Fusee (часовое дело) - Fusee (horology)
Используются в античных весной Приведено механические часы и часы , A запала (от французского Fusee , проволока , намотанный вокруг шпинделя) представляют собой конус -образного шкив с спиральным пазом вокруг него, раны со шнуром или цепью , которая крепится к главной пружине бочка . Предохранители использовались с 15-го по начало 20-го века для улучшения хронометража, выравнивая неравномерное усилие боевой пружины при ее спуске. Гавейн Бэйли заявил о фузее: «Возможно, ни одна проблема в механике никогда не решалась так просто и так идеально».
История
Происхождение фюзеляжа неизвестно. Многие источники ошибочно называют часовщика Якоба Зеха из Праги, который изобрел их около 1525 года. Самые ранние точно датированные часы с фьюзером были изготовлены Захом в 1525 году, но фузеи на самом деле появились раньше, с первыми часами с пружинным приводом в 15 веке. Идея, вероятно, возникла не у часовщиков, поскольку самый ранний известный пример - брашпиль арбалета, показанный в военной рукописи 1405 года. На рисунках 15 века Филиппо Брунеллески и Леонардо да Винчи видны предохранители. Самыми ранними существующими часами с фузеем, а также самыми ранними часами с пружинным приводом, являются Burgunderuhr (Бургундские часы), камерные часы, иконография которых предполагает, что они были изготовлены для Филиппа Доброго, герцога Бургундского около 1430 года, сейчас находятся в Немецком национальном музее. Слово fusee происходит от французского fusée и позднего латинского fusata , «веретено, полное ниток».
Пружины были впервые использованы для приведения в действие часов в 15 веке, чтобы сделать их меньше и портативными. Эти первые часы с пружинным приводом были намного менее точными, чем часы с весовым приводом. В отличие от веса на шнуре, который оказывает постоянное усилие, чтобы вращать колеса часов, сила, оказываемая пружиной, уменьшается по мере разматывания пружины. Примитивный механизм хронометража на грани и листе , использовавшийся во всех ранних часах, был чувствителен к изменениям движущей силы. Таким образом, ранние часы с пружинным приводом замедлялись в течение своего рабочего периода по мере того, как заводная пружина раскручивалась, что приводило к неточному отсчету времени. Эта проблема называется отсутствием изохронности .
Два решения этой проблемы появились с первыми часами с пружинным приводом; stackfreed и запал. Stackfreed, примитивный кулачковый компенсатор, добавил много трения и был заброшен менее чем через столетие. Фузей был гораздо более долговечной идеей. Во время движения сужающаяся форма шкива фьюзера непрерывно изменяла механическое преимущество тяги главной пружины, компенсируя уменьшающуюся силу пружины. Часовые мастера, по-видимому, эмпирически обнаружили правильную форму фузея, который представляет собой не простой конус, а гиперболоид . Первые предохранители были длинными и тонкими, но более поздние имели более приземистую компактную форму. Предохранители стали стандартным методом получения постоянной силы от боевой пружины, который использовался в большинстве часов с пружинным заводом, а также в часах, когда они появились в 17 веке.
Сначала шнур запала был сделан из кишки , а иногда и из проволоки. Примерно в 1650 году стали использоваться цепи, которые прослужили дольше. Широко известно, что Gruet of Geneva представил их в 1664 году, хотя первое упоминание о цепи предохранителя относится к 1540 году. Предохранители, предназначенные для использования со шнурами, можно отличить по их канавкам, которые имеют круглое поперечное сечение, тогда как предохранители, предназначенные для цепей, имеют пазы прямоугольной формы.
Приблизительно в 1726 году Джон Харрисон добавил к фузею поддерживающую пружину, чтобы морские хронометры работали во время завода, и это было широко принято.
Как это работает
Движущей силой наматывают вокруг неподвижной оси ( оправки ), внутри цилиндрической коробки, на баррель . Сила пружины поворачивает ствол. В часах с фюзеляжем ствол поворачивает фузел, натягивая цепь, а фузел поворачивает шестерни часов.
- При заводе боевой пружины (рис. 1) вся цепь оборачивается вокруг фюзеляжа снизу вверх, и конец, идущий к стволу, отрывается от узкого верхнего конца фузера. Таким образом, сильное натяжение намотанной боевой пружины прикладывается к малому концу фьюзера, а крутящий момент фузеера уменьшается за счет небольшого плеча рычага радиуса фьюзера.
- По ходу часов цепь разматывается от запала сверху вниз и наматывается на ствол.
- По мере опускания боевой пружины (рис. 2) большая часть цепи наматывается на ствол, и цепь, идущая к стволу, отрывается от широких нижних канавок предохранителя. Теперь более слабое натяжение боевой пружины применяется к большему радиусу нижней части предохранителя. Больший крутящий момент, обеспечиваемый большим радиусом на фузе, компенсирует более слабую силу пружины, сохраняя постоянный крутящий момент привода.
