엔진은 크랭크(커넥팅 로드 포함)를 사용하여 피스톤의 전후 운동을 회전 운동으로 변환합니다.크랭크는 크랭크축에 통합되어 있습니다.

역사

중국

다음 항목도 참조하십시오.한나라의 과학기술
티벳이 서막을 운영하다(1938년).이러한 회전식 핸드밀의 직립형 핸들은 회전 중심에서 떨어진 곳에 설치되어 [1][2]크랭크 역할을 합니다.

그것은 초기 진정한 크랭크 핸들의 그 증거가 농업 키 팬에 200AD,[3][4]보다일자 현지 시대glazed-earthenware 무덤 모델에서 발견되었다부터 크랭크 운영하는 키 팬들과 비슷한 도자기 모델을 시리즈, 그들 중 한명은 서부 한 왕조에 기원전 202년 이성 교제를 하는 발굴되었다-라고 생각했다. 9AD).[5][6]역사학자 린 화이트는 1462년에 만들어진 중국의 크랭크 앤 커넥팅 로드와 관련된 한 가지 언급을 인용하면서 중국의 크랭크는 '다른 상황에서 원운동에 반응하여 변화하려는 충동이 주어지지 않았다'고 말했다.[7] 하지만, 이후의 출판물들은 중국인들이 크랭크뿐만 아니라 서한 왕조(기원전 202년-기원후 9년)까지 급소를 작동시키기 위해 크랭크와 연결봉을 사용했다는 것을 보여준다.결국 크랭크 앤 커넥팅 로드는 밀가루 시프팅, 디딤돌 방적 휠, 수력식 용해로 벨로우즈, 실크 릴링 기계와 같은 다른 용도로 상호 변환 또는 회전 및 왕복 운동에 사용되었습니다.[8][6]

웨스턴 월드

고전 고대

참고 항목: 로마의 기술과 로마의 물레방아 목록
서기 2세기[9] 아우구스타 라우리카에서 유래한 로마의 크랭크

기원전 5세기 켈티베리아의 스페인에서 등장하여 [10][1][2][11]기원전 1세기까지 그리스에 도달한 회전식 손수레 손잡이.서기 2세기로 거슬러 올라가는 아직 알려지지 않은 용도의 로마제 크랭크축이 스위스 아우구스타 라우리카에서 발굴되었다.길이 82.5cm의 이 조각은 한쪽 끝에는 길이 15cm의 청동 손잡이가 들어맞고 다른 쪽 손잡이는 [12][9]없어졌다.

뮌헨에서 가까운 아슈하임에서 지름 50~65cm의 조각난 맷돌과 함께 길이 40cm의 진짜 철 크랭크가 발굴됐다.크랭크로 운영되는 로마 제분소는 서기 [13]2세기 후반으로 거슬러 올라간다.A씨는 종종 Nemi 선박에서 손으로 삐걱거리는 플라이휠에 의해 구동되는 버킷 체인 펌프의 현대적 재건을 "고고고학적 환상"[14]으로 치부했다.

크랭크와 커넥팅 [15]로드를 결합한 최초의 기계인 로만 히에라폴리스 제재소(3세기).

기계의 연결봉과 결합된 크랭크의 초기 증거는 서기 [15]3세기 소아시아의 로마 히에라폴리스 제재소와 로마 시리아의 게라사와 소아시아의 에페수스에 있는 두 개의 로마 석재 제재소에서 나타난다.히에라폴리스 제분소의 페디멘트에, 제분 경주에 의해서 공급되는 물레방아는 기어트레인을 개입시켜, 일종의 연결봉과 기계적 필요에 의해서 직사각형 블록을 절단하는 2개의 프레임 톱을 통해서 동력을 얻는 것을 나타내고 있습니다.첨부된 비문은 그리스어로 [16]되어 있다.

고고학적으로 입증된 다른 두 제재소의 크랭크와 커넥팅 로드 메커니즘은 기어 트레인이 [17][18]없어도 작동했습니다.고대 문학에는water-powered 대리석의 작용 saws 가까이 트리어, 지금 독일에 4세기 말 시인 아우소니우스. DecimusMagnus.에 의해에 대한 참조,는 같은 시간에[15], 이 공장 유형은 또한 기독교의 성자 그레고리 니사의 아나톨리아에서, 수력 발전의 저항의 많은 부분에서 다양한 사용을 보여 주고 표시되는 듯 보인다.남자엠파이어[19] 세 사람은 크랭크와 커넥팅 로드 발명의 기일을 1천 년 [15]늦춘다.

