Esta é a terceira parte dunha serie de tres partes sobre a reconstrución de Derek Pratt do H4 (o primeiro cronómetro mariño de precisión do mundo) gañador do premio Longitude Award de John Harrison.Este artigo publicouse por primeira vez en The Horological Journal (HJ) en abril de 2015, e agradecémoslles xenerosamente o permiso para volver publicar en Quill & Pad.
Para saber máis sobre Derek Pratt, consulta a vida e os tempos do lendario reloxeiro independente Derek Pratt, a reconstrución de Derek Pratt do John Harrison H4, o primeiro reloxo astronómico mariño de precisión (parte 1 de 3) e o H4 de John Harrison para o bandexa de diamantes reconstruída por Derek Pratt, o primeiro cronómetro mariño de precisión do mundo (parte 2, hai 3 partes en total).
Despois de facer a bandexa de diamantes, pasamos a facer tictac o reloxo, aínda que sen remontoir, e antes de rematar todas as xoias.
O volante grande (50,90 mm de diámetro) está feito dun cadro de instrumentos endurecido, temperado e pulido.A roda está fixada entre dúas placas para endurecer, o que axuda a reducir a deformación.
A placa endurecida do volante H4 de Derek Pratt mostra o equilibrio nunha fase posterior, co bastón e o portabrocas no seu lugar.
A panca de equilibrio é un mandril delgado de 21,41 mm cunha circunferencia da cintura reducida a 0,4 mm para montar a bandexa e o portabrocas.O persoal acende o torno do reloxeiro e remata na quenda.O portabrocas de latón utilizado para o palé fíxase ao traballador cun pasador dividido e o palé insírese no orificio en forma de D do portabrocas.
Estes orificios fanse na placa de latón mediante a nosa EDM (máquina de descarga eléctrica).O eléctrodo de cobre segundo a forma da sección transversal do palé está afundido no latón e, a continuación, o buraco e o contorno exterior do traballador son procesados ​​na fresadora CNC.
O acabado final do portabrocas realízase a man mediante unha lima e un pulidor de aceiro, e o orificio do pasador dividido realízase cunha broca de Arquímedes.Esta é unha combinación interesante de obras de alta tecnoloxía e baixa tecnoloxía!
O resorte ten tres círculos completos e unha longa cola recta.O resorte é cónico, o extremo do cravo é máis groso e o centro se estreita cara ao portabrocas.Anthony Randall proporcionounos un 0,8% de aceiro ao carbono, que foi tirado nunha parte plana e despois pulido nun cono do tamaño do resorte de equilibrio H4 orixinal.O resorte adelgazado colócase nun formador de aceiro para endurecer.
Temos boas fotos do resorte orixinal, que nos permite debuxar a forma e fresar a primeira por CNC.Cun resorte tan curto, a xente esperaría que a balanza balancease violentamente cando o bastón se poña de pé, pero non está limitado polas xoias da ponte da balanza.Non obstante, debido a que a cola longa e o espiral fanse máis finos, se o volante e o espiral están configurados para vibrar, só se apoian no pivote inferior e se eliminan as xoias de arriba, o eixe de equilibrio será sorprendentemente estable.
O volante e o espiral teñen un gran punto de erro de conexión, como se esperaba para un espiral tan curto, pero este efecto redúcese polo grosor cónico e a cola longa do espiral.
Deixa correr o reloxo, conducido directamente desde o tren, e a seguinte etapa é facer e instalar o remontoir.O eixe da cuarta rolda é unha interesante intersección de tres vías.Neste momento, hai tres rodas coaxiais: a cuarta roda, a contraroda e a roda motriz dos segundos centrais.
A terceira roda cortada internamente acciona a cuarta roda dun xeito normal, que á súa vez acciona o sistema de remontoir composto por unha roda de bloqueo e un volante.O xiroscopio é impulsado polo cuarto fuso a través dun resorte de remontoir, e o xiroscopio acciona a roda de escape.
Na conexión da cuarta rolda, o condutor é proporcionado ao remontoir, a roda de contrate e a segunda roda central para a reconstrución do H4 de Derek Pratt
Hai un mandril delgado e delgado no sentido antihorario, que pasa polo mandril oco da cuarta roda, e a roda motriz de segunda man está instalada no lado do disco en sentido antihorario.
