機械手錶

俄羅斯手錶的手動運動

機械手錶一種使用發條機制測量時間通過無線電波。機械手錶是由發條驅動的,必須通過手動或通過自動性機制定期纏繞。它的力是通過一系列齒輪傳輸的,以供電平衡輪,這是一個加權輪,以恆定的速度來回振盪。一種稱為逃生的設備可在平衡輪的每個鞦韆上釋放手錶的車輪,以少量的速度向前移動,以恆定的速度向前移動手錶的手。逃脫是使“滴答”聲音在操作機械手錶中聽到的。機械手錶在17世紀從春季動力鐘錶出現在15世紀的歐洲發展。

機械手錶通常不如石英手錶準確,並且最終需要由熟練的製表師定期清潔和校準。自1970年代以來,石英手錶已佔據了大部分手錶市場,現在機械手錶主要是作為一種豪華產品銷售,以其美學豪華價值購買,以欣賞其精美的工藝或地位象徵

成分

機械手錶手錶拆卸
計時表,具有秒錶功能

手錶的內部機制(不包括臉部和手)稱為運動。所有機械手錶都有這五個部分:

  • 發動機彈簧,該發動機存儲機械能為手錶供電。
  • 齒輪列車,稱為車輪火車,其具有雙重功能,可以將電源的力傳遞到平衡輪,並加在一起平衡輪的揮桿,以獲得幾秒鐘分鐘小時的單位。齒輪列車的一個單獨的部分,稱為無鑰匙工作,使用戶可以纏繞發條,並使手移動以設定時間。
  • 平衡輪,來回振盪。這是手錶中的計時元素。它的計時準確性是由於它是一個諧波振盪器,其振盪時期非常恒定,取決於車輪的慣性和平衡彈簧的彈性。
  • 一種逃逸機制,具有雙重功能,可以通過將其推動每次鞦韆來保持平衡輪振動,並允許手錶的齒輪在每次鞦韆的情況下提前或“逃脫”一定的量。逃逸時,齒輪列車的周期性停止使機械手錶的“滴答聲”聲音。
  • 指示的錶盤,通常是旋轉手的傳統時鐘面,以人類可讀形式顯示時間。

除了基本計時外,手錶上的其他功能傳統上被稱為並發症。機械手錶可能有這些並發症:

  • 自動繞組自動鏈接- 為了消除纏繞手錶的需求,該設備會使用腕部的自然運動自動纏繞手錶的發條,並具有旋轉的重量機制。
  • 日曆- 播放日期,通常是工作日,月和年。簡單的日曆手錶不會說明幾個月的不同長度,要求用戶每年重置5次日期,而是永久日曆手錶對此進行了帳戶,甚至是Leap年。年度日曆不會使LEAP年度調整,並將2月視為30天的月份,因此必須每年3月1日重置2月29日或30日的日期。
  • 警報- 可以在給定時間進行的鐘聲或蜂鳴器。
  • 計時碼表- 具有其他秒錶功能的手錶。外殼上的按鈕啟動並停止二手並將其重置為零,通常有幾個子數以較大的單位顯示經過的時間。
  • 黑客功能 - 在軍事手錶上發現,這種機制在固定手錶時停止了二手。這使手錶可以同步到精確的第二。現在,這是許多手錶的非常常見的功能。
  • 月相撥號- 顯示月球的階段,旋轉磁盤上的月球臉。
  • 風指示器動力儲備指示器- 主要在自動手錶上發現,該亞尺寸表明從發條中剩下多少功率,通常是在剩下的小時數方面。
  • 中繼器- 觀看按下按鈕按下的時間來聽取時間的時間。這種罕見的並發症最初是在人造照明之前使用的,以檢查黑暗中的時間。這些複雜的機制現在僅在極為昂貴的豪華手錶中被發現是新穎性。
  • Tourbillon - 這項昂貴的功能旨在使手錶更加準確。這是製表技巧的演示。在普通手錶中,平衡輪以不同的速率振盪,因為引力偏置,當手錶處於不同的位置時,導致不准確。在陀飛輪中,平衡輪安裝在旋轉的籠子中,以使其同樣經歷所有位置。該機構通常會暴露在臉上以炫耀它。 FHH(FHH Haute Horlogerie)的定義是:“除了小時,分鐘和秒的指示以外的任何功能,無論該機制是手工互動還是自我繞開,機械或電子高度,以及運動高度。即使不屬於通用定義,陀飛輪也被認為是並發症。”它的功能不是提供其他信息,而是更精確地調整時間管理。這是一種調整設備,對於手錶的操作本質上不是必需的。

