Macchine per uso civile

Il foglio contiene vari disegni sul modo di usare un  alambicco. La figura qui rappresentata evidenzia e descrive un fornello con alambicco. Così scriveva Leonardo " Questo fornello ha a avere continuamente un'acqua la quale continuamente si muta, acciò che il cappello del lambicco stia sempre freddo, il quale sta sotto detta acqua... "

Apparecchio per la misura della resistenza dei fili

L'apparecchio pensato da Leonardo per fare " .... sperienza della forza che può fare un filo di ferro in varie lunghezze ... " è costituito da una tramoggia contenente della sabbia che può venire versata, attraverso una piccola apertura, all'interno di un cestello appeso ad un filo. La sabbia continua ad entrare fino a provocare la rottura del filo stesso. Nel momento in cui avviene la rottura, un dispositivo interrompe il flusso della sabbia; quella raccolta nel cestello diviene così misura della resistenza del filo. Il dispositivo era pensato per ripetere la prova con differenti metalli o altri materiali usati per sostenere pesi quali legno, pietre, corde o altri ancora.

Dalla lettura della nota posta a fianco del disegno, eseguita con grafia molto curata e non priva di tratti ornamentali, e' possibile seguire l'evolversi dell'esperienza finalizzata a determinare la resistenza di un filo metallico e di "ogni cosa atta a sostenere".  Leonardo sostiene, riportando diversi esempi, che la lunghezza del filo influisce sulla sua resistenza.

Il modello del Museo

Attrezzo per condotti conici

Lo strumento serviva a determinare la velocità del vento (o dell'acqua). Era costituito da due condotti conici con un rapporto di superficie di base di 1 a 5. Entrambi erano posti davanti ad una girante a pale ruotante su un asse su cui si avvolgeva la corda con un peso indicatore della forza del vento. Il doppio condotto serviva da controllo sulla bontà della misura; infatti il rapporto fra le due misure doveva essere di 1 a 5, uguale al rapporto delle superfici di base.

Nel foglio, databile intorno al 1490, è raffigurato nella parte alta un anemometro a pressione simile a quello già disegnato nel Codice Atlantico, in basso è riprodotto un anemometro differenziale ( attrezzo per condotti conici), che è uno strumento destinato a stabilire se la pressione di una stessa corrente aerea passante per due tubi conici di differente diametro sia proporzionale alle aperture dei coni stessi.

Carro automotore Leonardo fu particolarmente attratto dai problemi riguardanti 131i83b la locomozione, come testimoniano i numerosi schizzi e disegni di carri e veicoli, sparsi nei codici. Il modello rappresenta un esempio di carro automotore in cui venivano applicati meccanismi (in particolare balestre e ruote dentate) già conosciuti ed usati da Leonardo. Il carro doveva essere azionato da un sistema di caricamento manuale delle balestre che dovevano, attraverso complicati ingranaggi, trasmettere alle ruote motrici la forza immagazzinata. La trasmissione, che era indipendente su ogni ruota era assicurata da un congegno a ruotismi che ne permetteva la differenza di velocità. Una terza ruota doveva essere collegata da una specie di timone che serviva a direzione di carro.

Sul foglio e' presente lo studio per un carro semovente o "automotore". Sono disegnate sostanzialmente due viste con la chiara intenzione di presentare l'apparato motore e gli strumenti per caricare le molle necessarie a trasmettere la forza alle ruote. Il resto del carro è sommariamente abbozzato, al punto che Leonardo rimanda ad un altro disegno presente nel foglio 114 del Codice Atlantico con la posizione del guidatore a bordo del carro stesso. Tale disegno e con esso l'idea del carro e' databile intorno al 1478. Infatti alcuni particolari della stessa macchina si riconoscono in un altro e noto disegno conservato a Firenze presso gli Uffizi nel quale Leonardo scrive di aver iniziato il progetto del carro proprio nel dicembre di quell'anno.

Carrucole Leonardo da Vinci non ha certo inventato le carrucole, note fin dall'antichità; ciò che pero' e' interessante e' l'occhio con cui Leonardo studia le carrucole: e' l'occhio dello scienziato, che cerca di cogliere i segreti della trasformazione del moto e della trasmissione della forza. In diversi disegni infatti Leonardo ha lasciato testimonianza del suo interesse per lo studio delle carrucole e di altri sistemi di sollevamento di pesi, sistemi allora molto diffusi sia nei cantieri edili sia all'interno delle fonderie. In particolare nelle pagine del Codice Atlantico, nel manoscritto C e nei codici di Madrid e' possibile ritrovare dei disegni che rimandano, uno con l'altro, a tutta una serie di osservazioni che Leonardo ha dedicato allo studio del comportamento delle carrucole, semplici e complesse, e alle taglie, che sono paranchi utilizzati per il sollevamento di grossi pesi.

