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Equal-Arm Balance on a Knife Edge, with a Set of Brass Weights
The oldest weighing machine is a beam with equal arms balanced on a pivot, a pan hanging from each end: put the load in one pan and known weights in the other until the beam lies level. Balances go back to the Fourth Dynasty of Egypt. A hardened knife edge makes it sensitive and a long pointer shows the smallest tilt; the weights are cast in brass and adjusted against each other.
The picture: our diagram of the balance, its knife edge, pointer, pans and weights.
中級者
Two to three days
手順
1
1
Beam and knife edge
Beam and knife edge
File a straight beam from flat tool steel with a hole exactly in the middle and one near each end, the two end holes equally far from the centre. Forge and file a short steel knife edge, harden and temper it, and fit it through the centre hole, edge down. File a long pointer onto the beam.
このステップの材料:
工具鋼平角棒1 個必要な工具:
金工ヤスリ
ハンドドリル
デジタルノギス 6インチ
鍛冶炉
焼き入れ桶
保護めがね2
2
Stand and bearing
Stand and bearing
Make an upright stand of hardwood with a hardened steel V-block on top, shallower than the knife edge, so the beam rocks freely. Mark a zero line behind the pointer.
このステップの材料:
堅木の細板2 個
軟鋼丸棒0.3 m必要な工具:
金工ヤスリ鍛冶炉焼き入れ桶3
3
Pans
Pans
Cut two equal brass discs, dish them slightly, drill three holes in each rim and hang each from an end hole on three equal cords.
このステップの材料:
真鍮板1 個
ろう引き麻糸3 m必要な工具:
金切りばさみハンドドリル金工ヤスリ4
4
Trim to level
Trim to level
With both pans empty, file the heavier side until the pointer rests on zero. Swap the pans and check again: if the pointer moves, the arms are unequal and the end holes need moving.
必要な工具:
金工ヤスリ5
5
Cast the weights
Cast the weights
Melt brass and cast a row of plain cylinders a little heavy in green sand.
このステップの材料:
真鍮インゴット2 kg
木炭1 as required
鋳物砂5 kg必要な工具:
鍛冶炉
耐火粘土のるつぼ
るつぼばさみ
鋳型枠（上型と下型）
溶接用手袋6
6
Adjust the weights
Adjust the weights
Balance the largest weight against a litre of water measured in the cylinder (one kilogram, our reference), filing it down until the beam is level. Make the smaller ones by balancing pairs against a larger one and against each other, filing each to level.
このステップの材料:
水1 リットル必要な工具:
メスシリンダー金工ヤスリ7
7
A binary set of weights
A binary set of weights
Jupyter ノートブックを読み込み中…
8
8
Limits
Limits
The balance's form and use are as Wikipedia describes; the sizes and the water reference are ours. Water's density changes a little with temperature, so the reference is good to a few parts in a thousand.
材料
9- 1 個プレースホルダー
- 2 個プレースホルダー
- 0.3 mプレースホルダー
- 1 個プレースホルダー
- 3 mプレースホルダー
- 2 kgプレースホルダー
- 1 as requiredプレースホルダー
- 5 kgプレースホルダー
- 1 リットルプレースホルダー
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