O resorte Remontoir está feito a partir do resorte principal do reloxo.Ten 1,45 mm de alto, 0,08 mm de grosor e aproximadamente 160 mm de lonxitude.O resorte está fixado nunha gaiola de latón montada no cuarto eixe.O resorte debe colocarse na gaiola como unha bobina aberta, non na parede do barril como adoita estar nun barril de reloxo.Para conseguilo, utilizamos algo parecido ao anterior utilizado para fabricar resortes de equilibrio para darlle a forma correcta ao resorte do remontoir.
O lanzamento do Remontoir está controlado por un trinquete pivotante, unha roda de bloqueo e un volante usado para controlar a velocidade de rebobinado do remontoir.O trinquete ten cinco brazos montados no mandril;un brazo suxeita a pata, e a pata engancha co pasador de liberación do mandril oposto.Cando a parte superior xira, un dos seus pinos levanta suavemente o trinquete ata a posición onde o outro brazo libera a roda de bloqueo.A roda de bloqueo pode entón xirar libremente durante unha volta para permitir que o resorte se rebobina.
O terceiro brazo ten un rolo pivotante apoiado nunha leva montada nun eixe de bloqueo.Isto mantén o trinquete e o trinquete lonxe do camiño do pasador de liberación cando se produce o rebobinado, e a roda inversa segue xirando.Os dous brazos restantes do trinquete son contrapesos que equilibran o trinquete.
Todos estes compoñentes son moi delicados e requiren un coidado e clasificación manual, pero funcionan de forma moi satisfactoria.A folla voadora ten 0,1 mm de grosor, pero ten unha superficie maior;esta resultou ser unha parte complicada porque o xefe central é unha persoa coa veleta.
Remontoir é un mecanismo intelixente que é fascinante porque rebobina cada 7,5 segundos, para que non teñas que esperar moito tempo.
En abril de 1891, James U. Poole revisou o H4 orixinal e escribiu un interesante informe sobre o seu traballo para a revista Watch.Ao falar do mecanismo do remontoir, dixo: "Harrison está describindo a estrutura do reloxo.Tiven que abrirme paso a través dunha serie de experimentos problemáticos e durante varios días estiven desesperado por poder remontalo.A acción do tren do remontoir é tan misteriosa que aínda que a observes con atención, non podes entendela correctamente.Dubido que sexa realmente útil".
Unha persoa miserable!Gústame a súa honestidade relaxada na loita, quizais todos tivemos frustracións similares no banco!
O movemento das horas e dos minutos é tradicional, accionado por unha engrenaxe grande montada no fuso central, pero a agulla dos segundos central leva unha roda situada entre a engrenaxe grande e a roda das horas.A roda de segundos central xira sobre a engrenaxe grande e é impulsada pola mesma roda de conteo montada no extremo do disco do fuso.
O movemento H4 H4 de Derek Pratt mostra a condución da engrenaxe grande, a roda de minutos e a segunda roda central
A profundidade do controlador de segunda man central é o máis profunda posible para garantir que a man de segunda man non se "agite" cando está funcionando, pero tamén ten que funcionar libremente.No H4 orixinal, o diámetro da roda motriz é 0,11 mm maior que o da roda motriz, aínda que o número de dentes é o mesmo.Parece que a profundidade se fai deliberadamente demasiado profunda e, a continuación, a roda motriz é "superada" para proporcionar o grao de liberdade necesario.Seguimos un procedemento similar para permitir a marcha libre cun espazo mínimo.
Use a ferramenta de relleno para obter a menor reacción ao dirixir a agulla central dos segundos do Derek Pratt H4
Derek completou tres mans, pero necesitan un pouco de clasificación.Daniela traballou as agullas de horas e minutos, pulou, despois endurece e temperou e finalmente azulouse en sal azul.A man central dos segundos está pulida en lugar de azul.
