回答這個(gè)問(wèn)題,文字會(huì)顯得有些多余。陀飛輪如何工作,實(shí)際看看就知道了。 你要了解的幾個(gè)要點(diǎn): 1、陀飛輪是由鐘表大師Abraham-Louis Breguet(阿伯拉罕?路易•寶璣)先生(1747-1823)發(fā)明的,1801年獲得專(zhuān)利。
2、陀飛輪不是一個(gè)功能,而是一個(gè)鐘表的調(diào)速裝置,展現(xiàn)制表師的非凡技藝。
3、陀飛輪將鐘表核心的擒縱機(jī)構(gòu)放在一個(gè)框架之內(nèi),使框架?chē)@軸心——也就是擺輪的軸心規(guī)律性地做360度旋轉(zhuǎn)。這樣,原本的擒縱機(jī)構(gòu)是固定的,因而當(dāng)表擱置位置變化的時(shí)候,擒縱機(jī)構(gòu)不變,造成了擒縱零件受力不同而產(chǎn)生了誤差; 一般機(jī)械手表的擒縱機(jī)構(gòu)是水平的,且位置固定不變 當(dāng)擒縱機(jī)構(gòu)360度不停的旋轉(zhuǎn)起來(lái)的時(shí)候,會(huì)將零件的方位誤差綜合起來(lái),互相抵消,從而最大程度地降低誤差。目前,大多數(shù)陀飛輪是1分鐘轉(zhuǎn)一圈(360度),也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的理想旋轉(zhuǎn)速度。 寶璣Ref.5335陀飛輪局部特寫(xiě)
4、陀飛輪是鐘表超級(jí)復(fù)雜工藝之一。原理上可以有效提高手表精確度,但如今已經(jīng)沒(méi)有人因?yàn)橥语w輪“準(zhǔn)”而買(mǎi)它(因?yàn)槠渌捌胀ā笔直硪呀?jīng)很準(zhǔn)了),而是為陀飛輪的超復(fù)雜工藝和展現(xiàn)出來(lái)的精妙的機(jī)械運(yùn)作之美而埋單。
陀飛輪主要分成兩大類(lèi)(陀飛輪還有個(gè)親戚卡羅素,在此文中不講,以后有機(jī)會(huì)再議),他們分別是同軸式陀飛輪和偏心式陀飛輪。 同軸陀飛輪的特點(diǎn)是,擺輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和陀飛輪籠架的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為同一軸心,因此被稱(chēng)為同軸陀飛輪。 偏心陀飛輪的特點(diǎn)是,擺輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與陀飛輪籠架的轉(zhuǎn)動(dòng)中心不一致,因此被稱(chēng)為偏心陀飛輪。同軸陀飛輪則擺輪和籠架的旋轉(zhuǎn)中心是一致。 通過(guò)圖(1)圖(2)我們可以明白兩種陀飛輪在結(jié)構(gòu)上的差異,那么它們的優(yōu)缺點(diǎn)以及特性呢? 1.同軸陀飛輪的結(jié)構(gòu) 當(dāng)手表在運(yùn)行時(shí)陀飛輪的籠架在旋轉(zhuǎn),此時(shí)A點(diǎn)以及整個(gè)籠架?chē)@著P點(diǎn)旋轉(zhuǎn),這種陀飛輪缺點(diǎn)問(wèn)題顯而易見(jiàn)。當(dāng)A點(diǎn)上坡時(shí)阻力增大,手表的走時(shí)會(huì)變慢;當(dāng)A點(diǎn)處于下坡時(shí)阻力減小,手表走時(shí)則會(huì)變快。(A點(diǎn):“重力點(diǎn)”) 2.偏心陀飛輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn) 當(dāng)手表在運(yùn)行走時(shí)中陀飛輪的籠架在旋轉(zhuǎn),此時(shí)A、B、C、D及整個(gè)籠架?chē)@著P點(diǎn)旋轉(zhuǎn),此種陀飛輪的優(yōu)點(diǎn)是制造難度相對(duì)較低,四個(gè)主要的“重力點(diǎn)”分別布點(diǎn)布置的比較均勻,運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)相對(duì)于同軸陀飛輪來(lái)說(shuō)比較平穩(wěn)。 接下來(lái)講講陀飛輪的原理,以及同軸陀飛輪、偏心陀飛輪它們各自的特性。 先來(lái)講同軸陀飛輪,陀飛輪開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)籠架開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(陀飛輪籠架是裝在秒軸上的,可以這么說(shuō),陀飛輪就是“秒輪”)。 看出什么了嗎?覺(jué)得我只是把圖片上下顛倒了一下,沒(méi)錯(cuò)我就是這么干的(這也正是陀飛輪的工作原理)。因?yàn)楸淼奈徊钪饕獊?lái)源于擺輪的不平衡以及工作時(shí)的偏心,這兩個(gè)原因分別在其方位相差180度,對(duì)走時(shí)快慢的影響正好相反,于是把擒縱機(jī)構(gòu)和擺輪游絲系統(tǒng)一同配置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的支架上,這個(gè)支架就裝在秒軸上,以每分鐘一圈的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,擺輪和游絲的重力方位每經(jīng)歷30秒即發(fā)生180度轉(zhuǎn)換,這樣兩者由于偏心引起的走時(shí)快慢正好互相補(bǔ)償。 這種同軸陀飛輪的優(yōu)點(diǎn)在于:在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上下顛倒互相補(bǔ)償擺輪和籠架旋轉(zhuǎn)中心一致,因此相較于偏心陀飛輪在相互補(bǔ)償時(shí)候更加均衡(缺點(diǎn)上面講過(guò)了,爬坡下坡的問(wèn)題)。 