Toto je tretia časť trojdielnej série o rekonštrukcii Dereka Pratta H4 (prvý presný námorný chronometer na svete), ktorý získal ocenenie Longitude Award od Johna Harrisona.Tento článok bol prvýkrát publikovaný v The Horological Journal (HJ) v apríli 2015 a ďakujeme im za veľkorysé udelenie povolenia na opätovné publikovanie na Quill & Pad.
Ak sa chcete dozvedieť viac o Derekovi Prattovi, pozrite si život a časy legendárneho nezávislého hodinára Dereka Pratta, rekonštrukciu Dereka Pratta Johna Harrisona H4, svet Prvý presný námorný orloj (časť 1 z 3) a John Harrisonov H4 pre diamantový podnos zrekonštruovaný Derekom Prattom, prvý presný námorný chronometer na svete (časť 2, celkovo sú 3 časti).
Po zhotovení diamantového podnosu prejdeme k tikaniu hodiniek, aj keď bez remontoáru, a ešte pred dokončením všetkých šperkov.
Veľké vyvažovacie koleso (priemer 50,90 mm) je vyrobené z tvrdenej, temperovanej a leštenej prístrojovej dosky.Koleso je zovreté medzi dve platne kvôli kaleniu, čo pomáha znižovať deformáciu.
Tvrdená doska vyvažovacieho kolesa Dereka Pratta H4 ukazuje vyváženie v neskoršej fáze, keď je tyč a skľučovadlo na svojom mieste
Vyvažovacia páka je štíhly tŕň 21,41 mm s obvodom pásu zmenšeným na 0,4 mm pre montáž vaničky a balančného skľučovadla.Obsluha zapína hodinársky sústruh a končí v zákrute.Mosadzné skľučovadlo použité pre paletu je upevnené k pracovníkovi závlačkou a paleta je vložená do otvoru v tvare D v skľučovadle.
Tieto otvory sú vyrobené na mosadznom plechu pomocou nášho EDM (elektrický výbojový stroj).Medená elektróda podľa tvaru prierezu palety je zapustená do mosadze a následne je na CNC frézke opracovaný otvor a vonkajší obrys pracovníka.
Konečná úprava skľučovadla sa vykonáva ručne pomocou pilníka a leštičky na oceľ a otvor pre závlačky je vyrobený pomocou Archimedovho vrtáku.Toto je zaujímavá kombinácia high-tech a low-tech diel!
Balančná pružina má tri úplné kruhy a dlhý rovný chvost.Pružina je zúžená, koniec čapu je hrubší a stred sa zužuje smerom k skľučovadlu.Anthony Randall nám poskytol nejakú 0,8% uhlíkovú oceľ, ktorá bola vytiahnutá do plochej časti a potom vyleštená do kužeľa na veľkosť pôvodnej vyvažovacej pružiny H4.Zriedená pružina je umiestnená v oceľovom formovači na kalenie.
Máme dobré fotografie pôvodnej pružiny, čo nám umožňuje nakresliť tvar a CNC frézu formovača.Pri tak krátkej pružine by ľudia očakávali, že sa rovnováha prudko rozkýva, keď personál stojí vzpriamene, ale nie je obmedzený šperkami na balančnom mostíku.Pretože sa však dlhý chvost a vlásenka stenčujú, ak sú vyvažovacie koleso a vlásenky nastavené na vibrácie, podopierané len na spodnom čape a drahokamy nad nimi sú odstránené, vyvažovací hriadeľ bude prekvapivo stabilný.
Vyvažovacie koliesko a vlásenka majú veľký bod chyby spojenia, ako sa očakáva u tak krátkej vlásenky, ale tento efekt je znížený skosenou hrúbkou a dlhým chvostom vlásenky.
Nechajte hodinky bežať, riadené priamo z vlaku, a ďalšou fázou je výroba a inštalácia remontoáru.Osou štvrtého kola je zaujímavá trojcestná križovatka.V súčasnosti existujú tri koaxiálne kolesá: štvrté koleso, počítacie koleso a centrálne sekundové hnacie koleso.
Vnútorne vyrezané tretie koleso poháňa štvrté koleso normálnym spôsobom, ktoré zase poháňa remontoir systém pozostávajúci z blokovacieho kolesa a zotrvačníka.Koleso gyroskopu je poháňané štvrtým vretenom cez remontoirovú pružinu a koleso gyroskopu poháňa únikové koleso.
Pri štvrtom kolovom spojení je vodič poskytnutý remontoáru, protibežnému kolesu a strednému druhému kolesu pre rekonštrukciu H4 Dereka Pratta.