機制

袖珍手錶的切割圖,標有零件

機械手錶是一項成熟的技術,大多數普通的手錶動作具有相同的零件,並且以相同的方式工作。

電源和運動工作

手錶的工作原理(1949年的教育電影)

彈簧鋼鋼絲帶為手錶提供動力的彈簧彈簧在圓柱形桶內,並附著在槍管上的發條外端。發條的力使槍管轉動。槍管周圍有齒輪齒,每小時將中心輪旋轉一次 - 該車輪具有通過錶盤的軸。在錶盤側,大砲小齒輪以摩擦擬合(固定手時可以滑動),並將微小的手連接到大砲小齒輪上。大砲小齒輪驅動了一個小的12比1降低齒輪,稱為運動工作,每12次旋轉的動作工作都會轉動小時和手。

對於相同的振盪速率,機械手錶的運行時間,運行時或動力儲備的持續時間主要是使用什麼大小發出彈簧的尺寸,這反過來又是一個問題,即需要多少功率以及多少空間可用。如果運動是骯髒的或磨損的,則功率可能不會有效地從發條彈到逃生。服務可以幫助恢復降級的運行時。大多數機械手錶運動的持續時間在36到72小時之間。一些機械手錶動作能夠跑一周。使用公式計算機械運動的確切持續時間

在哪裡是槍管牙齒的數量, 是中心小齒輪的數量, 是槍管旋轉的數量,並且是中心小齒輪的旋轉數量 - 運行持續時間。

車輪火車

中心輪驅動第三輪的小齒輪,第三輪驅動第四輪的小齒輪。在以秒針為子秒數的秒針的手錶中,通常位於6點鐘位置上方,第四輪齒輪適合每分鐘旋轉一次,二手直接連接到該輪子的喬木。

動畫手錶運動。為了清楚一下,在此圖中,手錶齒輪在一條線上排列,平衡輪在左側,手在單獨的輪子上,而不是像實際的手錶中一樣濃度地定位。
1880年代的計時碼表手錶的運動

逃脫

第四輪還驅動了槓桿逃逸逃生輪。逃生齒齒在托盤桿的手臂上交替抓住兩個稱為托盤的手指,托盤桿的手臂來回搖動。槓桿的另一端有一個叉子,可在平衡輪軸上與直立的脈衝銷。每次平衡輪穿過其中心位置搖擺時,它都會解鎖槓桿,該槓桿釋放了一顆逃生輪的齒,使手錶的車輪可以固定量前進,向前移動手。隨著逃生輪的轉動,其牙齒推向槓桿,這使平衡輪短暫推動,使其來回擺動。

平衡輪

平衡輪留出了手錶的時間。它由一個加權輪組成,該輪旋轉來迴旋轉,該輪子通過良好的螺旋彈簧,平衡彈簧或“頭髮彈簧”返回其中心位置。車輪和彈簧一起構成了諧波振盪器。平衡輪的質量與彈簧的剛度結合在一起,以精確控制每個鞦韆的週期或“擊敗”車輪的周期。平衡輪的振盪時間t在幾秒鐘內,一個完整週期所需的時間(兩個節拍)是

