שעון וירטואלי - התקדמות

היום נסעתי ברכבת ושיחקתי קצת במחשב במשך שעה ורבע. במהלך הנסיעה הרגועה והשקטה שיפרתי את יכולותי בתיכנון שעון בתכנת CAD. והיום כבר יכולתי להעלות סרטון של שעון שלם לרשת. 

זה מעורר מחשבה...ברור לי שזמן הלמידה והביצוע בסדנה הוירטואלית קצר בהרבה מביצוע בסדנה הממשית שלי - זו שעפים בה שבבים. במציאות של הסדנה הממשית לקח לי לבנות 7 שעונים 6 חודשי עבודה ואילו בסדנה הוירטואלית לקח לי ללמוד להפעיל אותה ולייצר שעון אחד ראשוני 20 שעות בלבד. אם אצטרך לבנות שעון חדש זה יקח יום עבודה או פחות. לחתוך גלגל שיניים אחד במסור נימה לוקח 40 דקות אם אתה זריז וזה לא כולל שיוף. עם המחשבות האילו הגעתי הביתה, אספתי את פלג בני (בן שנתיים) מהגן, יצאנו לחצר ושם פלג שיחק בהתלהבות במנגנון גלגלי השיניים של שעון מס' 4... הסתכלתי עליו משחק..חשבתי על עצמי משחק..והבנתי ששעון וירטואלי כנראה לא יחליף בזמן הקרוב את סדנת העץ הקטנה שלי...

על סיוף יפני ונגרות אמנותית

לפני שנים רבות למדתי הארה גיי קי (腹芸) , קשתות זן
(弓道  קיודו) וסיוף יפני (剣術 קנג'וטסו), לימודי נתארכו על פני 15 שנים. המורה הראשון שלי היה טאנאקה סנסאי, איש קטן שהיה נספח תרבותי של הקונסוליה היפנית בישראל ודיבר עברית במבטא משונה אותה למד באולפן מקויה ביפן, לאחר מכן למדתי אצל תלמידיו קומו סנסאי וטומוקו סנסאי. אחד הדברים שעלו במהלך הלימוד היה ספר ששמו ביפנית גו רין נו שו (五輪書) או ספר חמשת המעגלים (בתרגום חופשי מדי...), מחבר הספר הוא מייאמוטו מוסשי שהיה לסייף הטוב ביותר בתולדות יפן, ו..גם צייר דגול. הספר תורגם לשפה אנגלית ויצא לי להשיגו ולקרוא בו, אבל משהו התפספס...הרגשתי שיש צורך לקראו במקור כדי להבינו. לימים, למדתי יפנית (קריאה כתיבה ודקדוק) אצל סוואדה סנסאי, וקראתי את הספר במקור. די בהתחלה המחבר נזקק להשוואה מחיי היום יום והוא בוחר להשוות את הסייף לנגר (צריך לזכור - נגר יפני), הוא משווה את הצורך בכלי הפעולה, חדותם וניקיונם, דרכי ביצוע והבנה. מוסשי הראה שהבמה לקרב חשובה כמו הקרב עצמו, הוא מטיף לעבודת רגליים חופשית וללחימה בשני להבים. אין לי ספק שבבואי להתמודדות עם משימה בסדנה, עלי לגלות את החופשיות שמוסשי תובע, האימון האין סופי של חמשת העמידות בקנג'וטסו מקבילות היטב לאחיזות המפסלת, תרגול עשרת אלפי החתכים מקביל לשיוף האין סופי ולליטוש העץ, הדרישה לדיוק, פשטות וזרימה.