크랭크와 커넥팅 로드 시스템과 함께 증기 엔진(1712년 발명), 영웅의 에어올리파일(증기 동력 발생), 실린더와 피스톤(금속력 펌프), 역류 방지 밸브(물 펌프), 기어링(물레방아 및 시계)을 구성하는 모든 요소는 로마 [20]시대에 알려져 있었습니다.

중세 시대

다음 항목도 참조하십시오.중세 기술
비제바노의 전마차

크랭크 핸들에 의해 작동되는 [21]회전 숫돌은 카롤링거 원고 위트레흐트 프살터(Utrecht Psalter)에 나타나 있으며, 약 830년의 펜 드로잉은 후기 골동품 [22]원본으로 거슬러 올라간다.클루니의 수도원장 오도(878~942)가 전하는 음악로에는 크랭크로 회전하는 바퀴에 의해 울린 플렛 현악기가 묘사되어 있으며, 그 장치는 나중에 두 개의 12세기 조명된 [21]필사본에 등장한다.Fortuna가 운명의 수레바퀴를 돌리는 두 장의 사진도 있다.[21]

트레패네이션 훈련에서 크랭크 손잡이의 사용은 1887년판 '고물사전'에 스페인 이슬람 외과의사 아부 알 카심 알 자흐라위의 공로를 인정받아 묘사되었다. 그러나 그러한 장치의 존재는 원래 조명으로는 확인할 수 없으므로 [23]할인되어야 한다.베네딕토회 수도승 테오필루스 장로회(c. 1070-1125)는 크랭크 핸들을 "주조 [24]코어의 회전에 사용된다"고 묘사했습니다.

새로운 십자군 원정을 계획하고 있는 이탈리아 의사 귀도 다 비제바노는 수동으로 회전하는 복합 크랭크와 기어 휠 (이미지 [25]중앙)에 의해 추진되는 패들 보트와 군용 마차에 대한 삽화를 그렸다.약 1340년으로 거슬러 올라가는 Luttrell Psalter는 두 개의 크랭크에 의해 회전되는 숫돌을 묘사하고 있습니다. 한 개 또는 두 개의 크랭크로 작동되는 기어드 핸드밀은 [26]15세기 후반에 등장했습니다.

중세 학들은 가끔 크랭크로 움직였지만,[27] 더 자주 바람막이로 움직였다.

르네상스

다음 항목도 참조하십시오.르네상스 기술
15세기 패들이 단초점 크랭크축으로 회전하는 패들 휠 보트(후스파 전쟁의 별칭)

크랭크는 15세기 초에 유럽에서 보편화되었고, 독일 군사 기술자 Konrad Kyeser와 [26]같은 사람들의 작품에서 종종 목격되었다.Kyeser's Belifortis에 묘사된 장치에는 포위 석궁을 가로지르기 위한 (스포크 휠 대신) 크랭킹된 바람개비, 물을 들어올리기 위한 양동이의 크랭킹 체인,[26] 종바퀴에 장착된 크랭크가 포함됩니다.키세르는 또한 물을 끌어올리기 위한 아르키메데스 나사를 크랭크 손잡이와 함께 설치했는데, 이 혁신은 파이프를 [28]밟아 작동시키는 고대의 관행을 대체했다.크랭크를 장착한 웰호이스트에 대한 최초의 증거는 멘델 [29]재단의 독일 하우스부흐에 있는 1425년 경의 축소판에서 찾을 수 있다.

크랭킹된 랙 앤 피니언 장치로 무기를 고정하는 독일 석궁병(1493년 경)

목수의 버팀대에 있는 복합 크랭크의 첫 묘사는 다양한 북유럽 예술 작품에서 1420년에서 [30]1430년 사이에 나타난다.복합 크랭크의 빠른 채택은 그의 시대의 군사 기술 상태에 대해 쓴 알려지지 않은 독일 엔지니어인 후스파이트 전쟁의 익명(Anonymous of the Hussite Wars)의 작품에서 추적할 수 있다. 첫째, 크랭크에 적용된 연결봉이 다시 나타났고, 둘째, 이중 복합 크랭크가 연결 로드와 세 번째, 플라이와 함께 장착되기 시작했다.뱀장어가 '데드 스팟'을 극복하기 위해 이런 괴짜들을 고용한 것이다.

