Stackfreed — это простой подпружиненный кулачковый механизм, использовавшийся в некоторых самых ранних старинных часах с пружинным приводом для выравнивания силы главной пружины и повышения точности хода. [1] [2] [3] Stackfreed использовались в некоторых немецких часах с 16 по 17 век, [4] прежде чем в более поздних часах их заменила фузея . Термин, возможно, произошел от соединения немецких слов starke («сильный») и feder («пружина»). [5] [6]
Часы с пружинным приводом были изобретены около 1400 года в Европе. [3] Главные пружины позволили часам быть портативными и меньшими по размеру, чем предыдущие часы с гиревым приводом, превратившись в первые большие часы около 1500 года. Однако ранние часы с пружинным приводом были гораздо менее точными, чем часы с гиревым приводом, потому что у них был источник погрешности, которого не было у часов с гиревым приводом. Движущая сила ( крутящий момент ), оказываемая спиральной пружиной, в отличие от гири, не является постоянной, но является максимальной, когда пружина заведена, и уменьшается, когда пружина раскручивается, чтобы повернуть колеса механизма. [3] Основной причиной неточности ранних часов с пружинным приводом было большое изменение силы, обеспечиваемой главной пружиной , когда она раскручивается в течение периода работы часов. [7] Сила главной пружины, передаваемая через шестерни часов, дает толчки колеблющемуся балансовому колесу , которое отсчитывает время. Примитивный механизм верге и фолиота, использовавшийся во всех ранних часах, был очень чувствителен к величине приложенной к нему силы, особенно до того, как в 1658 году была добавлена пружина баланса ; чем слабее движущая сила, приложенная главной пружиной, тем медленнее колебалось колесо баланса вперед и назад. Поэтому без какого-либо устройства для выравнивания силы главной пружины ранние часы и наручные часы резко замедлялись во время периода работы часов, поскольку главная пружина теряла силу, что приводило к неточному хронометрированию.
В первых пружинных часах появились два устройства для выравнивания мощности главной пружины: фузея и стекфрид . [4] [2] Происхождение стекфрида неизвестно. [4] Предполагается, что он был изобретен в южногерманских государствах ( Нюрнберг и Аугсбург ) в 16 веке, поскольку ранние весенние часы, которые его включали, пришли оттуда, [8] но он мог быть изобретен и раньше. Рисунки стекфридов появляются в Кодексе 1 (1492-1497) и M3 (1497-1499) Леонардо да Винчи ; возможно, устройство было представлено его немецким помощником Джулио. [9] В то время как фузея стала стандартным уравнителем главной пружины в европейских часах, менее удовлетворительный стекфрид использовался исключительно в нескольких немецких часах; [4] [2] и исчез примерно через столетие. Сохранившиеся образцы часов без стека датируются примерно 1530–1640 годами. [9]
См. рисунок. Stackfreed состоит из жесткого пружинного рычага (A) с роликом на конце (B) , который давит на эксцентриковый кулачок (D) ; [4] [2] [7] обычно ролик движется в канавке на краю кулачка. Кулачок имеет форму улитки. На нем есть шестерня (E) , которая поворачивается шестерней на валу главной пружины (C) , поэтому он делает один оборот за период работы часов. Сила пружинного рычага против кулачка оказывает тормозящую силу на главную пружину, уменьшая ее крутящий момент, который изменяется в зависимости от толщины кулачка. Когда главная пружина полностью заведена, рычаг давит на широкую часть кулачка. Поскольку он находится далеко от оси, тормозящая сила, которую он оказывает, максимальна. По мере того, как часы идут и главная пружина раскручивается, кулачок вращается, а пружина упирается в более узкие части кулачка, постепенно уменьшая замедляющую силу, чтобы компенсировать уменьшающуюся силу главной пружины.
Часто (как показано на этом рисунке) сплошная неразрезанная секция в зубьях шестерни кулачка (E) также функционировала как стопорное устройство , ограничивая главную пружину, чтобы она останавливалась до того, как полностью заведется, и останавливалась до того, как полностью раскрутится. [7] Это ограничивало главную пружину центральной частью ее диапазона, еще больше уменьшая изменение силы.
Stackfreed был очень неэффективным устройством. [10] Поскольку он работал, оказывая противодействующую силу трения на главную пружину, он требовал более мощных главных пружин и более высоких передаточных чисел в часах, что могло вносить больше изменений в движущую силу. [4] Фузея , другое устройство компенсации главной пружины, было намного более эффективным. [10] Единственными преимуществами stackfreed были то, что его было легче изготовить и он был намного тоньше, чем фузея, [8] [ 10] что, в сочетании с тем фактом, что он располагался в неиспользуемом пространстве снаружи задней пластины, позволяло часам stackfreed быть более плоскими. [4] С развитием более узких, более компактных фузеей stackfreed исчез из часов около 1630 года. [5]
{{cite newsgroup}}: Проверить |newsgroup=значение ( помощь )