Di particolare interesse sembra l'attenzione che Leonardo dedica al comportamento delle funi utilizzate nel funzionamento di tali dispositivi: ciò al fine di individuare le forze in gioco in funzione delle diverse posizioni che le funi potevano avere rispetto ai singoli bozzelli e tra la fune e le singole cavità dove esse erano alloggiate. Lo studio delle condizioni di equilibrio tra peso da sollevare e forza tirante era probabilmente finalizzato anche alla comprensione delle forze di attrito che intervengono in siffatti meccanismi.

All'interno del laboratorio "Le fantastiche macchine di Leonardo da Vinci" è stato ricostruito un modello interattivo delle carrucole, azionabile direttamente dal pubblico..

Coclea

In diverse pagine ricorrono disegni di coclea ( codice Foster pag.52v., 53r., 54v., Codice Atlantico 1069r., ecc ) quasi sempre predisposti per sollevamento d'acqua o di cereali ad altezze teoricamente grandi senza dover vincere l'intera prevalenza corrispondente e pertanto con impiego di potenze modeste. Tale strumento conosciuto fin dall'antichità ( si chiama infatti anche vite d'Archimede ) si trova anche in altri disegni di Francesco di Giorgio o del Taccola. Leonardo sembra intuire nella coclea una macchina in grado non solo di sollevare acqua ma di produrre essa stessa movimento, simile ad una motrice idraulica. Tale riflessione gli deriva dalla constatazione che una coclea piena  di acqua, appena messa in piedi  e raggiunto  un certo angolo di inclinazione si mette in rotazione nel momento stesso in cui l'acqua incomincia a defluire dalla parte inferiore.

In alcuni passaggi Leonardo fa chiaramente vedere di conoscere il funzionamento della coclea mettendo in evidenza, ad esempio, l'importanza dell'inclinazione dell'asse di rotazione rispetto al numero di spire avvolte intorno a detto asse.

All'interno del laboratorio "Le fantastiche macchine di Leonardo da Vinci" è stato ricostruito un modello interattivo della coclea, azionabile direttamente dal pubblico..

Distillatore a refrigerazione continua Questo alambicco era caratterizzato da una superficie di condensazione assai ampia con separazione della zona del fuoco da quella dell'acqua di raffreddamento mediante una zona centrale esposta all'aria. Si riduceva così al minimo il salto di temperatura che poteva danneggiare i recipienti di vetro e ceramica

Il foglio contiene il disegno di un alambicco con la relativa didascalia : " Modo di fare una stillazione (distillazione) chiara. Fa che l'acqua corra circundando tutto il limbicco".

Doppia gru girevole

Vista da Leonardo in molti cantieri, nelle vicinanze di cave di pietra o allo scavo di canali, questa doppia gru, oltre a lavorare in altezza, poteva ruotare permettendo rapidi travasi di materiali. Nel disegno le due gru hanno soprattutto la funzione di controbilanciarsi; mentre una gru veniva caricata con un masso appena tagliato, l'altra scaricava il blocco precedente. A questo punto la piattaforma girava per invertire la posizione dei due bracci. La doppia gru poteva inoltre essere trainata per brevi tratti su rulli, mediante argano orizzontale a vite e madrevite.

Il foglio contiene tre disegni eseguiti a penna e inchiostro seppia: una doppia gru entro un fossato con casse, una slitta con carico (qui non visibile), una pianta di rivellino (qui non visibile). Il disegno della doppia gru, databile tra il 1487 ed il 1490 porta la dicitura: "Da votare fossi" (probabilmente quelli del Castello di Milano). Un'altra mano ha ripetuto "da votare fosi".

Escavatrice

L'azionamento della zappa in questa macchina escavatrice avviene per effetto del rilascio istantaneo verso il basso del peso del recipiente equilibratore. La grande semiruota serve a facilitare l'operazione manuale di ricarico del peso alla massima altezza di lavoro. L'operazione si ripete più volte finché la zappa non arriva alla profondità del fossato. L'escavatrice viene successivamente trainata in avanti e l'operazione può cosi' continuare.

Foglio capovolto contenente un disegno di macchina escavatrice. In basso probabile schizzo cartografico e la scritta " Popolonia".