接下來(lái)講偏心陀飛輪,陀飛輪開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)籠架開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。 同樣也只是“圖片上下顛倒了”。還是那段話:因?yàn)楸淼奈徊钪饕獊?lái)源于擺輪的不平衡以及工作時(shí)的偏心。由于這兩個(gè)影響因素分別在其方位相差180度對(duì)走時(shí)快慢的影響正好相反,于是把擒縱機(jī)構(gòu)和擺輪游絲系統(tǒng)一同配置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的支架上,這個(gè)支架就裝在秒軸上,以每分鐘一圈的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,擺輪和游絲的重力方位每經(jīng)歷30秒即發(fā)生180度轉(zhuǎn)換,這樣兩者由于偏心引起的走時(shí)快慢正好互相補(bǔ)償。 這種同軸陀飛輪的缺點(diǎn)在于:擺輪的旋轉(zhuǎn)中心與陀飛輪籠子的旋轉(zhuǎn)中心不是同一軸心(這也是它被稱(chēng)為偏心陀飛輪的原因),因?yàn)閿[輪和籠架二者并非同一軸心導(dǎo)致手表運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)陀飛輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),擺輪上下顛倒的不太一致導(dǎo)致互相補(bǔ)償并不均勻(優(yōu)點(diǎn)上面也講過(guò)了,運(yùn)行平穩(wěn))。 在這里對(duì)陀飛輪做個(gè)總結(jié),陀飛輪是什么?陀飛輪就是一個(gè)沉重的“秒輪”。我們都知道鐘表主傳動(dòng)線做的是增速傳動(dòng),增速傳動(dòng)的特點(diǎn)就是速度越快動(dòng)力越小(減速傳動(dòng)則相反)。秒輪幾乎裝在整個(gè)傳動(dòng)系動(dòng)力的末端。而這個(gè)沉重的“秒輪”會(huì)為手表帶來(lái)什么……為了給這個(gè)“秒輪減肥”所采取最簡(jiǎn)單有效的方法就是盡可能地把擒縱調(diào)速器內(nèi)的零件縮小。在1795年,把如此多的零件做的那么小,并且保持高精度是非常非常困難的,那時(shí)陀飛輪是頂尖的技術(shù),那么如今呢?200多年過(guò)去了,So
Easy,把零件做小并沒(méi)有什么難度,但零件小了就好么?不一定,依我看只是視覺(jué)好看罷了。在金屬材質(zhì)不改變的情況下故障率卻是直線飆升的,可能有人不服會(huì)說(shuō)某某品牌的陀飛輪故障低,因?yàn)槭裁茨兀恳驗(yàn)槟亲儜B(tài)的售價(jià)讓制造可以不計(jì)任何成本,再者以現(xiàn)今的技術(shù)弄個(gè)鈦金屬在強(qiáng)度上肯定完爆普通鎳白銅等普通主流金屬材質(zhì)。 好了,原理講完了,文章也接近尾聲了。如果您認(rèn)真看完了我上面所講的東西,有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。“你”說(shuō)的這個(gè)陀飛輪相互補(bǔ)償?shù)臇|西(指游絲和擺輪的重力方位)最理想狀態(tài)下應(yīng)該是建立在擺輪呈90度直立運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才存在真正的30秒重力方位轉(zhuǎn)換一次(表直立90度一動(dòng)不動(dòng)才存在30秒重力方位轉(zhuǎn)換一次,是相互抵消的),而陀飛輪是裝在手表上的,手表是佩戴在手腕上,人的手不可能一動(dòng)不動(dòng)一直讓那個(gè)擺輪呈90度吧。沒(méi)錯(cuò),的確如此,我也“想不明白”廠商為啥那么喜歡把陀飛輪裝在手表上,還宣傳這東西對(duì)走時(shí)準(zhǔn)確有多大多大影響。 陀飛輪誕生于1795年,那時(shí)主要搭載在懷表上,懷表的使用環(huán)境大部分時(shí)間是平直揣在胸前口袋中的,這種使用環(huán)境下擺輪的工作狀態(tài)更接近90度。如果您都看到這了,那我可真是太榮幸了。最后的最后,再分享一下我的見(jiàn)解,對(duì)于機(jī)械手表有什么辦法可以讓它走得更準(zhǔn),我覺(jué)得可以從動(dòng)力源頭著手(上篇文章最開(kāi)始介紹過(guò)),手表是采用S形發(fā)條的,就是為了獲得更穩(wěn)當(dāng)?shù)膭?dòng)力輸出。但這還不夠,必須另辟蹊徑,我有個(gè)天馬行空的想法,或許能夠解決這個(gè)問(wèn)題,在這就不說(shuō)了。希望有朝一日我能夠成為一名出色的制表師,把這個(gè)天馬行空的想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 陀飛輪與卡羅素最本質(zhì)的區(qū)別是卡羅素的三輪齒軸與框架相咬合,而陀飛輪的框架上根本沒(méi)有齒也自然也不存在咬不咬合了。 這也就是我們能看的卡羅素旋轉(zhuǎn)的龍架上有一圈齒,陀飛輪則沒(méi)有(上圖中卡羅素結(jié)構(gòu)圖為偏心式,以前卡羅素大多都是偏心的極少有同軸的)一般的卡羅素都比陀飛輪的轉(zhuǎn)速要慢上許多自然也做不到30秒重力方位發(fā)生一次轉(zhuǎn)換互相抵消。不過(guò)近些年已經(jīng)有品牌推出“一分鐘卡羅素”了。?
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