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手表理论知识 什么是擒纵机构和它的初锁、全锁

2017-09-20 14:50 来源:网络 作者:网络

手表理论知识 什么是擒纵机构和它的初锁、全锁

手表理论知识 什么是擒纵机构和它的初锁、全锁 现代钟表的擒纵机构与水运仪象台里的大不相同,因为它有自主的机械振荡器,所有的传动轮及其轮齿数和传动比,一定要符合时间单位的换算,实际上擒纵机构绝大部分时间内都是在“擒”住轮齿的,传动最末一级齿轮叫“擒纵轮”,“擒纵轮”有一个非常特殊的齿形;“纵”就是间歇释放轮齿,什么时刻释放由摆轮旋转的角度决定。

大概只有在钟表里面才有擒纵机构,它是个非常奇妙的装置,有历史考证和说法,钟表里的擒纵机构是中国人在北宋年间发明的,苏颂主持创制的水运仪象台是十一世纪末我国杰出的天文仪器,也是世界上最古老的天文钟。

但我感觉那不过只是擒纵机构的一个雏形,和现代钟表里的大相径庭,中国古代发明的东西是不少,但都以朴素自然的经验成分为多,缺乏科学实验最后也没有上升为理论,不采用相应的物理和数学原理知识,就不可能使发明得到进一步发展和提高。所以,这就是为什么中国那些古老而伟大的发明,却都在欧洲被开花结果、发扬光大了的重要原因,很多事情并不在于人家拾咱牙慧,而是因为国人自古都不重视工科的理论研究,著名科学家和著作出的少之又少。

现代钟表的擒纵机构与水运仪象台里的大不相同,因为它有自主的机械振荡器,所有的传动轮及其轮齿数和传动比,一定要符合时间单位的换算,实际上擒纵机构绝大部分时间内都是在“擒”住轮齿的,传动最末一级齿轮叫“擒纵轮”,“擒纵轮”有一个非常特殊的齿形;“纵”就是间歇和周期性的释放轮齿,什么时刻释放由摆轮所旋转的角度决定。那是当摆轮转到接近“0度”附近位置时(无力矩时静止平衡位置),将与擒纵叉头碰撞,从而带动擒纵叉旋转,同时迫使擒纵轮后退,并让擒纵轮齿离开擒纵叉瓦锁面,进入倾斜的擒纵叉瓦冲面,开始传冲,这是个急促和周而复始的过程。

传冲结果是释放了擒纵轮的一个齿,还会补充给摆轮能量,只有这样震荡才不会衰减和能得到稳定的维持。摆轮做自由震荡(转前后附加角)大约占9/10时间;而与擒纵机构发生关系只有1/10时间,这个时间长短也要具体看摆幅的高低,因此机械手表其实也和石英表差不多,它的齿轮也是间歇跳动运行的,只不过是因频率高,我们肉眼分辨不出来而已。

擒纵机构是钟表里最重要和奇妙的部分,它一手托两家,把钟表里传动齿轮和摆轮振荡两大系统,出神入化的联系起来,机械仿佛由此变的有灵气有生机。几百年来,全世界的钟表匠人都对它做过大量研究和改进,直到现代。比如OMEGA手表有同轴机心(CO-AXIAL),其主要变化的也是在擒纵机构上。严格讲它也是个杠杆,虽然是不能翘起地球,但它却能玩转摆轮,让它服服帖帖的。 擒纵机构的尺寸和配合公差要求的十分严格,这个也看手表机心大小,凡尺寸小、频率高的,要求就更严。 这里会涉及到一些名词,解释如下: (一)初锁,有初锁值和初锁角之分,当擒纵轮齿一个传冲过程结束后,它转过很小的落角,另一个齿跌落在另一侧叉瓦的锁面上,这个点和叉瓦前棱之间的距离就是初锁值,这两点对擒纵叉旋转中心的连线所形成的角度,就是初锁角。

(二)全锁,也有全锁值和全锁角(释放角)之分,当擒纵轮齿跌落在叉瓦的锁面上时,在牵引力矩作用下,擒纵叉身靠向限位钉,擒纵轮齿会沿着擒纵叉瓦锁面想上移动继续吃深,静止后的那点位置和叉瓦前棱之间的距离就是全锁值,这两点对擒纵叉旋转中心的连线所形成的角度,就是全锁角,也叫释放角。(见照片中的V所示)
初锁值的调整是通过伸缩叉瓦完成的,叉瓦用虫胶粘合,虫胶在化工商店里也叫“漆皮”,有专门的电加热器用来融化虫胶。调整限位钉可以改变全锁值的大小,但却不能改变初锁值,初锁值大约占全锁值的2/3,而且叉瓦两侧都应该一致。很多机心会在主夹板上专门做出观察孔,就是用来检查锁值的。 原则上锁值应该小点好,因为锁值大,在释放时候能量损失也就大;但也不能过小,否则擒纵轮齿跌落在叉瓦的冲面上,造成溜齿。一般锁值都是手表机心在出厂时调校好了的,维修时无需再去动它,除非叉瓦出现松动和脱落。 一般规定,初锁值控制在叉瓦宽度的1/4,而全锁值不要超过叉瓦宽度的2/5。

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