Čas za izravnavo - Oči vržemo na ravnotežno kolo

V naši zadnji zgodbi o vzmetni tehtnici - dobesedno srcu mehanske ure - morda se zdi, da ta sestavni del opravlja vse težje dviganje, kolikor gre za zaledne posle čiščenja časa. Kakor vam bo povedal katerikoli izdelovalec ur - in tudi precej direktorjev blagovnih znamk ur - je malo smisla govoriti o novi vzmetni ureditvi, če se ne bi lotili tudi ravnotežnega kolesa in resnično ročice, ki implicira sistem. V tej zgodbi bomo gledali večinoma na ravnotežno kolo, z nekaj koraki v zgodovino in delovanje robov, détente in švicarskih pobegov. Kar zadeva ročico ali vilice za palete, bo treba počakati na drugo težavo.

To zgodbo začnemo tam, kjer se je končalo zadnje - z opombo, da morajo ravnovesna kolesa in lasne vzmeti delovati skupaj. Najboljši način za razumevanje tega je razmišljanje o razmerju med mehansko zapestno uro in nihajno uro. Tako kot je nihalo regulacijski organ ure, vzmet za ravnotežje in ravnotežje opravlja isto funkcijo v zapestni uri. To pomeni, da mora vzmet ravnotežja in ravnotežja približati učinke gravitacije. Naš glavni akter tega uvoda je nihče drug kot nizozemski fizik Christiaan Huygens. Spomnili se boste, da je Huygens povzročil ravnotežno pomlad (izpopolnil jo je leta 1675) in nihalo (omenjene ure).

Patek Philippe kalibra 240 Q SI

Patek Philippe Napredne raziskave Ref. 5550 ima kaliber 240 Q SI

Zanimivo je, da je ravnotežno kolo obstajalo že pred Huygensovim časom - Huygens je sam oblikoval svoje ravnovesje in vzmetni sistem v slogu roba pobega. Dejansko so Huygens in drugi pionirji iskali pravo komponento, da bi ustvarili harmonično nihanje, in ta manjkajoči kos je bila vzmet ravnotežja. Tako je preostali del roba - švicarski vzvodni sistem se bo pojavil šele pozneje - obstajal pred letom 1675.

Harmonsko nihanje kot fizično lastnost je najprej raziskal Galileo Galilei, ko je preverjal delovanje nihala v zelo zgodnjem delu 17. stoletja. Galileo je odkril izohronizem kot nekaj bistvenega za nihanje nihala. V bistvu je obdobje nihanja katerega koli nihala razmeroma skladno, ne glede na velikost zamaha. S tem bi lahko dobili stabilnega časovnika, ker dokler nihalo nenehno niha, ura še naprej utripa z isto hitrostjo. Očitno je ura, ki je odkljukala z različnimi stopnjami, odvisno od nihanja nihala, manj kot uporabna.

Galileo Galilei

Nihalo dobi to izohrono lastnost iz gravitacije, kar pomeni, da so morale ure, opremljene z nihali, biti čim bolj stabilne; gibanje moti nihanje nihala, kar uvede nezaželeno variacijo. Huygens je dokončal projekt ure nihala, ki ga je Galileo sprva sprožil. Pred prihodom ure nihala so mehanske ure uporabljale drugo komponento za simulacijo izohronizma: foiot. To je bila vodoravna palica (z utežmi na obeh koncih), ki se je opirala na inercialne sile točno na sredini. Nastalo zibanje, ki ga poganja kinetična energija odvijalne vzmeti, je zagotovilo hitrost hranjenja.

Če se ravno tako odrežete današnjim sklopom mehanske tehtnice, se tehtnica vrti približno eno in pol krat v eno smer, kar predstavlja en zamah. To je približno 270 ° na vsaki strani središča ravnovesja kolesa tehtnice. Popoln cikel sta dva od teh zamahov, kar pomeni dva utripa. Togost vzmeti tehtnice in vztrajnostni moment kolesa sta ključna elementa enačbe, ki določa, koliko sekund je potrebnih za dokončanje enega cikla.

Če se vrnemo na temo kolesa ravnotežja in folija, ni jasno, kdaj je ravnotežno kolo v celoti nadomestilo pregib. Gotovo je, da sta z nihalom in vzmetjo ravnotežja pomanjkljivosti roba pobega v ostro olajšanje. Za njegovo nadomeščanje se je potegovalo veliko različnih pobegov, med njimi tudi izstopi iz valja in valja. Na koncu sta usoda sidra in pobega ročice končno zapečatila usodo nekoč prevladujočega roba pobega.

