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钟摆的工作原理

由:马歇尔的大脑

做好准备!

每20分钟倒带一次的问题很容易解决。讨论了在齿轮传动比如何工作,你可以创建一个高比齿轮传动系统,使滚筒每6到12小时转一次。这将给你一个时钟,你只需要倒带一周左右。重鼓和擒纵齿轮之间的传动比可能是500:1,如下图所示:

在这个图中擒纵齿轮有120个齿,摆的周期为半秒,秒针直接连接到擒纵齿轮。重量轮系中的每个齿轮的比例是8:1,所以整个轮系的比例是42:1。

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你可以看到,如果你让擒纵齿轮本身以60:1的比例驱动另一个齿轮系,那么你可以把分针连接到该齿轮系的最后一个齿轮上。最后一列火车的比例是12:1,将处理时针。您看!你有一个时钟。

这个钟很漂亮,但它有两个问题:

  1. 时针、分针和秒针在不同的坐标轴上。这个问题通常是通过在齿轮上使用管状轴,然后安排齿轮系,使驱动时针、分针和秒针的齿轮共享同一轴来解决的。管状齿轮轴是对准一个在另一个。仔细观察任何一个钟面,你都能看到这种排列。
  2. 因为所有这些齿轮都直接连接在一起,所以没有简单的方法来倒带或设置时钟。这通常是通过一个可以从火车上滑出的齿轮来解决的。当你拉动腕表的表柄来对表时,这基本上就是你在做的事情。在上图中,你可以想象暂时去掉小的黑色齿轮来给时钟上发条或设置时钟。

你可以看到,即使所有的齿轮在一个看起来很复杂的时钟中,摆钟的作用其实很简单。有五个基本部分:

  • 体重或弹簧-这为时钟的指针转动提供了能量。
  • 体重轮系-一个高传动比齿轮传动装置使重量鼓向上,这样你就不必经常倒带时钟。
  • 式擒纵机构-擒纵机构由钟摆、锚和擒纵机构组成,精确调节重量能量释放的速度。
  • 手轮系-火车减速,以便分针和时针以正确的速度转动。
  • 形成机制-这以某种方式脱离,滑动或棘轮传动,以便时钟可以倒卷和设置。

一旦你理解了这些部件,钟表就是小菜一碟了!

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