Forno a fiamma guidata

Forno per la fusione di metalli, anche di natura diversa, non esposti alla fiamma diretta. La bocca d'entrata dell'aria, destinata a dare "movimento" al fuoco, si apre nella base del forno.

Il foglio contiene vari disegni tra cui un gruppo relativo a forni e fornelli, uno dei quali è presentato anche in pianta. Il disegno è databile intorno al 1480. Leonardo riporta varie indicazioni "fondamento del fornello-Zafo-Bagno- Isfiatatoio- Fuoco" - "fornello" -" Quanto più il moto naturale del foco o del peso fia lungo, più vale la sua percussione" - "Bocca dond' entra l'aria. Dall'a al b ha a esser voto accio' che l'aria sia quella che dia movimento al fuoco".

Fuso ad aletta Nel campo della tessitura, e' una delle macchine più innovative proposte da Leonardo. Grazie al fuso ad aletta, con il quale nel medesimo tratto di filo si eseguono in un primo tempo le operazioni di stiro, torsione ed immediatamente dopo l'operazione di incannatura, Leonardo ha posto le basi del filatoio continuo. In questa macchina, le operazioni di stiro, torsione ed incannatura avvengono nel medesimo tempo in tre tratti di filo consecutivo, e si ripetono con il costante avanzare del filo.

Sul foglio sono presenti vari disegni riferiti al filatoio a manovella ed a molti suoi particolari. E' stato eseguito con matita, sanguigna, penna e colore probabilmente tra il 1497 ed il 1500. Sul margine sinistro annotazioni sul colore della pelle degli uomini e sugli elementi. A destra il filatoio con: "200 - queste cavicchie si mettano quando la corda s'allentassi - 160 - gSa. La rota ovvero..." segue il particolare del fuso contrassegnato dalle lettere n a o r m; poi rocchetto con cinghia e fuso. Margine a sinistra, didascalia non riferibile all'argomento del filatoio: "Li omini nati in paesi caldi amano la notte...".

Garzatrice Leonardo, cercando di migliorare le macchine tessili, per non essere vincolato a una lunghezza prestabilita della stoffa di lana da cardare, ideo' questa complessa macchina costituita da un robusto cavalletto di legno a forma triangolare che sostiene due rulli, uno superiore l'altro inferiore. La pezza, le cui estremità sono collegate a detti rulli, si svolge dal rullo superiore ed e' avvolta per richiamo da quello inferiore. Durante tale movimento viene lavorata (garzata) da cardi applicati a una pesante barra posizionata al di sopra del rullo superiore.

Il foglio contiene il disegno di una garzatrice con panno avvolto su due cilindri. Tale disegno e' stato eseguito probabilmente tra il 1495 ed il 1496. Altri soggetti sono disegnati sul foglio capovolto. Sotto la grande macchina a cilindri la didascalia recita: "Il panno vol essere in croce garzato". Foglio capovolto, a destra macchina con due cilindri e didascalia "Fa che'l polo sia tutto subbio, acciò non si volga cosi' di leggeri". In basso, molla sottostante una macchina a cilindri. "Questa molla vol essere gagliarda e poco piegarsi...", a sinistra in alto, operazioni aritmetiche.

Garzatrice continua

Interessante macchina proposta da Leonardo per produrre lunghe pezze di lana già cardate. La lana, imbevuta in un bagno alcalino, diventa un tessuto compatto e rigido alla cui superficie aderiscono, aggrovigliati, i filamenti che da essa sporgono. La garzatura consiste proprio nel districare questo aggrovigliamento, sollevando i filamenti e distendendoli cosi' da formare quella fibra caratteristica della lana che in seguito a questa lavorazione aumenta la sua capacità di trattenere il calore.

Il foglio, databile tra il 1497 e il 1500, contiene il disegno di una garzatrice per fabbricare tessuti felpati. In basso a sinistra pianta della macchina a sanguigna. Didascalie.

Sul disegno della garzatrice sono presenti le lettere O-e-d-c-b-a-NAR-B . A sinistra la didascalia: "Ciascuno subbio che sostiene sopra sé il panno tirato, debbe essere separato, cioè abcde; e questo si fa per potere tirare i panni di varie lunghezze in varie distanzie. E muta la rota del primo moto da quel subbio che sarà d'un solo pezzo, cioè R O". Sotto il disegno."A sia il loco sotto il quale stia il garzo, ovver cardo...". In basso a destra piccolo disegno di cardi.