Kje se ravnotežno kolo prilega tej zgodbi? No, celoten opis je podan v razdelku o izmikih ročice (vzvod), pa tudi kratek tl; dr. Zgoraj, vendar si vzemite trenutek, da preberete odsek On the Verge, ker določa oder. Zdi se, da je ravnotežno kolo najboljša oblika, ki deluje skupaj s tradicionalno spiralo ali ravnovesje.

V sedanji obliki imajo ravnotežna kolesa različne videze, ki jih lahko razdelimo na dve glavni obliki: gladko in ne-gladko. Da, gladkost ni posebej zgovorna, toda če mora imeti izraz bolj tehnično zveneč, potem bo nastavljiv. Odločili smo se za gladke, ker bodo to zajeta kolesca za ravnotežje, kar ni posebej očarljiv opis. Ne gladka različica kolesa za ravnotežje je tradicionalna, z drobnimi vijaki na obodu kolesa. Tega ne gre zamenjati z Gyromaxom Patek Philippe, Microstella by Rolex in različnimi možnostmi skupine Swatch (predvsem iz Omege), za katere se zdi, da vsebujejo vijake na platišču ali na notranji strani platišča.

Uravnalno kolo Ulysse Nardin

Načeloma ne gladki sistemi uporabljajo uteži za prilagajanje vztrajnosti tehtnice - kolikor so vijaki vstavljeni v tehtnico, to določa v različicah z vijačnimi ravnotežji. V tradicionalnem sistemu bi uravnavanje tehtnic ročno prilagodili urarji v postopku, ki je znan kot dvig tehtnice ali uravnoteženje; za novejše modele tehtnic sorte z nastavljivo maso so tipični računalniki, ko so spirali pritrjeni.

Kolo z gladkim ravnovesjem je postavljeno tudi v tovarni, pri tem pa so zdaj vključeni tudi računalniki. Kolo z gladkim ravnotežjem je ponavadi iz sorte Glucydur (glejte poglavje Glucydur), medtem ko so lahko nove tehtnice iz silicija, z utežmi v drugih materialih. Primeri divje inventivnih tehtnic so poskusi DeBethune, Ulysse Nardin in Patek Philippe.

NA ROBU

Najpomembnejši tehnični razvoj ure in ure, razvoj robov v 13. stoletju je omogočil izdelavo mehanskih ur. Evo, kako je David Glasgow opisal delovanje roba pobega v svoji knjigi Gledanje in ure iz leta 1885 (opis je bil parafraziran in popravljen, če je potrebno).

Katedrala v Salisburyju prikazuje, kako je izgledala prva roba ure, z dovoljenjem Wikipedije

Izhod iz roba je sestavljen iz krona v obliki krone, s štrlečimi zobci v obliki žage; njegova os je usmerjena vodoravno. Navpična palica, rob, je nameščena pred kronskim kolesom, z dvema kovinskima ploščama (paletami), ki pritrjujeta na zobe na nasprotnih straneh kronskega kolesa. Palete so orientirane s kotom med njimi, tako da le ena lovi zobe naenkrat. Na koncu roba palice je nameščeno ravnotežno kolo ali nihalo.

Zdi se, da je ravnotežno kolo obstajalo še pred Huygensovim časom - Huygens je sam oblikoval svoje ravnovesje in vzmetni sistem v slogu roba pobega

Ko zobniki dovajajo energijo odviti navita vzmet na krožno kolo, se eden od zob kronskega kolesa potisne na paleto in vrti rob v eno smer. Hkrati s tem dejanjem drugo paleto zasuka v pot zob na nasprotni strani kolesa, dokler se zob ne potisne mimo prve palete. Nato zob na nasprotni strani kolesa stopi v stik z drugo paleto, vrti rob nazaj v drugo smer in cikel se ponovi.

Torej, tisto, kar se je začelo z neurejenim vrtenjem kronskega kolesa, se spremeni v nihanje roba. To nihalo ali ravnotežje / foliot sproži v gibanje. Vsako nihanje tehtnice / pregiba ali nihala tako omogoča en zob reševalnega kolesa, s čimer je gibanje ure ure redno. Voziček kolesa ure napreduje za določen znesek in premika roke naprej s konstantno hitrostjo.

Druga nihajna ura, ki jo je zgradil Christiaan Huygens, z dovoljenjem Wikipedije

Krožno kolo mora imeti neparno število zob, da lahko izhod deluje. Z enakomerno številko se bosta na paleti istočasno dotaknila dva nasprotna zoba, kar zagozdi pobeg.

S pojavom nihala je sidranje sidra zagotovilo bolj naravno delovanje ur in tako je začelo nadomeščati robni pobeg.

STOPNJA

Izhod Thomas Mudge je pobeg vzvoda dobesedno pobeg sodobne mehanske ure ure. Še enkrat smo za informacije zadolženi za glasbeno knjigo Glasgow, skupaj z urno šolo TimeZone. Kratek opis, kako vse to deluje spodaj, je izpeljan iz teh virov (večinoma iz tistih odsekov Walt Odets).

Pri standardnem izhodu iz ročice, ki je znan tudi kot švicarski vzvodni ročici, imata zasilno kolo in paletna vilica ključni vlogi (nobena punkcija ni predvidena). Reševalno kolo je usmerjeno na kolesni vlak, ki daje impulz vilicam palete. Ko sprejme ta impulz, ga vilice palete dovedejo na gred kolesnega ravnotežja in tako vrtijo ravnovesje. Vzmet tehtnice vrne tehtnico v svoje statično sredinsko lego in pošlje impulz preko gredi na vilice palete, ki nato ponovno delujejo z zasilnim kolesom.

Uravnotežite kolo in brizganje las TAG Heuer Autavia Isograph

Paletne vilice in rešetke kalibra Patek Philippe 240 Q SI

Tako neregulirana moč iz omrežnega vijaka je tako dostavljena na tehtnico. Kolesno kolo vrne regulirano moč kolesnemu vlaku, ki nato napreduje za določen znesek in premakne roke časa za določen znesek.

Vsako gibanje kolesa ravnotežja od in nazaj do njegovega sredinskega položaja ustreza gibanju izstopnega kolesa za en zob (imenovano utrip). Običajni izhod ročice za uro se giblje pri 18.000 ali več utripov na uro, včasih jih imenujemo tudi vibracije na uro. Vsak utrip daje kolesu ravnotežja impulz, zato obstajata dva impulza na cikel (enako kot robni izhod). Kljub temu, da je večino časa v mirovanju zaklenjeno, se zasilno kolo vrti v povprečju 10 vrtljajev ali več.

Nastanek zvoka "tik tock" je posledica tega mehanizma za pobeg. Ko kolesa tehtnice skačejo naprej in nazaj, se sliši tikajoč zvok.

GLUCYDUR IN ALTERNATIVNI MATERIALI

Medtem ko se zdi, da ravnotežje Glucydur prevladuje, z zlitino berilija, bakra in železa obstajajo druge vrste tehtnic. Med skeniranjem dražbenih katalogov je najbolj značilna alternativa kolesa iz zlitine bakra. Funkcionalno obe vrsti tehtnic izvajata isti trik, vendar so potrebne nekatere dodatne podrobnosti, da bi razumeli, kaj se dogaja tukaj.

Osrednje vprašanje je temperaturno nihanje, ker se bodo masne lastnosti izravnalne mase spreminjale, ko se širijo ali krčijo.Očitno bo to vplivalo na merjenje časa, ker bo vplivalo na nihanja kolesa ravnotežja. Pravzaprav je ravnotežno kolo podvrženo tudi toplotnim spremembam. Tako zlate bakrene kot tudi zlitine Glucydur imajo odlične linearne koeficiente ekspanzije med +14 in +17 x 10-6 / ° K, zato ti materiali še danes najdejo prednost pri urarskih podjetjih. Nič ni popolno, in ko se te zlitine razširijo, pobeg ne bo več enoten.

Najnovejši poskus reševanja te problematike je bil oscilator Zenith Defy, ki je tudi najbolj radikalna inovacija pobega od Huygenovega časa. Pravzaprav združuje vilice za palete, kolesce za ravnotežje in lasje za lase v eno silikonsko strukturo. Silicij je nekovinski material, ki se obdeluje različno, da se obnese s termičnimi spremembami, običajno na primer s silicijevim oksidom. V primeru tega sistema Zenit ni tako naravnost, saj so vsi elementi pobega v enem kosu.

Ta sistem bomo bolj poglobljeno iskali, skupaj z oscilatorjem Genequand (Parmigiani Fleurier), sidriščem sidra Ulysse Nardin in stalnim pobegom Girard-Perreguax v naših izdajah leta 2020.