看360 看360看360

钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?

钟表是一种计时的仪器,现在很多的家庭都有,钟表不仅仅可以计时,还是非常美观的装饰品,非常适合在家里摆放。
机械表通常可分为下列两种:手动上链及自动上链手表(AUTOMATIC)两种。
以下是为大家精心整理的"钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?"相关知识及问题的最佳答案:

钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?

国内民用摆钟所用的一般都是统一机芯,这类机芯设计诞生于计划经济时代,符合工业化大生产的需要,结构简单,部件通用,易于维修,乃至现在北极星摆钟所用机芯仍属此类。笔者以前拆解组装过一座1974年产孔雀牌机械挂钟,对其洗油修理后,仍然功能如初,可见其质量的可靠。

钟摆周期与摆钟走时快慢的调节

摆钟是利用摆动重锤作为振动系统的计时仪器,起源于意大利人伽利略对钟摆等时性的发现,其后荷兰人惠更斯于1656年正式制造发明了摆钟。

根据单摆周期公式 ,其中 为周期(s), 为摆长(m), 为重力加速度( )。

从单摆周期公式中,我们可以知道钟摆周期与其摆长成正相关。对于实际摆钟,即是通过上下调节摆锤的高度来调节摆钟的走时快慢。

注意摆锤下方的调节螺母

摆锤向下调节,则摆长加大,摆动周期增长,摆钟走时减慢;摆锤向上调节,则摆长变短,摆动周期减小,摆钟走时加快。

与摆钟调节原理类似,手表中则是依靠改变摆轮游丝的长短来调节快慢。

下面将简单介绍一下钟表机芯系统的组成与运作原理。

钟表机芯系统

钟表机芯系统一般包括两部分:走时系统和报时系统。

在走时系统中,利用原动机构(能源系统,即维持钟表运行的根本能量来源)积蓄能量,通过不同级传动机构齿轮,将能量源源不断补充给终端的擒纵调速器,以维持钟表的长久运转,而时、分等指针的运转(指示机构)只是传动机构中齿轮运动的反映。报时系统与走时系统原理类似。

钟表结构框图振动系统

绝大多数计时仪器都是利用一个周期恒定、持续振动的振动系统来计时,例如摆锤或摆轮游丝的往复摆动、石英电磁振动、原子振动等。振动系统的振动周期乘以被测过程中的振动次数即可得到该过程经历的时间。

摆锤与擒纵机构,由于体型较大,故常用于钟摆轮游丝与擒纵机构,可以做很小,故常用于手表或马蹄表,为减小磨损擒纵叉常采用宝石能源系统

振动系统在工作时,由于不可避免的运动阻力,振幅将逐渐衰减。为使其能不衰减地持续振动,必须通过能源系统周期性地为振动系统提供能量。

机械钟表中主要以上紧发条或升起重锤所储备的势能作为能源,电子钟表中则利用电能作为能源。

机械钟发条盒

擒纵系统

在机械钟表和部分电机械钟表中,通过擒纵机构把能量周期性地补充给振动系统,擒纵机构还同时用以计算振动系统的振动次数。钟表运行时的滴答声即是源于擒纵机构。由于振动系统和擒纵系统一般连在一起,通常把振动系统和擒纵系统合称为擒纵调速器,因为其实质上是使钟表机构的工作轴以相等的平均角速度转动。

这也可以理解为能源系统积聚能量之后,利用擒纵调速器来控制能量的缓慢释放。

报时系统

报时系统与走时系统独立,因而他们分用两个能源系统和两个传动齿轮系,但其打点控制机构与走时系统的指示机构配合,以完成报时打点工作。

值得一提的是,在报时系统工作时,报时系统的齿轮转速非常快。为了保证报时系统齿轮的转速稳定,不至于造成打点间隔不等的情况,还会设置风轮组件,其作用类似于离心调速器。

风轮组件

风轮组件的工作原理是这样的:报时系统工作时,报时齿轮带动风轮旋转,风轮动片在离心力作用下向外撑开,推动动管挤压胶木片,增加风轮的阻力,以保证报时齿轮的转速相对稳定。在报时齿轮转速过慢时,动片离心力小,动管挤压胶木片的摩擦力也减小,使得转速加快。在报时齿轮转速过快时则与之相反。

以下为笔者曾修复的机械挂钟半点和整点报时演示,只安装了分针还未安装时针和表盘,其中左右两个圆形齿轮盒分属报时系统和走时系统。注意在打点报时时,左侧报时系统齿轮盒头轮的缓慢转动,以及后侧音叉的振动。

附T1型统一机芯的结构图:参考文献:

劳动部培训司组织编写《机械钟表修理》,劳动人事出版社


钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?

国内民用摆钟所用的一般都是统一机芯,这类机芯设计诞生于计划经济时代,符合工业化大生产的需要,结构简单,部件通用,易于维修,乃至现在北极星摆钟所用机芯仍属此类。笔者以前拆解组装过一座1974年产孔雀牌机械挂钟,对其洗油修理后,仍然功能如初,可见其质量的可靠。

钟摆周期与摆钟走时快慢的调节

摆钟是利用摆动重锤作为振动系统的计时仪器,起源于意大利人伽利略对钟摆等时性的发现,其后荷兰人惠更斯于1656年正式制造发明了摆钟。

根据单摆周期公式 ,其中 为周期(s), 为摆长(m), 为重力加速度( )。

从单摆周期公式中,我们可以知道钟摆周期与其摆长成正相关。对于实际摆钟,即是通过上下调节摆锤的高度来调节摆钟的走时快慢。

注意摆锤下方的调节螺母

摆锤向下调节,则摆长加大,摆动周期增长,摆钟走时减慢;摆锤向上调节,则摆长变短,摆动周期减小,摆钟走时加快。

与摆钟调节原理类似,手表中则是依靠改变摆轮游丝的长短来调节快慢。

下面将简单介绍一下钟表机芯系统的组成与运作原理。

钟表机芯系统

钟表机芯系统一般包括两部分:走时系统和报时系统。

在走时系统中,利用原动机构(能源系统,即维持钟表运行的根本能量来源)积蓄能量,通过不同级传动机构齿轮,将能量源源不断补充给终端的擒纵调速器,以维持钟表的长久运转,而时、分等指针的运转(指示机构)只是传动机构中齿轮运动的反映。报时系统与走时系统原理类似。

钟表结构框图振动系统

绝大多数计时仪器都是利用一个周期恒定、持续振动的振动系统来计时,例如摆锤或摆轮游丝的往复摆动、石英电磁振动、原子振动等。振动系统的振动周期乘以被测过程中的振动次数即可得到该过程经历的时间。

摆锤与擒纵机构,由于体型较大,故常用于钟摆轮游丝与擒纵机构,可以做很小,故常用于手表或马蹄表,为减小磨损擒纵叉常采用宝石能源系统

振动系统在工作时,由于不可避免的运动阻力,振幅将逐渐衰减。为使其能不衰减地持续振动,必须通过能源系统周期性地为振动系统提供能量。

机械钟表中主要以上紧发条或升起重锤所储备的势能作为能源,电子钟表中则利用电能作为能源。

机械钟发条盒

擒纵系统

在机械钟表和部分电机械钟表中,通过擒纵机构把能量周期性地补充给振动系统,擒纵机构还同时用以计算振动系统的振动次数。钟表运行时的滴答声即是源于擒纵机构。由于振动系统和擒纵系统一般连在一起,通常把振动系统和擒纵系统合称为擒纵调速器,因为其实质上是使钟表机构的工作轴以相等的平均角速度转动。

这也可以理解为能源系统积聚能量之后,利用擒纵调速器来控制能量的缓慢释放。

报时系统

报时系统与走时系统独立,因而他们分用两个能源系统和两个传动齿轮系,但其打点控制机构与走时系统的指示机构配合,以完成报时打点工作。

值得一提的是,在报时系统工作时,报时系统的齿轮转速非常快。为了保证报时系统齿轮的转速稳定,不至于造成打点间隔不等的情况,还会设置风轮组件,其作用类似于离心调速器。

风轮组件

风轮组件的工作原理是这样的:报时系统工作时,报时齿轮带动风轮旋转,风轮动片在离心力作用下向外撑开,推动动管挤压胶木片,增加风轮的阻力,以保证报时齿轮的转速相对稳定。在报时齿轮转速过慢时,动片离心力小,动管挤压胶木片的摩擦力也减小,使得转速加快。在报时齿轮转速过快时则与之相反。

以下为笔者曾修复的机械挂钟半点和整点报时演示,只安装了分针还未安装时针和表盘,其中左右两个圆形齿轮盒分属报时系统和走时系统。注意在打点报时时,左侧报时系统齿轮盒头轮的缓慢转动,以及后侧音叉的振动。

附T1型统一机芯的结构图:参考文献:

劳动部培训司组织编写《机械钟表修理》,劳动人事出版社


钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?

一会wifi发图钟摆相当于游丝,是调节时

间快慢的,其中擒纵装置与带游丝的表有不同,通过发条提供钟摆摆动动力,擒纵装置带动齿轮旋转达到时分针工作的目的。另有音叉模块负责报时


钟摆的内部构造是怎样的?工作过程又是怎样的?

一会wifi发图钟摆相当于游丝,是调节时

间快慢的,其中擒纵装置与带游丝的表有不同,通过发条提供钟摆摆动动力,擒纵装置带动齿轮旋转达到时分针工作的目的。另有音叉模块负责报时