Przewijanie zegarka co 20 minut jest denerwujące. Chcesz zegarka, który wytrzyma tydzień, a nie minutę. Rozwiązanie leży w przełożeniach skrzyni biegów. Tworząc skrzynię biegów o wysokim przełożeniu, można znacznie spowolnić obrót bębna. Wyobraź sobie bęben, który obraca się co sześć lub dwanaście godzin. Nagle okazuje się, że zegar wystarczy cofać raz w tygodniu.
Kalkulacja jest prosta. Gdy przełożenie bębna obciążników do koła wychwytowego wynosi około 500:1, zegarek dokładnie odmierza czas bez ciągłej interwencji. Rozważmy konkretny projekt: koło wychwytowe ze 120 zębami i wahadło o okresie pół sekundy. Wskazówka sekundowa jest przymocowana bezpośrednio do tego koła. Przełożenie każdego koła w zestawie przekładni nośnych wynosi 8:1. Jeśli pomnożysz je przez siebie, otrzymasz całkowite przełożenie 492:1. Ze względów praktycznych jest to wystarczająco blisko 500:1.
Tworzenie strzałek
Kiedy sekundy zaczynają tykać, zaczynają płynąć minuty i godziny. Nie są wymagane żadne nowe mechanizmy, potrzebne są jedynie dodatkowe przekładnie. Podłącz kolejne koło zębate o przełożeniu 60:1 do koła wychwytowego. Przymocuj wskazówkę minutową do ostatniego koła w tej kolejności. Zrób to samo ze wskazówką zegara, ale użyj przełożenia 12:1.
Presto. Twój zegar działa. Oni tykają. Strzałki się poruszają. Wygląda na skomplikowane, ale tak naprawdę to tylko geometria i dźwignia.
Jednak ta podstawowa konstrukcja ma dwie poważne wady. Po pierwsze, strzałki znajdują się na różnych osiach. Wskazówka sekundowa obraca się wokół jednej osi, wskazówka minutowa wokół drugiej, a wskazówka godzinowa wokół trzeciej. To niewygodne. Zegarmistrzowie rozwiązują ten problem stosując wały rurowe. Ustawiają koła zębate w taki sposób, że ich wały napędowe mają jedną oś środkową. Jedna rura znajduje się w drugiej. Spójrz na dowolną tradycyjną tarczę zegarka. Zobaczysz tę zagnieżdżoną konstrukcję. Wygląda schludnie, ponieważ jest fizycznie zintegrowany.
Problem z uruchomieniem
Drugi problem jest trudniejszy do zignorowania. Ponieważ wszystkie zębatki są ze sobą połączone, nie można nakręcać ani regulować zegarka bez zatrzymywania wskazówek. Jest to poważny problem z użytecznością. Rozwiązaniem jest przekładnia cierna. Mechanizm ten umożliwia odłączenie części ramy przekładni.
Pomyśl o zegarku na rękę. Wyciągając koronkę w celu ustawienia godziny, uruchamiasz mechanizm tarcia. Oddziela koła zębate mechanizmu nawijającego i koła zębate mechanizmu rozrządu. Na powyższym schemacie wyobraź sobie, że tymczasowo usunąłeś małą czarną przekładnię z młyna zębatego. Zdejmujesz go, żeby nakręcić zegarek. Przywracasz go na swoje miejsce, aby zegar działał. Ta prosta procedura rozwiązuje problem ustawiania czasu bez wpływu na dokładność ruchu.
Pięć części zegara
Łatwo zaplątać się w mosiądz i sprężyny. Ale jeśli zdejmiesz obudowę, zegar wahadłowy okaże się bardzo prosty. Jest tylko pięć głównych elementów. Zrozum je, a reszta to tylko szczegóły.
- Ciężar lub sprężyna : To jest źródło energii. Zapewnia moc obracania rąk. Bez tego zegar jest „martwy”.
- Przekładnia obciążająca : Są to przekładnie o wysokim przełożeniu, które zwiększają skok bębna obciążników. Dzięki temu nie będziesz musiał ciągle przewijać zegarka.
- Zakotwiczenie : To jest serce kontroli. Składa się z wahadła, kotwicy i koła ratunkowego. Precyzyjnie kontroluje uwalnianie energii z ładunku. Żadnego zjazdu – żadnego odliczania.
- Gear Gunslinger : Zwalnia. Zapewnia to, że wskazówki minutowe i godzinowe obracają się z odpowiednią prędkością. Sekundy w minucie, minuty w godzinie.
- Mechanizm regulacji : Wyłącza, ślizga lub blokuje skrzynię biegów. Umożliwia to przewijanie i regulację zegarka bez zatrzymywania wewnętrznej logiki pomiaru czasu na czas nieokreślony.
Kiedy zobaczysz te szczegóły, złożoność znika. Zegar jest prosty. Przynajmniej tak to wygląda.