在哪裡是千克米2中的慣性時刻是其平衡彈簧的剛度(春季常數),每雷亞語中的牛頓 - 儀器中。大多數手錶平衡車輪以每秒5、6、8或10節的振盪振盪。這分別為2.5、3、4和5 Hz或每小時18000、21,600、28,800和36,000次(BPH)。在大多數手錶中,餘額彈簧上都有一個調節器桿,用於調整手錶速率。它有兩個路邊引腳,可以包含彈簧的最後一回合,將零件一動不動地固定在銷釘後面,因此路緣銷的位置決定了彈簧的長度。移動調節器槓桿將路圍銷在彈簧上滑動或向下滑動,以控制其有效長度。在彈簧上滑動銷釘,縮短了彈簧的長度,使其更硬,增加在上面的方程式中,減少車輪的周期因此,它來回擺動的速度更快,導致手錶運行速度更快。

無鑰匙的工作

旋轉時,一組稱為無鑰匙工作的齒輪會纏繞發條,當將冠拔出短距離時,可以將雙手轉動到手錶上。附著在冠上的莖有一個稱為離合器城堡輪的齒輪,有兩個齒環從末端軸向投射。將莖推入時,外牙將棘輪旋轉在發條桶的頂部,這將桿子的內端連接到軸的內端,使軸繞軸周圍的發動機彈簧更緊。彈簧加載的爪子單擊在棘輪牙齒上,以防止發條放鬆。當莖拉出時,城堡輪的內齒與轉動車輪的齒輪接合。當牙冠轉彎時,大砲小齒輪的摩擦耦合使手旋轉。

中心秒

如果秒針與小時和小時的手共同軸,那就是在錶盤的中心樞轉,則該佈置稱為“中心秒”或“掃掃”,因為秒針在微小的軌道上掃蕩在錶盤上。

最初,中央秒的手被從第三輪,有時還通過中間車輪驅動,頂部板的外部齒輪。驅動秒針的這種方法稱為間接中心秒。因為齒輪在板外面,所以它增加了機芯的厚度,並且由於必須將第三輪的旋轉旋轉以每分鐘向秒針旋轉一次,所以秒針的動作動作了。

1948年,Zenith引入了一款手錶,該手錶帶有重新設計的齒輪列車,第四輪位於機芯的中心,因此可以直接駕駛中央秒針。以前曾在機芯中心的微小車輪被移出中央,並間接地開了小動手。由於間接齒輪的任何顫動,任何由於間接齒輪的動力都被微小的手的相對緩慢運動所掩蓋。這種重新設計使板之間的所有火車齒輪都允許更薄的運動。

觀看珠寶

平衡輪樞軸中使用的珠寶軸承和頂石
普通的“孔珠寶”軸承

1702年左右,尼古拉斯·法蒂奧(Nicolas Fatio)(或面部)duillier ,皮埃爾(Pierre)和雅各布·德巴弗爾(Jacob Debaufre)發明了珠寶軸承,並在手錶中引入了珠寶軸承,以減少摩擦。直到19世紀中葉,它們才被廣泛使用。直到20世紀,它們都是從微小的天然寶石中紮根的。手錶經常有石榴石石英甚至玻璃珠寶。只有高質量的手錶使用藍寶石紅寶石。 1902年,發明了一個生長人造藍寶石晶體的過程,使珠寶便宜得多。現代手錶中的珠寶都是合成的藍寶石,或(通常)紅寶石,由圓錐形(Al 2 O 3 )製成,是最難的物質之一。藍寶石和紅寶石之間的唯一區別是,已經添加了不同的雜質來改變顏色。它們作為軸承沒有區別。使用珠寶的優點是,它們的超毛面光滑表面具有較低的金屬摩擦係數。鋼對鋼的靜態摩擦係數為0.58,而藍寶石的摩擦係數為0.10-0.15。

目的

珠寶在手錶中有兩個目的。首先,減少的摩擦可以提高準確性。車輪軸承軸承和逃生的摩擦會導致施加到平衡輪的衝動中略有變化,從而導致計時率的變化。珠寶表面的低,可預測的摩擦減少了這些變化。其次,它們可以增加軸承的壽命。在無鋒利的軸承中,手錶車輪的樞軸在支撐運動的板上旋轉。駕駛齒輪施加的側向力會在孔的一側引起更多的壓力和摩擦。在某些車輪中,旋轉的軸可以磨損孔,直到橢圓形,最終使齒輪堵塞,停止手錶。