Je tu štíhly štíhly tŕň proti smeru hodinových ručičiek, ktorý prechádza cez dutý tŕň štvrtého kolesa, a druhé ručné hnacie koleso je inštalované na strane číselníka proti smeru hodinových ručičiek.
Pružina Remontoir je vyrobená z hlavnej pružiny hodiniek.Je 1,45 mm vysoký, 0,08 mm hrubý a približne 160 mm dlhý.Pružina je upevnená v mosadznej klietke namontovanej na štvrtej náprave.Pružina musí byť umiestnená v klietke ako otvorená cievka, nie na stene hlavne, ako je to zvyčajne v hodinovom hlavni.Aby sme to dosiahli, použili sme niečo podobné, čo sa používa na výrobu balančných pružín, aby sme nastavili pružinu remontoir do správneho tvaru.
Uvoľnenie Remontoir je ovládané otočnou západkou, blokovacím kolieskom a zotrvačníkom slúžiacim na ovládanie rýchlosti navíjania remontoir.Západka má päť ramien namontovaných na tŕni;jedna ruka drží labku a labka zapadne do uvoľňovacieho kolíka na protiľahlom tŕni.Keď sa vrch otočí, jeden z jeho kolíkov jemne zdvihne západku do polohy, kde druhé rameno uvoľní zaisťovacie koliesko.Blokovacie koliesko sa potom môže voľne otáčať o jednu otáčku, aby sa umožnilo navinutie pružiny.
Tretie rameno má otočný valec podopretý na vačke namontovanej na blokovacej osi.To drží západku a západku mimo dráhy uvoľňovacieho kolíka, keď dôjde k prevíjaniu, a spätné koleso sa stále otáča.Zvyšné dve ramená na západke sú protizávažia, ktoré vyvažujú západku.
Všetky tieto komponenty sú veľmi chúlostivé a vyžadujú starostlivé ručné zakladanie a triedenie, ale fungujú veľmi uspokojivo.Lietajúci list má hrúbku 0,1 mm, ale má väčšiu plochu;toto sa ukázalo ako zložitá časť, pretože ústredným šéfom je osoba s korouhvičkou.
Remontoir je šikovný mechanizmus, ktorý je fascinujúci, pretože sa prevíja každých 7,5 sekundy, takže nemusíte dlho čakať!
V apríli 1891 James U. Poole prepracoval pôvodný H4 a napísal zaujímavú správu o svojej práci pre Watch Magazine.Keď hovoril o mechanizme remontoir, povedal: „Harrison popisuje štruktúru hodiniek.Musel som sa prehrabávať sériou nepríjemných experimentov a niekoľko dní som zúfalo túžil po jeho zložení.Akcia remontoirového vlaku je taká tajomná, že aj keď ju pozorne sledujete, nedokážete jej správne porozumieť.Pochybujem, že je to naozaj užitočné."
Nešťastný človek!Páči sa mi jeho uvoľnená úprimnosť v zápase, možno sme všetci mali na lavičke podobné frustrácie!
Hodinový a minútový strojček je tradičný, poháňa ho veľké ozubené koleso namontované na centrálnom vretene, no centrálnu sekundovú ručičku nesie koleso umiestnené medzi veľkým ozubeným kolesom a hodinovým kolesom.Centrálne sekundové koleso sa otáča na veľkom ozubenom kolese a je poháňané rovnakým počítacím kolesom namontovaným na otočnom konci vretena.
Pohyb Dereka Pratta H4 H4 ukazuje jazdu veľkého prevodu, minútového kolieska a centrálneho druhého kolieska
Hĺbka centrálneho sekundového ovládača je čo najhlbšia, aby sa sekundová ručička pri chode „nechvela“, ale potrebovala aj voľný chod.Na pôvodnom H4 je priemer hnacieho kolesa o 0,11 mm väčší ako priemer hnaného kolesa, hoci počet zubov je rovnaký.Zdá sa, že hĺbka je zámerne príliš hlboká a potom sa hnané koleso „navŕši“, aby sa zabezpečil požadovaný stupeň voľnosti.Podobným postupom sme umožnili voľný chod s minimálnou vôľou.
Na dosiahnutie najmenšej vôle pri riadení centrálnej sekundovej ručičky Dereka Pratta H4 použite vrchný nástroj
Derek dokončil tri ruky, ale potrebujú nejaké triedenie.Daniela pracovala na hodinovej a minútovej ručičke, leštila, potom kalila a temperovala a nakoniec namodrala modrou soľou.Centrálna sekundová ručička je namiesto modrej leštená.
