长动力手表的秘密
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最小值变化非常大,因此要它在上满 条跟发条放松时传送出相等的动力是 不可能的。尤其是对采用快慢针控时 结构和杠杆式擒纵机构的机心,其擒 纵调速系统的等时性并不理想,在输 ^扭矩过大或过小的情况下.对走时 精度有非常大的影响。为了战胜这个 定律,选文西在500年前发明了均力 圆锥轮原理.利用杠杆作用来抵销发 条的扭力下降。而朗格早已把以此原 理运作的芝麻链传动系统,装置在朗
小,力矩呈现出周期为10秒的锯齿形波,但是其平均力矩是平稳的, 可以确保在31天的能量储备期间描纵机构所受的平均力矩恒定,从而 解决了由于发条盎输出扭矩大幅变化所引起的走时误差。在满条时. 可以避免“激摆”.在发条松弛状态时,仍保持摆轮摆幅恒定。
同时朗格在这款腕表上引用7古董怀表使用较多的钥匙上链系 统,其原因是此机心具有如此强力的发条,要是用普通表冠上链系 统,会相当费力。钥匙上链产生的杠杆,使其可获得最佳的传动比 率,这是表冠上链不可比拟的。正方形的上链匙括在蓝宝石水晶表底 的匙孔上链,便可将动力传送到发条盒。上链匙装有止逆棘轮,争挥 作有如一般表冠上链般顺畅,此外还装置了扭力限制器.以防不慎将 发条卷得过紧的情况发生。
随着上层原动系统中条盒轮1 a在上条轮系的带动下不断地逆时 针方向旋转,上层原动系统的发条与下层原动系统的发条都将 被卷紧直至上满发条。
旋转.并且发条1 c也会逆时针方 向旋转并逐渐卷紧。在发条1 c逆 时针方向旋转并且逐渐卷紧的同 时,发条1 c会带动条轴1 b逆时针 方向旋转。由于条轴1 b的方形口 槽与条轴2b的方形凸起紧密的配 合在一起.使得条轴1 b逆时针方 向旋转的同时带动条轴2b逆时针 方向旋转。条轴2b外钩带动发条 2c逆时针方向旋转并逐渐卷紧 随着上层原动系统中条盒轮I a矗 上条轮系的带动下不断地逆时针 方向旋转,上层原动系统的发条 与下层原动系统的发条都将被卷 紧直至上满发条。
叠屉串联双条盒结构工作原理 如右员图所示 首先,叠层串联双条盍结构
储存能量的过程是通过上条轮系 驱动,采用螺钉固定在上层条盒 轮1 a上的上条轮1d逆时针旋转, 从而带动上层条盍轮1 a逆时针旋 转。由于固定在发条1 c上的外钩 已经钩住条盒轮1 a内肇的内钩, 并目条轴1 b外钩又钩住发条1 c, 因此当条盎轮1a逆时针方向旋转 时会带动发条1 c外钩逆时针方向
ANALYSIS解理
这三个原动系统并不是同时释放能量,而主要是由第三原动系统释放发条能量, 随着第三原动系统将本条盒储存的能量不断输出,其输出力矩将随之下降,而此 时上下排列的第一原动系统与第二原动系统会不断的将自身的能量补充给第三原 动系统,直至第三原动系统自身储存的能量完全释放
串联三条盒结构的工作原理 下面就此串联三条盒结构对比叠
∞自毒串联=条盒mo传自月∞目
1 a在上条轮系的带动下不断地逆时针 方向旋转,这三个原动系统的发条都 将被卷紧直至上满发条。
其次,串联三条盒结构的释放能 量的过程与叠层串联双条蛊结构相 比,其相同的地方只是上下排列的第 一原动系统与第二原动系统的释放能 量的过程与叠层串联双条盎结构基本 一致,而串联三条盒结构释放能量的 输出方式与叠层串联双条盒结构相比 就完全不同了。而不同的原因在于三 个条盘被串联起来最终将能量输出的 是第三原动系统的条轴3b,因此就需 要一个输出轮与条轴3b固定成一个整 体.只有这样三个条盘所储存的能量 才能被输出结传动轮幕,从而使得摆 轮游丝系统获得能量开始运转,而两 个条盒被叠层串联起来最终将能量输 出的是一F屡原动系统的条盘轮2a。因 此就不需要输出轮,直接通过条盒轮 2a将所储存的能量输出给传动轮系.