후스파 전쟁의 익명의 그림 중 하나는 양 끝에 한 쌍의 노바퀴가 달린 보트가 복합 크랭크를 조작하는 남자들에 의해 회전하는 것을 보여준다.이 개념은 1463년 이탈리아의 기술자이자 작가인 로베르토 발투리오에 의해 크게 개선되었는데, 그는 다섯 세트의 보트를 고안했는데, 그는 평행 크랭크가 하나의 연결봉에 의해 모두 하나의 동력원에 결합되어 있고, 이 아이디어도 프란체스코 디 [31]조르지오에 의해 채택되었다.

크랭크 및 커넥팅 로드 메커니즘으로 구동되는 양수 펌프(Georg Andreas Böckler, 1661)

르네상스 시대 이탈리아에서는 복합 크랭크와 커넥팅 로드의 초기 증거가 타콜라의 스케치북에서 발견되지만 이 장치는 여전히 [32]기계적으로 오해를 받고 있다.관련된 크랭크 동작을 소리 파악하면 잠시 후 피사넬로가 물레방아로 구동되는 피스톤 펌프를 도장하고 두 개의 단순한 크랭크와 두 개의 커넥팅 로드로 [32]작동한 것을 알 수 있습니다.

15세기에는 또한 크레인퀸이라 불리는 크랭킹 앤 피니언 장치가 도입되었는데, 이 장치는 미사일 무기를 사용하는 동안 훨씬 더 많은 힘을 발휘하는 수단으로 석궁의 스톡에 장착되었습니다([33]오른쪽 참조).섬유 산업에서는 실의 스킴을 감는 크랭크 릴이 [26]도입되었습니다.

1480년경, 초기 중세 회전 숫돌은 디딤돌과 크랭크 메커니즘으로 개선되었다.푸시 카트에 장착된 크랭크는 1589년 [34]독일 판화에 처음 등장한다.

16세기 이후, 크랭크와 커넥팅 로드가 기계 설계에 통합되었다는 증거는 그 시대의 기술적 연구에서 풍부해졌다.아고스티노 라멜리의 1588년의 다양하고 인공적인 기계만 18개의 예를 묘사하고 있는데, 이 숫자는 게오르크 안드레아스 뵐러의 The Theaterrum Machinarum Novum에서 45개의 다른 기계로, 전체의 [35]3분의 1을 차지한다.

중동

크랭크는 9세기 중반 바누 무사 형제가 독창적인 장치 [36]서에 기술한 유압 장치 중 몇 개에 등장한다.그러나 이 장치들은 부분적인 회전만 하고 많은 [37]동력을 전달할 수 없었지만 크랭크축으로 [38]변환하는 데는 약간의 수정만 필요했습니다.

Al-Jazari (1136–1206)는 두 개의 물을 올리는 [39]기계에서 회전하는 기계의 크랭크와 커넥팅 로드 시스템을 설명했습니다.그의 2기통 펌프는 크랭크축을 [40]포함하고 있었다.이슬람 기술에서 알-자자리의 크랭크는 15세기 초 고대 그리스 기술자 알렉산드리아 [23]영웅의 기계학 사본까지 추적할 수 없다.

20세기

크랭크는 20세기 초 일부 기계에서 흔히 사용되었습니다. 예를 들어 1930년대 이전의 거의 모든 축음기는 크랭크로 감긴 시계 장치 모터로 구동되었습니다.왕복 피스톤 엔진은 크랭크를 사용하여 선형 피스톤 운동을 회전 운동으로 변환합니다.20세기 초반 자동차의 내연기관은 일반적으로 전동 시동기가 일반적으로 사용되기 전에 수동 크랭크(영국에서는 시동 손잡이로 알려져 있음)로 시동되었습니다.크랭크가 적용된 마지막 자동차 모델은 시트로엥 2CV 1948-1990입니다.