Harrison pôvodne plánoval použiť nastavovač hrebeňa a pastorka v H4, ktorý bol v tom čase bežný v okrajových hodinkách, a ako je znázornené na jednom z výkresov, keď Výbor pre dĺžku kontroloval hodinky.Musel sa vzdať stojana priskoro, aj keď ho použil v hodinkách Jefferys a prvýkrát použil bimetalový kompenzátor v H3.
Derek chcel vyskúšať toto usporiadanie a vyrobil hrebeň a pastorok a začal vyrábať kompenzačné obrubníky.
Pôvodný H4 má stále pastorok na inštaláciu nastavovacej dosky, ale chýba mu hrebeň.Keďže H4 v súčasnosti nemá stojan, je rozhodnuté urobiť kópiu.Hoci sa hrebeň a pastorok dajú ľahko nastaviť, Harrisonovi sa muselo zdať, že je ľahké sa pohybovať a narúšať rýchlosť.Hodinky sa teraz dajú voľne navíjať a sú starostlivo nainštalované pre kolík vyrovnávacej pružiny.Spôsob montáže čapu je možné nastaviť v ľubovoľnom smere;to pomáha umiestniť stred pružiny tak, aby vyvažovacia tyč stála pri odpočinku vzpriamene.
Teplotne kompenzovaný obrubník pozostáva z mosadzných a oceľových tyčí pripevnených 15 nitmi.Čap obrubníka na konci vyrovnávacieho obrubníka obklopuje pružinu.Keď teplota stúpa, obrubník sa bude ohýbať, aby sa skrátila účinná dĺžka pružiny.
Harrison dúfal, že použije tvar zadnej časti podnosu na úpravu izochrónnych chýb, ale zistil, že to nestačí, a pridal to, čo nazval „cykloidný“ kolík.Toto je nastavené tak, aby sa dotýkalo chvosta vyrovnávacej pružiny a zrýchľovalo vibrácie so zvolenou amplitúdou.
V tejto fáze je vrchná doska odovzdaná Charlesovi Scarrovi na gravírovanie.Derek požiadal, aby bol štítok napísaný ako originál, ale jeho meno bolo vyryté na okraji skateboardu vedľa Harrisonovho podpisu a na mostíku tretieho kolesa.Nápis znie: "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014."
Nápis: “Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014″, použitý na rekonštrukciu H4 Dereka Pratta
Potom, čo sa pružina váhy priblíži k veľkosti pôvodnej pružiny, načasujte hodinky odstránením materiálu zo spodnej časti váhy, aby ste to umožnili, aby bola váha trochu hrubšia.Časovač hodiniek Witschi je v tomto smere veľmi užitočný, pretože sa dá nastaviť na meranie frekvencie hodiniek po každej úprave.
Je to trochu netradičné, ale poskytuje to spôsob, ako vyvážiť takú veľkú rovnováhu.Keď sa závažie pomaly vzďaľovalo od spodnej časti vyvažovacieho kolieska, frekvencia sa blížila k 18 000-krát za hodinu a potom bol časovač nastavený na 18 000 a bolo možné prečítať chybu hodiniek.
Obrázok vyššie ukazuje trajektóriu hodiniek, keď začínajú od nízkej amplitúdy a potom sa rýchlo stabilizujú na svoju prevádzkovú amplitúdu stabilnou rýchlosťou.Stopa tiež ukazuje, že remontoir sa prevíja každých 7,5 sekundy.Hodinky boli testované aj na starom časovači Greiner Chronographic s použitím papierových stôp.Tento stroj má funkciu nastavenia pomalého chodu.Keď je podávanie papiera desaťkrát pomalšie, chyba sa desaťkrát zväčší.Toto nastavenie uľahčuje testovanie hodiniek na hodinu alebo viac bez toho, aby sa ponorili do hĺbky papiera!
Dlhodobé testy ukázali určité zmeny v rýchlosti a zistili, že stredový druhý pohon je veľmi kritický, pretože potrebuje olej na veľkom prevodovom stupni, ale musí to byť veľmi ľahký olej, aby nespôsoboval príliš veľký odpor a znížiť rozsah rovnováhy.Najnižšia viskozita hodinkového oleja, ktorý môžeme nájsť, je Moebius D1, ktorý má viskozitu 32 centistoke pri 20 °C;toto funguje dobre.
Hodinky nemajú nastavenie priemerného času, ako to bolo neskôr nainštalované v H5, takže je ľahké vykonať malé úpravy cykloidnej ihly, aby ste doladili rýchlosť.Cykloidný čap bol testovaný v rôznych polohách a skôr či neskôr sa pri dýchaní dotkol pružiny a tiež boli rôzne medzery na čapoch obrubníka.