Grande gru con cassetta a vuotatura automatica

Macchina per lo scavo di un canale con scarico automatico della terra da una cassa dal fondo apribile. La forza per sollevare tale cassa è fornita da un bue e da due uomini. Leonardo lascia precise e specifiche indicazioni di tutte le operazioni che riguardano lo scavo del canale, il caricamento della gru e il suo funzionamento.

Il foglio, databile intorno al 1480, presenta una grande macchina per lo scavo di un canale con la sezione del medesimo e le relative misure. Nella parte inferiore del foglio sono disegnati particolari congegni per l'apertura e lo scarico automatico della terra da una cassa con il fondo apribile.

La macchina escavatrice, contrassegnata dalle lettere h a K S-n-g, è inserita nella sezione del canale, con la didascalia: "e-braccia 3-f-d braccia 6 cb-braccia 1/2 braccia 6, braccia 2 braccia 2 braccia 2 -od6cb2a2m. L'albero ag fia alto braccia, cioè' 4 da an e 4 da ng. L'antenna Sb fia braccia 15, cioé braccia 2 da S K, braccia1/2 da Ka, braccia 12 e 1/2 da ah".

Gru girevole Il modello rappresenta uno dei tanti sistemi di sollevamento osservati da Leonardo a Firenze, nei vari cantieri di lavoro. E' una gru, la cui base può girare su se stessa attraverso un sistema (probabilmente) a cuscinetti; è fornita di un argano di sollevamento munito di arresto a dente e di un cassone che funge da contrappeso.

Non esiste alcuna annotazione. Il disegno e' databile intorno al 1480.

All'interno del laboratorio "Le fantastiche macchine di Leonardo da Vinci" è stato ricostruito un modello interattivo della gru girevole, azionabile direttamente dal pubblico..

Igrometro a quadrante

Lo strumento serve a misurare quanta acqua è presente nell'aria. Di forma più compatta e di lettura più rapida e lineare dell' igrometro a bilancia, sfrutta lo stesso principio del cambiamento di peso fra una sostanza igroscopica e la cera, per effetto della variazione dell'acqua presente nell'aria.

Il foglio contiene vari disegni di strumenti sul volo e di congegni di altra natura. L' igrometro a quadrante è databile tra il 1483 ed il 1486 e rappresenta una versione evoluta di altri igrometri precedentemente disegnati da Leonardo. La didascalia sottostante recita: "A misurare quanta via si vada per ora col corso d'un vento."

Igrometro a bilancia

Questo strumento serve a misurare quanta acqua e' presente nell'aria (nel momento in cui si effettua la prova). Era già conosciuto ai tempi di Leonardo; in pratica è una bilancia che in un piatto contiene una sostanza igroscopica (spugna, bambagia...) e nell'altro della cera( che invece non assorbe acqua) .In condizioni di secco, la bilancia segna zero, mentre incomincerà ad inclinarsi dal lato del materiale igroscopico man mano che aumenta l'acqua nell'aria(e di conseguenza il peso del materiale igroscopico)

Il foglio contiene vari disegni di diverso soggetto. L' igrometro a quadrante può essere fatto risalire al periodo fra il 1480 ed il 1486 e rappresenta uno degli strumenti per poter seguire i cambiamenti metereologici. A sinistra sopra l'igrometro Leonardo infatti scrive." Modo a vedere quando si guasta il tempo" e sotto " Cera-Bambagia".

Macchina per binare la seta

Ai tempi di Leonardo l'arte della lavorazione della seta era molto progredita. Leonardo cerco' di apportare dei miglioramenti alle macchine già esistenti, come nel caso di questo binatoio. Oltre ad accelerare la lavorazione, la macchina prevedeva un dispositivo che la faceva arrestare immediatamente nel caso di rottura di uno dei due fili.

Sul foglio, vari disegni databili tra il 1495 ed il 1496:qui é rappresentata prevalentemente la binatura e torcitura dei fili di seta. La stessa macchina è presentata, a destra, in posizione normale di lavoro e, a sinistra in posizione di arresto, "quando il filo spezzato più non regge il cerchio col peso m (o n)". Il terzo disegno mostra una variante di quello precedente. Nella parte bassa del foglio una carrucola uno schema di bilancia e una operazione aritmetica. Varie didascalie; a sinistra: "Bisogna che subito si fermi il rocchetto che raccoglie il filo abbinato"; sotto il disegno :"Modo de abbinare fili di seta insieme, e poi al filatoio si torce..."; a destra: "Qui si fa il fuso indiretto e subito ferma il suo voltare..."

Macchina per fabbricare le corde

Il modello rappresenta una complessa ed imponente macchina per la fabbricazione di corde. La macchina è composta da 15 rocchettini a staffa disposti a semicerchio attorno ad un tamburo, collocato col suo asse parallelo ai trefoli (fili elementari da intrecciare) e fatto ruotare da una manovella per equilibrare la tensione esercitata. I rocchetti vengono fatti ruotare da corde disposte alternativamente a destra e sinistra del tamburo. Il perno di ogni rocchettino è portato da staffa metallica che attraversa il basamento. La posizione e con essa la tensione della corda, è regolabile da un cuneo posto alla periferia. Il foglio, databile intorno al 1515, contiene un unico disegno. Nessuna didascalia.

Macchina per filettare le viti Le due viti laterali impongono al carrello che porta l'utensile da taglio un movimento orizzontale più o meno rapido a seconda del rapporto di moltiplicazione . L'albero centrale viene quindi filettato dall'utensile secondo un passo che può essere uguale, minore o maggiore di quello delle viti laterali di guida. Sotto la macchina sono pure esposte le ruote con i diversi passi per la filettatura scelta.

Il disegno e' nella parte bassa dell'intero foglio, mentre in alto sono disegnati alberi di quercia, una campana, un vaso zampillante e due aste composite. Leonardo descrive il funzionamento della machina per fare le viti indicando con delle lettere ( g SMF- K- het- abcd) sotto il disegno le varie parti e le operazioni di lavoro che vanno effettuate. Sf,ab,cd=ruote; het=staffe; K=pialla; g= fermo;M=passo della nuova vite.

Macchina per innalzare colonne Lavorando su sistemi già disegnati da Francesco di Giorgio Martini ed altri ingegneri, Leonardo perfezionò questa specie di argano mobile per il trasporto e per l'innalzamento delle colonne e degli obelischi. Il sistema era basato sullo scorrimento orizzontale di un carrello dove veniva appoggiata la base della colonna. Una ruota, azionata da una manovella, metteva in movimento sia il carrello sia la grande vite senza fine che, posta nella parte centrale, spingeva in alto l'altra estremità della colonna facendola cosi' sollevare.

Il foglio, databile intorno al 1495, ha come tema centrale sistemi per alzare le colonne.

Macchina per intagliare le lime

E' una delle prime macchine da lavoro disegnate da Leonardo ancora prima di arrivare a Milano. La lima viene incisa dai colpi di un martello tagliente, il cui movimento è coordinato a quello del sostegno della lima stessa attraverso un ingranaggio e una vite azionati dalla caduta graduale di un peso. Una ruota esterna serviva per ricaricare il tamburo dove si avvolgeva la corda che sosteneva il peso.

Il foglio è ritagliato secondo i contorni del disegno, che risulta cosi' mutilato in più punti. Il disegno, databile intorno al 1480 ( primo periodo fiorentino) rappresenta una macchina per intagliare automaticamente le lime ed è accompagnato da una breve didascalia in scrittura non rovesciata : " Modo che le lime s'intaglino per lor medesimo".

Macchine per la lavorazione degli specchi

Il foglio 1103 v. del Codice Atlantico, disegnato da Leonardo nel 1513, durante l'ultima permanenza a Roma, e' interamente dedicato a macchine per la lavorazione degli specchi: sei figure di macchine per la lavorazione di specchi piani e concavi. Dalla lettura dei vari codici difficilmente è possibile associare l'uso degli specchi con i problemi di ottica che Leonardo si pone, e che in gran parte sembrano finalizzati a risolvere le non poche questioni che si riscontravano nella rappresentazione pittorica attraverso la tecnica della prospettiva o dell'uso dell'ombra o della penombra che egli chiama" ombre primitive ed ombre derivate". Anche alcune frasi che piu' specificatamente si riferiscono all'uso di lenti sembrano seguire una logica più di tipo intuitivo che dettata da verifiche effettuate attraverso la costruzione e l'uso di specchi, occhiali o altri dispositivi ottici. Delle sei macchine leonardesche ne riportiamo due: quella pensata per realizzare specchi concavi (A), e quella per realizzare specchi di grandi dimensioni (B). Leonardo vi accenna a proposito della realizzazione di un grande progetto consistente nella costruzione di un grande specchio parabolico capace di sfruttare l'energia solare per far bollire l'acqua delle caldaie di una grande tintoria.

Macchina per la molatura degli specchi

La rotazione della manovella imprimerà ai due piatti sottostanti (piccolo=superficie da levigare; grande=abrasivo) una levigazione della superficie dello specchio; questa è soggetta infatti a due rotazioni, una sul proprio asse, l'altra su tutta la superficie dell'abrasivo.

Il foglio contiene sei disegni di macchine per la lavorazione di specchi piani e concavi. Il disegno (quarto della pagina) riproduce una macchina per specchi piani con relativo testo " Moto il quale è causa di 3 moti circulari" e sottostante didascalia: " Questa revoluzione farà confregazione generatrice di 2 piani perfetti, con ciò sia che la rota principale volta intorno al polo m ed è causa col ferro che s'astende dall'uno gomito all'altro, di far girare lo specchio intorno al polo n. Il quale specchio ha 2 moti : è primo si è del voltare in se medesimo mediante il cerchio dentato, dentro al quale tale specchio si va raggirando, l'altro moto si è il circulare , il quale lui fa nel trovare de predetti denti del cerchio dentato di dentro".

Maglio battiloro

Maglio per battere metalli preziosi (lamine d'oro), con movimenti sincronizzati comandati da pesi. A ogni colpo la striscia metallica viene fatta avanzare automaticamente per ricevere il colpo successivo. Leonardo aveva previsto anche l'azionamento simultaneo di più magli da parte di un'unica sorgente di forza motrice.

Il foglio contiene il disegno del battiloro e di altre piccole macchine, alcune solo abbozzate a matita nera o a sanguigna senza il ripasso a penna. La macchina battiloro, disegnata tra il 1493 ed il 1495, pensata per produrre metallo per monete, porta la didascalia: "Questo strumento debbe essere adattato in modo che quando il martello da' l'ultimo colpo, e' tocchi tal cosa che facci cadere un contrapeso che tragghi la rocchetta de denti della rota del primo moto. E questo si fa acciò che, 'l maestro non sendo a tempo, il colpo superchio non guastassi l'opera e che la rota del primo moto non perda tempo a finire quelli che restano".

Mulino a cilindri multipli

Il mulino era pensato in modo che metà delle macine si trovassero da un lato del canale e meta' dall'altro. Le ruote a pale, mosse dalla caduta d'acqua, azionavano, attraverso un sistema di alberi e ingranaggi, tutto l'insieme delle macine a cilindro, con una ripartizione per cui ad ogni ruota idraulica corrispondevano quattro macine in serie.

Sul foglio sono riportati una ruota idraulica e vari disegni relativi ad un mulino mosso dalla forza dell'acqua, e posizionato in modo tale da poter utilizzare le proprie macine sia a destra che a sinistra dell'asse centrale del canale. I particolari del mulino sono nel foglio successivo ( 830 c r.) con le relative didascalie. La prima recita: " Ogni volta che volli fermare...ferma la rota del primo moto... carrello... " la seconda: " Modo d'alzare e abbassare la rota del molino, cioè quella del primo moto".

I disegni risalgono probabilmente al 1493-94 e possono essere associati alla permanenza di Leonardo a Vigevano.

Sempre nel Codice Atlantico Leonardo enumererà ben 11 utilizzazioni dei mulini ad acqua, citando fra l'altro la filatura della seta e la fabbricazione della polvere da sparo.

Odometro

E' una macchina, conosciuta fin dall'antichità che serve a calcolare la distanza percorsa. L'odometro ideato da Leonardo aveva la forma simile a quella di una carriola fornita di ruote dentate; la ruota verticale compie uno scatto a ogni giro del mozzo della ruota che poggia sul terreno. La ruota dentata verticale ha all'interno una sporgenza che a ogni giro completo aziona la ruota orizzontale . Quest'ultima è dotata di fori dai quali passano in un apposito contenitore sfere di metallo o sassi; contandoli e' facile risalire alla lunghezza della strada percorsa.

Il foglio contiene tre disegni che rappresentano altrettanti odometri a forma di carriola, destinati a misurare distanze: le miglia (a sinistra), i passi (al centro e a destra). Le didascalie a destra e sinistra riportano le indicazioni sia sul funzionamento delle varie ruote sia sul rapporto tra di esse, onde stabilire la distanza percorsa. I disegni sono databili tra il 1500 ed il 1505.

