嘀嗒嘀嗒嘀嗒。。。你能否曾痴迷于手表指针走路的步奏和声音?精准的机械表(18000摆频的)每秒嘀嗒5次,就像飞机引擎,汽车发起机,发电机或者人类心脏一样。你的手表也是一个动力源,必须在各种复杂的状况下运转而不失效。不外与我们的心跳不同,这玩意可不能时快时慢;也不像庞大的发电机,这玩意没有数以吨计的水泥和各种庞杂设备来避免震动对精度的影响。一块手表不可能有一堆维护人员,谨慎干练的驾驶员,繁杂的仪器或者控制器来维持其运转及精度。那么是什么维持着手表的滴答呢? 手表里面是各种精致的游丝,齿轮以及轴承,其组成的整个装置只占用了十分狭小的空间,而它必须保障近乎圆满地以恒定速率运转分毫不差,为了了解机械表里发作的一切,我们先来了解一个简单的计时装置。 试想一下家里的水表,我们翻开水闸开关,楼顶水塔的水往下活动会驱动水表里面的水轮并带动指针,那么这个水塔就是我们的动力来源。这样的话,水管引导水流流通,也就是我们的动力。水流经过水轮抵达水龙头,水龙头控制着流量。经过调整水龙头,我们能够只允许一小股水流流经水管,而刻度盘上的指针就会比较慢;把水龙头扭大,水流也能够变得很大,而指针就转得更快。假如我们的动力源,即水压能坚持稳定,而水龙头也中止认真调理的话,我们就有了一个精准的计时器。 在这样理想的简化方式下,我们明白了计时器所必须的四个要素:动力源,传送动力的伎俩,用以记载动力传送的刻度,以及释放均衡动力的措施。往常让我们看看这四个要素在机械表中是如何表示的。 1.贮存动力 首先我们把手表像这样拆解开来,我们先从法条与发条盒开端。法条安置在发条盒中,法条便是手表的动力源,就像水轮计时中的水塔。上紧法条,我们就注入了动力。而这是控制动力源的单元,就像楼顶的水塔那样,只需泵入了水,水才干往下活动。 2、释放与均衡动力 摆轮组 这是摆轮与游丝组,包含摆轮,游丝,摆轴或轴,连在摆轴上的部分叫做滚轴,滚轴上竖立的是宝石销。我们来看看这些是如何工作的,在宝石销上施加推力会让摆轮开端摆动,额外的推力能够坚持其运动。 擒纵叉与宝石销的相互作用 我们用这种特殊的锚形杆——擒纵叉来完成推进。擒纵,名字有点奇特?想想七擒七纵的典故,一收一放的意义。因而当我们来回摆动擒纵叉时,宝石销被施以一系列的推进以坚持其往复摇晃。 擒纵宝石 往常在擒纵叉的叉臂上,我们增加一个擒纵宝石,图中粉红色物体。右边那个特殊的齿轮轮叫做擒纵轮,有着如此外形的轮齿能够推进擒纵宝石,从而坚持摆轮的运动。 往常我们运用发条中存储的能量来驱动擒纵轮,上紧的发条驱动着齿轮组,不外这没法持续多久,而且一旦开端了就不受控制了。 我们往常需求的是一种可控的动力支配方式,仅仅在每次需求的时分释放一点动力。被安置在另一端擒纵叉臂上的擒纵宝石将完成这项任务。当第一个擒纵宝石取得来自擒纵轮的推力之后,第二个擒纵宝石与擒纵轮上的齿锁住,以可控的方式坚持发条的能量。摆轮继续摆动推进宝石销推进擒纵叉使擒纵轮解锁。 但是当我们把发条直接连在擒纵轮上时,能量还是很快就耗尽了。假如这是真的表,那么就只能跑几秒钟而已。我们需求的是细水长流,这样使其至少能跑过一整天。 3、传送动力的伎俩 在我们的水流时计上,我们运用水管未来自水塔的能量传送到水龙头。我们也需求一种传送能量的方式,所以我们增加一系列的齿轮。 我们把它们排成一列而非手表中那样的紧凑,察看这些齿轮,看看它们如何工作。首先发条匣(Barrel)的一小格运动驱动中心齿轮转动一整圈。中心齿轮(Center wheel)的一小格运动又驱动下一个齿轮——三轮(Third wheel)转动一整圈。依此类推,最终发条匣的少许运动能够驱动擒纵轮转动许多圈,使其足以持续一天以至更久。 擒纵与摆轮机构——嘀嗒声音的来源 往常我们有了一个完好的手表模型,发条经过齿轮驱动擒纵轮,擒纵轮轮齿依次推进宝石销,擒纵叉及宝石销相互作用坚持摆轮运动。摆轮在回程中反推擒纵叉,擒纵叉解锁再次释放发条的一点能量。来来回回,循环往复,而小小的卷曲弹簧——游丝使其坚持圆满的节拍。摆轮每次摆动都解锁擒纵轮,使其能再次推进擒纵叉,而这使摆轮组能坚持手表 嘀嗒运作,比任何跳动的心脏都更稳定。 4、 记载动力传送的刻度 往常我们只需数这嘀嗒来度量时间,不外这样会比较单调且不真实际,就像我们的水流时计需求刻度指针。这里我们也需求记载能量活动的措施。所以我们在齿轮轴上加上指针来度量时间。当释的齿轮链完成五次擒纵运动,秒针刚好在表格上移动一格。为了为分钟计时数,我们在这个齿轮上装置一个指针,秒针每转60圈,它转一圈。小时也同理,另一个指针1圈12小时,秒针转一圈分针转一格,分针转一圈,一小时就过去了。 我们能知道时间了,不外延伸成这样的齿轮组离能用的手表距离还远,让我们的零件来自我组装一下。往常我们不只能知道时间,还知道了为什么能知道。一只好的手表——精密紧凑的装置,包含精密零件,时兴却有不相上下的精度,其基本原理却如我们所看到的,集成于显微级别的尺寸上,这一切培育了世界上精准粗笨的丈量装置。 5、精准度 宝石轴承 真正的好表在坚持精准方面要下许多功夫,好比宝石。大部分人觉得宝石提升了手表的价值。的确如此,不外并非镶嵌在表壳上,宝石在手表中起着重要作用,只需当它们安置在恰当的中央才干真的提升手表的价值。作为轴承时,能减少摩擦,增加手表运作的稳定性,同时极大的提升了手表的寿命。这些微小的宝石名义如此平整也比任何钢铁坚硬,以至能像相机镜头一样投射图案。再加上不比针尖大的一点润滑油就能使阻力简直消逝。 游丝 假如非要说手表的哪个部件更重要,则非游丝莫属。每个摆动周期中它吸收并释放同等能量。好的手表,游丝必须自始至终分毫不差。经打磨做镜面处置,由对磁场和温度变更不敏感的金属制成,能够接受相当水平的扭曲并能完整恢恢复状。如我们所见,游丝经过预先扭曲,以使其均衡摆动,否则游丝卷曲和释放过程将不同,偏重一方并影响手表精度。 衡准 由于手表要能在任何角度下工作,为了保障精度,摆轮必须在任何位置上对称,这叫做衡准(动均衡)。当摆轮放在如刀刃般的边沿上而不受重力影响滚动时,衡准就完成了。有了圆满的衡准以及将游丝置于摆轮中心,它能在任何时辰任何位置上坚持精准。 一切其他部件也是如此,只比尘土大一点的螺丝,纤细的轴,精密的齿轮,巩固的白铜/镍黄铜片与框架。一切部件以无比精度制造,近乎圆满的精度。 我们看着这些简直小到看不见的部件时,了解到它们所包含的神奇技术,我们能够明了其精度与准度的精髓。这是一具真正的神奇装置,有了它你能够精确度量时间的流逝,记载并为己所用。这小小的侍从同时也美轮美奂,弥足可贵,彰显光彩与自信,日复一日,年复一年。 动图来源:汉米尔顿Hamilton、天梭Tissot、精工SEIKO 版权阐明:感激每一位作者的辛劳付出与创作,除转载众多无法溯源的文章,我们均在文章中备注了来源。如转载触及版权等问题,请联络我们删除,十分感激! |