Пара Туси или Механизм Туси[1][2][3] — частный случай гипоциклоиды в евклидовой плоскости, в которой малый круг вращается без проскальзывания внутри круга вдвое большего диаметра. При движении каждая точка на окружности меньшего круга описывает диаметр большого круга.

Пара Туси

История

править
 
Схема пары Туси, сделанная ат-Туси в XIII-м веке[4]

Пара была предложена в 1247 году персидским астрономом и математиком Насир ад-Дином ат-Туси как объяснение широтного движения низших планет[5], и позднее использовалась в качестве замены эквант[6][7].

Это одно из нескольких позднеисламских астрономических устройств, которые схожи с моделями в главной работе Коперника О вращениях небесных сфер, включая его модель Меркурия и теорию трепидации – он использовал эту конструкцию для разложения (кажущихся) линейных колебательных движений Земли и других планет на две круговые траектории[8]. Историки подозревают, что Коперник прямо или косвенно имел доступ к арабскому астрономическому первоисточнику[9]. Например, учёный и путешественник XVI века Гийом Постель, который привёз из Османской империи работы ат-Туси и написал к ним комментарии, был предложен в качестве одного из возможных посредников[10][11]. Примечательно, что в работах Коперника[12] точки были названы фонетически аналогично названиям в работах ат-Туси[13][14].

Технические применения

править
 
С помощью пары Туси можно преобразовать вращательное движение в периодическое прямолинейное

Печатные машины

править

Этот принцип лежал в основе устройства скоропечатных машин фирмы «Кёниг и Бауэр».

Двигатели

править

Джеймс Уайт в 1801 году получил медаль от Наполеона Бонапарта за паровую машину, использующую гипоциклоидное прямолинейное движение. По проекту Уайта было построено несколько машин, но экономический успех не был достигнут[15][16].

Мэтью Мюррей разработал гипоциклоидную паровую машину в 1802 году[17][18].

Общие сведения

править

В технических применениях этот механизм также известен как гипоциклоидная прямолинейная передача[19].

В коллекции механизмов Франца Рело находятся две модели гипоциклоидных прямолинейных передач[20][21].

Галерея

править

Примечания

править
  1. Encyclopedia Of The History Of Arabic Science : [англ.] / Roshdi Rashed.
  2. Saliba, George (2002-07-01). "Greek astronomy and the medieval Arabic tradition: the medieval Islamic astronomers were not merely translators. They may also have played a key role in the Copernican revolution". American Scientist (англ.). 90 (4): 360—368. doi:10.1511/2002.27.360.
  3. Nosonovsky, Michael (2018-08-14). "Abner of Burgos: The Missing Link between Nasir al-Din al-Tusi and Nicolaus Copernicus?". Zutot. 15 (1): 25—30. doi:10.1163/18750214-12151070. ISSN 1571-7283. S2CID 135358186.
  4. Vatican Library, Vat. ar. 319 fol. 28 verso math19 NS.15 Архивировано 24 декабря 2014 года., fourteenth-century copy of a manuscript from Tusi
  5. Джордж Салиба (1995), 'история арабской астрономии: планетарные теории во времена золотого века ислама', стр. 152-155
  6. "Late Medieval Planetary Theory", E. S. Kennedy, Isis 57, #3 (Autumn 1966), 365-378, JSTOR 228366.
  7. .Г. Крэг Фрейзер, 'космос: исторической перспективе Архивная копия от 3 марта 2020 на Wayback Machine', Гринвуд Издательская Группа, 2006 г. 39
  8. Артур Кёстлер. Ночные странники. — Берн : Alfred Scherz Verlag, 1963. — С. 193.
  9. E. S. Kennedy. Late Medieval Planetary Theory.
  10. Салиба, Джордж (1996). "Writing the History of Arabic Astronomy: Problems and Differing Perspectives". Journal of the American Oriental Society. 116 (4): 709—718. doi:10.2307/605441. JSTOR 605441.
  11. Whose Science is Arabic Science in Renaissance Europe? Джордж Салиба, Колумбийский университет
  12. Николай Коперник. Книга 3 // О вращениях небесных сфер. — Глава 4.
  13. Arabic/Islamic Science and the Renaissance Science in Italy (англ.). Columbia University.
  14. Веселовский, И. Н. (1973). "Коперник и Насир ад-Дин ат-Туси". Journal for the History of Astronomy. 4: 128—130.
  15. Eugene S. Ferguson. Kinematics of Mechanisms from the Time of Watt. — Project Gutenberg.
  16. Robert Stuart: Historical and Descriptive Anecdotes of Steam-engines, and of Their Inventors and Improvers. Wightman and Cramp, 1829, с. 634
  17. pollymodelengineering.co.uk. Stationary Engine Kits – Anthony Mount Models – Murray’s Hypocycloidal Engine (англ.) (15 мая 2024). Архивировано 27 марта 2019 года.
  18. dampfundmehr.de. Steam Powered Hypocycloidal Pumping Engine (нем.) (15 мая 2024).
  19. Люгер, Отто. Гипоциклоидное прямолинейное движение. — Lexikon der gesamten Technik, 1904. — Т. 4. — С. 399. — ISBN 20006029221.
  20. digital.library.cornell.edu. Hypocycloid Straight-line Mechanism (англ.). Корнеллский университет (15 мая 2024).
  21. digital.library.cornell.edu. Inversion of Hypocycloid Gear Train Ellipse and Straight-line Mechanism (англ.). Корнеллский университет (15 мая 2024).