实际上,一个标准尺寸的发条盒B 经确定了发条的特性,并不允许睦意增 加发条长度,因为对动力输出而言,最 有效的数值是发条占据发条富55%到 60%的空间,当其通过齿轮组传递动力 时,运行动力会在长的传递路程中消 耗。在发条盘旋辖力矩低于一定的数值 时,由于摩擦力作用,它会停止运转。 这就要求发条弹簧具有很高的功效、很 长的使用寿命.并且启动时旋转力矩变 化能保持在最小范围.此外迂能在最小 的空间内存储最大的动能,所以长久以 来钟表研发人员一直致力于延长手表持 续运转的动力储备时间。
显示等}来确定的。采用单发条盒设计更 加简单、合理,且不会损失动力,但动 力储备时间不长。采用多个条盒如朗格 (A Lange&Sohne)的LANGE31双发条 盅或沛纳海fPanerai)的Lummorl 950 8Days_发条盒.可以带来附加动力储 备,但过多的齿轮驱动会消耗动力。相 比之下,各有利弊,但设计者总会研发 出相应的结构来弥补不足。
可是它的零件结构这么纤细,怎能应付31天的 动力储存’朗格的制表工程师唯有另外寻求解决办 法,结果研制出一种新型的“恒定动力擒纵系统” ,此系统被设置在叠层串联双条宣驱动的传动系与 杠杆式摘纵调速系统z间,本质上是将逐渐精小的 主传动链力矩储备到一个可以驱动摘纵机构工作 10秒,称作”微型发条”的“恒力辅助弹簧1中, 以此“微型发条“直接驱动擒纵机构工作。这样, 在擒纵机构工作过程中,力矩的变化范围大大缩
沛纳海三发条盒的秘密
沛纳海LUMINOR 1950 8天动力储存腕表
早在二十世纪四十年代.沛纳海就测试了使用三个发条盒的8丑动力 储存机心.此后该功能不断出现在沛纳海各款腕表中。
62 wATCH s札ocK 万方数据
沛纳海P 2002,1机心配置了具有代 表性的三条盍结构。对于成立于1860年 为意大利海军潜水员制造军表的沛纳海 来说,P 2002,I是它的第一块自主机 心,其中采用三个发条盒所产生长达0天 运行动力的结构是这款表的特色之一。 沛纳海串联的三条盒在结构上采用两个 条盒上下排列,然后再和另一个条盍前 后排列,这种布局是由设计的整体思路 所决定的,其实工作起来就是三个被串 联起来的发条盎。虽然三个发条盒在数 量上比双发条盒多,但就结构与工作原 理而言它们是差不多的。
2色部分为LANGE 31n0的发条盒所在的*置 占据Tmo位置的口分±=.
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万方数据
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解呷ANALYSIS
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朗格双发条盒的秘密
朗格LANGE31 31天动力储存腕表
朗格于1990芏推出的第一 款手表LANGEl就采用7双条盒 结构,其中两个条盒是相邻布置 的,而2007年胡格推出了全新的 可提供长达一个月动力储存的手 面上链腕表LANGE31.该款表 采用了将两个条宣叠层布置并且 串联到一起的结构,这样既储存 了空前庞大的动力.R留出一定 空间结传动轮系和擒纵调速系 统,而放弃了LANGEl的相邻串 联双条盒结构。
其次,叠层串联双条盏结吩 的释放能量的过程是随着E层 厚动系统的发条1 c与下层原动系 统的发条2c被卷紧直至}满,它 们的能量将逐渐被释放。但是 两个原动系统并不是同时释放能
万方数据 60 WATCH 8 c LocK
ANALYSIS偶
百度文库
量,而主要是由下层原动系统负责释 放所卷紧的发条能量f包括了两个原 动系统存储的能量)即通过下层原动 系统的被卷紧的发条2c的外钩带动条 盒轮2a逆时针方向旋转并将能量输出 给传动轮系,从而使得摆轮游丝系统 获得能量开始运转。随着下层原动系 统将自己的能量不断输出,其输出力 矩将随z下降,而此时上层厚动系统 也会不断的将自身的能量补充给下层 原动系统,直至下层原动系统自身的
ANALYSIS解理
圜蜀J盔