Zdá sa, že neexistuje ideálne umiestnenie, ale je nastavené tam, kde je miera zmeny s amplitúdou minimálna.Zmena rýchlosti s amplitúdou naznačuje, že remontoir je potrebný na vyhladenie pulzu rovnováhy.Na rozdiel od Jamesa Poolea si myslíme, že remontoir je skutočne užitočný!
Hodinky boli v prevádzke už v januári 2014, no ešte sú potrebné nejaké úpravy.Dostupná sila úniku závisí od štyroch rôznych pružín v hodinkách, z ktorých všetky musia byť navzájom vyvážené: hlavná pružina, hnacia pružina, remontoir pružina a vyrovnávacia pružina.Hlavná pružina môže byť nastavená podľa potreby a potom musí prídržná pružina, ktorá poskytuje krútiaci moment pri naťahovaní hodiniek, postačovať na úplné opätovné utiahnutie pružiny remontoir.
Amplitúda vyvažovacieho kolesa závisí od nastavenia pružiny remontoáru.Sú potrebné určité úpravy, najmä medzi udržiavacou pružinou a pružinou remontoir, aby sa dosiahla správna rovnováha a dostatok sily v úniku.Každé nastavenie udržiavacej pružiny znamená rozobratie celých hodiniek.
Vo februári 2014 išli hodinky do Greenwichu, aby ich odfotili a nafotili na výstavu „Explore Longitude-Ship Clock and Stars“.Záverečné video zobrazené na výstave dobre popisovalo hodinky a ukazovalo každú časť, ktorá sa montuje.
Pred dodaním hodiniek do Greenwichu v júni 2014 prebehlo obdobie testovania a úprav. Nebol čas na poriadny teplotný test a zistilo sa, že hodinky boli príliš kompenzované, no v dielni bežali pri pomerne rovnomernej teplote. .Keď to fungovalo nerušene 9 dní, zostalo to v rozmedzí plus mínus dve sekundy denne.Aby mohol vyhrať cenu 20 000 libier, musí počas šesťtýždňovej plavby do Západnej Indie dodržať čas plus mínus 2,8 sekundy denne.
Dokončenie H4 Dereka Pratta bolo vždy vzrušujúcim projektom s mnohými výzvami.Vo Frodshams dávame Derekovi vždy najvyššie hodnotenie, či už ako hodinára alebo ako príjemného spolupracovníka.Vždy sa štedro delí o svoje vedomosti a čas, aby pomohol druhým.
Derekova remeselná zručnosť je vynikajúca a napriek mnohým výzvam investoval veľa času a energie do napredovania svojho projektu H4.Myslíme si, že bude s konečným výsledkom spokojný a radi hodinky každému ukáže.
Hodinky boli vystavené v Greenwichi od júla 2014 do januára 2015 so všetkými piatimi originálnymi časovačmi Harrison a mnohými ďalšími zaujímavými dielami.Výstava odštartovala svetové turné s Derekovým H4, ktoré sa začalo od marca do septembra 2015 v Folger Shakespeare Library vo Washingtone, DC;nasledoval Mystic Seaport, Connecticut, od novembra 2015 do apríla 2016;potom Od mája 2016 do októbra 2016 cestujte do Austrálskeho námorného múzea v Sydney.
Dokončenie Derekovej H4 bolo tímovým úsilím všetkých vo Frodshams.Cennú pomoc sme dostali aj od Anthonyho Randalla, Jonathana Hirda a ďalších ľudí z hodinárskeho priemyslu, ktorí nám a Derekovi pomáhali pri dokončovaní tohto projektu.Taktiež by som chcel poďakovať Martinovi Dorschovi za pomoc pri fotení týchto článkov.
Quill & Pad by tiež rád poďakoval časopisu The Horological Journal za to, že nám tu umožnil znovu publikovať tri články z tejto série.Ak ste ich zmeškali, mohli by sa vám páčiť aj: Život a časy legendárneho nezávislého hodinára Dereka Pratta (Derek Pratt) Prestavba Johna Harrisona (John Harrison) ) H4, prvý presný námorný chronometer na svete (1. časť z 3) pre Dereka Pratta (Derek Pratt) na rekonštrukciu Johna Harrisona (John Harrison) na výrobu diamantového podnosu H4, prvého presného námorného chronometra A na svete (časť 2 z 3)
Prepáč.Hľadám kamaráta zo školy Martina Dorscha, je to nemecký hodinár z Regensburgu.Ak ho poznáte, môžete mu povedať moje kontaktné údaje?Vďaka!Zheng Junyu