Harrison orixinalmente planeou usar un axuste de piñón e cremalleira no H4, que era común nos reloxos de bordo da época, e como se mostra nun dos debuxos feitos cando o Comité de Lonxitude inspeccionou o reloxo.Debeu abandonar o bastidor cedo, aínda que o utilizara nos reloxos Jefferys e utilizara un compensador bimetálico por primeira vez en H3.
Derek quería probar este arranxo e fixo un piñón e cremallera e comezou a facer bordillos compensadores.
O H4 orixinal aínda ten un piñón para instalar a placa de axuste, pero carece de cremallera.Dado que o H4 non dispón actualmente de rack, decídese facer unha copia.Aínda que a cremalleira e o piñón son fáciles de axustar, a Harrison debeu resultar doado moverse e perturbar a velocidade.O reloxo agora pódese enrolar libremente e está coidadosamente instalado para o perno do resorte de equilibrio.O método de montaxe do cravo pódese axustar en calquera dirección;isto axuda a situar o centro do resorte para que a barra de equilibrio quede en posición vertical cando descansa.
O bordo compensado por temperatura está formado por barras de latón e aceiro fixadas con 15 remaches.O pasador do bordo do bordo compensador rodea o resorte.A medida que aumenta a temperatura, o bordo dobrarase para acurtar a lonxitude efectiva do resorte.
Harrison esperaba usar a forma da parte traseira da bandexa para axustar os erros isócronos, pero descubriu que isto non era suficiente e engadiu o que chamou un alfinete "cicloide".Isto axústase para facer contacto coa cola do resorte de equilibrio e acelerar a vibración cunha amplitude seleccionada.
Nesta fase, a placa superior entrégase a Charles Scarr para o gravado.Derek pedira que a placa de identificación fose inscrita como orixinal, pero o seu nome estaba gravado no bordo do monopatín xunto á sinatura de Harrison e na terceira ponte da roda.A inscrición di: "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014".
Inscrición: "Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014", utilizada para a reconstrución do H4 de Derek Pratt
Despois de achegar o resorte de equilibrio ao tamaño do resorte orixinal, cronometra o reloxo eliminando material da parte inferior da balanza, facendo que a balanza sexa un pouco máis grosa para permitir isto.O temporizador do reloxo Witschi é moi útil neste sentido porque pódese configurar para medir a frecuencia do reloxo despois de cada axuste.
Isto é un pouco pouco convencional, pero ofrece unha forma de equilibrar un equilibrio tan grande.A medida que o peso se afastaba lentamente da parte inferior do volante, a frecuencia aproximábase a 18.000 veces por hora, e entón o temporizador axustábase a 18.000 e podíase ler o erro do reloxo.
A figura anterior mostra a traxectoria do reloxo cando parte dunha amplitude baixa e despois se estabiliza rapidamente ata a súa amplitude de funcionamento a un ritmo constante.O trazo tamén mostra que o remontoir rebobina cada 7,5 segundos.O reloxo tamén se probou nun antigo temporizador de reloxo cronográfico Greiner usando rastros de papel.Esta máquina ten a función de configurar un funcionamento lento.Cando a alimentación do papel é dez veces máis lenta, o erro amplíase dez veces.Esta configuración fai que sexa fácil probar o reloxo durante unha hora ou máis sen afondar nas profundidades do papel.
As probas a longo prazo mostraron algúns cambios na velocidade e descubriron que a segunda unidade central é moi crítica, porque necesita aceite na engrenaxe grande, pero ten que ser un aceite moi lixeiro, para non causar demasiada resistencia e reducir o rango de equilibrio.O aceite de reloxo de menor viscosidade que podemos atopar é o Moebius D1, que ten unha viscosidade de 32 centistokes a 20 °C;isto funciona ben.
O reloxo non ten o axuste de tempo medio como se instalou posteriormente no H5, polo que é fácil facer pequenos axustes na agulla cicloidal para axustar a velocidade.O pasador cicloidal foi probado en diferentes posicións, e tarde ou cedo tocaría o resorte durante a súa respiración, e tamén había diferentes ocos nos pasadores do bordo.
