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samedi, décembre 16, 2017
Fin spirales
Nous avons déjà fait remarquer qu'en raison de ses propriétés, la spirale introduit une erreur dans le travail du système oscillatoire. Ces erreurs sont principalement dues au fait que le centre de gravité de la spirale se trouve en dehors de son centre et pendant la rotation de l'équilibre, il fait des mouvements complexes: il se déplace le long d'une trajectoire spirale qui est un miroir. Cela change non seulement la position du centre de gravité, mais aussi la distance qui le sépare de l'axe de la balance. Corriger une partie des problèmes créés permet d'obtenir les courbes de fin, qui restaurent la position du centre de gravité de la spirale par rapport au centre de rotation
La tâche principale des courbes de fin est de fournir un déploiement / contraction concentrique de la spirale avec des fluctuations de la balance. leur influence est clairement visible sur la figure 1. Le premier horloger, utilisant une forme particulière des courbes d'extrémité, provoquant le déroulement concentrique des spirales cylindriques, devint le fabricant anglais des chronomètres John Arnold (1736-1799). Abraham-Louis Breguet a appliqué cette technique à une spirale plate. Cependant, ni Arnold ni Breguet ne pouvaient formuler une justification précise pour cette technique - la théorie mathématique des courbes de fin en 1860 a été développée par l'ingénieur Edward Phillips. Fig. 1. Comportement des différents types de spirales
Les règles pour former la courbe de fin sont relativement simples, parfois ils s'appellent les conditions de Phillips:
1) Le centre de gravité de la courbe doit se trouver sur une ligne perpendiculaire au rayon sur lequel se trouve le point de départ de la courbe finale.
2) La distance entre le centre de gravité G et le centre de l'hélice O est égale au carré du rayon de l'hélice R divisé par la longueur de la courbe de fin L:
où R est le rayon de la spirale au point à partir duquel la courbe de fin commence (parfois ce point est appelé le «point de départ de la courbe de fin»).
Ces deux conditions sont illustrées aux figures 2 et 3. Pour analyser la performance de la première condition, la courbe finale est divisée en plusieurs parties égales qui, en raison de leur taille égale, ont le même poids et la somme des distances horizontales entre les points médians de chacune de ces parties. Les sommes des distances à gauche et à droite du diamètre donné doivent être égales. La forme de la courbe finale est ajustée jusqu'à ce que ce résultat soit atteint.
Pour vérifier la conformité à la deuxième condition, les coordonnées verticales sont mesurées par rapport à un diamètre non horizontal, et une ligne parallèle à ce diamètre, espacée du diamètre d'une distance:
La somme de ces coordonnées au-dessus et au-dessous du diamètre de la ligne parallèle doit être égale. Le début de la courbe de fin devrait passer doucement dans la spirale extérieure de la spirale.
La courbe de fin aide à assurer un balayage concentrique de la spirale, ce qui est une condition pour atteindre l'isochronisme.
La courbe de Breguet idéale est capable d'assurer un effet minimal du centre de gravité de la spirale sur le cours de l'horloge. Hélas, le monde n'est pas parfait, et pour obtenir un bon résultat dans le vrai travail, il faut s'écarter de nos formules.
La première raison pour faire des ajustements à la construction est la présence d'un coussinet intérieur. si la spirale était complète jusqu'au centre de rotation, la courbe de fin garantirait un balayage concentrique des spires. Mais en réalité, la spirale ne se termine pas dans l'axe de la balance, mais dans la chaussure, qui a une épaisseur assez importante, et par conséquent, la spirale s'avère plus courte. Par conséquent, pour la spirale de Breguet, la position du point intérieur de la fermeture compte toujours.
Une autre raison de dévier de la forme idéale est la descente, qui a un effet perturbateur sur le cours de l'horloge, qui ne peut pas être éliminé en utilisant la courbe de fin théorique. Ainsi, pour améliorer les caractéristiques des horloges réelles, une courbe de fin imparfaite sera nécessaire.
Il faut aussi tenir compte de l'effet Caspari, en d'autres termes, la course de l'avance à de courts secteurs, provoqué par des forces latérales qui se produisent lorsque le point d'extrémité de la bande d'étanchéité en spirale dans le sens opposé de l'expansion maximale de la spirale.
Contrairement à hélice plane à l'aide Breege de spirale nous ne dépend pas de la position des points extérieurs de ses joints d'étanchéité et peut faire en spirale sans torsion jusqu'à un maximum (dans ce cas, très faible - en raison de la fin de la courbe) est pratiquement dans toute direction souhaitée par rapport au point intérieur la fin de la spirale. Ainsi, il est possible de faire varier l'effet de la promotion asymétrique pour obtenir des résultats optimaux calendrier.
