tft每日頭條

 > 圖文

 > 機械表的幾個基礎知識

機械表的幾個基礎知識

圖文 更新时间:2025-03-13 23:27:48

嘀嗒嘀嗒嘀嗒。。。你是否曾癡迷于手表指針走路的步奏和聲音?精準的機械表(18000擺頻的)每秒嘀嗒5次,就像飛機引擎,汽車發動機,發電機或者人類心髒一樣。你的手表也是一個動力源,必須在各種複雜的情況下運轉而不失效。不過與我們的心跳不同,這玩意可不能時快時慢;也不像巨大的發電機,這玩意沒有數以噸計的水泥和各種龐雜設施來避免震動對精度的影響。一塊手表不可能有一堆維護人員,謹慎老練的駕駛員,繁雜的儀器或者控制器來維持其運轉及精度。那麼是什麼維持着手表的滴答呢?

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)1

手表裡面是各種精緻的遊絲,齒輪以及軸承,其組成的整個裝置隻占用了非常狹小的空間,而它必須保證近乎完美地以恒定速率運轉分毫不差,為了了解機械表裡發生的一切,我們先來了解一個簡單的計時裝置。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)2

試想一下家裡的水表,我們打開水閘開關,樓頂水塔的水往下流動會驅動水表裡面的水輪并帶動指針,那麼這個水塔就是我們的動力來源。這樣的話,水管引導水流流通,也就是我們的動力。水流經過水輪到達水龍頭,水龍頭控制着流量。通過調整水龍頭,我們可以隻允許一小股水流流經水管,而刻度盤上的指針就會比較慢;把水龍頭扭大,水流也可以變得很大,而指針就轉得更快。如果我們的動力源,即水壓能保持穩定,而水龍頭也進行仔細調節的話,我們就有了一個精準的計時器。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)3

在這樣理想的簡化形式下,我們明确了計時器所必需的四個要素:動力源,傳遞動力的手段,用以記錄動力傳遞的刻度,以及釋放平衡動力的方法。現在讓我們看看這四個要素在機械表中是如何體現的。

1.儲存動力

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)4

首先我們把手表像這樣拆解開來,我們先從法條與發條盒開始。法條安置在發條盒中,法條便是手表的動力源,就像水輪計時中的水塔。上緊法條,我們就注入了動力。而這是控制動力源的單元,就像樓頂的水塔那樣,隻有泵入了水,水才能往下流動。

2、釋放與平衡動力

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)5

擺輪組

這是擺輪與遊絲組,包括擺輪,遊絲,擺軸或軸,連在擺軸上的部分叫做滾軸,滾軸上豎立的是寶石銷。我們來看看這些是如何工作的,在寶石銷上施加推力會讓擺輪開始擺動,額外的推力能夠保持其運動。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)6

擒縱叉與寶石銷的相互作用

我們用這種特殊的錨形杆——擒縱叉來完成推動。擒縱,名字有點奇怪?想想七擒七縱的典故,一收一放的意思。因此當我們來回擺動擒縱叉時,寶石銷被施以一系列的推動以保持其往複搖擺。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)7

擒縱寶石

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)8

現在在擒縱叉的叉臂上,我們增加一個擒縱寶石,圖中粉紅色物體。右邊那個特殊的齒輪輪叫做擒縱輪,有着如此形狀的輪齒能夠推動擒縱寶石,從而保持擺輪的運動。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)9

現在我們使用發條中存儲的能量來驅動擒縱輪,上緊的發條驅動着齒輪組,不過這沒法持續多久,而且一旦開始了就不受控制了。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)10

我們現在需要的是一種可控的動力操縱方式,僅僅在每次需要的時候釋放一點動力。被安置在另一端擒縱叉臂上的擒縱寶石将完成這項使命。當第一個擒縱寶石獲得來自擒縱輪的推力之後,第二個擒縱寶石與擒縱輪上的齒鎖住,以可控的形式保持發條的能量。擺輪繼續擺動推動寶石銷推動擒縱叉使擒縱輪解鎖。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)11

但是當我們把發條直接連在擒縱輪上時,能量還是很快就耗盡了。如果這是真的表,那麼就隻能跑幾秒鐘而已。我們需要的是細水長流,這樣使其至少能跑過一整天。

3、傳遞動力的手段

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)12

在我們的水流時計上,我們使用水管将來自水塔的能量傳遞到水龍頭。我們也需要一種傳遞能量的方式,所以我們增加一系列的齒輪。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)13