Non parece haber un lugar ideal, pero está establecido onde a taxa de cambio coa amplitude é mínima.O cambio de ritmo coa amplitude indica que é necesario remontoir para suavizar o pulso de equilibrio.A diferenza de James Poole, pensamos que o remontoir é realmente útil.
O reloxo xa estaba en funcionamento en xaneiro de 2014, pero aínda son necesarios algúns axustes.A potencia dispoñible do escape depende dos catro resortes diferentes do reloxo, todos eles deben estar equilibrados entre si: o resorte principal, o resorte de potencia, o resorte de remontoir e o resorte de equilibrio.O resorte principal pódese configurar segundo sexa necesario e, a continuación, o resorte de suxeición que proporciona torque cando o reloxo está enrolado debe ser suficiente para volver apretar completamente o resorte do remontoir.
A amplitude do volante depende da configuración do resorte de remontoir.Precísanse algúns axustes, especialmente entre o resorte de mantemento e o resorte de remontoir, para conseguir o equilibrio correcto e obter a suficiente potencia no escape.Cada axuste do resorte de mantemento significa desmontar todo o reloxo.
En febreiro de 2014, o reloxo foi a Greenwich para ser fotografado e fotografado para a exposición "Explore Longitude-Ship Clock and Stars".O vídeo final mostrado na exposición describiu ben o reloxo e mostraba cada parte que se estaba a montar.
Realizouse un período de probas e axustes antes de que o reloxo fose entregado a Greenwich en xuño de 2014. Non houbo tempo para realizar unha proba de temperatura adecuada e comprobouse que o reloxo estaba sobrecompensado, pero o taller funcionaba a unha temperatura bastante uniforme. .Cando funcionou sen perturbacións durante 9 días, mantívose en máis ou menos dous segundos ao día.Para gañar o premio de 20.000 libras esterlinas, debe manter o tempo de máis ou menos 2,8 segundos ao día durante a viaxe de seis semanas ás Indias Occidentais.
Completar o H4 de Derek Pratt sempre foi un proxecto emocionante con moitos retos.En Frodshams, sempre lle damos a Derek a máxima avaliación, xa sexa como reloxeiro ou como agradable colaborador.Sempre comparte xenerosamente os seus coñecementos e tempo para axudar aos demais.
A artesanía de Derek é excelente e, a pesar de moitos retos, investiu moito tempo e enerxía para avanzar no seu proxecto H4.Pensamos que estará satisfeito co resultado final e estamos encantados de mostrar o reloxo a todos.
O reloxo foi exhibido en Greenwich de xullo de 2014 a xaneiro de 2015 cos cinco temporizadores orixinais de Harrison e moitas outras obras interesantes.A exposición iniciou unha xira mundial coa H4 de Derek, a partir de marzo a setembro de 2015 na Biblioteca Folger Shakespeare de Washington, DC;seguido de Mystic Seaport, Connecticut, de novembro de 2015 a abril de 2016;despois De maio de 2016 a outubro de 2016, viaxa ao Museo Marítimo Australiano de Sidney.
A finalización do H4 de Derek foi un esforzo en equipo de todos en Frodshams.Tamén contamos cunha valiosa axuda de Anthony Randall, Jonathan Hird e outras persoas da industria do reloxo que nos axudaron a Derek e a nós a completar este proxecto.Tamén me gustaría agradecer a Martin Dorsch a súa axuda coa fotografía destes artigos.
Quill & Pad tamén quere agradecer a The Horological Journal por permitirnos volver publicar aquí os tres artigos desta serie.Se os perdeches, tamén che pode gustar: A vida e os tempos do lendario reloxeiro independente Derek Pratt (Derek Pratt) Reconstruíndo John Harrison (John Harrison) ) H4, o primeiro cronómetro mariño de precisión do mundo (parte 1 de 3) para Derek Pratt (Derek Pratt) para reconstruír a John Harrison (John Harrison) para facer a bandexa de diamantes H4, o primeiro cronómetro mariño de precisión A do mundo (parte 2 de 3)
perdón.Busco o meu amigo do colexio Martin Dorsch, é un reloxeiro alemán de Ratisbona.Se o coñeces, podes dicirlle a miña información de contacto?Grazas!Zheng Junyu