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上期我們紹了機(jī)械的發(fā)條、輪、擒縱構(gòu)和擺輪，本期我繼續(xù)介紹械表的機(jī)。夾板我先從主夾開始，它成了機(jī)芯主體：注看，主夾有很多不的開口 —— 我們將在本節(jié)利它們安裝前搭好的件。圖中粉色部分是紅寶石與上期介的擒縱叉端的馬仔和擺輪的芯一樣）它們作為承，使各件的軸可旋轉(zhuǎn)起來讓我們近離地看看：寶石里有一個(gè)小。為了進(jìn)步減少旋部件的能損失，腔涂有少量特殊潤滑。潤滑油粘在寶石在寶石孔旋轉(zhuǎn)的軸，以進(jìn)一減少摩擦延長手表次上發(fā)條的運(yùn)行時(shí)，同時(shí)減精密機(jī)械件間的磨。前兩個(gè)們要安裝主夾板上零件是擒輪和擒縱：安裝好兩個(gè)零件，我們?cè)?擒縱夾板住擒縱叉夾板固定擒縱叉轉(zhuǎn)的另一端并通過兩螺絲釘固在主夾板：注意看這個(gè)擒縱的擺動(dòng)被縱夾板中的兩個(gè)凸的形狀限住了：這證了擒縱推動(dòng)擒縱的幅度只到這里，推就會(huì)被些凸起攔。接著，們可以把下的齒輪裝進(jìn)去。四個(gè)齒輪位置都是心安排的這使得它只會(huì)占據(jù)小部分空。注意看第四個(gè)齒穿過了手的正中央 —— 你可以在主夾的另一面到它穿過的轉(zhuǎn)軸。整個(gè)組裝程的最后我們將把針裝在這長軸上。了保證所齒輪都被定住，我用齒輪組板把它們上，這也齒輪轉(zhuǎn)軸另一端提了固定點(diǎn)齒輪組夾也被螺絲定在主夾上，這樣有東西都固定好了核心零件，只剩下輪組還沒上去了。很特殊，要專門設(shè)的固定機(jī)。讓我們把所有的件裝上擺組夾板。意看，作平衡彈簧游絲非常細(xì)，它的端連接著輪。游絲名字正是自于它的細(xì)，在英中，它也此被稱為 hairspring。黃色和色的部位來調(diào)節(jié)游的振動(dòng)頻。讓我們看它們實(shí)是怎么工的：黃色位緊緊地定著游絲通過轉(zhuǎn)動(dòng)，我們可調(diào)節(jié)擺輪它上邊的芯在自由弛狀態(tài)時(shí)位置。這證了擺輪滴”和“”的擺動(dòng)位會(huì)經(jīng)歷同的時(shí)間青色部位以在游絲自由地滑，它可以止游絲尾的自由振，從而改游絲振動(dòng)有效長度通過調(diào)節(jié)色部位，們可以調(diào)擺輪擺動(dòng)周期，從讓表走得微快些或些。我們能通過調(diào)頂部的螺，對(duì)走表速度進(jìn)行調(diào) —— 螺絲的頭不居中，以轉(zhuǎn)動(dòng)它會(huì)微微地動(dòng)青色部的小叉子游絲是由殊合金制的，例如瓦洛克斯金（Nivarox），它的勁系數(shù)在不溫度下保不變，這高了機(jī)械走時(shí)的精。安裝擺組的最后步，是裝防震機(jī)構(gòu)它包含一套子，兩寶石和一固定用的彈簧。當(dāng)表突然被時(shí)，這個(gè)構(gòu)能保護(hù)輪軸脆弱尖端不會(huì)震破。讓們看看當(dāng)輪軸搖晃，這些零是如何一起到保護(hù)用的。當(dāng)被震動(dòng)，輪軸運(yùn)動(dòng)能量會(huì)被簧吸收，點(diǎn)和汽車懸架系統(tǒng)像。如果動(dòng)很強(qiáng)烈那么擺輪更厚更強(qiáng)部位將通蓋子將負(fù)傳導(dǎo)出去從而保護(hù)弱的軸尖經(jīng)過這最一步，我終于把上漂在空中零部件完地組裝成手表機(jī)芯但是，你許還記得曾略過了何把主發(fā)上緊的問。如果我直接用發(fā)軸心來上發(fā)條，那它會(huì)發(fā)生么呢？為清楚地解這個(gè)問題下圖我打發(fā)條盒的子，讓你看清里面發(fā)條：只發(fā)條軸心固定著，發(fā)條就能動(dòng)機(jī)械表 —— 你可以在另一看到附在四個(gè)齒輪的秒針轉(zhuǎn)起來。然，當(dāng)我們開發(fā)條軸，主發(fā)條會(huì)“擺爛—— 通過把軸心反轉(zhuǎn)回去以放扭矩，樣的話，條會(huì)快速丟失所儲(chǔ)的能量，械表也會(huì)下來。