類型

逃生中,珠寶用於通過滑動摩擦來工作的零件:

  • 托盤 - 這些是槓桿上傾斜的矩形表面,這些表面被逃生輪的牙齒推向。它們是手錶運動中摩擦的主要來源,也是最早應用珠寶的地點之一。
  • 脈衝引腳 - 圓盤上的圓盤閉合銷釘上的平衡型人員推動了槓桿叉推動,以保持平衡車輪的移動。

在軸承中,使用了兩種不同類型的類型:

  • 孔珠寶 - 這些是甜甜圈形套筒軸承,用於支撐大多數車輪的軸(軸)。
  • 瓶頸或帽珠寶 - 當輪子的喬木處於垂直位置時,喬木的肩膀靠在孔珠寶的側面,會增加摩擦。這會導致手錶處於不同位置時的速度。因此,在摩擦至關重要的軸承中,例如平衡輪樞軸,在軸的兩端都添加平坦的帽桿。當植物園處於垂直位置時,其圓形的末端將靠在頂石的表面,從而降低摩擦。

他們被使用的地方

手錶中使用珠寶的地方
7珠寶槓桿手錶 - 有這些珠寶:
  • 1個衝動引腳
  • 2個貨盤
  • 2個餘額員工軸承
  • 2餘額員工capstones
11 Jewel Watch-補充:
  • 2個槓桿軸承
  • 2個逃生輪軸承
15 Jewel Watch-補充:
  • 2第四輪軸承
  • 2第三輪軸承
17 Jewel Watch-補充:
  • 2個中心輪軸承
21 Jewel Watch-補充:
  • 2個槓桿式壓桿
  • 2逃避輪式壓板
23 Jewel Watch-補充:
  • 2個主彈槍軸承
自繞手錶增加4個或更多

在繞組機制中,總計25-27

在過去的150年中,隨著珠寶的價格越來越便宜,手錶動作中使用的珠寶數量增加了,並且手錶變得更加準確。真正需要在手錶中珠寶的唯一軸承是駛入火車的軸承 - 從發動機彈簧槍管傳輸到平衡輪的齒輪火車 - 因為只有它們不斷受到發條彈力的力量。轉動手(運動工作)和日曆輪的車輪不在負載下,而纏繞發電板的車輪很少使用(無鑰匙的工作),因此它們不會顯著磨損。摩擦在移動最快的車輪中具有最大的效果,因此它們從珠寶中受益最大。因此,在手錶中飾有珠寶的第一個機制是平衡輪樞軸,其次是逃生。隨著添加更多珠寶的軸承,它們被應用於較慢的移動輪子上,珠寶將駛向槍管的火車前進。從平衡輪到中心輪樞軸軸承的每一個珠寶手錶都有珠寶的各種軸承,因此被認為是“完全珠寶”手錶。在高質量的手錶中,為了最大程度地減少位置錯誤,卡體被添加到槓桿和逃生輪軸承中,製造了21個珠寶。即使是發條桶軸有時也會被珠寶,總計23.當1950年代引入自動手錶時,自動繞組機構中的幾個車輪被珠寶,將計數增加到25-27。

“珠寶通貨膨脹”

值得懷疑的是,除了上面列出的珠寶外,是否添加珠寶在手錶中真的很有用。它不會提高準確性,因為唯一對平衡輪影響的車輪已經被珠寶了。海洋時間表,最準確的便攜式鐘錶,通常只有7個珠寶。珠寶額外的車輪軸承也不會增加運動的使用壽命。如上所述,其他大多數車輪都沒有足夠的磨損來需要它們。

