再凑近看看到底发生了什么。
当摆轮带着车芯摆过来时,车芯会撞击擒纵叉,从而纵开擒纵轮。一旦纵开,由主发条驱动的擒纵轮会推动擒纵叉,擒纵叉又会通过车芯反过来推动回摆轮本身。这使得摆轮获得了一些能量,使它在之后一段时间不会停下来——这相当于给荡秋千的人一个推力。当摆轮摆回来时,它会执行相同的操作,只不过是在另一个方向完成的。
你也许还注意到了摆轮上的圆盘有一个凹口,它与擒纵叉末端的小角之间有一个精妙的像舞蹈一样的运动模式。这些部分确保了擒纵叉只能在适当的时候摆至一边——这是一种安全机制,可以防止手表在摇晃或掉落时被锁死。
一旦擒纵叉纵开擒纵轮,这个轮子就得迅速地开始转动。这就是为什么齿轮组上打了孔——这么做可以减少转动惯量,使得发条盒可以更快地驱动它们。
还有一个很重要的地方,齿轮组不只是放大齿轮的转速,还减小了作用在摆轮组上的力。发条盒本身会有很大的转动扭矩,但到擒纵轮上,这个扭矩极大地减小了,这防止了擒纵轮过于猛烈地推动擒纵叉和摆轮。
让我们最后一次看看到目前为止所搭建的整个机构。我现在把它调到正常的运转速度。
在这个表的运动中,摆轮在每秒中做了4次完整的往复摆动,每个循环各击打两次擒纵叉,所以每秒总共击打8次,每小时击打28800次。当然,不同手表也许会有不同的速率,但它们的秒针都在每秒钟完成数次微小的转动,以使机械表的指针运动变得十分平滑。
理论上,我们这里搭建好的所有零件已经足够使一个手表运转,但我们还缺了亿些细节。更重要的是,我们已经完成的这些零件全是放置在空气里的,所以下一期,我们将把它们组装成一个完整的手表机芯。
作者:Ciechanowski
翻译:牧羊
审校:藏痴
原文链接:mechanical watch
翻译内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
编辑:藏痴