Войти
 Чертеж самонастраивающейся лампы в Ахмад ибн Трактат Мусы ибн Шакира о механических устройствах. Рукопись написана на арабском. | |
| Автор | Бану Муса |
|---|---|
| Первоначальное название | كتاب الحيل |
Книга гениальных устройств (арабский : كتاب الحيل Kitab al-Hiyal, персидский : كتاب ترفندها Ketab tarfandha, буквально: «Книга уловок») была большой иллюстрированной работой по механическим устройствам, включая автоматов, опубликованных в 850 г. тремя братьями персидского происхождения, известными как Бану Муса (Ахмад, Мухаммад и Хасан бин Муса ибн Шакир), работавшими в Дом Мудрости (Байт аль-Хикма) в Багдаде, Ираке в рамках Аббасидского халифата. В книге описано около сотни устройств и способы их использования.
Книга была заказана Аббасидом халифом из Багдада, также сделано Аль-Джазари, Абу Джафар аль-Мамун ибн Харун (786–833), который поручил Бану Мусе приобрести все эллинистические тексты которые были сохранены монастырями и учеными во время упадка и падения римской цивилизации. Братья Бану Муса изобрели ряд автоматов (автоматов машин ) и механических устройств, и они описали сотню таких устройств в своей Книге изобретательных устройств
Некоторые из устройств, описанных в «Книге изобретательных устройств», были вдохновлены работами Героя Александрии и Филона Византийского, а также древнеперсидских, китайский и индийский инженерный. Однако многие другие устройства, описанные в книге, были оригинальными изобретениями братьев Бану Муса. В то время как они взяли за отправную точку греческие произведения, Бану Муса «далеко превзошел все, что было достигнуто Героем или Филоном». Их увлеченность автоматическим управлением отличает их от их греческих предшественников, включая «использование Бану Муса самоуправляемых клапанов, синхронизирующих устройств, систем задержки и других изобретательных концепций». Многие из их нововведений включали тонкие комбинации пневматики и аэростатики. Ближайшая современная параллель с их работой находится в технике управления и пневматических инструментах.
В свою очередь, работа Бану Муса позже упоминалась как оказавшая влияние на работу Аль-Джазари., выпустивший книгу с таким же названием в 1206 году. Учитывая, что Книга изобретательных устройств была широко распространена в мусульманском мире, некоторые из ее идей, возможно, также достигли Европы через исламскую Испанию, например, использование автоматического управления в более поздних европейских машинах или использование конических клапанов в работе Леонардо да Винчи.
Братья Бану Муса описали ряд ранних автоматов. Двухступенчатые регуляторы уровня для жидкостей, ранняя форма прерывистого управления переменной структурой, была разработана братьями Бану Муса. Они также описали ранний контроллер обратной связи. Дональд Рутледж Хилл написал следующее об автоматических элементах управления, лежащих в основе механических устройств, описанных в книге:
трюковые сосуды имеют множество различных эффектов. Например, одна выпускная труба в сосуде может выливать сначала вино, затем воду и, наконец, их смесь. Хотя нельзя утверждать, что результаты важны, средства, с помощью которых они были получены, имеют большое значение для истории инженерии. Бану Муса были мастерами в использовании небольших вариаций в аэростатическом и гидростатическом давлениях и в использовании конических клапанов в качестве "встроенных" компонентов в проточных системах, первое известное использование конических клапанов. клапаны в качестве автоматических регуляторов.
Banu Musa также разработала раннюю отказоустойчивую систему для использования в своих хитрых устройствах, как описано Хиллом:
В некоторых из этих судов можно снимать небольшие количество жидкости многократно, но если отбирается большое количество, дальнейшее извлечение невозможно. Говоря современным языком, метод, используемый для достижения этого результата, можно было бы назвать отказоустойчивой системой.
