Esta é a terceira parte de uma série de três partes sobre a reconstrução de Derek Pratt do H4 vencedor do Longitude Award de John Harrison (o primeiro cronômetro marítimo de precisão do mundo).Este artigo foi publicado pela primeira vez no The Horological Journal (HJ) em abril de 2015, e agradecemos a eles por generosamente concederem permissão para republicar no Quill & Pad.
Para saber mais sobre Derek Pratt, veja a vida e a época do lendário relojoeiro independente Derek Pratt, a reconstrução de Derek Pratt do John Harrison H4, o mundo O primeiro relógio astronômico marinho de precisão (parte 1 de 3) e o H4 de John Harrison para o bandeja de diamantes reconstruída por Derek Pratt, o primeiro cronômetro marítimo de precisão do mundo (parte 2, existem 3 peças no total).
Depois de confeccionada a bandeja de diamantes, passamos a fazer o relógio funcionar, ainda que sem remontoir, e antes que todas as joias estejam acabadas.
O grande balanço (50,90 mm de diâmetro) é composto por um painel de instrumentos endurecido, temperado e polido.A roda é fixada entre duas placas para endurecimento, o que ajuda a reduzir a deformação.
A placa endurecida do volante H4 de Derek Pratt mostra o equilíbrio em um estágio posterior, com a equipe e o mandril no lugar
A alavanca de equilíbrio é um mandril fino de 21,41 mm com circunferência da cintura reduzida para 0,4 mm para montagem da bandeja e do mandril de equilíbrio.O bastão liga o torno do relojoeiro e finaliza no turno.O mandril de latão usado para o palete é fixado ao trabalhador com um pino fendido e o palete é inserido no orifício em forma de D do mandril.
Esses furos são feitos na placa de latão usando nossa EDM (máquina de descarga elétrica).O eletrodo de cobre de acordo com o formato da seção transversal do palete é cravado no latão e, em seguida, o furo e o contorno externo do trabalhador são processados ​​​​na fresadora CNC.
O acabamento final do mandril é feito manualmente com lima e polidor de aço, e o furo do pino bipartido é feito com broca de Arquimedes.Esta é uma combinação interessante de trabalhos de alta e baixa tecnologia!
A mola de equilíbrio tem três círculos completos e uma cauda longa e reta.A mola é cônica, a extremidade do pino é mais grossa e o centro afunila em direção ao mandril.Anthony Randall nos forneceu cerca de 0,8% de aço carbono, que foi transformado em uma parte plana e depois polido em um cone do tamanho da mola de equilíbrio H4 original.A mola desbastada é colocada em um molde de aço para endurecimento.
Temos boas fotos da mola original, o que nos permite desenhar a forma e fresar CNC da mesma.Com uma mola tão curta, as pessoas esperariam que a balança balançasse violentamente quando o bastão ficasse em pé, mas não fosse restringido pelas joias na ponte da balança.No entanto, como a cauda longa e a mola se tornam mais finas, se a roda do balanço e a mola forem colocadas para vibrar, apoiadas apenas no pivô inferior, e as joias acima forem removidas, o eixo do equilíbrio ficará surpreendentemente estável.
O balanço e a espiral apresentam um grande ponto de erro de conexão, como esperado para uma espiral tão curta, mas esse efeito é reduzido pela espessura cônica e pela longa cauda da espiral.
Deixe o relógio funcionar, conduzido diretamente do trem, e a próxima etapa é fazer e instalar o remontoir.O eixo da quarta rodada é uma interessante intersecção de três vias.Neste momento, existem três rodas coaxiais: a quarta roda, a roda contrária e a roda motriz central dos segundos.
A terceira roda cortada internamente aciona a quarta roda de maneira normal, que por sua vez aciona o sistema remontoir que consiste em uma roda de travamento e um volante.A roda giroscópica é acionada pelo quarto fuso através de uma mola remontoir, e a roda giroscópica aciona a roda de escape.
Na conexão da quarta rodada, o motorista recebe o remontoir, a roda contrate e a segunda roda central para a reconstrução H4 de Derek Pratt
Há um mandril fino no sentido anti-horário, passando pelo mandril oco da quarta roda, e o volante motriz dos segundos é instalado no lado do mostrador no sentido anti-horário.
A mola Remontoir é feita a partir da mola principal do relógio.Tem 1,45 mm de altura, 0,08 mm de espessura e aproximadamente 160 mm de comprimento.A mola é fixada em uma gaiola de latão montada no quarto eixo.A mola deve ser colocada na gaiola como uma bobina aberta, e não na parede do cano, como normalmente acontece em um cano de relógio.Para conseguir isso, usamos algo semelhante ao anterior usado para fazer molas de equilíbrio, a fim de definir a mola do remontoir no formato correto.
A liberação do Remontoir é controlada por uma lingueta giratória, uma roda de travamento e um volante usado para controlar a velocidade de rebobinamento do remontoir.A lingueta possui cinco braços montados no mandril;um braço segura a pata e a pata engata no pino de liberação no mandril oposto.Quando a parte superior gira, um de seus pinos levanta suavemente a lingueta até a posição onde o outro braço libera a roda de travamento.A roda de travamento pode então girar livremente uma volta para permitir que a mola seja rebobinada.
O terceiro braço possui um rolo giratório apoiado em um came montado em um eixo de travamento.Isso mantém a lingueta e a lingueta afastadas do caminho do pino de liberação quando ocorre o rebobinamento e a roda reversa continua girando.Os dois braços restantes na lingueta são contrapesos que equilibram a lingueta.
Todos estes componentes são muito delicados e requerem um cuidadoso arquivamento e classificação manual, mas funcionam muito satisfatoriamente.A folha voadora tem 0,1 mm de espessura, mas possui área maior;isso provou ser uma parte complicada porque o chefe central é uma pessoa com cata-vento.
Remontoir é um mecanismo inteligente e fascinante porque retrocede a cada 7,5 segundos, para que você não precise esperar muito tempo!
Em abril de 1891, James U. Poole revisou o H4 original e escreveu um relatório interessante sobre seu trabalho para a Watch Magazine.Ao falar sobre o mecanismo remontoir, ele disse: “Harrison está descrevendo a estrutura do relógio.Tive que tatear através de uma série de experimentos problemáticos e, durante vários dias, fiquei desesperado para poder remontá-lo.A ação do trem remontoir é tão misteriosa que, mesmo que você a observe com atenção, não conseguirá entendê-la corretamente.Duvido que seja realmente útil.”
Uma pessoa miserável!Gosto de sua honestidade descontraída na luta, talvez todos nós tenhamos tido frustrações semelhantes no banco!
O movimento das horas e dos minutos é tradicional, acionado por uma grande engrenagem montada no fuso central, mas o ponteiro central dos segundos é movido por uma roda localizada entre a engrenagem grande e a roda das horas.A roda central dos segundos gira na engrenagem grande e é acionada pela mesma roda de contagem montada na extremidade do mostrador do fuso.
O movimento H4 H4 de Derek Pratt mostra a condução da grande engrenagem, da roda dos minutos e da segunda roda central
A profundidade do acionador central do ponteiro dos segundos é a mais profunda possível para garantir que o ponteiro dos segundos não “treme” quando está funcionando, mas também precisa funcionar livremente.No H4 original, o diâmetro da roda motriz é 0,11 mm maior que o da roda motriz, embora o número de dentes seja o mesmo.Parece que a profundidade é deliberadamente muito profunda e então a roda motriz é “coberto” para fornecer o grau de liberdade necessário.Seguimos um procedimento semelhante para permitir o funcionamento livre com folga mínima.
Use a ferramenta de cobertura para obter a menor folga ao acionar o ponteiro central dos segundos do Derek Pratt H4
Derek completou três mãos, mas elas precisam de uma classificação.Daniela trabalhou nos ponteiros das horas e dos minutos, poliu, depois endureceu e reveniu e finalmente azulou com sal azul.O ponteiro central dos segundos é polido em vez de azul.
Harrison planejou originalmente usar um ajustador de cremalheira e pinhão no H4, o que era comum em relógios de ponta da época, e como mostrado em um dos desenhos feitos quando o Comitê de Longitude inspecionou o relógio.Ele deve ter desistido do rack cedo, apesar de tê-lo usado nos relógios Jefferys e usado um compensador bimetálico pela primeira vez no H3.
Derek quis experimentar esse arranjo e fez uma cremalheira e pinhão e começou a fazer meios-fios compensadores.
O H4 original ainda possui pinhão para instalação da placa ajustadora, mas não possui cremalheira.Como o H4 atualmente não possui rack, optou-se por fazer uma cópia.Embora a cremalheira e o pinhão sejam fáceis de ajustar, Harrison deve ter achado fácil movê-los e atrapalhar a velocidade.O relógio agora pode ser dado corda livremente e é cuidadosamente instalado no pino da mola de equilíbrio.O método de montagem do pino pode ser ajustado em qualquer direção;isso ajuda a posicionar o centro da mola para que a barra de equilíbrio fique em pé durante o repouso.
O meio-fio com compensação de temperatura consiste em barras de latão e aço fixadas entre si por 15 rebites.O pino do meio-fio na extremidade do meio-fio de compensação envolve a mola.À medida que a temperatura aumenta, o meio-fio se curvará para encurtar o comprimento efetivo da mola.
Harrison esperava usar o formato da parte de trás da bandeja para ajustar erros isócronos, mas descobriu que isso não era suficiente e acrescentou o que chamou de pino “ciclóide”.Isto é ajustado para entrar em contato com a cauda da mola de equilíbrio e acelerar a vibração com uma amplitude selecionada.
Nesta fase, a placa superior é entregue a Charles Scarr para gravação.Derek pediu que a placa de identificação fosse inscrita como original, mas seu nome estava gravado na borda do skate ao lado da assinatura de Harrison e na ponte da terceira roda.A inscrição diz: “Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014.”
Inscrição: “Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014″, usada para a reconstrução H4 de Derek Pratt
Depois de aproximar a mola da balança do tamanho da mola original, cronometre o relógio removendo o material da parte inferior da balança, tornando a balança um pouco mais espessa para permitir isso.O cronômetro do relógio Witschi é muito útil nesse sentido porque pode ser configurado para medir a frequência do relógio após cada ajuste.
Isso é um pouco pouco convencional, mas fornece uma maneira de equilibrar um equilíbrio tão grande.À medida que o peso se afastava lentamente da parte inferior da roda do balanço, a frequência se aproximava de 18.000 vezes por hora, e então o cronômetro foi ajustado para 18.000 e o erro do relógio pôde ser lido.
A figura acima mostra a trajetória do relógio quando ele parte de uma amplitude baixa e depois se estabiliza rapidamente até sua amplitude operacional em uma taxa constante.O rastreamento também mostra que o remontoir retrocede a cada 7,5 segundos.O relógio também foi testado em um antigo cronômetro Greiner Chronographic usando traços de papel.Esta máquina tem a função de definir o funcionamento lento.Quando a alimentação do papel é dez vezes mais lenta, o erro é ampliado dez vezes.Essa configuração facilita testar o relógio por uma hora ou mais sem afundar no papel!
Testes de longo prazo mostraram algumas mudanças na velocidade e descobriram que o segundo acionamento central é muito crítico, pois precisa de óleo na engrenagem grande, mas precisa ser um óleo bem leve, para não causar muita resistência e reduzir a faixa de equilíbrio.O óleo de relógio com viscosidade mais baixa que podemos encontrar é o Moebius D1, que tem uma viscosidade de 32 centistokes a 20°C;isso funciona bem.
O relógio não possui ajuste de tempo médio como foi instalado posteriormente no H5, por isso é fácil fazer pequenos ajustes no ponteiro cicloidal para ajustar a velocidade.O pino cicloidal foi testado em diferentes posições e, mais cedo ou mais tarde, tocaria a mola durante sua respiração, e também havia diferentes folgas nos pinos do meio-fio.
Não parece haver um local ideal, mas é definido onde a taxa de variação com a amplitude é mínima.A mudança na taxa com amplitude indica que o remontoir é necessário para suavizar o pulso de equilíbrio.Ao contrário de James Poole, achamos que o remontoir é realmente útil!
O relógio já estava em funcionamento em janeiro de 2014, mas ainda são necessários alguns ajustes.A potência disponível do escape depende das quatro molas diferentes do relógio, as quais devem ser equilibradas entre si: a mola principal, a mola de potência, a mola remontoir e a mola de equilíbrio.A mola principal pode ser ajustada conforme necessário e, em seguida, a mola de retenção que fornece torque quando o relógio é dado corda deve ser suficiente para reapertar totalmente a mola remontoir.
A amplitude do balanço depende do ajuste da mola remontoir.Alguns ajustes são necessários, principalmente entre a mola de manutenção e a mola de remontoir, para obter o equilíbrio correto e obter potência suficiente no escape.Cada ajuste da mola de manutenção significa desmontar todo o relógio.
Em fevereiro de 2014, o relógio foi para Greenwich para ser fotografado e fotografado para a exposição “Explore Longitude-Ship Clock and Stars”.O vídeo final exibido na exposição descreveu bem o relógio e mostrou todas as peças sendo montadas.
Um período de testes e ajustes ocorreu antes do relógio ser entregue em Greenwich em junho de 2014. Não houve tempo para um teste de temperatura adequado e descobriu-se que o relógio estava supercompensado, mas funcionou na oficina a uma temperatura bastante uniforme. .Quando funcionou sem ser perturbado por 9 dias, permaneceu dentro de mais ou menos dois segundos por dia.Para ganhar o prêmio de £ 20.000, ele precisa manter o tempo entre mais ou menos 2,8 segundos por dia durante a viagem de seis semanas às Índias Ocidentais.
Concluir o H4 de Derek Pratt sempre foi um projeto emocionante com muitos desafios.Na Frodshams damos sempre a Derek a mais alta avaliação, seja como relojoeiro ou como um colaborador agradável.Ele sempre compartilha generosamente seu conhecimento e tempo para ajudar os outros.
O trabalho artesanal de Derek é excelente e, apesar de muitos desafios, ele investiu muito tempo e energia no avanço de seu projeto H4.Achamos que ele ficará satisfeito com o resultado final e feliz em mostrar o relógio a todos.
O relógio foi exibido em Greenwich de julho de 2014 a janeiro de 2015 com todos os cinco temporizadores originais de Harrison e muitos outros trabalhos interessantes.A exposição iniciou uma turnê mundial com Derek's H4, começando de março a setembro de 2015 na Biblioteca Folger Shakespeare em Washington, DC;seguido por Mystic Seaport, Connecticut, de novembro de 2015 a abril de 2016;depois, de maio de 2016 a outubro de 2016, viaje para o Museu Marítimo Australiano em Sydney.
A conclusão do H4 de Derek foi um esforço de equipe de todos em Frodshams.Também recebemos ajuda valiosa de Anthony Randall, Jonathan Hird e outras pessoas da indústria relojoeira que ajudaram Derek e a nós na conclusão deste projeto.Gostaria também de agradecer a Martin Dorsch pela sua ajuda na fotografia destes artigos.
Quill & Pad também gostaria de agradecer ao The Horological Journal por nos permitir republicar aqui os três artigos desta série.Se você os perdeu, também poderá gostar de: A vida e os tempos do lendário relojoeiro independente Derek Pratt (Derek Pratt) Reconstruindo John Harrison (John Harrison)) H4, o primeiro cronômetro marítimo de precisão do mundo (parte 1 de 3) para Derek Pratt (Derek Pratt) para reconstruir John Harrison (John Harrison) para fazer a bandeja de diamantes H4, o primeiro cronômetro marítimo de precisão A do mundo (parte 2 de 3)
desculpe.Procuro meu amigo de escola Martin Dorsch, ele é um relojoeiro alemão de Regensburg.Se você o conhece, pode dizer a ele minhas informações de contato?Obrigado!Zheng Junyu