其实,机心保持运转,不断定时补 充运行动力是必须的,而运行动力来源 于条盍内发条弹簧存储的弹性势能。理 论上说。发条盎越大.发条越长。动力 储备的能量就会越多,使得手表走时就 会越长。而实际上,在我们上满链之 后.实际上的7圈发条中只有4圈用于驱 动机心每天的运转,剩余的3圈用于储备 动力。当某天忘记上发条时,它可阱支 持手表运转十多个小时,但是可能影响 其运行的精确性。究其原因,机心装置 的持续运行时间取决于可使用的发条弹 簧储能嚼数。
能量完全释放,而上层原动系统所剩 篚量的力矩小于轮系间的摩擦力矩不 能将能量补充结下层厚动系统为止, 此时手表轮系已无能量可用,便停止 运动。
然而,能提供如此庞大动力的机 心,要是没有特别的技术性措施,是 无法一直以稳定的速率运行的。根据 虎克定律,如此大的弹性势能在恒定 杠杆比的齿轮传动输出时。其扭矩从 满条时的最大值到发条松弛状态时的
解四ANALYSIS
坠掣
万方数据 58 wATCH&CLOCK
文/本刊特约作者曹维峰马静
一直以来人们都在追求手表更持久的动力.像是一场醒不来的梦.一 遍遍的寻找;而动力的来源,与发条紧密相连的上链。更是让无数人迷倒 在机械的情结中.难以割舍。手动上链这种最基本的上链方式。在齿轮啮 合的声音中,在发条盒一图圈上满的过程里.无论是设计者还是享用者。 在那一刻,心中的喜悦是共通的,这样的喜悦来自长动力手表的秘密。
简单地说.长时间的键量储备就是 通过加长发条的长度或是增加发条的强 度来实现。可是,由于机心内空间有 限.无法再增加发条的缠绕圈教.并且 很快就选到物理极限,所以可以在机心 内罘用串联或是并联多个条盒的方式。
产品的最终设计特征决定采用一个 或多个发条盎是通过包括机心尺寸(直 径、厚度I和需要的功能f动力储备、日历
如朗格的LANGE31机心中的两个发 条盍上下排列并且串联到一起,从而达 到动力叠加的效果,使得机心持续运行 时间翻倍。另外。LANGE31两个发条盒 中的发条极长,均约为1 85来,相应地 发条盒也很大。虽然在机心里增加下层 条盒需要更多的空间,而且意味着需要 有更多的部件,使手表复杂性和敏感度 大大提高,以至影响摆轮的摆幅。可是 LANGE31的恒力擒纵机构别能在擒纵轮 或邻近擒纵轮处将传动链隔开,并通过 一个形似游丝的小弹簧将传动链重新建 接上.从而使它能在满条的第1天到发条 即将释放完全的第31天时间里,以接近 恒定的输出力矩驱动擒纵调速机构工 作。当然在奇思妙想的现在,双发条盒 不再是罕见的特殊部件,如沛纳海的 Luminorl950 8Days机心中的三个发条 盒既上下又左右串联到一起也选到了动 力叠加的效果,使得机心持续运行时间 翻倍。
层串联双条盘结构,分析一下串联三 条盒结构的工作原理,如下页图所 示
首先,串联三条盍结构中上下排 列的第一原动系统与第二厣动系统储 存能量的过程与叠层串联双条盒结构 的储存能量的过程基本上是相同的, 不同之处在于串联三条盒结构的第 条盒轮1 a自身带有齿与上条轮系直接 啮合,并通过上条轮系驱动逆时针旋 转。而叠层串联双条盎结构的上层条 盅轮1 a自身没有齿,它是通过上条轮 幕驱动采用螺钉訇定在上层条盒轮 1 a上的上条轮1dR时针旋转,其余 运动过程是一致的,直到条轴2b外钩 带动发条2c逆时针方向旋转并逐渐卷 紧,此时发条2c的外钩会带动条盒轮 2a顺时针方向旋转。由于条盎轮 2a与条盎轮3a作用在同一平面上相 互啮合,所以条盒轮2a顺时针方向旋 转会带动条盎轮3a逆时针方向旋转。 由于发条3c的外钧已经钩住条盘轮 3c内钧。并且条轴3b外钩又钩住发 条.因此条盅轮3a逆时针方向旋转的 同时会带动发条3c的外钧逆时针方向 旋转.使得发条3c逆时针旋转并逐渐 卷紧。随着第一原动系统中条盘轮
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条盒轮1 a、条轴1 b、发条1 c与上条轮1 d组成了上 层原动系统而条盒轮2a、条轴2b与发条2c组成了下 层原动系统。
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万方数据
解理ANALYSIS
格Tou rbil[on“Pou r le M6 rite”及Tou rbog raph “Pou r le M6 rite”两款陀飞轮计时腕表中。