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기계시계의 운동 원리는 무엇입니까?

기계 시계에서는 스프링 (태엽) 을 사용하여 변형이나 낙하된 무게의 중력에 의해 방출되는 에너지를 에너지로, 기계 진동 시스템을 시간 기준으로 사용하여 시간과 기간을 측정하는 기계 매커니즘을 구현합니다. 기계 시계 매커니즘은 종류가 많지만 일반적으로 원동기 시스템, 전동 시스템, 탈진 속도 조절 시스템, 태엽 시스템, 포인터 시스템으로 구성되어 있으며, 작동 원리는 기본적으로 동일합니다 (그림 1). 또한 달력 시계에는 달력 (또는 이중 달력) 기관이 포함되며, 자동 시계에는 자동 상현 기관도 포함됩니다.

원동기는 작업 에너지를 저장하고 전달하는 메커니즘이다. 해머 원동기와 스프링 원동기의 두 종류로 나뉜다.

해머의 동력 시스템은 해머의 중력을 에너지로 이용한다. 간단한 벽시계 (그림 2) 와 착지 진자 시계에 많이 쓰인다. 해머의 원래 구동 시스템은 구조가 간단하고 토크가 안정적이지만, 해머가 올라가면 구동 시스템이 원래 구동 시스템에서 분리되고 시계 메커니즘이 작동을 멈춥니다.

스프링 동력 시스템은 나선형 스프링 (스프링) 에서 방출되는 에너지를 사용하여 변형을 에너지로 복원합니다. 리본 스프링의 한쪽 끝은 샤프트에 연결되고 다른 쪽 끝은 정지 부분 또는 스프링 튜브의 하우징에 연결됩니다. 스프링 원동기 시스템은 휴대용 시계의 에너지로 사용되며 진자시계에도 사용됩니다. 스프링 원동기에는 고정봉이 있는 상자, 막대가 없는 상자, 활동봉이 있는 상자의 세 가지 유형이 있습니다.

전동 시스템은 원동기 시스템의 에너지를 탈진 속도 조절 시스템의 전동 기어 세트로 전달합니다. 일반적으로 일련의 바퀴와 톱니축으로 구성됩니다 (그림 3). 주 전동에서 바퀴는 구동 기어이고, 톱니축은 연계 기어입니다. 전동비는 다음 공식을 기준으로 계산됩니다.

I=Z 1/Z2

여기서 Z 1 은 연동 기어의 톱니 수이고 Z2 는 연계 기어의 톱니 수입니다. 초침 장치가 있는 시계의 경우, 중심바퀴의 블레이드에서 초바퀴의 톱니축까지의 기어비는 60 이어야 합니다. 클럭 전동 시스템의 톱니 폼은 대부분 특별히 설계되었습니다 (시계 톱니 폼 참조).

전동 시스템은 손목시계 기계의' 두 바퀴' (시륜과 분륜) 의 평면 구조에 따라 두 가지로 나눌 수 있다. ① 중심 두 바퀴, 두 바퀴는 손목시계 코어의 중심에 있다. 다이렉트 드라이브, 초 스프링, 짧은 초침, 초침 없음, 이중 3 라운드도 포함됩니다. ② 2 륜, 그리고 2 라운드는 시계 운동의 중심에 있지 않습니다. 또한 첫 번째 라운드 아웃, 2 라운드 아웃, 3 라운드 아웃도 포함됩니다.

직접 구동은 일반적으로 사용되는 전동 시스템 중 하나입니다 (그림 3). 이 전동 방식에서는 휠 위쪽에 홈이 있고, 바퀴는 마찰을 통해 중심 바퀴와 맞춰집니다. 바늘 걷기 매커니즘의 운동은 중심바퀴에 의해 구동된다.

탈진 속도 조절 시스템은 탈진 매커니즘과 진동 시스템으로 구성되어 있다. 진동 시스템의 특성에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다: ① 고유 진동 주기가 있는 탈진 속도 조절 시스템. 그것은 독립적으로 진동할 수 있는 진동 시스템을 가지고 있고, 주기는 안정적이다. 손목시계와 자명종 시계가 갈 때 시스템의 탈진 속도 조절 시스템이 이런 부류에 속한다. ② 자진주기가 없는 탈출 속도 조절 시스템 (그림 4). 독립적으로 진동할 수 있는 진동 시스템이 없습니다. 이 속도 조절 시스템에서 소위 진동 시스템의 왕복 진동은 전적으로 탈진기구의 왕복 운동에 달려 있다. 기계 알람 시계의 경보 시스템에 대한 탈진 속도 조절 시스템이 바로 이런 부류에 속한다. 이 속도 조절 시스템은 정확도가 낮고, 구조가 간단하며, 운행이 안정적이며, 간섭 방지 기능이 강하며, 기계 타이머와 클럭 퓨즈에 광범위하게 적용된다.

