Relojes mecanicos
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 28 de mayo de 2021; las comprobaciones requieren 14 ediciones .Un reloj mecánico es un reloj que utiliza un péndulo , que mide el tiempo por un período de oscilación durante un día, mes, año, y que es impulsado por un peso, resorte o fuente de energía eléctrica con un convertidor electromecánico. Como medida de tiempo, las propiedades de inercia del sistema oscilatorio en forma de péndulo clásico y de resorte se utilizan cuando se regula un péndulo largo o un resorte espiral en forma de regulador de equilibrio (+/-).
El advenimiento de los cronómetros de barco con un péndulo de resorte revolucionó la navegación al sincronizar el paso del tiempo y la esfera celeste , lo que hizo posible determinar de manera confiable la longitud de un lugar. Un dispositivo adicional para establecer la ubicación en el momento de las mediciones fue el sextante .
Los artesanos que fabrican y reparan relojes se llaman relojeros . En el arte, los relojes mecánicos son un símbolo del tiempo.
Los relojes mecánicos son inferiores a los relojes electrónicos y de cuarzo en términos de precisión (la primera clase de precisión de los relojes mecánicos es de +40 a -20 segundos por día; el error de los relojes de cuarzo está en el rango de 10 segundos por día a 10 segundos por año). Por ello, en la actualidad, los relojes mecánicos pasan de ser una herramienta imprescindible a convertirse en un símbolo de tradición y prestigio .
Historia
El primer reloj mecánico con escape de líquido fue fabricado en Tang China en el año 725 dC por Yixing y Liang Lingzan . Desde China, el secreto del dispositivo aparentemente llegó a los árabes .
El primer reloj mecánico de Europa occidental , montado sobre torres para acomodar el peso de su mecanismo, tenía una sola manecilla: la hora. Los minutos no se midieron en absoluto entonces; pero tales relojes a menudo celebraban las fiestas de la iglesia. Tampoco había péndulo en tales relojes. Las referencias más antiguas a los relojes de torre aparecen en las crónicas inglesas a finales del siglo XIII. Así, en 1283, según los anales locales , se instala un reloj astronómico en la catedral del priorato agustino de Dunstable.( Bedfordshire ), y en 1288 aparece un reloj de torre en la torre de la catedral de la Abadía de Westminster . A principios del siglo XIV, Dante Alighieri habla del reloj de rueda con una pelea en su "Divina Comedia".
Así, el reloj de la torre, instalado en 1354 en Estrasburgo , no tenía péndulo, pero anotaban: horas, partes del día, festivos del calendario eclesiástico, Semana Santa y los días que dependían de ella. Al mediodía, las figuras de los tres Reyes Magos se inclinaron ante la figura de la Virgen María , y el gallo dorado cantó y batió sus alas; un mecanismo especial ponía en movimiento pequeños címbalos que marcaban el tiempo. Hasta la fecha, solo ha sobrevivido un gallo del reloj de Estrasburgo . El mecanismo de reloj de torre más antiguo que se conserva se encuentra en la catedral de la ciudad inglesa de Salisbury y data de 1386 .
Solo en el siglo XVII el famoso Galileo Galilei perfeccionó el péndulo , pero solo después de mucho tiempo su invento comenzó a usarse en relojes.
En Rusia, el primer reloj de torre , diseñado por el maestro serbio Lazar, aparece en la corte principesca del Kremlin de Moscú a principios del siglo XV [1] .
Actualmente, el reloj de torre más antiguo de Europa se encuentra en Grodno , República de Bielorrusia . Han estado en funcionamiento durante más de 500 años. [2] .
Más tarde aparecieron los relojes de bolsillo, patentados en 1675 por H. Huygens , y luego, mucho más tarde, los relojes de pulsera. Al principio, los relojes de pulsera eran solo para mujeres, joyas ricamente adornadas con piedras preciosas, caracterizadas por una baja precisión. Ningún hombre que se precie de esa época pondría un reloj en su mano. Pero las guerras cambiaron el orden de las cosas y en 1880 Girard-Perregaux comenzó la producción en masa de relojes de pulsera para el ejército.
El mecanismo del primer reloj de la ciudad de Nikolaev era muy grande y voluminoso. Para ese momento, era realmente gigantesco. Lo que trajo consigo muchos problemas.
En 1819 se decidió restaurar el edificio del corregidor de la ciudad y colocar en él el primer reloj. Pero la colocación en sí no fue tan simple. Además del mecanismo del reloj, también había una campana que pesaba una tonelada. En la campana había un martillo que pesaba 20 kilogramos. Y el propio reloj se pone en marcha gracias a dos pesos. Un peso pesaba 192 kilogramos y el segundo 66 kilogramos.
Había que darle cuerda al reloj dos veces al día. Para esto, había una persona separada en la ciudad que se dedicaba a esto. [3]
Construcción de un reloj mecánico
Un reloj mecánico consta de varias partes principales:
- La fuente de energía (motor) es un resorte enrollado o un peso elevado.
- Un mecanismo de activación es un dispositivo que convierte el movimiento de rotación continuo en movimiento oscilatorio o alternativo.
- Regulador (sistema oscilatorio - péndulo o balanza ("equilibrador" obsoleto). El regulador junto con el escape determina la precisión del reloj.
- El mecanismo de enrollado y traslado de las flechas es un remontoir.
- El sistema de engranajes que conecta el resorte y el mecanismo de activación es el acoplamiento.
- Esfera de flecha.
Péndulo
Históricamente, el primer sistema oscilatorio fue el péndulo. Como es sabido, con la misma amplitud y aceleración de caída libre constante , la frecuencia de las oscilaciones del péndulo no cambia.
La composición del mecanismo del péndulo incluye:
- Péndulo;
- Ancla conectada al péndulo;
- Equipo de anclaje.
La precisión del golpe se ajusta cambiando la longitud del péndulo o la longitud del resorte.
El mecanismo de péndulo clásico tiene tres inconvenientes. Primero, la frecuencia de las oscilaciones del péndulo depende de la amplitud de las oscilaciones ( Huygens superó esta deficiencia haciendo que el péndulo oscile a lo largo de una cicloide , en lugar de a lo largo de un arco de círculo . Galileo publicó un estudio de las oscilaciones de un péndulo y afirmó que el período de las oscilaciones no dependía de su amplitud, lo que es aproximadamente cierto para amplitudes pequeñas). En segundo lugar, el reloj de péndulo debe arreglarse; no se pueden utilizar en vehículos en movimiento. En tercer lugar, la frecuencia depende de la aceleración de la gravedad, por lo que los relojes ajustados en una latitud se atrasarán en latitudes más bajas y avanzarán en latitudes más altas.
Saldo
El holandés Christian Huygens y el inglés Robert Hooke desarrollaron de forma independiente otro mecanismo oscilatorio, que se basa en las vibraciones de un cuerpo cargado por resorte.
El mecanismo de equilibrio incluye:
- rueda de balance;
- espiral ;
- Tenedor;
- Termómetro - palanca de ajuste de precisión;
- rueda de anclaje
La precisión de la carrera está regulada por un termómetro, una palanca que deja sin trabajo una parte de la espiral. El volante es sensible a las fluctuaciones de temperatura, por lo que la rueda y la espiral están hechas de aleaciones con un pequeño coeficiente de expansión térmica . La segunda opción, la más antigua, es hacer una rueda de dos metales diferentes para que se doble cuando se calienta (balanza bimetálica).
Para mejorar la precisión de la balanza, la balanza se suministró con tornillos que le permiten equilibrar con precisión la rueda. La aparición de las máquinas automáticas de precisión salvó a los relojeros del equilibrio, los tornillos del volante se convirtieron en un elemento puramente decorativo.
El mecanismo de equilibrio se utiliza principalmente en relojes portátiles, ya que, a diferencia de los relojes de péndulo, se puede operar en diferentes posiciones. Sin embargo, debido a la insensibilidad a las fluctuaciones de temperatura, así como a su mayor durabilidad, todavía se usa un péndulo en relojes de torre y algunos tipos de relojes de piso y pared.
Piedras
A finales del siglo XVII. El matemático inglés Fatio de Duillier descubrió un método para perforar rubíes usando una herramienta de diamante . El taladro de diamante permitió hacer agujeros en el rubí de pequeño diámetro con bordes muy suaves; los rubíes taladrados de esta manera podrían usarse como rodamientos de relojes , lo que aumenta la precisión y la durabilidad de los relojes mecánicos. En marzo de 1705, Fatio hizo una demostración de relojes sobre piedras en la Royal Society .
Hasta 1768, los relojes de piedra se fabricaban exclusivamente en Inglaterra; en el continente, este método fue dominado por primera vez por el relojero suizo Ferdinand Berthou [4] . Desde entonces, las piedras de rubí han sido ampliamente utilizadas en relojes mecánicos de calidad.
Mecanismos adicionales integrados en los relojes
Cuco, lucha
A intervalos fijos (normalmente media hora o una hora), el reloj marca la hora actual. Como opción: suena una melodía o figuritas : los jacquemarts están tocando algún tipo de escena.
Curiosamente, antes de la llegada de los relojes mecánicos, el tiempo se reconocía por el sonido de las campanas de las iglesias. Por lo tanto, en los primeros relojes mecánicos solo había sonería, sin esfera. En algunos idiomas, la torre del reloj y la campana se llaman con la misma palabra, por ejemplo, en holandés ambas serían klok.
Repetidor
de fr. répéter - repetir, reproducir. Un mecanismo más complejo que te permite marcar el tiempo con un sonido cuando presionas un botón. Originalmente fue diseñado para marineros que necesitaban saber la hora actual en la oscuridad sin provocar un incendio.
Hay varios tipos de repetidores:
- Minuto - marca horas, cuartos, minutos.
- Cinco minutos: marca el reloj y el número de cinco minutos después del reloj.
- Medio cuarto: marca las horas y el número de medios cuartos después de las horas.
- Decimal: marca las horas y el número de diez minutos después del reloj.
- Cuarto: marca las horas y el número de cuartos después del reloj.
- Media hora: marca el reloj y media hora después del reloj.
- Centinela: solo golpea el reloj.
Calendario
El calendario puede tener una complejidad variable: desde un simple indicador numérico que debe traducirse si hay menos de 31 días en un mes, hasta un mecanismo complejo que tiene en cuenta los años bisiestos .
Fases de la luna
Se refiere a las funciones astronómicas . Subesfera o disco, graduado a 29,5 días, que representa la Luna en varias fases.
Ecuación del tiempo
Función astronómica de los relojes que tiene en cuenta la diferencia entre la hora local media mostrada por los relojes convencionales y la hora solar real.
Bisel
En algunos relojes de pulsera (por ejemplo, Komandirskie, Rusia ), se instala un anillo giratorio con divisiones ( luneta , bisel ) alrededor de la esfera. Está diseñado para controlar el tiempo. En un reloj de buceo , la luneta solo gira en sentido antihorario, por lo que si se gira accidentalmente, no se puede aumentar el tiempo restante (lo que puede provocar falta de aire). Según la tradición del buceo, los últimos 15 o 20 minutos de la luneta se hacen rojos (señal de ascenso).
El bisel también se utiliza en relojes de pulsera con esfera de 24 horas. El bisel está marcado con tres intervalos de tiempo de cuatro horas, con intervalos de cuatro horas entre ellos.
Cuerda automática
En 1770, por primera vez en un reloj suizo , se utilizó un mecanismo de cuerda automática, por lo que el relojero suizo Abraham-Louis Perrelet se dio cuenta de su idea de los relojes "eternos", relojes que no necesitan dar cuerda constantemente, pero terminarían solos al caminar [5 ] .
En un reloj de pulsera se instala una excéntrica (en el lenguaje de los relojeros, un rotor o sector , ya que está hecho en forma de placa ligera con una capa en forma de sector de arco hecha de aleación pesada de tungsteno ; se utilizan aleaciones de oro en relojes caros ), que gira cuando la manecilla se mueve y da cuerda al resorte. Por lo tanto, si el reloj se usa constantemente, no es necesario darle cuerda. El mecanismo de cuerda automática y el resorte están conectados por un embrague de fricción .
El devanado automático tiene un efecto positivo en la precisión (el resorte está constantemente en un estado casi enrollado). En los relojes resistentes al agua, las roscas que enroscan la corona se desgastan más lentamente.
Los relojes automáticos son más gruesos y pesados que los relojes de cuerda manual. Los calibres automáticos de mujer son bastante caprichosos debido a lo diminuto de sus piezas. La cuerda automática es inútil para las personas inactivas (por ejemplo, las personas mayores o enfermas), así como para las personas que usan relojes solo de vez en cuando. Sin embargo, si existe un dispositivo especial para dar cuerda a un reloj llamado " winder ", el reloj se puede dar cuerda de forma permanente. Las bobinadoras funcionan con una red eléctrica doméstica (220v o 110v) o con baterías recargables.
Tourbillon
En los primeros relojes mecánicos, la precisión del rumbo podía depender de la posición del reloj en el espacio y de la temperatura ambiente. Para reducir la dependencia de la temperatura, comenzaron a usarse aleaciones especiales con bajos coeficientes de expansión térmica.
Breguet inventó en 1795 , y en 1801 patentó el tourbillon ( en francés tourbillon - torbellino) [6] - un dispositivo para la compensación parcial [7] de la gravedad de la Tierra . El tourbillon consta de un volante, una horquilla de escape y una rueda de escape, ubicados en una plataforma giratoria especial (la velocidad de rotación más común: 1 revolución por minuto). Este es uno de los mecanismos adicionales más complejos y costosos. La precisión máxima de los relojes mecánicos económicos alcanza ±5 segundos por día; alta calidad: hasta ±1 s por día, relojes de cuarzo económicos (este es un mecanismo más moderno, a modo de comparación): ±0,5 s por día [7] . La precisión del reloj con tourbillon es: ±1..±2 s por día [8] . A menudo, el tourbillon se hace visible a través de una ventana en la esfera. De hecho, el tourbillon hace girar todo el mecanismo del reloj alrededor de su eje en un minuto, lo que, debido a la influencia de la gravedad de la Tierra, hace que el reloj avance medio minuto y se retrase el siguiente medio minuto; esto elimina la influencia de la gravedad de la Tierra en la precisión del rumbo.
En 2003, el famoso relojero Frank Müller inventó una nueva versión del péndulo Tourbillon: el Tourbillon Revolution de dos ejes. Consta de 2 carros que pueden girar simultáneamente horizontal y verticalmente. Así, eliminó el problema de la imprecisión cuando el reloj estaba en posición horizontal o vertical durante mucho tiempo, que era inherente a los relojes de pulsera con dispositivo de tourbillon. Un año más tarde, el mismo inventor presentó el reloj Tourbillon Revolution 2, que ya podía girar en tres planos.
La eficacia de los tourbillons ha sido cuestionada muchas veces desde su invención. Según el relojero Alexander Milyaev, las máquinas automáticas hacen ruedas tan equilibradas que simplemente no se necesita un tourbillon, y los relojes con tourbillon son "un indicador de la habilidad excepcional del relojero y el alto estatus del propietario" [6] .
Taquímetro
Una escala ubicada a lo largo del borde de muchos relojes modernos (la mayoría de las veces se encuentra en los cronógrafos). Esta báscula no gira, es estacionaria. El taquímetro está diseñado para calcular la velocidad en función del tiempo de viaje en una distancia conocida (por ejemplo, 1 km).
Indicador de reserva de marcha
Muestra cuántas horas o días más termina el resorte.
Tipos especiales de relojes
Despertador
En el momento especificado por el usuario, da una señal sonora. El tiempo de la señal se ajusta mediante una flecha adicional. El despertador suele sonar 2 veces al día con una esfera tradicional dividida por 12 horas y una vez con una esfera dividida por 24 horas.
Cronómetro
Inicialmente, el cronómetro se usaba en el mar para determinar la longitud geográfica . Hoy en día, este es el nombre que se le da a los relojes mecánicos de alta precisión que cumplen con la norma ISO 3159 . En Suiza, la certificación la lleva a cabo el Control Oficial Suizo de Cronómetros . Los relojes reciben el estatus con la condición de que no dejen más de 10 segundos por día (15 segundos para los cronómetros de segunda clase) [9] .
Cronómetro
Un reloj que sirve para contar periodos cortos de tiempo (por ejemplo, en deportes ). El cronómetro le permite iniciar y detener la cuenta regresiva en cualquier momento, así como restablecer rápidamente las lecturas. A diferencia de los relojes ordinarios, los cronómetros no están diseñados para determinar la hora actual, solo intervalos, de un momento a otro.
Cronógrafo
Un cronógrafo es un reloj mecánico o de cuarzo que también es un cronómetro .
Relojes militares
Relojes fabricados para personal militar de varios países y cumpliendo con los más altos requisitos técnicos y operativos.
Reloj de ajedrez
Reloj con dos mecanismos que sirven para controlar el tiempo en el ajedrez . Al igual que los cronómetros, están diseñados para medir el tiempo relativo.
Relojes de laboratorio
Temporizador diseñado para químicos , fotógrafos
Notas
- ↑ Trinity Chronicle, 1408
- ↑ El reloj urbano más antiguo de Europa se encuentra en Grodno (enlace inaccesible) . Consultado el 23 de junio de 2015. Archivado desde el original el 23 de junio de 2015.
- ↑ ¿Cómo llegó el momento de Nikolaev - mykolaiv-future.com.ua (ruso) ? (5 de octubre de 2022). Recuperado: 21 de octubre de 2022.
- ↑ Nicolás Fatio de Duillier (1664 - 1753) . relojeros famosos . Fundación de la Alta Relojería. Consultado el 29 de abril de 2017. Archivado desde el original el 14 de noviembre de 2020.
- ↑ Pipunyrov, 1982 , pág. 262.
- ↑ 1 2 Apresov, Serguéi . El Corazón del Tiempo: La Mecánica de la Eternidad // Mecánica Popular . - Mayo 2007. - N° 5 (55) .
- ↑ 12 Denny , Marcos. El Tourbillon y cómo funciona // Revista de sistemas de control IEEE. - IEEE Control Systems Society , junio de 2010. - Vol. 30, núm. 3 . - Pág. 19-23, 78. - ISSN 1066-033X . -doi : 10.1109/ MCS.2010.936291 . Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2013.
- ↑ Tourbillon . Consultado el 23 de marzo de 2014. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2014.
- ↑ Tabla en el sitio web de COSC (inglés) (enlace inaccesible) . Consultado el 28 de febrero de 2013. Archivado desde el original el 4 de mayo de 2014.
Véase también
Literatura
- VN Pipunyrov. La historia de los relojes desde la antigüedad hasta nuestros días. — M .: Nauka, 1982. — 498 p.
Enlaces
- Serafimov V.V. , Lermantov V.V. Clock // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- Historial del reloj .
 diccionarios y enciclopedias |
|
|---|---|
| En catálogos bibliográficos |
| Reloj | |
|---|---|
| Según el principio de acción | |
| Con cita | |
| Escribe |
|
| Detalles y mecanismos de los relojes. | |
| reloj famoso | |