Questa è la terza parte di una serie in tre parti sulla ricostruzione di Derek Pratt dell'H4 di John Harrison, vincitore del Longitude Award (il primo cronometro marino di precisione al mondo).Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta su The Horological Journal (HJ) nell'aprile 2015 e li ringraziamo per aver generosamente concesso il permesso di ripubblicarlo su Quill & Pad.
Per saperne di più su Derek Pratt, guarda la vita e i tempi del leggendario orologiaio indipendente Derek Pratt, la ricostruzione di Derek Pratt del John Harrison H4, il mondo Il primo orologio astronomico marino di precisione (parte 1 di 3) e l'H4 di John Harrison per il vassoio di diamanti ricostruito da Derek Pratt, il primo cronometro marino di precisione al mondo (parte 2, ci sono 3 parti in totale).
Dopo aver realizzato il vassoio dei diamanti, si passa al ticchettio dell'orologio, anche se senza remontoir, e prima che tutti i gioielli siano finiti.
Il grande bilanciere (50,90 mm di diametro) è costituito da un cruscotto temprato, temperato e lucidato.La ruota è fissata tra due piastre per l'indurimento, che aiuta a ridurre la deformazione.
La piastra temprata del bilanciere H4 di Derek Pratt mostra il bilanciamento in una fase successiva, con l'asta e il mandrino in posizione
La leva di bilanciamento è un sottile mandrino da 21,41 mm con una circonferenza della vita ridotta a 0,4 mm per il montaggio del vassoio e del mandrino di bilanciamento.Il personale accende il tornio dell'orologiaio e rifinisce a turno.Il mandrino in ottone utilizzato per il pallet viene fissato al lavoratore con una coppiglia e il pallet viene inserito nel foro a forma di D del mandrino.
Questi fori vengono realizzati sulla piastra di ottone utilizzando la nostra elettroerosione (macchina a scarica elettrica).L'elettrodo di rame viene affondato nell'ottone secondo la forma della sezione trasversale del pallet, quindi il foro e il contorno esterno dell'operaio vengono lavorati sulla fresatrice CNC.
La finitura finale del mandrino viene eseguita a mano utilizzando una lima e una lucidatrice in acciaio, mentre il foro per la copiglia viene realizzato utilizzando un trapano di Archimede.Questa è un'interessante combinazione di opere high-tech e low-tech!
La spirale del bilanciere ha tre cerchi completi e una lunga coda dritta.La molla è rastremata, l'estremità del perno è più spessa e il centro si rastrema verso il mandrino.Anthony Randall ci ha fornito circa lo 0,8% di acciaio al carbonio, che è stato disegnato in una parte piatta e poi lucidato in un cono delle dimensioni della molla di bilanciamento H4 originale.La molla assottigliata viene posta in una formatrice di acciaio per la tempra.
Abbiamo buone foto della molla originale, che ci permettono di disegnare la forma e fresare CNC la prima.Con una molla così breve, le persone si aspetterebbero che la bilancia oscilli violentemente quando l'asta è in posizione verticale ma non è vincolata dai gioielli sul ponte del bilanciere.Tuttavia, poiché la lunga coda e la spirale diventano più sottili, se il bilanciere e la spirale vengono impostati per vibrare, supportati solo dal perno inferiore, e i gioielli sopra vengono rimossi, l'albero del bilanciere sarà sorprendentemente stabile.
Il bilanciere e la spirale hanno un ampio punto di errore di connessione, come previsto per una spirale così corta, ma questo effetto è ridotto dallo spessore affusolato e dalla lunga coda della spirale.
Lasciamo correre l'orologio, guidato direttamente dal treno, e la fase successiva sarà realizzare e installare il remontoir.L'asse del quarto giro è un'interessante intersezione a tre vie.Attualmente le ruote coassiali sono tre: la quarta ruota, la controruota e la ruota motrice dei secondi centrali.
La terza ruota tagliata internamente aziona normalmente la quarta ruota, che a sua volta aziona il sistema remontoir costituito da una ruota di bloccaggio e un volano.La ruota giroscopica è azionata dal quarto fuso attraverso una molla remontoir, e la ruota giroscopica aziona la ruota di scappamento.
Al quarto giro di collegamento il pilota viene fornito al remontoir, alla ruota contrata e alla seconda ruota centrale per la ricostruzione H4 di Derek Pratt
C'è un mandrino sottile e sottile in senso antiorario, che passa attraverso il mandrino cavo della quarta ruota, e la ruota motrice della lancetta dei secondi è installata sul lato del quadrante in senso antiorario.
La molla Remontoir è ricavata dalla molla principale dell'orologio.È alto 1,45 mm, spesso 0,08 mm e lungo circa 160 mm.La molla è fissata in una gabbia di ottone montata sul quarto asse.La molla deve essere posizionata nella gabbia come una spirale aperta e non sulla parete del bariletto come di solito avviene nel bariletto di un orologio.Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo utilizzato qualcosa di simile al precedente utilizzato per realizzare le molle di bilanciamento per impostare la molla del remontoir nella forma corretta.
Il rilascio del Remontoir è controllato da un nottolino girevole, una rotella di bloccaggio e un volano utilizzato per controllare la velocità di riavvolgimento del remontoir.Il nottolino ha cinque bracci montati sul mandrino;un braccio tiene la zampa e la zampa si innesta nel perno di rilascio sul mandrino opposto.Quando la parte superiore gira, uno dei suoi perni solleva delicatamente il nottolino nella posizione in cui l'altro braccio rilascia la rotella di bloccaggio.La rotella di bloccaggio può quindi ruotare liberamente per un giro per consentire il riavvolgimento della molla.
Il terzo braccio ha un rullo girevole supportato su una camma montata su un asse di bloccaggio.Ciò mantiene il nottolino e il nottolino lontani dal percorso del perno di rilascio durante il riavvolgimento e la ruota di retromarcia continua a ruotare.I restanti due bracci del nottolino sono contrappesi che bilanciano il nottolino.
Tutti questi componenti sono molto delicati e richiedono un'attenta archiviazione e cernita manuale, ma funzionano in modo molto soddisfacente.La foglia volante ha uno spessore di 0,1 mm, ma ha un'area maggiore;questa si è rivelata una parte complicata perché il capo centrale è una persona con la banderuola.
Remontoir è un meccanismo intelligente e affascinante perché si riavvolge ogni 7,5 secondi, quindi non devi aspettare a lungo!
Nell'aprile 1891, James U. Poole revisionò l'originale H4 e scrisse un interessante rapporto sul suo lavoro per Watch Magazine.Parlando del meccanismo del remontoir, ha detto: “Harrison sta descrivendo la struttura dell'orologio.Ho dovuto procedere a tentoni attraverso una serie di fastidiosi esperimenti e per diversi giorni ho cercato disperatamente di poterlo rimontare.Il treno remontoir L'azione è così misteriosa che anche se la osservi attentamente, non puoi capirla correttamente.Dubito che sia davvero utile.”
Una persona miserabile!Mi piace la sua rilassata onestà nella lotta, forse tutti abbiamo avuto frustrazioni simili in panchina!
Il movimento delle ore e dei minuti è tradizionale, azionato da un grande ingranaggio montato sul perno centrale, ma la lancetta dei secondi centrale è portata da una ruota situata tra il grande ingranaggio e la ruota delle ore.La ruota dei secondi centrale ruota sull'ingranaggio grande ed è azionata dalla stessa ruota di conteggio montata all'estremità del quadrante del fuso.
Il movimento H4 H4 di Derek Pratt mostra il funzionamento del grande ingranaggio, della ruota dei minuti e della ruota dei secondi centrale
La profondità del driver centrale della lancetta dei secondi è la più profonda possibile per garantire che la lancetta dei secondi non tremi durante il funzionamento, ma debba anche funzionare liberamente.Nell'H4 originale, il diametro della ruota motrice è maggiore di 0,11 mm rispetto a quello della ruota motrice, sebbene il numero di denti sia lo stesso.Sembra che la profondità sia stata volutamente resa troppo profonda, quindi la ruota motrice viene “superata” per fornire il grado di libertà richiesto.Abbiamo seguito una procedura simile per consentire la corsa libera con uno spazio minimo.
Utilizzare lo strumento di topping per ottenere il minimo gioco quando si guida la lancetta dei secondi centrali del Derek Pratt H4
Derek ha completato tre mani, ma hanno bisogno di essere sistemate.Daniela ha lavorato sulle lancette delle ore e dei minuti, lucidate, poi temprate e temperate, e infine azzurrate con sale blu.La lancetta dei secondi centrale è lucida anziché blu.