為防止主發(fā)自發(fā)地反轉(zhuǎn)動(dòng)，我需要防止條軸心逆針轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)要允許它時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)這樣我們能上發(fā)條這個(gè)問題似復(fù)雜，可以通過簡單的裝來解決，就是棘爪讓我們看它是怎么作的。棘為了繼續(xù)進(jìn)我們的置，我們先得裝上個(gè)發(fā)條盒夾板作為固的基板它能固定條盒，并為其他部提供固定構(gòu)。由于個(gè)夾板會(huì)住部分區(qū)，我們先一個(gè)小杠一起裝進(jìn)，下期我再回過來講它的作。接著，們用螺絲將一個(gè)棘固定在發(fā)軸心上。輪有一個(gè)形孔，這發(fā)條軸心部的方形相吻合的這個(gè)匹配方形使棘可以帶著條軸心一轉(zhuǎn)動(dòng)。我暫時(shí)把螺去掉讓大看得更清些：現(xiàn)在上三個(gè)重的零件。一個(gè)零件個(gè)小小的爪，我們把它裝在條盒上夾敞開的頂。在它有的角度內(nèi)棘爪可以著它的軸動(dòng)：第二零件是棘簧。這個(gè)屬小玩意勁很強(qiáng)，我們壓緊時(shí)，它會(huì)生很強(qiáng)的復(fù)力。我稍微壓緊棘爪簧，后把它放發(fā)條盒上板。當(dāng)我轉(zhuǎn)動(dòng)棘爪松開時(shí)，爪簧會(huì)在瞬間把它回去。第個(gè)零件是狀齒輪，也安裝在條盒上夾上。它是左手螺絲固定住的這不同于部分常規(guī)齒輪，逆針旋轉(zhuǎn)它會(huì)上緊：意看冠狀輪的齒是何嚙合棘的。雖然狀齒輪看來每隔一齒就缺一齒，但它棘輪依然以嚙合并常工作。狀齒輪的隙可以容棘爪上的桿子落入中。如果們逆時(shí)針動(dòng)冠狀齒，他會(huì)嚙棘輪并上發(fā)條。注觀察冠狀輪的齒是何將棘爪開，而當(dāng)到齒隙，爪又是如迅速彈回。當(dāng)棘爪回并撞擊狀齒輪時(shí)它會(huì)發(fā)出噠聲，所英文中它叫“click”。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)狀齒輪會(huì)緊主發(fā)條那反過來時(shí)針轉(zhuǎn)會(huì)生什么呢在下面的擬演示中注意看冠齒輪的齒如何被棘卡住的，就能防止狀齒輪倒：這個(gè)簡的裝置能我們通過動(dòng)冠狀齒來上發(fā)條你可以看下圖的演。這個(gè)棘還能防止發(fā)條自己轉(zhuǎn)松開 —— 這也是為什么你能反著拖滑條的原，除非你啟整個(gè)演控件。手另一面的針展示了何計(jì)秒，一個(gè)完整表應(yīng)該同顯示分鐘時(shí)鐘。讓們看看機(jī)表是如何一系列傳齒輪完成個(gè)目標(biāo)。動(dòng)齒輪在們的這個(gè)芯里，秒是裝在第個(gè)傳動(dòng)齒上的，因它正好每鐘精確地一圈。為讓分針也以正確的度轉(zhuǎn)動(dòng)，們需要一比秒針齒轉(zhuǎn)速慢 60 倍的轉(zhuǎn)軸。好在機(jī)械表機(jī)的設(shè)計(jì)者經(jīng)用了一絕妙的辦，從另一齒輪上“”出了所要的轉(zhuǎn)速如果你從的正面湊看看，你看見第三輪上的小輪從一個(gè)敞口露出了一些。們可以在的中央套一個(gè)輪管因?yàn)樗?像加農(nóng)炮 cannon 一樣的管子，所英文是 cannon pinion），輪管帶有一驅(qū)動(dòng)輪，們把它嚙到之前提的小齒輪：當(dāng)?shù)谌?輪子轉(zhuǎn)動(dòng)它會(huì)帶動(dòng)動(dòng)輪和輪。把分針在輪管上我們就能錄分鐘了 —— 其中所涉及到齒輪都精地設(shè)定好齒數(shù)，以現(xiàn)比秒針 60 倍的目的。們可以從圖看到秒和分針是何運(yùn)轉(zhuǎn)的下面的滑模擬時(shí)間流速，可滑動(dòng)它來制演示時(shí)的快慢。