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)14

我們把它們排成一列而非手表中那樣的緊湊,觀察這些齒輪,看看它們如何工作。首先發條匣(Barrel)的一小格運動驅動中心齒輪轉動一整圈。中心齒輪(Center wheel)的一小格運動又驅動下一個齒輪——三輪(Third wheel)轉動一整圈。依此類推,最終發條匣的少許運動能夠驅動擒縱輪轉動許多圈,使其足以持續一天甚至更久。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)15

擒縱與擺輪機構——嘀嗒聲音的來源

現在我們有了一個完整的手表模型,發條通過齒輪驅動擒縱輪,擒縱輪輪齒依次推動寶石銷,擒縱叉及寶石銷相互作用保持擺輪運動。擺輪在回程中反推擒縱叉,擒縱叉解鎖再次釋放發條的一點能量。來來回回,循環往複,而小小的卷曲彈簧——遊絲使其保持完美的節奏。擺輪每次擺動都解鎖擒縱輪,使其能再次推動擒縱叉,而這使擺輪組能保持手表嘀嗒運作,比任何跳動的心髒都更穩定。

4、 記錄動力傳遞的刻度

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)16

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)17

現在我們隻要數這嘀嗒來度量時間,不過這樣會比較枯燥且不切實際,就像我們的水流時計需要刻度指針。這裡我們也需要記錄能量流動的方法。所以我們在齒輪軸上加上指針來度量時間。當手表的齒輪鍊完成五次擒縱運動,秒針剛好在表格上移動一格。為了為分鐘計時數,我們在這個齒輪上安裝一個指針,秒針每轉60圈,它轉一圈。小時也同理,另一個指針1圈12小時,秒針轉一圈分針轉一格,分針轉一圈,一小時就過去了。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)18

現在我們能知道時間了,不過延伸成這樣的齒輪組離能用的手表距離還遠,讓我們的零件來自我組裝一下。現在我們不僅能知道時間,還知道了為什麼能知道。一隻好的手表——精密緊湊的裝置,包含精細零件,時尚卻有無與倫比的精度,其基本原理卻如我們所看到的,集成于顯微級别的尺寸上,這一切造就了世界上精準輕便的測量裝置。

5、精準度

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)19

寶石軸承

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)20

真正的好表在保持精準方面要下許多功夫,比如寶石。大部分人覺得寶石提升了手表的價值。确實如此,不過并非鑲嵌在表殼上,寶石在手表中起着重要作用,隻有當它們安置在恰當的地方才能真的提升手表的價值。作為軸承時,能減少摩擦,增加手表運作的穩定性,同時極大的提升了手表的壽命。這些微小的寶石表面如此平整也比任何鋼鐵堅硬,甚至能像相機鏡頭一樣投射圖案。再加上不比針尖大的一點潤滑油就能使阻力幾乎消失。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)21

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)22

遊絲

如果非要說手表的哪個部件更重要,則非遊絲莫屬。每個擺動周期中它吸收并釋放同等能量。好的手表,遊絲必須從頭至尾分毫不差。經打磨做鏡面處理,由對磁場和溫度變化不敏感的金屬制成,能夠承受相當程度的扭曲并能完全恢複原狀。如我們所見,遊絲經過預先扭曲,以使其均衡擺動,否則遊絲卷曲和釋放過程将不同,偏重一方并影響手表精度。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)23

衡準

由于手表要能在任何角度下工作,為了保證精度,擺輪必須在任何位置上對稱,這叫做衡準(動平衡)。當擺輪放在如刀刃般的邊緣上而不受重力影響滾動時,衡準就完成了。有了完美的衡準以及将遊絲置于擺輪中心,它能在任何時刻任何位置上保持精準。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)24

所有其他部件也是如此,隻比塵土大一點的螺絲,纖細的軸,精細的齒輪,堅固的白銅/鎳黃銅片與框架。所有部件以無比精度制作,近乎完美的精度。

機械表的幾個基礎知識(機械之美原來如此)25

我們看着這些幾乎小到看不見的部件時,理解到它們所蘊含的神奇技術,我們能夠明了其精度與準度的精髓。這是一具真正的神奇裝置,有了它你能夠準确度量時間的流逝,記錄并為己所用。這小小的侍從同時也美輪美奂,彌足珍貴,彰顯榮耀與自信,日複一日,年複一年。

——

動圖來源:漢米爾頓Hamilton、天梭Tissot、精工SEIKO

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关圖文资讯推荐

热门圖文资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved