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陀飞轮手表的工作原理

/2019-01-25 20:49

  宝玑的陀飞轮原理与技术持续了一百多年,一直没有重大的变化,直到1920年代,德国的Albert Helwing (Deutsche Uhrmacheerschule的技术部门主任)发明“浮动陀飞轮”(flying tourbillon,或称为“飞行陀飞轮”),它是一种没有支架(bridge)陀飞轮,为的是让陀飞轮尽可能地扁一些(as flat as possible).这一种自由立式框架(free-standing cage)是Albert Helwing发明的目的 。

  Albert Helwing回忆他的发明时说:框架的重量仅700mg,没有人相信它足够有力。因此我在框架的一侧也系了一条,重量是250克。这样,在通往Deutsche Uhrmacheerschule的入口厅展示箱内,我悬挂了这个浮动陀飞轮装置,这一挂就是4个星期,所有的批评言论通通沉寂下来······

  陀飞轮名表赏析

  陀飞轮表代表了机械表制造工艺中的最高水平,整个擒纵调速机构组合在一起并且能够转动,以一定的速度不断的旋转,使其把地心引力对机械表中“擒纵系统”的影响减至最低程度,提高走时精度。由于其独特的运行方式,已经把钟表的动感艺术美发挥到登峰造极的地步,历来被誉为“表中之王”。

  陀飞轮表的创意在于,将擒纵机构放在一个框架(Carriage)之内,使框架围绕轴心也就是摆轮的轴心做360度不停的旋转。这样,原本的擒纵机构是固定的,因而当表搁置位置变化的时候,擒纵机构不变,造成了擒纵零件受力不同而产生了误差;当擒纵机构360度不停的旋转起来的时候,会将零件的方位误差综合起来,互相抵消,从而消灭误差。陀飞轮一般是1分钟转360度,也是最理想的旋转速度。

  陀飞轮的原理就是当钟表在垂直位置时补偿地心引力的作用。

  陀飞轮名表赏析

  换句话说,当一只钟表处于垂直位置时,由于来自地心引力的作用,它的调节控制器,即是其摆轮、游丝和擒纵器,会在每一下摆动时发生难以觉察的快慢变化。

  如果把调节控制器装设在一个每分钟转动一周的“笼框”上,即可获得一系列的垂直位置。这样便可以使钟表走动时十分准确,并能够互补误差。

  这个原理看来十分简单,但实施起来却是另外一回事。原因之一便是“笼框”和陀飞轮的重量不能超过0.3克或0.013盎司——相当于一片天鹅羽毛的重量或两片鹦鹉羽毛的重量。另一原因是,它由72个精细组件组成,而其中大部分为手工制作!

陀飞轮手表的工作原理