Questa è la terza parte di una serie in tre parti sulla ricostruzione di Derek Pratt dell'H4 vincitore del Longitude Award di John Harrison (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 ripubblicare 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 di diamanti, si passa a far ticchettare l'orologio, seppur 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 bloccata tra due piastre per l'indurimento, che aiuta a ridurre la deformazione.
La piastra temprata del bilanciere H4 di Derek Pratt mostra l'equilibrio in una fase successiva, con l'asta e il mandrino in posizione
La leva del bilanciere 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 del bilanciere.Il bastone gira sul tornio dell'orologiaio e finisce nel giro.Il mandrino in ottone utilizzato per il pallet viene fissato all'operaio con una coppiglia e il pallet viene inserito nel foro a forma di D del mandrino.
Questi fori vengono realizzati sulla lastra di ottone utilizzando la nostra EDM (macchina a scarica elettrica).L'elettrodo di rame secondo la forma della sezione trasversale del pallet viene affondato nell'ottone, quindi il foro e il contorno esterno del lavoratore vengono lavorati sulla fresatrice CNC.
La rifinitura finale del mandrino viene eseguita a mano utilizzando una lima e una lucidatrice in acciaio, e il foro della coppiglia viene eseguito utilizzando un trapano Archimede.Questa è un'interessante combinazione di opere high-tech e low-tech!
La molla del bilanciere ha tre cerchi completi e una lunga coda diritta.La molla è affusolata, l'estremità del perno è più spessa e il centro si assottiglia 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 del bilanciere H4 originale.La molla assottigliata viene posta in un formatore di acciaio per l'indurimento.
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 il bastone si alza in piedi ma non è vincolato dai gioielli sul ponte della bilancia.Tuttavia, poiché la lunga coda e la spirale si assottigliano, se il bilanciere e la spirale sono impostati per vibrare, supportati solo sul perno inferiore, e i gioielli soprastanti vengono rimossi, l'albero del bilanciere sarà sorprendentemente stabile.
Il bilanciere e la spirale hanno un grande punto di errore di connessione, come previsto per una spirale così corta, ma questo effetto è ridotto dallo spessore affusolato e dalla coda lunga della spirale.
Lascia che l'orologio funzioni, guidato direttamente dal treno, e la fase successiva è realizzare e installare il remontoir.L'asse del quarto round è un interessante incrocio a tre vie.In questo momento sono presenti tre ruote coassiali: 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 del giroscopio è azionata dal quarto mandrino tramite una molla remontoir e la ruota del giroscopio aziona la ruota di scappamento.
Al quarto collegamento circolare, il conducente viene fornito al remontoir, alla ruota contrata e alla seconda ruota centrale per la ricostruzione H4 di Derek Pratt
C'è un sottile mandrino sottile in senso antiorario, che passa attraverso il mandrino cavo della quarta ruota, e la ruota motrice 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 bobina aperta, non sulla parete del bariletto come di solito si trova nel bariletto di un orologio.Per ottenere ciò, abbiamo utilizzato qualcosa di simile al precedente utilizzato per realizzare le molle del bilanciere per impostare la molla remontoir nella forma corretta.
Il rilascio del remontoir è controllato da un nottolino girevole, una ruota 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 con il 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 ruota di bloccaggio.La ruota di bloccaggio può quindi ruotare liberamente per un giro per consentire il riavvolgimento della molla.
Il terzo braccio ha un rullo girevole supportato da una camma montata su un asse di bloccaggio.Ciò mantiene il nottolino e il nottolino lontano dal percorso del perno di rilascio quando si verifica il riavvolgimento e la ruota di retromarcia continua a ruotare.I restanti due bracci sul nottolino sono contrappesi che bilanciano il nottolino.
Tutti questi componenti sono molto delicati e richiedono un'attenta limatura 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 che è affascinante perché si riavvolge ogni 7,5 secondi, quindi non devi aspettare molto tempo!
Nell'aprile 1891, James U. Poole revisionò l'originale H4 e scrisse un interessante rapporto sul suo lavoro per Watch Magazine.Parlando del meccanismo remontoir, ha detto: “Harrison sta descrivendo la struttura dell'orologio.Ho dovuto farmi strada 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 comprenderla correttamente.Dubito che sia davvero utile.
Una persona miserabile!Mi piace la sua rilassata onestà nella lotta, forse tutti abbiamo avuto simili frustrazioni in panchina!
Il movimento delle ore e dei minuti è tradizionale, azionato da un grande ingranaggio montato sul perno centrale, ma la lancetta centrale dei secondi 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 fuso del quadrante.
Il movimento H4 H4 di Derek Pratt mostra la guida 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" quando è in funzione, ma deve anche scorrere liberamente.Sull'H4 originale, il diametro della ruota motrice è maggiore di 0,11 mm rispetto a quello della ruota condotta, sebbene il numero di denti sia lo stesso.Sembra che la profondità sia deliberatamente resa troppo profonda, e quindi la ruota motrice viene "sormontata" 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 gioco più piccolo quando si guida la lancetta centrale dei secondi del Derek Pratt H4
Derek ha completato tre mani, ma hanno bisogno di un po' di ordine.Daniela ha lavorato sulle lancette delle ore e dei minuti, lucidate, poi temprate e temperate, e infine brunite al sale blu.La lancetta centrale dei secondi è lucida invece che blu.
Harrison originariamente prevedeva 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 ha ispezionato l'orologio.Deve aver rinunciato presto alla rastrelliera, anche se l'aveva usata negli orologi Jefferys e aveva usato per la prima volta un compensatore bimetallico in H3.
Derek ha voluto provare questa disposizione e ha realizzato un pignone e cremagliera e ha iniziato a realizzare cordoli di compensazione.
L'originale H4 ha ancora un pignone per installare la piastra di regolazione, ma manca di una cremagliera.Poiché attualmente H4 non dispone di un 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 dell'equilibrio stia in piedi quando è a riposo.
Il cordolo termocompensato è costituito da barre di ottone e acciaio fissate insieme 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 della parte posteriore del vassoio per correggere gli errori isocroni, ma scoprì che ciò non era sufficiente e aggiunse quello che chiamò un perno "cicloide".Questo è regolato per entrare in contatto con la coda della molla del bilanciere e accelerare la vibrazione con un'ampiezza selezionata.
A questo punto, la lastra superiore viene consegnata a Charles Scarr per l'incisione.Derek aveva chiesto che la targhetta fosse incisa 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 molla del bilanciere vicino alle dimensioni della molla originale, cronometrare l'orologio rimuovendo il materiale dalla parte inferiore del bilanciere, rendendo il bilanciere un po' più spesso 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 grande.Man mano che 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 anche testato su un vecchio timer Greiner Chronographic utilizzando tracce di carta.Questa macchina ha la funzione di impostare la marcia lenta.Quando l'alimentazione della carta è dieci volte più lenta, l'errore viene amplificato dieci volte.Questa impostazione rende facile testare l'orologio per un'ora o più senza sprofondare nelle profondità della carta!
I test a lungo termine hanno mostrato alcuni cambiamenti di velocità e hanno scoperto che la seconda trasmissione centrale è molto critica, perché ha bisogno di olio sull'ingranaggio grande, ma deve essere un olio molto leggero, in modo da non causare troppa resistenza e ridurre la gamma 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;questo funziona bene.
L'orologio non ha la 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 il suo respiro, e c'erano anche diversi spazi nei perni del cordolo.
Non sembra esserci una posizione ideale, ma è impostata dove il tasso di variazione con l'ampiezza è minimo.La variazione della frequenza con l'ampiezza indica che il remontoir è necessario per smussare il polso dell'equilibrio.A differenza di James Poole, pensiamo che remontoir sia davvero utile!
L'orologio era già in funzione nel gennaio 2014, ma sono ancora necessari alcuni aggiustamenti.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 è caricato deve essere sufficiente per serrare completamente la molla del remontoir.
L'ampiezza del bilanciere dipende dall'impostazione della molla remontoir.Sono necessari alcuni aggiustamenti, soprattutto tra la molla di mantenimento e la molla remontoir, per ottenere il corretto bilanciamento e ottenere abbastanza potenza nello scappamento.Ogni regolazione della molla di mantenimento 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 nella mostra descriveva bene l'orologio e mostrava ogni parte in fase di assemblaggio.
Un periodo di test e regolazioni ha avuto luogo prima che l'orologio fosse consegnato a Greenwich nel giugno 2014. Non c'era tempo per un adeguato test della temperatura e si è riscontrato che l'orologio era sovracompensato, ma ha funzionato in officina 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, deve mantenere il tempo entro più o meno 2,8 secondi al giorno durante il viaggio di sei settimane verso le Indie Occidentali.
Il completamento di H4 di Derek Pratt è sempre stato un progetto entusiasmante con molte sfide.In Frodshams, diamo sempre a Derek la massima valutazione, sia come orologiaio che come collaboratore piacevole.Condivide sempre generosamente le sue conoscenze e il suo tempo per aiutare gli altri.
L'artigianato di Derek è eccellente e, nonostante le numerose sfide, ha investito molto tempo ed energia nel portare avanti il ​​suo progetto H4.Pensiamo che sarà soddisfatto del risultato finale e siamo 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, a partire 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, visita l'Australian Maritime Museum di Sydney.
Il completamento dell'H4 di Derek è stato uno sforzo di squadra di tutti a Frodshams.Abbiamo anche ricevuto un prezioso aiuto da Anthony Randall, Jonathan Hird e altre persone nel settore dell'orologeria che hanno aiutato Derek e noi a 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.Sto cercando il mio compagno di scuola Martin Dorsch, è un orologiaio tedesco di Ratisbona.Se lo conosci, puoi dirgli i miei recapiti?Grazie!Zheng Junyu