針要轉(zhuǎn)得分針再慢 12 倍，但我們只再加兩個(gè)輪就能實(shí)它。將分輪作為中與輪管嚙，然后時(shí)輪與分針上的小齒嚙合：時(shí)輪松松地在輪管上它們可以相獨(dú)立地動(dòng)。將時(shí)裝在時(shí)針上，我們完成了驅(qū)表針的裝。我還加了一個(gè)刻表盤，上標(biāo)記了 12 個(gè)小時(shí)，它能讓們準(zhǔn)確地出指針?biāo)?示的時(shí)間計(jì)日功能個(gè)表的計(jì)裝置由四主要部分成 —— 定位桿簧指示齒輪日期夾板附在上面齒輪，和有所有可的 31 個(gè)日期的期環(huán)：為解釋它是何工作的我先把無的零件隱掉。我還去掉指示輪的蓋子就能看到面有一個(gè)小的扭轉(zhuǎn)簧。讓我看看這些件是如何時(shí)針輪的動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，它帶動(dòng)日期板的齒輪另一面的齒輪會(huì)帶指示齒輪它上面的轉(zhuǎn)彈簧。個(gè)彈簧會(huì)日期環(huán)上齒絆住并彎，但在一刻，它開始推動(dòng)期板。當(dāng)期環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)足夠多時(shí)定位桿簧突然松開期環(huán)，并它跳到下個(gè)位置。也許好奇什么我們設(shè)計(jì)這么雜的裝置有讀者可會(huì)天真地，我們只要直接讓針輪帶著期環(huán)轉(zhuǎn)起就好了，像我們之讓分針輪著時(shí)針輪動(dòng)那樣。常抱歉，樣會(huì)導(dǎo)致盤小窗顯出的“當(dāng)日期”連地轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)讓人很讀出究竟哪一天。可以在下左側(cè)看到樣的效果在右側(cè)，可以看到們剛剛搭的裝置所示的日期 —— 它只會(huì)在午夜近變化。也許已經(jīng)識(shí)到了，們這個(gè)機(jī)的計(jì)日功并不那么能，它總把每月計(jì) 31 天，所以我必須在小份的最后天結(jié)束后表上的日向后撥一。另外，果機(jī)械表一陣子沒運(yùn)行，那的時(shí)間就出錯(cuò)。我需要找到個(gè)給它校日期和時(shí)的方法。幸的是，動(dòng)分針、針和日期的齒輪都連接在一的，所以們只用調(diào)其中一個(gè)輪，就能整所有齒。我將短地在圖中藏時(shí)針輪便于說明注意看，我轉(zhuǎn)動(dòng)分輪時(shí)，只輪管轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)輪緊緊地插驅(qū)動(dòng)齒輪，所以它常可以被動(dòng)齒輪帶。然而，為齒輪組的其他齒只能按發(fā)盒的節(jié)奏動(dòng)，設(shè)置間的同時(shí)動(dòng)齒輪會(huì)其他齒輪礙而無法著一起轉(zhuǎn)但輪管可克服與驅(qū)齒輪的摩，從而自轉(zhuǎn)起來。讓我們?cè)?影響齒輪的情況下置時(shí)間，且防止對(duì)密部件造破壞。安好時(shí)針輪我們會(huì)看轉(zhuǎn)動(dòng)分針也會(huì)帶著整時(shí)針，且如果我轉(zhuǎn)得足夠，也能一調(diào)整日期跟著一步下來，我的機(jī)械表得越來越善，但它有一些不之處。為調(diào)整時(shí)間及上發(fā)條我們必須動(dòng)機(jī)芯內(nèi)的齒輪，它們一般被安全地置在表殼的。另外在每個(gè)少 31 天的月份，們現(xiàn)在都能通過調(diào)時(shí)間來調(diào)日期，因這是目前整日期的一方式。想情況下我們應(yīng)該到一種將置日期獨(dú)于設(shè)置時(shí)的方法。了解決這問題，下期我們將機(jī)械表裝轉(zhuǎn)柄，敬期待。本來自微信眾號(hào)：中院物理所 （ID：cas-iop），作者：Ciechanowski，翻譯：牧羊審校：*0