交叉节拍式擒纵机构Cross-beat escapement
交叉节拍式擒纵机构的仰视图和侧视图 |
瑞士制表师、天文学家Jost Bürgi于16世纪所制造的钟搭载了交叉节拍式擒纵机构 |
在钟摆被运用到早期的机轴擒纵机构之前,交叉节拍式擒纵机构的发明满足了天文学家们对时钟精准度日益严苛的要求。在西方技术史上,一个机械的技术问题经过一系列改进被解决之后,通常之前的机械(即使是设计非常精巧的机械)很快就会被遗忘。交叉节拍式擒纵机构就是这样一个长期被遗忘的机械装置。事实上,交叉节拍式擒纵机构在西方机械钟表发展史上的地位不容忽视。
交叉节拍式擒纵机构的发明者和首位制造者是瑞士的制表师、天文学家JostBürgi(1552-1632)。他将机轴擒纵机构中的单一摆杆改良成双摆杆。随着这种恒动装置的发明,将机械钟的精确度提高了两个数量级,并使时钟每天误差率保持在一分钟之内。
双摆擒纵机构Two-pendulum escapement
搭载了双摆擒纵机构的剪刀式座钟 |
还有其他一些擒纵机构用双摆代替了单摆。一种是将双摆直接装在两个柄轴末端,每个柄轴的另外一段则各装有一个擒纵叉以及一片异形齿轮。两个钟摆反方向摆动,并一前一后接收到能量。这种双摆擒纵机构是由法国制表师Jean Baptiste Dutertre发明的。
另一种双摆擒纵机构,虽然有两个钟摆,但只有一个摆锤。通过一个双擒纵叉接收能量,摆线曲线(cycloidal curves)则被用来校正摆动持续时产生的不等性。在钟表中,圆形摆轮所产生的效果没有比调节杆或调节轴更好,因此迫切需要发明一些其他的调节系统。
Hautefeuille神父用猪鬃毛将擒纵叉和摆轮连接起来,制造出一种弹性机制。尽管结果并不完美,但这是一个绝妙的主意。之后猪鬃毛被替换成一根笔直的有弹性的游丝,接着笔直的游丝演变成了像蛇一样盘绕。英国著名的制表师Harrison又做了两处的修改,给擒纵叉增加了弧度。另一处则是增加了一个作用类似于摆线曲线的零件,与钟摆相连。
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