1918 Reo 사용자 설명서에는 자동차의 수동 크랭킹 방법이 설명되어 있습니다.

  • 첫째: 기어 변속 레버가 중립 위치에 있는지 확인하십시오.
  • 둘째: 클러치 페달의 래치가 해제되고 클러치가 체결됩니다.브레이크 페달을 최대한 앞으로 밀어 리어 휠에 브레이크를 설정합니다.
  • 셋째: 우측 스티어링 휠 상단에 위치한 짧은 레버인 스파크 컨트롤 레버가 운전자 쪽으로 최대한 뒤로 가고 카뷰레터를 제어하는 스티어링 칼럼 상단에 있는 긴 레버가 지각된 위치에서 약 1인치 앞으로 밀리는지 확인하십시오.
  • 넷째: 점화 스위치를 "B" 또는 "M"으로 표시된 지점까지 돌립니다.
  • 다섯 번째: 스티어링 칼럼의 카뷰레터 컨트롤을 "START"로 표시된 지점까지 설정합니다. 카뷰레터에 휘발유가 있는지 확인하십시오.기화기가 범람할 때까지 볼 전면에서 돌출된 작은 핀을 눌러 테스트합니다.플래딩이 실패하면 연료가 카뷰레터로 제대로 공급되지 않고 모터가 시동될 것으로 예상할 수 없음을 나타냅니다.진공 탱크를 채우려면 56페이지의 지침을 참조하십시오.
  • 여섯째: 카뷰레터에 연료 공급이 확실한 경우 시동 크랭크의 핸들을 잡고 끝까지 밀어 크랭크축 핀과 래칫을 체결한 후 빠르게 위로 당겨 모터를 뒤집습니다.어떤 이유로든 모터가 역회전하면 작업자가 위험에 처할 수 있으므로 절대 아래로 밀지 마십시오.

크랭크 액슬

크랭크 액슬은 크랭크축이며 액슬의 목적에도 사용됩니다.그것은 실린더가 내부에 있는 증기 기관차에 사용된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Ritti, Grewe 및 Kessener 2007, 페이지 159
  2. ^ a b 루카스 2005, 5, fn.9
  3. ^ N. Sivin; Needham, Joseph (August 1968), "Review: Science and Civilisation in China by Joseph Needham", Journal of Asian Studies, Association for Asian Studies, 27 (4): 859–864 [862], doi:10.2307/2051584, JSTOR 2051584
  4. ^ 화이트, Jr. 1962, 104 페이지
  5. ^ Hong-Sen Yan, Marco Ceccarelli (2009). International Symposium on History of Machines and Mechanisms. Springer Science and Business Media. p. 247. ISBN 978-1-4020-9484-2.
  6. ^ a b 니덤 1986, 페이지 118–119.
  7. ^ 화이트, Jr. 1962, 104 페이지
  8. ^ Yan 2009, 페이지 236–249 : 도움말).
  9. ^ a b Schiöler 2009, 페이지 113f.
  10. ^ 날짜: Frankel 2003, 17-19페이지
  11. ^ "아마도" 기원전 6세기까지 거슬러 올라가는 단편적인 돌의 단 하나의 발견은 카르타고의 기원을 나타낼 수 있다(Curtis 2008, 페이지 375).
  12. ^ Laur-Belart 1988, 51-52, 56, 그림 42
  13. ^ Volpert 1997, 195, 199페이지
  14. ^ White, Jr. 1962, 105f페이지;Oleson 1984, 230f페이지
  15. ^ a b c d Ritti, Grewe 및 Kessener 2007, 페이지 161:

    에페수스와 게라사에서의 발견으로 크랭크와 커넥팅 로드 시스템의 발명은 13세기에서 6세기까지 재연되어야 했다; 이제 히에라폴리스의 부조는 Ausonius가 그의 Mosella를 썼을 때 수력으로 움직이는 돌톱이 실제로 사용되었음을 확인시켜준다.
  16. ^ Ritti, Grewe & Kessener 2007, 페이지 139~141
  17. ^ Ritti, Grewe & Kessener 2007, 페이지 149 ~153
  18. ^ 망가르츠 2006, 579f페이지.
  19. ^ 윌슨 2002, 페이지 16
  20. ^ Ritti, Grewe & Kessener 2007, 페이지 156, fn. 74
  21. ^ a b c White, Jr. 1962, 110페이지
  22. ^ 해저만 & 슈나이더 1997, 425f페이지.
  23. ^ a b 화이트, Jr. 1962, 170페이지
  24. ^ 니덤 1986, 페이지 112~113.
  25. ^ 1979년 홀, 페이지 80
  26. ^ a b c d 화이트, Jr. 1962, 111 페이지
  27. ^ 1979년 홀, 48페이지
  28. ^ White, Jr. 1962, 페이지 105, 111, 168
  29. ^ 화이트, 1962년 2월 167쪽; 1979년 홀, 52쪽
  30. ^ 화이트, Jr. 1962, 112페이지
  31. ^ White, Jr. 1962, 페이지 114
  32. ^ a b White, Jr. 1962, 113페이지
  33. ^ 1979년 홀, 74F페이지
  34. ^ 화이트, Jr. 1962, 167 페이지
  35. ^ 화이트, Jr. 1962, 페이지 172
  36. ^ A. F. L. Beeston, M. J. L. Young, J. D. Latham, Robert Bertram Serjeant (1990), The Cambridge History of Arabic Literature, Cambridge University Press, p. 266, ISBN 0-521-32763-6
  37. ^ 알-하산 & 힐 1992, 페이지 45, 61
  38. ^ Banu Musa, Donald Routledge Hill (1979), The book of ingenious devices (Kitāb al-ḥiyal), Springer, pp. 23–4, ISBN 90-277-0833-9
  39. ^ 아마드 Y 하산연속 회전하는 기계의 크랭크 커넥팅 로드 시스템.
  40. ^ Sally Ganchy, Sarah Gancher (2009), Islam and Science, Medicine, and Technology, The Rosen Publishing Group, p. 41, ISBN 978-1-4358-5066-8