הלילה בסדנה 18-7-14

עוד מעט השעה תהיה 24:00, אני מקשיב לרחשי הבית, כולם ישנים. יוצא לחצר, שקט, המים זורמים בפלג הזעיר בין שתי הברכות, אני הולך לסדנה, שעון העץ שבניתי מתקתק בקול העץ שלו, אני יושב מולו, שותה קפה, הטילים מעזה יצאו להפסקה ארוכה היום, אני מקווה שלא נרוץ למיגונית באמצע הלילה, אני חושב שהעשייה בעץ וכתיבת היפותיזות על הלוח במעבדה משאירים בי רעב, זה מוליך אותי להרהור עמוק ללא מילים, תחושה של צורך בסדר, של צורך בארגון רעיונות מחדש, אני מנגן בשקט בגיטרה שמונחת בסדנה בצד קטע של באך, אני חושב על הסדר המופתי של הפוגה, על קונטרה פונקט - נקודה מול נקודה... הסדר המופתי בו פועל שעון העץ, הסדר המופתי של המישוואה הלוגיסטית שכתבתי השבוע, עיצובים שזורמים מהטבע עליו אני כותב היפותיזה, אי הסדר שמגלם פרקטל או או אופן זרימת ה"ציור" על פני העץ, אני חש עיצובים על "קצה הלשון" ממתינים להפוך ליצירה על פסנתר, כתובים בפרוטוקול ניסוי, מנוסחים במהגוני או מייפל או בשיר....
אני חושב על רון, "חברי לניסורים" כמו שמישהו הגדיר אותו פעם, חברי מכיתה ה', הוא ביפן עדיין וחסר לי, אני מתגעגע לישיבה המשותפת בבוקר בסדנה על כוס קפה ("..אני אשתה תה לואיזה" אומר רון), לדיונים על עיצובי עמוד תווים, את השעון האחרון בניתי בלעדיו והוא חסר לי בעת הבנייה, השעון חסר משהו בלעדיו, אני מביט סביבי, בנינו יחד כל כך הרבה דברים, עמודי תווים, שידות ארונות, עשרות מיטות, וג'יגים..המון ג'יגים, שם רון ממש פורח, כשבונים ג'יג, אני סוגר בשקט את הסדנה, שעון העץ ממשיך לתקתק בחושך לבדו....בשבוע הבא ביום רביעי רון אולי יחזור, הפצצות ינוחו קצת, אכתוב היפותיזות על הלוח, אתכנן מטוטלת חדשה, אנגן באך.....

שען או נגר?

אני מוצא שלאחרונה אני לא כותב כאן מספיק, אולי בגלל שרון נסע ליפן, אולי בגלל שהניסויים במעבדה גוזלים את אנרגיית הכתיבה שלי, יכול להיות שהמאמר שאני כותב על התנשמות בולע חלק מאנרגיה זו - אבל אני מבלה בסדנה כל יום א' ובקרים לא מעטים של ימי ב' ו ג' וכל כולי שקוע בשעון העץ מס' 4. בשעון מס' 4 כל גלגלי השיניים עשויים עץ בוק, המסגרת/שלד עשויה דובדבן ופיני החיבור ספלי מהגוני. המחגר הוא מחגר עוגן. יש בשעון 14 גלגלי שיניים 3 מהם בעלי 60 שיניים. וזה המון שיוף ליטוש ומירוק. המון עבודה על מסור נימה ומה ששונה הוא רמת הדיוק המתבקשת מעצם בנית מנגנון של שעון. ויש רגעים שאתה שואל את עצמך "זו נגרות או שענות?...", קשה להגיד...
בשעות שאני קורא על בניית שעונים וכמובן מוריד קבצי PDF בכמויות מסחריות, אני לומד שכמות הספרות הכתובה רק סביב שירטוט המחגר  תכנונו ובנייתו - אדירה.  קיימת ספרות עצומה של האגודות ההורולוגיות השונות בארה"ב ובבריטניה, כמות ה"משוגעים לדבר" בארצות אילו -  עצומה ואני מניח שבעוד מקומות בעולם, פשוט לא הספקתי למצות את הקיים והזמין עדיין. ברור לעצמי ששעון מס' 4 הוא רק תמרור בהתפתחות שלי כשען/נגר וכי עלי להשקיע עוד המון מאמצים, לפתח עוד שיטות עבודה וללמוד מאחרים שכבר עברו במסלול לפני. אני לא מכיר עוד אנשים בישראל שבונים שעוני עץ וחבל, כי יש לי המון שאלות שאני מפנה באנגלית לבוני שעונים רחוקים. איני יכול ללכת לסדנה שלהם ולראות במו עיני, למשש ולהריח, אז, בלית ברירה אני ממשיך לבנות ולשייף. אז בפוסט הנוכחי אין סרטונים, קצת קשה לי לתעד לאחרונה אבל..זה יגיע. 
קצת קישורים (אני מדלג על יוטיוב - כל הקישורים הם לחומרי קריאה):
1. האתר של Brian Law 
 Welcome to Brian Law’s wooden clocks
אתר מצוין והיחידי שמספק תכניות PDF חינם. ניתן להדפיס אותן, להדביק על לוח עץ מייפל או בוק, לחתוך במסור נימה ויש לך את כל חלקי השעון. באתר קיימות תכניות של 20 שעונים שונים, כולם מתוכננים ומעוצבים ע"י בריאן ו...הוא עשה עבודה מצויינת בלשון המעטה. בהחלט כדאי לעקוב והעצות הנלוות לכל שעון שוות זהב.

