Stackfreed - Stackfreed

Задняя сторона механизма карманных часов XVI века со стеклом (черный кулачок и пружинный рычаг, вверху).

А stackfreed простой подпружиненный кулачок механизм, используемый в некоторых из самых ранних античных пружинных часы и часы чтобы уравновесить силу пружина, чтобы повысить точность хронометража.[1][2][3] Stackfreeds использовались в некоторых немецких часах и наручных часах с 16 по 17 века,[4] прежде чем они были заменены в более поздних часах на фузей. Термин, возможно, произошел от соединения немецких слов суровый ("сильный") и федер ("весна").[5][6]

История

Рисунок часов 16 века со стеклом

Часы с пружинным приводом были изобретены около 1400 года в Европе.[3] Боевая пружина позволили часам быть портативными и меньше, чем предыдущие часы с весовым приводом, что привело к появлению первых больших часов около 1500 года. Однако часы с пружинным приводом были гораздо менее точными, чем часы с весовым приводом, потому что движущая сила (крутящий момент ), создаваемая витой пружиной, в отличие от веса, непостоянна, но максимальна, когда пружина заведена, и опускается, когда пружина раскручивается, чтобы вращать колеса механизма.[3] Основной причиной неточности ранних моделей с пружинным приводом была большая разница в силе, обеспечиваемая пружина поскольку он раскручивается во время работы часов.[7] Сила боевой пружины, передаваемая через шестерни часов, толкает колеблющиеся балансир который держит время. Примитивный грани и фолиот Механизм, используемый во всех ранних часах, был очень чувствителен к величине приложенной к нему силы, особенно до пружина баланса добавлен в 1658 г .; чем слабее движущая сила, прикладываемая к главной пружине, тем медленнее будет колебаться колесо баланса взад и вперед. Таким образом, без какого-либо устройства для выравнивания силы основной пружины ранние часы и часы резко замедлились в течение периода работы часов, поскольку главная пружина потеряла силу, что привело к неточному отсчету времени.

В первых часах с пружинным питанием появилось два устройства, чтобы уравновесить мощность основной пружины: фузей и stackfreed.[4][2] Происхождение stackfreed неизвестно.[4] Предполагается, что он был изобретен в южных германских государствах (Нюрнберг и Аугсбург ) в течение 16 века, так как часы ранней весны, в которые он встроен, пришли именно оттуда,[8] но, возможно, это было изобретено раньше. Рисунки stackfreeds появляются в Леонардо да Винчи Кодекс 1 (1492–1497) и M3 (1497–1499); возможно, устройство было предложено его вниманию его немецким помощником Джулио.[9] В то время как фузей стал стандартным эквалайзером основной пружины в европейских часах, менее удовлетворительный стэкфрид использовался исключительно в нескольких немецких часах;[4][2] и исчез примерно через столетие. Сохранившиеся образцы часов stackfreed датируются примерно 1530–1640 годами.[9]

Как это устроено

Stackfreed в часах

Смотрите рисунок, верно. Stackfreed состоит из жесткого пружинного рычага. (А) с роликом на конце (В) который прижимается к эксцентрику кулачок (D);[4][2][7] обычно ролик проходит по пазу на краю кулачка. Кулачок имеет форму улитки. На нем есть шестерня (E) вращается шестерней на валу боевой пружины (С), поэтому он делает один оборот за время работы часов. Сила пружинного рычага, воздействующая на кулачок, оказывает тормозящее усилие на боевую пружину, уменьшая ее крутящий момент, который зависит от толщины кулачка. Когда боевая пружина полностью заведена, рычаг прижимается к широкой части кулачка. Поскольку он находится далеко от оси, тормозящая сила, которую он оказывает, максимальна. По мере того, как часы идут и заводная пружина раскручивается, кулачок вращается, и пружина упирается в более узкие части кулачка, постепенно уменьшая тормозящую силу, чтобы компенсировать уменьшающуюся силу боевой пружины. В конце периода работы в кулачке часто возникало крутое углубление, к которому прижимался ролик, поэтому сила пружины с пружинным захватом способствовала ослаблению боевой пружины.

Часто (как показано справа) сплошная неразрезанная часть кулачка (E) зубья шестерни также выполняли функции остановка, ограничивая ходовую пружину так, чтобы она остановилась до того, как она была полностью заведена, и остановилась, прежде чем она полностью раскрутилась.[7] Это ограничивало боевую пружину центральной частью ее диапазона, еще больше уменьшая колебания силы.

Преимущества и недостатки

Стеклофрид был очень неэффективным устройством.[10] Поскольку он работал за счет приложения противоположной силы трения к боевой пружине, он требовал более мощных боевых пружин и более высоких передаточных чисел в часах, что, возможно, привело к большему изменению движущей силы.[4] В фузей, другое устройство компенсации боевой пружины, было намного более эффективным.[10] Единственным преимуществом stackfreed было то, что его было легче сделать и он был намного тоньше, чем фузер.[8][10] что, в сочетании с тем фактом, что оно было расположено в неиспользуемом пространстве на внешней стороне задней панели, позволяло стекированным часам быть более плоскими.[4] С появлением более узких и компактных предохранителей стеклопластик исчез из часов около 1630 года.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Stackfreed". Словарь Merriam-Webster онлайн. Мерриам-Вебстер. 2012 г.. Получено 27 мая, 2012.
  2. ^ а б c d Кристиансон, Дэвид (2002). Часы: шедевры хронометрии. Дэвид и Чарльз. п. 36. ISBN  0715315412.
  3. ^ а б c Уайт, Линн младший (1962). Средневековые технологии и социальные изменения. Великобритания: Oxford Univ. Нажмите. С. 127–128.
  4. ^ а б c d е ж грамм Дэниелс, Джордж (2011). Часовое дело. Великобритания: Филлип Уилсон. п. 259. ISBN  978-0856677045.
  5. ^ а б "Stackfreed". Dictionnaire de l'horlogerie. Французский сайт часов WorldTempus. 2012. Архивировано с оригинал на 2013-02-10. Получено 27 мая, 2012.
  6. ^ xwatchmaker (21 июля 2008 г.). «Механические часы». Группа новостей: Blogspot Проверять | newsgroup = ценить (помощь). Получено 27 мая, 2012.
  7. ^ а б c «Точность и Stackfreed». Br. Сайт Британского музея. Получено 27 мая, 2012.
  8. ^ а б "Das Stackfreed". Erfindungen zum Ausgleich der ungleichen Federkraft (Изобретения для компенсации основной пружины). Сайт PocketWatch, Швейцария. 2004 г.. Получено 27 мая, 2012.
  9. ^ а б "Лот 63: Барабанные часы, Германия, 2-я четверть 16 века". Коллекция часов Sandburg. Сайт аукциона Antiquorum. Архивировано из оригинал 16 октября 2013 г.. Получено 30 мая, 2012.
  10. ^ а б c Бриттен, Фредерик Джеймс; Сесил Клаттон; Грэнвилл Хью Бэйли; Куртенэ А. Ильбер (1973). Старые часы Бриттена и часы и их изготовители, 8-е изд.. E. Methuen, E. & F. Spon. С. 16–20.