Timpul de echilibrare - Ne aruncăm ochii pe roata de echilibru

În ultima noastră poveste despre primăvara bilanțului - literalmente inima de bătaie a ceasului mecanic - s-ar putea părea că această componentă face toată ridicarea grea, în ceea ce privește activitatea de back-office a cronologiei. Așa cum vă va spune orice ceasornicar - și un număr bun de șefi de la brandul de ceasuri - nu prea are rost să vorbim despre un nou arc de echilibru dacă unul nu se adresează și roții de echilibru, și într-adevăr pârghia care impulsionează sistemul. În această poveste, ne vom uita mai ales la roata de echilibru în sine, cu câteva incursiuni în istoria și funcționarea evadărilor, destrămărilor și elvețelor elvețiene. În ceea ce privește maneta sau furca cu palete, va trebui să aștepte o altă problemă.

Începem această poveste în care ultimul s-a încheiat - pe nota că roțile de echilibru și firele de păr trebuie să funcționeze împreună. Cel mai bun mod de a înțelege acest lucru este să te gândești la relația dintre ceasul mecanic de mână și ceasul cu pendul. La fel cum pendulul este organul de reglare a ceasului, arcul de balans și de echilibru îndeplinește aceeași funcție în ceasul de mână. Asta înseamnă că arcul de echilibru și de echilibru trebuie să aproximeze efectele gravitației. Protagonistul nostru întors pentru această introducere este nimeni altul decât fizicianul olandez Christiaan Huygens. Vă amintiți că Huygens a fost pionier în primăvara echilibrului (perfecționându-l în 1675) și pendul (al ceasului menționat mai sus).

Patek Philippe calibru 240 Q SI

Patek Philippe Cercetări avansate Ref. 5550 găzduiește calibrul 240 Q SI

În mod curios, roata de echilibru pare să fi existat înainte de timpul lui Huygens - însuși Huygens și-a proiectat roata de echilibru și sistemul de arc în stilul de evadare. Într-adevăr, Huygens și alți pionieri căutaseră componenta potrivită pentru a crea oscilații armonice, iar acea piesă lipsă era arcul de echilibru. Așadar, restul evadării - sistemul de leviere elvețian nu va apărea decât mai târziu - a existat înainte de 1675.

Oscilarea armonioasă, ca proprietate fizică, a fost explorată mai întâi de Galileo Galilei în timp ce a sondat funcția pendulelor chiar în prima parte a secolului al XVII-lea. Galileo a descoperit izochronismul ca ceva intrinsec în bascularea pendulelor. Practic, perioada de balansare a oricărui pendul dat este relativ consistentă, indiferent de dimensiunea leagănului. Prin aceasta, s-ar putea obține un cronometru stabil, deoarece atâta timp pendulul continuă să se învârte, ceasul continuă să bifeze la același ritm. Evident, un ceas care bifează la rate diferite în funcție de balansarea pendulului ar fi mai puțin decât util.

Galileo Galilei

Pendulul obține această proprietate izochimă din gravitație, ceea ce înseamnă că ceasurile echipate cu pendule trebuiau să fie cât mai stabile; mișcarea perturbă balansarea unui pendul, introducând variații nedorite. Huygens a finalizat proiectul de ceas cu pendul pus inițial în mișcare de Galileo. Înainte de apariția ceasului de pendul, ceasurile mecanice foloseau o altă componentă pentru a simula izochronismul: foliotul. Bazându-se pe forțe inerțiale, aceasta era o bară orizontală (cu greutăți pe ambele capete) pivotată exact la mijloc. Mișcarea de balansare rezultată, condusă de energia cinetică a unui arc de decolorare, a furnizat viteza de cronometrare.

Taie direct la ansamblurile de echilibru mecanic din zilele noastre, roata de balans se rotește de aproximativ o dată și jumătate într-o singură direcție, ceea ce constituie un pivotant. Aceasta este de aproximativ 270 ° față de fiecare parte a poziției de echilibru central a roții de echilibru. Un ciclu complet este două dintre aceste leagăne, ceea ce înseamnă două bătăi. Rigiditatea arcului de echilibru și momentul inerției roții sunt elemente cheie în ecuația care determină câte secunde durează pentru a finaliza un ciclu.

Revenind la subiectul roții de echilibru și al foliei, nu este clar când roata de echilibru a înlocuit în întregime folia. Cert este că introducerea pendulului și a arcului de echilibru a pus deficiențele evadării de pe marginea unui relief dur. Multe scăpări diferite au concurat pentru a-l înlocui, inclusiv scăparea de retenție și cilindrul. În cele din urmă, atât scăparea de ancoră, cât și scăparea pârghiei au sigilat în sfârșit soarta evadării odată dominante.