Неуправляемый кривошип встречается в нескольких описанных гидравлических устройствах. братьями Бану Муса в их Книге изобретательных устройств. Эти автоматически приводимые в действие кривошипы используются в нескольких устройствах, два из которых имеют действие, приближенное к коленчатому валу, опережая изобретение Аль-Джазари на несколько столетий и его первое появление в Европа более чем на пять веков. Однако автоматический кривошип, описанный Бану Мусой, не позволил бы полностью вращаться, но потребовалась лишь небольшая модификация, чтобы преобразовать его в коленчатый вал.
Механизм, разработанный Бану Муса, имеющий особое значение для будущих разработок, был коническим клапаном, который использовался во множестве различных приложений. Это включает использование конических клапанов в качестве «встроенных» компонентов в проточных системах, что было первым известным применением конических клапанов в качестве автоматических регуляторов. Вот некоторые из других описанных клапанов:
Двойной концентрический сифон и воронка с загнутым концом для заливки различных жидкостей, ни одна из которых не встречается в более ранних греческих произведениях, также была оригинальным изобретением братьев Бану Муса. Некоторые из других описанных ими механизмов включают поплавковую камеру и ранний датчик перепада давления.
В книге описываются строительство различных автоматических фонтанов, аспект, который в значительной степени игнорировался в ранних греческих трактатах по технологиям. В одном из этих фонтанов «вода выходит из источника в форме щита или в виде ландыша, то есть» формы выбрасываются поочередно - либо лист воды , вогнутый вниз, либо спрей ». Другой фонтан «выпускает щит или одиночную струю », в то время как разновидность этого фонтана отличается чередованием двойного действия, то есть имеет два фонтана, один из которых выпускает одиночную струю, а другой - щит, и два чередующихся несколько раз. Другой вариант включает один главный источник и два или более вспомогательных, так что, когда основной излучает одну струю, дочерние компании выбрасывают щиты, причем два чередуются.
Братья Бану Муса также описали самый ранний из известных ветряной фонтан, который описывается как «управляемый ветром или водой, он испускает единственную струю или ландыш». Вариант этого фонтана включает в себя червяк -и-шестерню шестерню, а другой вариант отличается чередованием двойного действия. В книге также описан фонтан с переменным расходом. В книге также описаны фонтаны, которые периодически меняют форму.
Бану Муса изобрел ранний механический музыкальный инструмент, в данном случае гидроэнергетический орган, который автоматически воспроизводил сменные цилиндры. По словам Чарльза Б. Фаулера, этот «цилиндр с выступающими штифтами на поверхности оставался основным устройством для механического воспроизведения и воспроизведения музыки до второй половины девятнадцатого века».
Бану Муса также изобрел автоматический флейтист, который, возможно, был первым программируемым устройством. Звуки флейты воспроизводились горячим паром, и пользователь мог настроить устройство на различные модели, чтобы он мог получать от него различные звуки.
Механические захват, в частности грейфер, является оригинальным изобретением братьев Бану Муса, которое не встречается ни в каких более ранних греческих произведениях. Описанный ими захват использовался для извлечения предметов из-под воды и извлечения предметов из русел ручьев.
Бану Муса также описал сильфоны, которые могут удалять загрязненный воздух из колодцев. Они объяснили, что эти инструменты позволяют рабочему «на время спуститься в любой колодец, который он пожелает, и он не будет бояться этого, и это не повредит ему, если Бог пожелает, чтобы он был возвышен».
В книге описан диспенсер для горячей и холодной воды, в котором два выхода чередуются: один выпускает холодную воду, а другой - горячую, а затем многократно наоборот. Он также описывает сосуд с тазом на его стороне, где, когда холодная вода наливается в верхнюю часть сосуда, она выливается изо рта фигуры в таз; когда в таз наливается горячая вода или другая жидкость, такое же количество холодной воды выходит из устья фигуры.
В книге также описан бойлер с нажмите для доступа к горячей воде. Вода нагревается за счет холодной воды, наливаемой в трубу, ведущую к резервуару в нижней части котла, где вода нагревается огнем. После этого человек может получить доступ к горячей воде из бойлера через кран.
Некоторые из других устройств, которые Бану Муса описал в своей книге, включают:
