Macchina Idraulica con Vite d’ Archimede
Codice Atlantico, f. 6
Hydraulic Machine with Archimedes Screw

Questa splendida tavola mostra una macchina che rappresenta allo stesso tempo due delle grandi passioni di Leonardo: la meccanica e la dinamica dell’acqua, disciplina che oggi chiamiamo fluidodinamica.

Leonardo nelle sue ricerche prende spunto da teorie già esposte da altri studiosi prima di lui (come la vite di Archimede), le studia, ne verifica la validità per poi proporre nuove soluzioni.

Il modello realizzato si ispira al disegno del Codice Atlantico, f. 6, che illustra vari sistemi per sollevare l’acqua e rifornire un serbatoio a torre.

Una ruota idraulica mette in rotazione una lunga tubazione avvolta a spirale attorno ad un asse inclinato tale da superare il dislivello.

This splendid panel shows a machine that represents at the same time two of the great passions of Leonardo: the mechanics and dynamics of water, a discipline that today we call fluid dynamics. In his research Leonardo takes inspiration from the theories already exposed by other scholars before him (such as the screw of Archimede), studies them, verifies their validity and then proposes new solutions. The model developed is inspired by the drawing of the Codex Atlanticus, f. 6, which illustrates various systems for lifting water and Replenish a tower tank. A hydraulic wheel rotates a long pipe wound in a spiral around an inclined axis such that overcoming the difference in level

Battipalo con Gancio Automatico
Codice Atlantico, 785 b – Codice Atlantico, 1018 v (particolare)
Pile Driver with Automatic Hook

I disegni rappresentano una macchina per conficcare tronchi di legno in profondità nel terreno.

Il battipalo, utilizzato per palificare e consolidare conche o argini, era molto diffuso ai tempi di Leonardo, che lo descrive in fogli dedicati a progetti per deviare il corso dell’Arno.

Esso è composto da un argano che solleva un peso agganciandolo con un sistema a presa formato da due ganci mobili; questi automatizzano le due principali fasi di lavoro evitando pericolose manovre manuali:

  • lo sganciamento alla massima altezza della mazza battente che va a cadere sulla sommità del palo;
  • l’agganciamento automatico del maglio dopo la percussione.

Tirando la fune l’operazione poteva essere ripetuta più volte sino a conficcare il palo alla profondità voluta.

The drawings represent a machine for sticking wooden logs deep into the ground.

The pile-driver, used to palify and consolidate basins or embankments, was very common in the time of Leonardo, who used it for escribes in sheets dedicated to projects to divert the course of the river Arno.

It is composed of a winch that raises a weight by hooking it with a gripping system formed by two hooks furnishings; these automate the two main work phases avoiding dangerous manual maneuvers:

  • uncoupling at the maximum height of the hammer that falls on the top of the pole;
  • automatic coupling of the hammer after the percussion.

By pulling the rope, the operation could be repeated several times until the pole is pushed to the desired depth.

Ponte Girevole Codice Atlantico, f. 885 r
Codice di adrid, I c 26r
Swivel Bridge

Nel 1482 Leonardo da Vinci, lasciata Firenze, si presenta da Ludovico il Moro con una lettera, ormai famosissima, in cui elenca le sue competenze tra le quali, prima fra tutte: “Ho modi di ponti leggerissimi e forti a portare facilissimamente e con quelli seguire, e alcune volte fuggire li nemici, e altri securi e inoffensibili da foco di battaglie, facili e comodi da levare e ponere”.

Il foglio 885 r, tratto dal Codice Atlantico, contiene tre studi per altrettante varianti di ponti: un ponte su pali e strillato, un ponte girevole e un ponte galleggiante su barche.

L’ingegneria idraulica rappresenta forse il campo nel quale Leonardo, da sempre affascinato dalle problematiche inerenti all’acqua, si è espresso in maniera più continua e realistica.

Le caratteristiche principali di questo ponte sono rappresentate da:

  • una struttura resistente reticolare;
  • un perno centrale su cui ruota una struttura con cassone di bilanciamento;
  • una piattaforma rotante su cuscinetti reggispinta.

Sheet 885 r,  taken from the Codex Atlanticus, contains three studies for as many bridge variants: a bridge over poles and strungs, a revolving bridge and a floating bridge on boats. Hydraulic engineering is perhaps the field in which Leonardo, always fascinated by problems emissions from water, has been expressed in a more continuous and realistic manner.

The main characteristics of this bridge are represented by:

  • a resistant reticular structure;
  • a central pivot on which rotates a structure with a balancing box;
  • a platform rotating on thrust bearings.
Carro Armato
British Museum 1030, circa 1485
Tank

“Farò carri coperti sicuri e inofensibili; e quando entrando intra li inimici cole sue artiglierie, non è si grande moltitudine di gente d’arme che non rompessimo e dietro a questi potranno seguire fanterie assai illese senza alcun impedimento”.

Leonardo si propone alle Corti anche in qualità di ingegnere civile e militare e come referenza del proprio ingegno presenta diversi disegni tra cui il presente, elaborato con accuratezza.

In questo caso egli riprende un argomento classico, rivedendolo in forma innovativa: prevede un carro a forma di testuggine armato di cannoni lungo il suo perimetro; all’interno, un gruppo di soldati fornisce l’energia necessaria allo spostamento del mezzo; un sistema di manovelle e ingranaggi determina il movimento contemporaneo delle ruote.

Non sempre tuttavia l’ideazione teorica trovava riscontro nella realizzazione pratica; in questo caso, per esempio, i pesi in gioco e la mobilità difficoltosa su un terreno di battaglia accidentato costituivano spesso più un pericolo per chi lo usava che per i nemici.

Da varie annotazioni emerge fra l’altro la contrarietà di Leonardo a ricorrere alle guerre; ciò rappresenta forse un motivo della non casuale consuetudine di introdurre inesattezze tecniche in quasi tutte le macchine da guerra da lui progettate. Anche in questo, come in altri casi, infatti, il disegno presenta “un errore tecnico” che rende il carro inamovibile.

“I will build safe and harmless covered wagons; and when entering the enemy with his artillery, it is not a great multitude of men of arms that we will not break and behind wagons, very illmannered infantry will be able to follow without any impediment “.

Leonardo also proposed himself to the Courts as a civil and military engineer and as a reference of his own ingenuity presents various drawings, including the present one, which has been carefully drawn up.

In this case he takes up a classic subject, revisiting it in an innovative way: he foresees a tortoise-shaped cart armed with cannons along its perimeter; inside, a group of soldiers supplies the energy needed to move the vehicle; a system of cranks and gears determines the simultaneous movement of the wheels.

However, the theoretical ideation was not always reflected in the practical realization; in this case, for example, the weights involved and the difficult mobility on a rough battlefield often constituted a danger for those who used it rather than for enemies.

From various annotations, Leonardo’s opposition to resorting to wars emerges; this is perhaps a reason for the non-casual custom of introducing technical inaccuracies in almost all the war machines he designed. Also in this, as in other cases, in fact, the design presents “a technical error” that makes the wagon immovable.

Camma con Vite Senza Fine Codice Madrid, Ic 27r
Worm Gear Cam

Il meccanismo trasforma il movimento rotatorio in movimento alternato attraverso una camma con un profilo speciale a forma di V. Il campo di utilizzo potrebbe essere l’orologeria.

La manovella aziona, mediante una vite senza fine, la ruota dentata sulla quale sono disposti dei pioli che, scivolando lungo il profilo della camma, spostano un’asta scorrevole avanti e indietro.

The mechanism transforms the rotary movement into an alternating movement through a cam with a special profile V-shaped. The field of use could be watchmaking.

The crank operates the toothed wheel by means of an endless screw, on which pegs are placed slide along the cam profile to move a sliding rod back and forth.

Macchina dei Moti Inversi
Codice Madrid, c 17 r (particolare)
Inverse Motions Machine

”Voltando il manico a per un medesimo verso, la ruota principale si volta quando per un verso e quando per l’altro”.

La ruota dentata, la ruota a pioli e il rocchetto sono elementi fondamentali nella tecnologia meccanica del Rinascimento: Leonardo li studia in maniera approfondita, analizzando i diversi tipi di movimento e proponendo macchine speciali.

Il modello esposto ne rappresenta un esempio: grazie ad un movimento continuo della manovella si può avere la rotazione contemporanea ma invertita dei due alberi laterali.

Lo scopo di tale macchina non è stato chiarito dall’Autore. Si tratta comunque di un meccanismo che può essere utilizzato in diversi settori come, ad esempio, in quello tessile.

“Turning the handle a for the same direction, the main wheel turns when in one direction and when for the other”.

The toothed wheel, pinwheel and spool are key elements in the mechanical technology of the Renaissance: Leonardo studied them in depth, analyzing the different types of movement and proposing special machines.

The model shown is an example: thanks to a continuous movement of the crank you can have the simultaneous but inverted rotation of the two side shafts.

The purpose of this machine has not been clarified by the Author. However, this is a mechanism

La Città Ideale

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