Rulli per lo studio dell'attrito Leonardo e' uno dei primi studiosi che affronta sistematicamente lo studio dell'attrito, che chiama "confregazione", intuendo quanto importante esso sia per il funzionamento delle macchine. Si interessa e studia i vari tipi di attrito distinguendo esplicitamente l'attrito radente o di strisciamento da quello volvente o di rotolamento. Studia inoltre l'attrito dei perni e sperimenta il comportamento dell'attrito in funzione della natura e della forma dei materiali a contatto o della interposizione di lubrificanti o di rulli. In questa pagina riportiamo tre modelli ricostruiti sulla base del Manoscritto L foglio 11 v. , in cui Leonardo disegna tre tipi diversi di rulli antifrizione (da lui chiamati A, B e C) e poi si chiede: "Quali di queste di più facile moto e quanto, o a o b o c?"

Ruota per la dimostrazione dell'impossibilità del moto perpetuo

Ai tempi di Leonardo era acceso tra gli studiosi il dibattito sulla possibilità di realizzare il moto perpetuo. Egli, scagliandosi contro gli assertori di tale tesi, ne dimostra l'impossibilità con una serie di disegni e commenti . Il modello è fatto di asticciole con pesi attaccati alle estremità e l'esperienza mostrerà appunto che "... qualunque peso sarà appiccato alla ruota..." il moto perpetuo non si potrà realizzare. Vedi anche la ruota a ballotte sull'impossibilità del moto perpetuo

Ruota a ballotte sull'impossibilità del moto perpetuo

All'epoca di Leonardo era molto acceso tra gli studiosi il dibattito sulla possibilità di realizzare il moto perpetuo. Leonardo, scagliandosi contro gli assertori di tale tesi ,paragonandoli ai cercatori d'oro, dimostra con disegni e scritti l'impossibilita' del moto perpetuo. Questo disegno rappresenta un dispositivo di mezze ruote con peso all'interno e fornirà a Leonardo la prova dell'impossibilità per "l'umano ingegno" di fabbricare un dispositivo per il moto "continuo". Vedi anche la ruota per la dimostrazione dell'impossibilità del moto perpetuo

Studio per forno

Il modello riporta la sezione di un forno con doppia camera, caratterizzato da una alta torre destinata al contenimento del combustibile (legna o carbone) in modo da evitare un lavoro continuo di caricamento.

Il foglio contiene disegni di diverso soggetto e di due forni di cui uno anche per contenere il combustibile. Cosi' scriveva Leonardo: "Questo fornello po' avere la sua torre lunga quanto a te piace, purch' ella sia piena di legne o carboni, a ciò non abbi sempre a stare li".

Tamburo meccanico

Tamburo su ruote, da applicare ad un carro e in grado di riprodurre diversi suoni, che ciclicamente si ripetono. L'assale della ruota del carro aziona una ruota dentata che ingrana altre ruote azionando su ciascun lato del tamburo cinque percussori.

Il foglio contiene un unico disegno, quello del tamburo meccanico, eseguito a sanguigna e in parte ripassato a penna. Nessuna didascalia.

Tenaglione a vite Leonardo ha applicato alle tenaglie da fucina, il principio della doppia vite per aumentare la forza della loro stretta.

Il foglio, databile intorno al 1480, contiene disegni di varia natura tra i quali una grande tenaglia che si chiude con una vite e più in basso delle intelaiature che si stringono con una doppia vite.

Torchio da stampa

Il torchio da stampa era dotato di avanzamento automatico del carrello che portava i caratteri da stampa. Il ritorno avveniva per scivolamento sul piano inclinato grazie all'azione di un peso. Avanzamento e discesa del carrello erano combinati in maniera tale da permettere alla stessa persona di poter eseguire più operazioni riducendo anche il tempo di lavoro. Pur essendo la stampa un'invenzione contemporanea a Leonardo, nessuno dei suoi manoscritti venne stampato prima del XVII sec.

Il foglio contiene contiene in basso una figura di Madonna (la mano non è di Leonardo) ed in alto a sinistra due disegni di torchi per la stampa di libri o di incisioni con la didascalia:" Questa vite vuole avere due chiocciole ( madreviti ), una di sotto l'altra di sopra". Il testo risulta troncato sul lato sinistro. Il disegno dei due torchi è databile intorno al 1497.