탈출 매커니즘은 전동 시스템과 진동 시스템을 연결하는 매커니즘이다. 그 역할은 진동 시스템의 등폭 진동을 유지하기 위해 동력 시스템의 에너지를 진동 시스템에 전달하는 것이다. 진동 시스템의 진동 횟수를 포인터 매커니즘에 전달하여 타이밍 목적을 달성하다. 탈진기구는 여러 가지가 있는데 진동 시스템과의 연계에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 1 자유탈출 기구: 탈출기구와 진동 시스템은 항상 운동을 유지한다. 여기에는 직입식, 후퇴식, 공자륜 탈진기구가 포함됩니다. ② 자유형 탈진기구: 석방과 충격 전달 단계에서만 탈진기구는 진동 시스템과 운동 접촉을 유지하고, 다른 단계 진동 시스템은 자유 운동 상태에 있다. 여기에는 핀 탈진기구, 포크 탈진기구, 천문 종탈진기구가 포함됩니다.

1 텔레스코픽 탈진기구 (그림 5): 저정밀도 진자 시계에 널리 사용됩니다. 포크 부츠 잠금 면과 펀치 면은 같은 평면 (작업면) 입니다. 타일의 작업면은 원통형 면이며 중심이 캡처 포크의 회전 중심과 일치하지 않습니다. 타일의 작업면은 평면입니다. 포크 부츠와 탈진포크는 하나예요. 충격을 받은 후 포크 부츠 작업면은 탈진륜을 어느 정도 각도로 뒤로 물러나게 할 것이다.

2 포크 탈진기구 (그림 6): 가장 널리 사용되는 탈진기구 중 하나입니다. 작업 시 탈진륜은 전동 시스템에서 에너지를 얻고, 탈진형 톱니와 포크 부츠 (신발 입입 또는 신발 출출) 의 역할을 통해 탈진포크에 자극을 전달한다. 탈출 포크의 포크를 통해 더블 디스크 충격 디스크의 스윙 못과 상호 작용하여 자극을 진동 시스템으로 전달합니다. 더블 디스크 안전 디스크와 포크의 포크 못, 스윙 못, 나팔은 매커니즘의 정상적인 작동을 보장하는 안전장치이다.

(3) 핀 탈진기구 (그림 7): 포크 부츠 탈진기구와의 차이점은 탈진포크에 있는 포크 부츠 대신 원통형 핀 두 개를 사용했고, 충격은 탈진륜의 톱니 충격면으로만 전달된다는 점이다. 이 탈진기구는 구조가 간단하고 정확도가 낮으며 제조가 편리하며 자명종과 저정밀도 손목시계에 자주 사용되며, 속칭 현마 구조라고 한다.

시간 기준 메커니즘인 진동 시스템. 진동 시스템의 진동 주기에 측정된 프로세스의 진동 횟수를 곱하면 해당 프로세스가 경험한 시간이 됩니다. 기계 시계의 일반적인 진동 시스템은 진자, 비틀림, 유사 진동 시스템이다.

① 진자: 진자, 진자 막대, 진자 매달림 장치 및 주기 조절 장치로 구성됩니다. 시계를 고정하는 데 사용됩니다 (그림 2). 진자가 외부 힘의 작용에서 임의의 각도로 수직선 (균형 위치) 에서 벗어나 방출되면 진자는 중력 작용에서 지렛대를 중심으로 앞뒤로 움직입니다. 진동 과정은 진자의 운동 에너지와 포텐셜 에너지가 번갈아 변하는 과정이다.

② 비틀림: 주로 스윙 플레이트와 교수형 라인으로 구성됩니다 (그림 8). 매달린 선의 하단에는 진자가 고정되어 있고 상단은 고정 받침대에 고정되어 있다. 매달린 선의 횡단면은 직사각형 또는 원형일 수 있습니다. 비틀림은 종종 후퇴식 탈진기구 또는 포크식 탈진기구와 함께 탈진속도 조절 시스템을 구성한다. 비틀림 진동 주기 길이 (몇 초에서 수십 초) 는 에너지가 적고 가동 시간이 긴 고정 시계에 많이 사용됩니다.

③ 스윙 휠 유사의 진동 시스템 (그림 9): 유사의 안팎 양쪽 끝은 각각 스윙 축과 스윙 부목에 고정되어 있다. 스윙 휠이 외부 힘의 작용으로 균형 위치에서 벗어나 스윙을 시작할 때, 실크는 비틀려 에너지를 생성하는데, 이를 흔히 회복 모멘트라고 합니다. 이 모멘트로 인해 스윙 휠이 균형 잡힌 위치로 이동하게 됩니다.

상침은 원동기의 스프링을 조이고 시침과 분침을 움직여 시계가 나타내는 시간을 수정하는 메커니즘입니다 (그림 10). 상현할 때, 수직륜과 이합륜은 맞물려 있다. 바늘을 놓을 때, 이합륜과 수직륜은 바늘바퀴와 분리되고 맞물린다.

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