Harrison originariamente progettò di utilizzare un regolatore a pignone e cremagliera nell'H4, che era comune negli orologi Edge dell'epoca, e come mostrato in uno dei disegni realizzati quando il Comitato per la Longitudine ispezionò l'orologio.Deve aver rinunciato presto alla cremagliera, anche se l'aveva usata negli orologi Jefferys e aveva utilizzato per la prima volta un compensatore bimetallico in H3.
Derek ha voluto provare questa soluzione e ha realizzato una cremagliera e un pignone e ha iniziato a realizzare cordoli di compensazione.
L'H4 originale ha ancora un pignone per installare la piastra di regolazione, ma manca una cremagliera.Poiché H4 attualmente non dispone di rack, si decide di farne una copia.Sebbene la cremagliera e il pignone siano facili da regolare, Harrison deve aver trovato facile muoversi e interrompere la velocità.L'orologio può ora essere caricato liberamente ed è installato con cura per il perno della molla del bilanciere.Il metodo di montaggio del perno può essere regolato in qualsiasi direzione;questo aiuta a posizionare il centro della molla in modo che la barra di equilibrio sia in posizione verticale quando è a riposo.
Il cordolo termocompensato è costituito da barre di ottone e acciaio fissate tra loro con 15 rivetti.Il perno del cordolo all'estremità del cordolo di compensazione circonda la molla.All'aumentare della temperatura, il cordolo si piegherà per accorciare la lunghezza effettiva della molla.
Harrison aveva sperato di utilizzare la forma del retro del vassoio per correggere gli errori isocroni, ma scoprì che ciò non era sufficiente e aggiunse quello che chiamò un perno "cicloide".Questo viene regolato per entrare in contatto con la coda della spirale del bilanciere e accelerare la vibrazione con un'ampiezza selezionata.
In questa fase, la piastra superiore viene consegnata a Charles Scarr per l'incisione.Derek aveva chiesto che la targhetta fosse iscritta come l'originale, ma il suo nome era inciso sul bordo dello skateboard adiacente alla firma di Harrison e sul ponte della terza ruota.L'iscrizione recita: "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014".
Iscrizione: “Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014″, utilizzata per la ricostruzione H4 di Derek Pratt
Dopo aver portato la spirale del bilanciere alle dimensioni di quella originale, cronometrare l'orologio rimuovendo il materiale dalla parte inferiore della bilancia e rendendola un po' più spessa per consentire ciò.Il timer dell'orologio Witschi è molto utile a questo proposito perché può essere impostato per misurare la frequenza dell'orologio dopo ogni regolazione.
Questo è un po’ non convenzionale, ma fornisce un modo per bilanciare un equilibrio così ampio.Mentre il peso si allontanava lentamente dalla parte inferiore del bilanciere, la frequenza si avvicinava a 18.000 volte all'ora, quindi il timer veniva impostato su 18.000 e si poteva leggere l'errore dell'orologio.
La figura sopra mostra la traiettoria dell'orologio quando parte da un'ampiezza bassa e poi si stabilizza rapidamente alla sua ampiezza operativa a una velocità costante.La traccia mostra anche che il remontoir si riavvolge ogni 7,5 secondi.L'orologio è stato testato anche su un vecchio orologio cronografico Greiner utilizzando tracce di carta.Questa macchina ha la funzione di impostare il funzionamento lento.Quando l'alimentazione della carta è dieci volte più lenta, l'errore viene ingrandito dieci volte.Questa impostazione semplifica la prova dell'orologio per un'ora o più senza sprofondare nelle profondità della carta!
Test a lungo termine hanno mostrato alcuni cambiamenti nella velocità e hanno scoperto che la seconda trasmissione centrale è molto critica, perché necessita di olio sull'ingranaggio grande, ma deve essere un olio molto leggero, in modo da non causare troppa resistenza e ridurre l'intervallo di equilibrio.L'olio per orologi con la viscosità più bassa che possiamo trovare è Moebius D1, che ha una viscosità di 32 centistoke a 20°C;funziona bene
L'orologio non dispone della regolazione del tempo medio poiché è stato successivamente installato nell'H5, quindi è facile apportare piccole modifiche all'ago cicloidale per mettere a punto la velocità.Il perno cicloidale è stato testato in diverse posizioni, e prima o poi avrebbe toccato la molla durante la respirazione, e c'erano anche diversi spazi tra i perni del cordolo.
Non sembra esserci una posizione ideale, ma è impostata dove il tasso di cambiamento con l'ampiezza è minimo.La variazione della frequenza con l'ampiezza indica che il remontoir è necessario per livellare il polso di equilibrio.A differenza di James Poole, pensiamo che remontoir sia davvero utile!
L'orologio era già in funzione nel gennaio 2014, ma sono ancora necessarie alcune modifiche.La potenza disponibile dello scappamento dipende dalle quattro diverse molle dell'orologio, che devono essere tutte bilanciate tra loro: la molla principale, la molla di potenza, la molla del remontoir e la molla del bilanciere.La molla principale può essere impostata come richiesto, quindi la molla di tenuta che fornisce la coppia quando l'orologio viene caricato deve essere sufficiente per serrare nuovamente completamente la molla del remontoir.
L'ampiezza del bilanciere dipende dalla regolazione della molla del remontoir.Sono necessari alcuni aggiustamenti, soprattutto tra la molla di mantenimento e la molla del remontoir, per ottenere il corretto equilibrio e ottenere abbastanza potenza nello scappamento.Ogni regolazione della molla di manutenzione comporta lo smontaggio dell'intero orologio.
Nel febbraio 2014, l'orologio è andato a Greenwich per essere fotografato e fotografato per la mostra "Explore Longitude-Ship Clock and Stars".Il video finale mostrato in mostra descriveva bene l'orologio e mostrava ogni parte in fase di assemblaggio.
Prima che l'orologio fosse consegnato a Greenwich nel giugno 2014, ha avuto luogo un periodo di test e regolazioni. Non c'era tempo per un test della temperatura adeguato e si è riscontrato che l'orologio era eccessivamente compensato, ma ha fatto funzionare il laboratorio a una temperatura abbastanza uniforme .Quando ha funzionato indisturbato per 9 giorni, è rimasto entro più o meno due secondi al giorno.Per vincere il premio di £ 20.000, è necessario mantenere il tempo entro più o meno 2,8 secondi al giorno durante il viaggio di sei settimane nelle Indie occidentali.
Completare H4 di Derek Pratt è sempre stato un progetto entusiasmante con molte sfide.Noi di Frodshams diamo sempre a Derek la massima valutazione, sia come orologiaio che come simpatico collaboratore.Condivide sempre generosamente le sue conoscenze e il suo tempo per aiutare gli altri.
La maestria di Derek è eccellente e, nonostante le molte sfide, ha investito molto tempo ed energia nel portare avanti il ​​suo progetto H4.Pensiamo che sarà soddisfatto del risultato finale e saremo felici di mostrare l'orologio a tutti.
L'orologio è stato esposto a Greenwich da luglio 2014 a gennaio 2015 con tutti e cinque i timer originali Harrison e molti altri lavori interessanti.La mostra ha iniziato un tour mondiale con H4 di Derek, da marzo a settembre 2015 presso la Folger Shakespeare Library di Washington, DC;seguito da Mystic Seaport, Connecticut, da novembre 2015 ad aprile 2016;poi da maggio 2016 a ottobre 2016, recati all'Australian Maritime Museum di Sydney.
Il completamento dell'H4 di Derek è stato un lavoro di squadra da parte di tutti a Frodshams.Abbiamo anche ricevuto un prezioso aiuto da Anthony Randall, Jonathan Hird e altre persone nel settore dell'orologeria che hanno assistito Derek e noi nel completare questo progetto.Vorrei anche ringraziare Martin Dorsch per il suo aiuto con la fotografia di questi articoli.
Quill & Pad desidera inoltre ringraziare The Horological Journal per averci permesso di ripubblicare qui i tre articoli di questa serie.Se te li sei persi, potrebbero piacerti anche: La vita e i tempi del leggendario orologiaio indipendente Derek Pratt (Derek Pratt) La ricostruzione di John Harrison (John Harrison) ) H4, il primo cronometro marino di precisione al mondo (parte 1 di 3) per Derek Pratt (Derek Pratt) per ricostruire John Harrison (John Harrison) per realizzare il vassoio di diamanti H4, il primo cronometro marino di precisione A al mondo (parte 2 di 3)
Scusa.Cerco il mio compagno di scuola Martin Dorsch, è un orologiaio tedesco di Ratisbona.Se lo conosci, puoi dirgli i miei recapiti?Grazie!Zheng Junyu