新浪博客

擒纵机构的原理

2017-10-19 16:51阅读:
时间回到250年前,托马斯·马奇(Thomas Mudge)发明杠杆式擒纵机构(Lever Escapement);而今,擒纵机构再一次成为经典机械腕表技术突破的新边疆,以及技艺精湛、匠心别具和大胆无畏的制表师的至高荣耀。接下来,本文将系统介绍擒纵机构发明、演化与创新。
擒纵机构的原理

什么是擒纵机构?

所谓擒纵机构”是由一个边缘上有一圈尖角的轮子,和一个与钟摆相连的马蹄铁

形钩子组成的。这个轮子经过若干传动齿轮被重锤或发条驱动,它总想转动,但是因为旁边有个讨厌的钩子把轮缘上的尖角绊住了,它必需等钩子放开的时候才能转动。那讨厌的钩子和钟摆相连,钟摆每摆动一次,右侧的钩子就释放轮边上的一个尖角,让轮子转一个角度,如此反复不已,轮子始终不能痛痛快快地连续旋转,只能一点一点地转下去。不过,这个总在轮子边上绊腿的钩子也有一定的积极作用,每当它释放一个尖角的时候,就会因重锤或发条的力量顺势被推一把,于是通过钩子又间接给钟摆加一个力,免得钟摆停下来。就这样一绊一放地反复工作,钟表就滴滴嗒嗒地走下去。
擒纵机构的种类与特点
在我国,钟表制造工业的起步相对较晚,因此,我国钟表上所采用的擒纵机构种类很少,如国产手表都有采用'叉瓦式擒纵机构也称为'瑞士杠杆式擒纵机构,是应用最广泛的一种擒纵机构,它的性能和工艺性较好。国内钟表文献中,极少涉及到其他种类的擒纵机构,'叉瓦式擒纵机构成为我国手表的传统擒纵机构。

擒纵机构的工作原理

擒纵机构的工作原理一般都类似,它们都是从同一原始的擒纵机构进化而来。但这些进化的原因值得一提:都是为了减小擒纵机构对时间基准的影响
现代机械钟表上,计时其准主要有两种:常用于时钟的单摆以及常用于手表的摆轮游丝系统;这两种时间基准在自由震荡的条件下,周期稳定。由于控制擒纵机构工作需要消耗能量,而且自身的磨擦、空气阻力等也导致能量的损耗,震荡系统需要通过擒纵机构不断地补充损耗的能量,使摆轮(或单摆)达到能量输入输出的动态平衡,这就是'传冲过程。
数理分析表明,这个'传冲过程会影响计时基准的周期,'传冲期间,会产生一些随机的计时误差。但在特定条件下,这个过程对计时基准周期的影响可以减小或消除:
1.'传部或外部冲击发生在平衡点(摆轮或单摆停摆时的位置)上时,计时周期不变
2.增加自由震荡的区间,可有效减小'传冲这个'误差区间的相对大小
3.对摆轮游丝系统来说,若能将摆幅控制在220度上,那么,震荡系统无论受何种冲击,震荡频率不变。
上述条件是擒纵机构不断改进的理论基础。同轴擒纵机构、精密擒纵机构和恒力擒纵机构就是在上述几种思想指导下对现有擒纵机构进行大量改进的新机构。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享