- Чтобы снова завести часы, на выступающую квадратную ось (заводную оправку) фьюзера вставляют ключ и поворачивают фьючер. Тяга фузера разматывает цепь со ствола и обратно на фузе, поворачивая ствол и заводя боевую пружину. Наличие предохранителя означает, что сила, необходимая для запуска боевой пружины, постоянна; он не увеличивается при затягивании боевой пружины.
Шестерня на фузее приводит в движение колесную передачу механизма , обычно центральное колесо. Существует трещотка между фузеей и его передачей (не видна, внутри фузеи) , который предотвращает запал от поворота колес в обратном направлении поезда на часах , пока она находится в процессе ликвидации. В качественных часах и многих более поздних механизмах с фьюзером также есть поддерживающая пружина, обеспечивающая временное усилие для поддержания хода механизма во время его завода. Этот тип называется плавким предохранителем . Обычно это планетарный механизм ( планетарная передача ) в основании «конуса» фьюзера), который затем обеспечивает вращающую способность в направлении, противоположном направлению «заводки», что позволяет часам работать во время завода.
Большинство часов с фьюзером и наручными часами оснащены механизмом остановки завода, который предотвращает слишком сильное закручивание боевой пружины и фьюзера, что может привести к разрыву цепи. По мере наматывания цепь предохранителя поднимается к верху предохранителя. Когда он достигает вершины, он нажимает на рычаг, который перемещает металлическое лезвие на пути выступа, торчащего из края предохранителя. При повороте предохранителя выступ зацепляется за лезвие, предотвращая дальнейшее наматывание.
Обычный предохранитель можно заводить только в одном направлении. Были разработаны «пьяные» предохранители, но они использовались редко, чтобы их можно было заводить в любом направлении. Джон Арнольд безуспешно использовал их в нескольких морских хронометрах.
Моральное устаревание
Фузор был хорошим компенсатором боевой пружины, но он был дорогим, сложным в регулировке и имел другие недостатки:
- Он был громоздким и высоким, а карманные часы делали немодно толстыми.
- Если боевая пружина ломалась и ее приходилось заменять, что часто происходило с ранними боевыми пружинами, предохранитель приходилось перенастраивать на новую пружину.
- Если цепь предохранителя ломалась, сила боевой пружины заставляла конец хлестать внутреннюю часть часов, вызывая повреждение.
Достижение изохронии было признано серьезной проблемой на протяжении 500-летней истории часов с пружинным приводом. Многие детали были постепенно улучшены для увеличения изохронности, и со временем фузе стал ненужным в большинстве часов.
Изобретение маятника и пружины баланса в середине 17 века сделало часы гораздо более изохронными, сделав элемент хронометража гармоническим осциллятором с естественным «биением», устойчивым к изменениям. Маятниковые часы с якоря спуском , изобретенный в 1670 году, был достаточно независимым от движущей силы так , что лишь немногие из них fusees.
В pocketwatches , то грань спуск , который требовал Fusee, постепенно заменен спусками , которые были менее чувствительны к изменениям силы: боевой пружины цилиндр , а позднее анкерным . В 1760 году Жан-Антуан Лепин отказался от фузера и изобрел ходовой ствол, непосредственно приводивший в действие зубчатую передачу часов. Он содержал очень длинную боевую пружину, всего несколько оборотов которой использовалось для питания часов. Соответственно, использовалась только часть «кривой крутящего момента» боевой пружины, где крутящий момент был приблизительно постоянным. В 1780-х годах, стремясь к более тонким часам, французские часовщики приняли на вооружение ходовой цилиндр с цилиндрическим спуском. К 1850 году швейцарская и американская часовая промышленность использовала исключительно ходовой барабан, чему способствовали новые методы регулировки пружины баланса, чтобы она была изохронной. Англия продолжала производить более громоздкие часы с полным пластинчатым фузеем примерно до 1900 года. Это были недорогие модели, которые продавались низшим классам и насмешливо назывались «репами». После этого единственным оставшимся применением фьюзера были морские хронометры , где требовалась высочайшая точность, а большой размер был меньшим недостатком, пока они не устарели в 1970-х годах.
использованная литература
- Дорн-ван Россум, Герхард (1997). История часа: часы и современные временные порядки . Univ. Чикаго Пресс. ISBN 0-226-15510-2 . , п. 121
- Милхэм, Уиллис I. (1945). Время и хронометристы . Нью-Йорк: Макмиллан. ISBN 0-7808-0008-7 .
- Уайт, Линн младший (1966). Средневековые технологии и социальные изменения . Нью-Йорк: Oxford Univ. Нажмите. ISBN 0-19-500266-0 . , п. 127–128
- Глазго, Дэвид (1885). Часы и изготовление часов . Лондон: Cassel & Co., стр. 63 . , п. 63-69
Ноты
внешние ссылки
- Ковер, Лондон - блог часовщиков 18-го века, где можно найти карманные часы Kover, которые все еще существуют, и документы, относящиеся к часовому мастеру.