2. ספר קריאה ישן מ 1905, הוא לא עוסק במישרין בשעוני עץ אבל מצאתי אותו מרתק וטרחתי לקרוא (512 עמודים)
The modern clock
תחת מילות החיפוש escapement mechanism מצאתי חומר מעניין:
3.  מנגנוני שעונים  , מאמר על מחגרים של האגודה ההורולוגית הבריטית (87 עמודים) , מתמטיקה של מחגרים

(29 עמודים PDF ),  מאמר מצוין על התפתחות המחגרים והשעונים קראתי ותרגמתי חלקים נכבדים -
The Origin and Evolution of thenchor Clock Escapement

4. כמובן ויקיפדיה אבל החומר לעיל ממש הרבה יותר מפורט. שימו לב בויקיפדיה האנגלית כל ערך מפורט הרבה יותר מהעברית וזאת כי העורכים של ערכי השעון והמחגרים ממש בתחום ורובם חברי האגודות ההורולוגיות השונות.

אז: שעון מטוטלת , Pendulum clock , מטוטלת מתמטית ,
מחגר עוגן Anchor escapement  וזה על קצה המזלג הרשת מלאה בחומר וצריך רק לקרוא. טוב, אם בענייני שעונים עסקינן  - שעת השינה מגיעה ומחר יום של פעילות בסדנה...לילה טוב. 

מתי זה יותר מדי?

אני חותך גלגל תזמון לשעון מעץ אשור (בוק או Beech באנגלית) מודד את דיוק ההיקף עליו ממוקמות השיניים ביחס למרכז יותר מילימטר, פחות מילימטר..חצי מילימטר, אני עובר לבדיקה עצמית בעזרת מחוגה מדויקת וקליבר, מנסה את הסיבוב על ציר ומשרטט חריגות...  אין ספק שמושג הדיוק הולך ומשתנה עבורי כמי שעובד בעץ ואני מגלה רמת ביצוע חדשה. גלגל תזמון הסובל מאי דיוק קל יתבטא בחריגות קשות לפעמים בעת פעולת השעון. ואני משייף... נייר 220, אחר כך נייר 400 ואז נייר 1000, (צריך להזמין נייר 2000 כנראה..) לאט לאט אני חוזר בזמן ותמונות מתרוצצות בראשי, אני תוהה איך הם עשו זאת בימים ההם? אבל אני נצמד למשימה של לדייק את היחסים בין ההיקף למרכז ציר גלגל התזמון. למזלי מדובר בשטח ליטוש קטן יחסית, אבל, השיניים של גלגל התזמון עדינות וקל מאוד לשבור אותן בתנועה גסה ולא רצונית אז..נזהרים ולאט לאט...   לאחר שאסיים את גלגל התזמון יבוא תורו של המחגר, קביעת המרחק המדויק בין ציר המחגר וציר גלגל התזמון היא כאב ראש לא קטן, עולה בדעתי לבנות ג'יג/טריק שיאפשר לי לדייק בעלות זמן נמוכה יותר. גם בחירת המחגר היא שאלה טובה ועל כך בפעם אחרת....

חיתוך גלגל תזמון במסור נימה

הרהורים על בניית שעוני עץ

אני מנגן את קנטטה 147 של יוהן סבסטיאן באך וחושב לעצמי: " איזו תנופת יצירה חווה הגאון המדהים הזה.." המחשבה על באך מוליכה אותי לתקופה שהוא חי בה - המאה ה 17, זו מאה של רעיונות גדולים ושל יוצרים גדולים: באך, דקארט, הויגנס, ניוטון ועוד רבים אחרים. מחשבות אילו מוליכות אותי למחשבה שאני עובד בשתי סדנאות: 1. המעבדה - שם אני מתכנן ניסויים, מעלה היפותיזות, יוצר שיטות ניסוי, טכניקות מדידה, אנליזות של נתונים ודן עם הסטודנטים ועם שותפי למחקר במסקנות. 2. סדנת העץ שלי - שם אני מתכנן ניסויים, ממציא טכניקות מדידה, חוקר שיטות ביצוע, יוצר עיצובים ודן עם תלמידי ושותפי לניסורים במסקנות. החיבור בין קנטטה 147 לנושא הלימוד הנוכחי בסדנה הוא שעון העץ. ביצירות של באך קיים איזון מתמטי בפוגה כצורה מוסיקלית - כך גם האיזון המתמטי הכרוך בפעולת המטוטלת במטרונום שאינו אלא שעון או בפעולתה בשעון המטוטלת כפי שהמציא אותו כריסטיאן הויגנס בן תקופתו של באך. החיפוש אחר הרמוניה שהתחיל את דרכו בפיתגורס (שגם ניסח את הסולם המוסיקלי וגם יצר את משפט פיתגורס) מגיע לשיא בעבודתם המתמטית של דקארט, הויגנס, הוק, ניוטון ואחרים. אצל באך אנו מוצאים את הקונטרפונקט בפוגה כדרך לביטוי הרמוניות.

המצאת שעון המטוטלת ע"י כריסטיאן הויגנס   (על הרעיון חשב עוד קודם לכן גליליאו גליליי אבל הויגנס גם תִּכְנֵן וגם בנה...) פתחה עולם חדש עבור אנשי המאה ה 17. עד הויגנס השעונים המקובלים היו שעוני מים או שעוני שמש שהיו לא מדויקים בעליל. חקירת החוקיות של המטוטלת המתמטית מוליכה את הויגנס להמצאת שעון המטוטלת (הוא גם רשם פטנט על אמצאת שעון הכיס).

החלקים החשובים ביותר בשעון המטוטלת הם:
1. המטוטלת.
2. המחגר.
3. גלגל התיזמון.
4. המשקולת.


(האיור באדיבות ויקיפדיה/ויקימילון)

למעשה שעון מטוטלת יכול לפעול רק עם חלקים אילו ולמדוד את הזמן מעצם העובדה שהמטוטלת היא קוצב זמן מדויק יחסית.
סדר התנועות:
1. המשקולת מושכת את החוט או הכבל המלופף על תוף עגול המורכב על ציר משותף לגלגל התזמון. כלומר אנרגיית התנועה נתרמת ע"י כוח המשיכה וכל עוד המשקולת באוויר התוף ישאף להסתובב עד כלות החוט או עד הגעת המשקולת לקרקע.

2. גלגל התזמון מונע ע"י תוף המשקולת שכן יש להם ציר משותף אבל תנועתו מוגבלת ע"י המחגר. לגלגל התזמון שיניים עם מרווחים גדולים בינהם והן מהוות סדרת מנופים הדוחפים את הציפורן החוגרת.
3. המחגר מונע ע"י גלגל התזמון מבצע תנועת נדנדה כך שבעוד שציפורן אחת שלו נדחפת לפנים הציפורן הנגדית נמצאת מעל שיני גלגל התזמון ובתנועה הבאה היא יורדת וחוסמת את גלגל התזמון. באופן זה מהווה המחגר גורם מעכב על גלגל התזמון.
4. המטוטלת מחוברת למחגר בציר משותף ובכל נדנוד של המחגר היא מתנודדת מצד לצד יחד עם המחגר. בדרך כלל מטוטלת חופשית מתנדנדת עד שהיא מפסיקה כשהתנודות הולכות ופוחתות, אבל במנגנון שלנו גלגל התיזמון ממשיך לדחוף את המחגר והמטוטלת ממשיכה בקצב קבוע להתנדנד וקיבלנו מנגנון אוסילציה בסיסי.

מהירותו של גלגל התיזמון צריכה להיות 1 סל"ד ומתקיים יחס בין אורך המטוטלת למסת המשקולת - מטוטלת ארוכה תנוע בקצב איטי אבל תדרוש משקולת כבדה יותר ממטוטלת קצרה. 
אז אם זה כל כך פשוט מדוע אנו רואים כל כך הרבה גלגלי שיניים בשעון המטוטלת? התשובה לכך נעוצה בעובדה שגלגל התזמון ימדוד רק שניות ומהירותו כאמור היא 1 סל"ד. בנוסף לכך קצב ירידת המשקולת בתנאים אילו יהיה מהיר מאוד היות והיא תתזומן ע"י גלגל התזמון, כדי לקבל מדידת של שעות ודקות יש להמיר את מהירותו של גלגל התזמון לגלגלי שיניים שיבטאו את חלוקת המהירות כיחס של מהירותו לכן מועבר כוחו של גלגל התזמון לגלגל שיניים קטן המעביר את כוחות לגלגל שיניים שמספר שיניו 60 והוא שוב מעביר את כוחו לגלגל שיניים קטן אשר מעביר את כוחו לגלגל שיניים נוסף שמספר שיניו 60 ועכשיו קיבלנו חלוקה של מהירות גלגל התזמון (שהוא הגלגל המהיר ביותר בשעון) עד לגלגל שיניים שעושה הקפה בשעה. תוף המטוטלת בשעון מלא בגרסתו המצומצמת מחובר לגלגל האיטי ביותר שכאמור עושה הקפה בשעה. התוף המופעל ע"י המשקולת ומניע למעשה את כל השעון מסתובב בקצב של הקפה בשעה והמשקולת יורדת לאט יחסית (ניתן למדוד את הקצב הירידה בס"מ ולהשוות למדידת הזמן). היות והמשקולת מניעה למעשה את הגלגל האיטי ביותר היא פועל מול התנגדות כל גלגלי השיניים שבשעון (13 במקרה שלי) שחלקם קטנים ומפעילים המון התנגדות - דבר המחייב דיוק רב בחיתוך השיניים ובמיקום הצירים ואיזונם אחרת כל התנגדות קטנה תעצור את השעון. על כך והדרך לעשות זאת בפעם אחרת...

לפעמים כלום לא מצליח...

לפעמים הכל מתקלקל וכלום לא מצליח. השולחן שבנינו מעץ אורן התעקם באופן מעורר רחמים, מין עיקום שנובע משאננות יתר של שני המבצעים (אני ורון), פרוצדורת הדבקה שגויה, חוסר ריכוז ולבטח יש עוד סיבות. אזי, השולחן פורק ונוסר לגורמיו ככל שניתן, והכל מהתחלה. היום תכננתי לבנות את השולחן ודלת רשת למבואת הבית  וגם להיפרד מרון שנוסע ליפן ביום רביעי, אבל, האדם מתכנן והנסיבות משתנות - פרי המקרה, הגורל, או כל מעשה שטן שתבחרו, פלג בני הקט מצמיח שיניים, יש לו חום ואני נשאר בבית אתו ולא תפתח הסדנה היום. טל בני האמצעי הולך לבדיקת עיניים וכל זה לכבוד פורים, ככה זה, יש ימים כאלה. אז עושים דברים על המחשב, צוברים סבלנות, מחכים שכולם יבריאו, מחכים לקיץ....