참고 문헌

  • Curtis, Robert I. (2008). "Food Processing and Preparation". In Oleson, John Peter (ed.). The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-518731-1.
  • Frankel, Rafael (2003), "The Olynthus Mill, Its Origin, and Diffusion: Typology and Distribution", American Journal of Archaeology, 107 (1): 1–21, doi:10.3764/aja.107.1.1
  • Hall, Bert S. (1979), The Technological Illustrations of the So-Called "Anonymous of the Hussite Wars". Codex Latinus Monacensis 197, Part 1, Wiesbaden: Dr. Ludwig Reichert Verlag, ISBN 3-920153-93-6
  • Hägermann, Dieter; Schneider, Helmuth (1997), Propyläen Technikgeschichte. Landbau und Handwerk, 750 v. Chr. bis 1000 n. Chr. (2nd ed.), Berlin, ISBN 3-549-05632-X
  • al-Hassan, Ahmad Y.; Hill, Donald R. (1992), Islamic Technology. An Illustrated History, Cambridge University Press, ISBN 0-521-42239-6
  • Lucas, Adam Robert (2005), "Industrial Milling in the Ancient and Medieval Worlds. A Survey of the Evidence for an Industrial Revolution in Medieval Europe", Technology and Culture, 46 (1): 1–30, doi:10.1353/tech.2005.0026, S2CID 109564224
  • Laur-Belart, Rudolf (1988), Führer durch Augusta Raurica (5th ed.), Augst
  • Mangartz, Fritz (2006), "Zur Rekonstruktion der wassergetriebenen byzantinischen Steinsägemaschine von Ephesos, Türkei. Vorbericht", Archäologisches Korrespondenzblatt, 36 (1): 573–590
  • 를 클릭합니다Needham, Joseph (1986), Science and Civilisation in China: Volume 4, Physics and Physical Technology: Part 2, Mechanical Engineering, Cambridge University Press, ISBN 0-521-05803-1.
  • Oleson, John Peter (1984), Greek and Roman Mechanical Water-Lifting Devices: The History of a Technology, University of Toronto Press, ISBN 90-277-1693-5
  • Volpert, Hans-Peter (1997), "Eine römische Kurbelmühle aus Aschheim, Lkr. München", Bericht der Bayerischen Bodendenkmalpflege, 38: 193–199, ISBN 3-7749-2903-3
  • White, Jr., Lynn (1962), Medieval Technology and Social Change, Oxford: At the Clarendon Press
  • Ritti, Tullia; Grewe, Klaus; Kessener, Paul (2007), "A Relief of a Water-powered Stone Saw Mill on a Sarcophagus at Hierapolis and its Implications", Journal of Roman Archaeology, 20: 138–163, doi:10.1017/S1047759400005341, S2CID 161937987
  • Schiöler, Thorkild (2009), "Die Kurbelwelle von Augst und die römische Steinsägemühle", Helvetia Archaeologica, vol. 40, no. 159/160, pp. 113–124
  • Wilson, Andrew (2002), "Machines, Power and the Ancient Economy", The Journal of Roman Studies, vol. 92, pp. 1–32

외부 링크