但是,到20世紀初期,手錶運動已經被標準化,以至於其機制之間的差異除了做工質量之外。因此,觀看製造商製造的珠寶數量,珠寶的數量,是少數數量的高質量手錶之一,這是一個主要的廣告,在手錶的臉上列出了它。消費者幾乎沒有其他事情可以繼續,學會了將更多的珠寶等同於手錶中的質量。儘管最初這是一個很好的質量衡量,但它使製造商有動力增加了珠寶數量。

在1960年代左右,這種“珠寶熱潮”達到了新的高度,製造商用41、53、75甚至100個珠寶製作了手錶。這些額外的珠寶中的大多數完全沒有功能。他們從未聯繫過活動部件,而僅包括增加珠寶數量。例如,沃爾瑟姆100珠寶手錶由普通的17珠寶運動組成,在自動繞組轉子周圍安裝了83塊紅寶石。

1974年,國際標準化組織(ISO)與瑞士手錶行業標準組織Normes Normes deL'IndustrieHorlogèreSuisse(NIHS)出版了ISO 1112標準,禁止製造商在珠寶中包括此類非功能性珠寶,廣告和銷售文獻。這阻止了完全非功能性珠寶的使用。但是,一些專家說,製造商繼續通過“淘汰”來誇大其手錶的珠寶數量。在不需要它們的車輪上添加功能性珠寶軸承,在ISO1112中利用漏洞。給出的示例包括在第三和第四輪軸承,珠寶的微小車輪軸承以及自動繞組的棘輪爪中添加帶帽。可以說,這些添加都沒有增加手錶的準確性或壽命。

世界時間

一些精美的機械手錶將具有世界時間功能,這是一個城市擋板和一個小時的擋板,可以根據該市的相對時區進行旋轉。

GMT/UTC開始,通常有27個城市(對應於24個主要時區):

歷史

彼得·亨萊因(Peter Henlein)經常被描述為1510年的第一張袖珍手錶“紐倫堡蛋”的發明者,但這種說法似乎是19世紀的發明,並未出現在較舊的消息來源中。

在1970年代的石英革命之前,所有手錶都是機械的。早期的手錶非常不精確;一個好人一天可能會變化多達15分鐘。直到1760年,約翰·哈里森(John Harrison)創建了海軍陸戰隊會員時,任何手錶才能獲得現代精度(每天幾秒鐘)。沃爾瑟姆守望公司(Waltham Watch Company)在1854年對運動製造過程的工業化使得額外的精度成為可能;該公司在1876年的費城百年紀念博覽會上獲得了金牌,以其製造質量。

機械手錶由發條驅動。現代的機械手錶需要平均1 microwatt的訂單,因為發條提供了不平衡的功率來源(隨著春季的放鬆,其扭矩穩步降低),從16世紀初到19世紀初期,手錶以鏈條驅動為特色。 Fusee在整個繞組中都可以調節發條的扭矩輸出。不幸的是,保險絲非常脆弱,很容易打破,並且是許多問題的根源,尤其是當Fusee連鎖店在缺乏維護後鬆散或失去其速度時,時間保持不准確。

由於創建了新型的逃生,從而更好地將手錶與時間源隔離開來,因此可以在沒有Fusee的情況下建造餘額彈簧,但仍然是準確的。

在18世紀,最初的邊緣逃脫需要固定器,它通過圓柱逃脫逐漸用更好的法國手錶取代,並在英國手錶中逐漸替換為雙工逃生。在19世紀,兩者都被槓桿逃生所取代,從那時起,幾乎全部使用。喬治·弗雷德里克·羅斯科普(Georges Frederic Roskopf)於1867年獲得較便宜的槓桿版本,銷釘槓桿逃逸,直到1970年代,都使用了廉價的手錶。

隨著1970年代手動機械手錶變得越來越流行,受到人們的青睞,手錶設計和工業家都出現了自動手錶。機械纏繞的手錶必須用吊墜或槓桿設置纏繞,而自動手錶不需要被吊墜纏繞;只需旋轉手錶即可自動纏繞手錶。自動手錶的內部裝有旋轉的金屬或黃銅“板”,當手錶水平搖動時,其軸上旋轉。

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