Fig. 4. Terminal de modification courbe Breege de course d'avance sur de courtes secteurs par dostizheniyarazvertyvaniya en spirale dans une direction opposée au point de terminaison de son extrémité intérieure.
Parfois, il est nécessaire d'accélérer le passage des courts secteurs, cette règle applique Lozier: pour le cours avancé sur les secteurs courts placer une spirale de telle sorte que le point d'incorporation dans le bloc est en bas, et déplacer la position de l'extrémité de la courbe en spirale à droite vers la droite et la main gauche - gauche (Figure 4).
Dans la position zéro ou position de repos, la spirale sera concentrique, mais lors de l'essorage et le faire tourner sa dilatation maximale sera dans la direction opposée à la spirale de terminaison de point d'extrémité intérieure.
De tels ajustements de la courbe finale devraient être négligeables. comme l'effet correctif ne peut être dirigé que perpendiculairement à la courbure, il est parfois nécessaire de corriger la spirale en deux points; le résultat de l'application de ces corrections fera que le centre de gravité se rapprochera de l'axe.
la correction de la courbe de fin modifie le cours diurne de l'horloge pendant pas plus de quelques secondes. par conséquent, une telle technique est utilisée uniquement pour affiner les montres de haute qualité. Il est recommandé de pratiquer ces manipulations sur des alarmes avec une grande spirale.
Le moyen pour améliorer le cours diurne des horloges haut de gamme est également la courbe de fin interne. En ajustant sa forme, vous pouvez déplacer le centre de gravité de la spirale exactement à l'axe de rotation. Comme nous l'avons déjà noté, la courbe de fin externe satisfaisant aux conditions de Phillips est calculée sur la base de l'hypothèse que la spirale est continue jusqu'au point initial. En pratique, la spirale devrait perdre ses spires intérieures pour faire place à la chaussure. Par conséquent, la courbe d'extrémité extérieure n'est pas complètement parfaite. L'erreur qui en résulte peut être corrigée en formant une courbe de fin interne dans les cas nécessitant une précision de course exceptionnellement élevée. Si les deux courbes d'extrémité sont formées au niveau de la spirale, alors la position du point final de l'extrémité interne de la spirale dans la chaussure ne joue plus aucun rôle et peut être négligée. En raison de sa petite taille, la courbe d'extrémité interne est difficile à former, donc cette procédure est rarement utilisée.
Fig. 5. Courbe de fin interne d'une spirale plate. Le diamètre de la chaussure détermine la forme de la courbe finale. Une longue ligne au-dessus de la courbe est une mesure par laquelle la partie interne de l'hélice est découpée.
Pour former la courbe d'extrémité interne, il est nécessaire de déterminer le diamètre de la chaussure, qui fixera le diamètre de la zone libre dans la partie centrale de la spirale après avoir enlevé plusieurs spires intérieures. Dans la Fig. 5 à côté de la courbe sont deux lignes noires de longueur différente, correspondant à ces diamètres. Le diamètre de la chaussure est facile à déterminer, et pour mesurer le diamètre de l'espace libre au centre de la spirale, il est préférable d'utiliser un petit gabarit en tôle dont la largeur est (en échelle) la plus longue des lignes.
L'extrémité extérieure Breege courbe en spirale se trouve en dehors du plan du reste des spires, l'enroulement en spirale externe à plier vers le haut par rapport au plan de la spirale. Facilitez, parce qu'il est à l'extérieur et legkodosyagaem. Au contraire, pour se rendre à l'extrémité intérieure de la courbe, il est nécessaire de commencer par le genou réelle, près de laquelle la broche en spirale dans le bloc, sinon le plus proche du centre de la spirale est tordu autour du pad est décalé vers le haut ou vers le bas. Changer la forme d'une spirale en son centre, en tout cas beaucoup plus difficile.
L'épinglage de la spirale avec les courbes d'extrémité doit être effectué avec une extrême prudence, de sorte qu'il acquiert la bonne forme incurvée à partir du point de départ. S'il est nécessaire d'effectuer des ajustements, ils doivent être faits au premier quart de la révolution de la spirale interne, mesurée à partir du point de fixation de la spirale dans la chaussure. S'il est nécessaire d'effectuer plusieurs réglages en flexion, cela peut endommager la courbe finale.
Heureusement les réparateurs d'horlogers, toutes ces opérations sont aujourd'hui réduites au minimum, puisque tous les paramètres sont calculés par l'ordinateur, et la formation de la spirale est effectuée sur un équipement spécial. Mais un vrai expert devrait comprendre quel type d'haltère il voit dans le mécanisme.
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