Unde se potrivește roata de echilibru în această poveste? Ei bine, o descriere completă este oferită în secțiunea despre scăpații de pârghie (pârghie), precum și pe scurtul tl; dr de mai sus, dar luați un moment pentru a citi segmentul On Verge, deoarece stabilește scena. Roata de echilibru pare a fi cea mai bună formă de a lucra alături de spirala tradițională sau arcul de echilibru.

În forma sa actuală, roțile de echilibru au o varietate de aparențe, care pot fi defalcate în două forme principale: netedă și netedă. Da, not-smooth nu este deosebit de elocvent, dar dacă trebuie să aibă un termen mai sunet tehnic, atunci va fi o masă reglabilă. Am ales să folosim nu neted, deoarece acestea vor include roți de echilibrare înșurubate, el însuși nu este o descriere deosebit de fermecătoare. Versiunea netedă a roții de echilibru este tradițională, cu șuruburi minuscule pe marginea roții. Acest lucru nu trebuie confundat cu Gyromax de Patek Philippe, Microstella by Rolex și o varietate de opțiuni de la Swatch Group (în principal de la Omega) care par să includă șuruburi pe jantă sau pe interiorul jantei.

Roata de echilibrare Ulysse Nardin

În principiu, sistemele netede utilizează greutăți pentru a regla inerția roții de echilibrare - cât de departe sunt fixate șuruburile în echilibru determină acest lucru în versiunile de balansare șurubate. În sistemul tradițional, echilibrul ar fi ajustat manual de către producătorii de ceasuri într-un proces cunoscut sub numele de creșterea echilibrului sau echilibrarea echilibrului; pentru modelele de echilibru mai noi ale varietății de masă reglabilă, acestea sunt obișnuite cu computerul odată ce spiralele au fost atașate.

Roata de echilibrare netedă este de asemenea pregătită în fabrică, computerele fiind acum implicate și în acest proces. Roata de echilibrare netedă tinde să fie din soiul Glucydur (vezi secțiunea Glucydur), în timp ce noi echilibre pot fi realizate din siliciu, cu greutăți în alte materiale. Exemple de roți de echilibru inventiv sălbatic includ experimente de la DeBethune, Ulysse Nardin și Patek Philippe.

PE PUNCTUL DE

Cea mai importantă dezvoltare tehnică în ceea ce privește ceasul și ceasornicarea, dezvoltarea evadării în vârf în secolul al XIII-lea a permis realizarea de ceasuri mecanice. Iată modul în care David Glasgow a descris funcționarea evadării în versul său din 1885, Watch and Clock Making (descrierea de aici a fost parafrazată și modificată mai jos, acolo unde este necesar).

Ceasul catedralei de la Salisbury arată cum arăta primul ceas, cu amabilitatea Wikipedia

Evadarea de margine este formată dintr-o roată în formă de coroană, cu dinți proeminenți în formă de ferăstrău; axa sa este orientată pe orizontală. O tijă verticală, marginea, este poziționată în fața roții coroanei, cu două plăci metalice (palete) care cuplă dinții în părțile opuse ale roții coroanei. Paletii sunt orientati cu un unghi intre ei asa ca doar unul prinde dintii la un moment dat. Fie o roată de echilibru, fie un pendul este montat la capătul tijei.

Roata de echilibru pare să fi existat înainte de timpul lui Huygens - însuși Huygens și-a proiectat roata de echilibru și sistemul de arc în stilul de evadare.

Pe măsură ce angrenajele furnizează energia unui arc spiralat neplăcut roții coroanei, unul dintre dinții roții coroanei se împinge pe un palet, rotind marginea într-o direcție. În același timp, această acțiune rotește a doua paletă pe calea dinților de partea opusă a roții, până când dintele împinge pe lângă prima paletă. Apoi, un dinte de partea opusă a roții contactează cea de-a doua paletă, rotind capătul înapoi pe cealaltă direcție, iar ciclul se repetă.

Deci, ceea ce a început ca rotirea neregulată a roții coroanei se transformă în oscilația marginii. Aceasta pune în mișcare pendulul sau echilibrul / folia. Fiecare balansare a balansului / foliotului sau a pendulului permite ca un dinte al roții de evacuare să treacă, făcând astfel mișcarea cronologiei. Trenul cu roți al ceasului avansează cu o cantitate fixă, mișcând mâinile înainte în ritm constant.

Cel de-al doilea ceas de pendul construit de Christiaan Huygens, cu amabilitatea Wikipedia

Roata coroanei trebuie să aibă un număr impar de dinți pentru ca scăparea să funcționeze. Cu un număr egal, doi dinți opoși vor contacta în același timp paletele, blocând scăparea.

