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    1. 機械鐘的動力來源

      2017年11月11日

      任何具有機械性運動的產物,首先需要解決的就是持續的動力來源,沒有動力,其他所有的機械功能都無從說起。時鐘要持續不斷的走時,動力必須放在首位。在機械鐘發明的最原始階段,除了依靠不穩定的大自然動力(例如流水動力),另一種動力則是利用地球的吸引力,將勢能轉換成動能,但這需要一段長長的緩沖距離,因此最初階段都局限于在大型教堂鐘或是高塔鐘上使用。我們所熟知的英國落地鐘,就是在經歷幾個世紀的摸索之后,發展出來的一種家庭式重錘重力鐘。但是,落地鐘始終沒有解決較大體積的問題,鐘身保持在2米高左右,其關鍵原因就是重錘下落需要一段距離。


      大型塔鐘

       

      在歐洲的鐘表博物館,你可以欣賞到這一時期最古老的時鐘,常見的就有:墻鐘(Wall Clock)和臺鐘(Table Clock)這兩大類。其中墻鐘的動力源就是用一根粗線掛在鐘的動力齒輪上,繩子的一端掛上一個大重錘,而另一端是一個小的鐵球,又稱平衡鐵球。上勁時用手力把平衡鐵球往下拉到靠近地面,大重錘就自然上升到鐘體的底部,然后把手放開,大重錘就會因為地球引力而落下,產生了拉力,這個拉力繼而帶動了時鐘機芯的齒輪與齒輪相互運轉。



      家庭式掛墻鐘

        

       

      家庭式掛墻鐘

       

      自11世紀末機械原理時鐘的出現,歐洲的鐘表工匠們經歷了近三個多世紀的摸索與研究之后,大約到了15世紀的初中期,發明了一種上發條形式的動力源。其原理就是依靠人為的擰動,使彈簧片卷曲縮緊,然后這卷曲的簧片會向外釋放出張力,這種張力所產生的動力,我們稱它為發條動力。由于這種發條動力的出現,使得大型時鐘趨于小型化發展變為可能。隨著時鐘技術的進一步完善,以及人們開始對時間越來越依賴的生活習性,到了15世紀的中期,鐘匠們終于研發出體積適中,能放置在桌臺上的臺鐘。從此,時鐘真正地進入到了人類的家庭生活中。

       

      臺鐘則是采用簧片卷曲后向外釋放的張力,再通過由鏈條式或發條盒式的轉動齒輪來傳輸動力,無需緩沖距離,大大節省空間。這種人力的上發條的動力,通常有兩種傳輸動力的形式:一種是芝麻鏈塔輪傳輸,另一種是自轉式發條盒通過邊緣的齒輪傳輸:

       

      芝麻鏈塔輪傳動示意圖

       

      自轉式發條盒傳動示意圖

       

      自從上發條動力被發明之日起,這一動力就一直延續到今天,沒有任何一種動力源可以將其淘汰,即使是空氣鐘里的永恒動力也無法替代。正是因為有了發條動力,表類才可能在1510年左右出現,可以說沒有發條動力,就不可能有表的發明。這種發條動力,加速了鐘表發展的進化過程,它與重錘動力一起并駕齊驅,成為機械鐘表動力最根本的由來。

      來源:唯刻館鐘行

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