Trafilatura a cuscinetti

Leonardo, per incidere il filo di una vite, prevede un blocco forato in cui siano incastrati l'utensile da taglio e una guida per l'avanzamento della vite. L'operazione viene preceduta dall'incisione a mano della filettatura della vite stessa

Il foglio contiene disegni, databili intorno al 1480, di varia natura tra cui anche quello di due strumenti per filettare madrevite e vite. Il primo disegno si riferisce a un grande maschio per filettare madrevite con relativa indicazione "Per fare la chiocciola alla vite"; il secondo strumento per filettare le viti reca la seguente nota :"Modo di fare una vite. Come ha a stare la lancetta della vite".

Trasmissione di moto a un assale

La riduzione delle resistenze di attrito nei perni e l'incremento della forza umana attraverso un ingranaggio fanno di questo modello un interessante esempio di applicazione di diverse conoscenze. In questa "trasmissione per carro", in cui il movimento é trasmesso ad una sola ruota, Leonardo sembra anticipare l'idea del "differenziale" che metterà in più chiara evidenza in disegni successivi.

Il foglio, di carta trasparente e d'impasto omogeneo, contiene due disegni: particolare del congegno antifrizione e coppia di ruote con assale con la didascalia "qui gira la rota insieme col suo assi, perché insieme son congiunte, e il peso si posa sopra le rote a n poste in be in c".

Trivella La trivella a doppio movimento fu pensata da Leonardo ancor prima del suo arrivo a Milano, questo congegno permette di scavare in profondità: con la barra superiore si gira la trivella per farla affondare nel terreno, mentre con la seconda barra essa torna in dietro senza ruotare portando con se' la terra che vi si e' raccolta sopra.

Sul foglio tre disegni, con la trivella nella posizione centrale. Il disegno e' accompagnato dalle lettere Mn-fg e dalla seguente didascalia: "Se volessi fare una buca sottoterra con facilita', abbi lo strumento di sopra figurato; di poi per fare la buca volgerai a man destra la vita colla lieva mn, e la vite si ficcherà facendo a se la femmina colla terra. E quando sarà entrata...". Nel foglio è presente un'altra nota scritta da un'altra mano e in spagnolo, riporta : nibel e para acer una buca sotierra...neste artificio arriba.

Utensile per filettare a madrevite

Per incidere il filo di una vite, Leonardo  propone di utilizzare un blocco forato in cui siano incastrati l'utensile da taglio e una guida per l'avanzamento della vite. L'operazione era preceduta dall'incisione a mano della filettatura della vite stessa. I maschi per filettare vengono disegnati come tre pezzi di un'unica serie di sezione crescente, montati a stella in modo che, di volta in volta, due di essi funzionino da manici per la manovra del terzo.

Il foglio, databile intorno al 1480, presenta vari disegni riferiti al modo di usare un trapano a tre teste. Alla figura dell'utensile sono associate le lettere htr-mfn-lgo con didascalia che recita" ro fia tanto largo quanto il dente gt, la bassa del qual dente fia il buso fatto del trapano". Seguono poi i disegni di un utensile per filettare a tre teste con le lettere mn-f e di una vite conica con la scritta  "Vite quadra alquanto piramidata". In fondo due tavole forate con le lettere nfm ed infine una tavola da forare con due cerchi concentrici e una lunga didascalia che si inizia cosi' : "Il cerchio grande è formato del dente ed il cerchio minore è cima d'essi denti...".

Ventilatore

Curioso modello pensato per comprimere l'aria e poi farla forzatamente uscire da una conduttura: tale congegno poteva servire  per l'aerazione di ambienti o più probabilmente per l'alimentazione di forni. Era costituito da un tamburo cilindrico, in legno, ricoperto esternamente da alette per la propulsione, che poteva essere idraulica o manuale. Il cilindro era diviso internamente in quattro settori comunicanti tra loro per mezzo di aperture munite di valvole; all'interno veniva fatta circolare una certa quantità d'acqua che, per effetto della rotazione del tamburo, passava da un settore all'altro comprimendo l'aria e facendola uscire "forzatamente" dall'asse centrale anch'esso munito di valvola.

Il foglio contiene disegni di macchine di varia natura (e relative didascalie) tra cui una ventola che appare con le due lettere A e B e la didascalia: "Questo è un modo di fare vento. L'antenna della prima rota A sara' grossa 1/3, la sua rota arà in sé 100 denti, la rocca della seconda rota arà fusi 5 e la sua rota arà 50 denti, il contra peso arà di caduta braccia 20: Adunque innanti che 'l contra peso sia in terra, la ventola andrà 16000 volte in 5A, ella durerà ore 6 e 3/8; il contra peso sarà 6000 libbre; il modo del tirare in su il contra peso si farà a uso dell'orilogio".