Odată cu apariția pendulului, scăparea de ancoră oferă o acțiune mai naturală pentru ceasuri și astfel a început să înlocuiască scăparea de margine.

PÂRGHIE

Dezvoltat de Thomas Mudge, scăparea pârghiei este, literalmente, scăparea ceasului mecanic contemporan. Încă o dată, suntem datori la cartea Glasgow pentru informații, împreună cu școala de ceasuri TimeZone. Scurtă descriere a modului în care funcționează mai jos a fost derivată din acele surse (mai ales acele secțiuni de către Walt Odets).

În scăparea standard a pârghiei, cunoscută și sub denumirea de pârghie elvețiană, roata de evacuare și furculița de palet joacă roluri pivotante (nu este prevăzut niciun punct) Roata de evacuare este orientată pe trenul roții, eliberând un impuls către furca cu palete. Primind acest impuls, furculeta cu palet îl livrează la arborele roții de echilibrare, întorcând astfel roata de echilibrare. Arcul de echilibrare readuce roata de echilibrare în poziția sa centrală statică, trimițând un impuls prin arbore către furca cu palete, care apoi interacționează din nou cu roata de evacuare.

Roată de echilibru și coafură a TAG Heuer Autavia Isograph

Furca cu palete și scăparea calibrului Patek Philippe 240 Q SI

Ceea ce a fost o putere neregulată de la priză principală este astfel livrată roții de echilibrare. Roata de echilibru returnează puterea reglată trenului cu roți, care avansează ulterior cu o sumă fixă ​​și mișcă mâinile timpului cu o cantitate fixă.

Fiecare mișcare înainte și înapoi a roții de echilibru de la și înapoi la poziția sa centrală corespunde mișcării roții de evacuare cu un dinte (numit bătăi). O scăpare obișnuită a pârghiei de ceas bate la 18.000 sau mai multe bătăi pe oră, uneori numite și vibrații pe oră. Fiecare bătăi dă roții de echilibru un impuls, astfel încât există două impulsuri pe ciclu (la fel ca scăparea de margine). În ciuda faptului că este blocată în repaus majoritatea timpului, roata de evacuare se rotește de obicei la o medie de 10 rpm sau mai mult.

Originea sunetului „tick tock” este cauzată de acest mecanism de evadare. Pe măsură ce roata de echilibru se ridică înainte și înapoi, se aude sunetul de bifare.

GLUCIDUR ȘI MATERIALE ALTERNATIVE

În timp ce echilibrul Glucydur pare să domine, cu aliajul său de beriliu, cupru și fier, există și alte tipuri de roți de echilibru. Scanarea cataloagelor de licitații, cea mai tipică alternativă este roata de echilibrare a aurului-cupru. Funcțional, ambele tipuri de solduri efectuează același truc, dar sunt necesare câteva detalii suplimentare pentru a înțelege ce se întâmplă aici.

Problema centrală este variația temperaturii, deoarece proprietățile de masă ale arcului de echilibru se vor schimba pe măsură ce se extinde sau se contractă.Evident, acest lucru va afecta rata de cronometrare, deoarece va afecta oscilațiile roții de echilibru. De fapt, roata de echilibrare este supusă și variației termice. Atât aliajele aur-cupru, cât și cele Glucydur au coeficienți de expansiune liniară excelenți, între +14 și +17 x 10-6 / ° K, și astfel aceste materiale continuă să-și găsească favoarea în prezent cu firmele producătoare de ceasuri. Cu toate acestea, nimic nu este perfect, iar atunci când aceste aliaje se vor extinde, evacuarea nu va mai fi ironic.

Cea mai recentă încercare de a aborda această problemă a fost Oscilatorul Zenith Defy, care este, de asemenea, cea mai radicală inovație de evadare de pe vremea lui Huygens. Acesta combină de fapt furca cu palete, roata de balans și firele de păr într-o singură structură de siliciu. Un material nemetalic, siliciu este tratat diferit pentru a gestiona variația termică, de obicei folosind un oxid de siliciu, de exemplu. În cazul acestui sistem Zenith, acesta nu este atât de simplu, deoarece toate elementele evadării sunt dintr-o singură bucată.

Vom analiza mai în profunzime acest sistem, împreună cu oscilatorul Genequand (Parmigiani Fleurier), scăparea de ancore Ulysse Nardin și evadarea de forță constantă Girard-Perreguax în problemele noastre din 2020.

NASH 2015 DVD BOX SET Carp Fishing + Subtitles Complete Movie in 1080P (Aprilie 2024).