메뚜기 탈출

Grasshopper escapement
메뚜기 탈출, 1820년

메뚜기 탈출은 1722년경 영국의 시계 제작자 존 해리슨에 의해 발명된 진자 시계의 저마찰 탈출이다.모든 기계 시계의 일부인 탈옥은 시계의 진자를 주기적으로 눌러 흔들리게 하는 메커니즘이며, 각 스윙은 시계의 기어를 풀어 일정한 양만큼 전진시키고, 따라서 일정한 속도로 바늘을 전진시킨다.메뚜기 탈출은 해리슨 시대에 만들어진 몇 개의 조절 시계에 사용되었고, 몇 년 동안 다른 몇 개의 조절 시계에 사용되었지만, 널리 사용된 적은 없었다.이와 관련하여 "풀꽂이"라는 용어는 팔레트의 발차기 동작에서 나온 것으로 보이며, [1]19세기 후반 호러로지 저널에 처음 등장했습니다.

역사

John Harrison은 그의 조정기 시계에서 메뚜기 탈출을 사용했고, 또한 그의 해양 시간 기록기 중 처음 세 개인 H1 - H3에도 사용했습니다.세로 위치를 결정하는 것은 해양 항해에서 주요한 문제였다; 뉴턴은 천문학적 위치를 사용할 수 있다고 주장했지만, 더 쉬운 이론적인 가능성은 특정한 기지 위치에서 시간에 대한 정확한 지식을 사용하는 것이었다.측정이 쉬웠던 현지 시각과 기점 시각의 차이는 24시간이 경도 360도에 해당하기 때문에 기점과 배의 경도 차이를 나타낸다.그 문제에 대한 해결책으로 큰 상이 주어졌고 해리슨은 그의 삶을 매우 정확한 시간 기록기를 고안하고 만드는 데 바쳤다.정밀도와 마찰이 주요 문제였다.메뚜기 탈출의 두 가지 장점은 작동의 반복성과 윤활이 필요하지 않다는 것입니다.조작의 반복성은 설계에 내재되어 있습니다.하나의 팔레트는 다른 팔레트의 결합에 의해서만 방출됩니다.따라서 진자에 주어지는 충격은 타이밍에 완전히 규칙적입니다.해리슨이 사용할 수 있는 윤활유는 형편없고 지저분하며 수명이 짧았다.이것은 기존의 시계가 청소와 기름을 칠하기 위해 자주 멈춰야 한다는 것을 의미했다.깨끗하고 절대적으로 안정적인 메뚜기 탈출구를 사용하여 해리슨은 시계 [2]성능에 대한 일련의 장기 조사를 시작했고, 온도 변화에 따라 팽창과 수축의 영향을 상쇄하는 격자 철 진자의 발명으로 이어졌다.그의 향상된 시계 성능은 그에게 해양 시간 기록부를 테스트할 수 있는 정확하고 편리한 기준을 주었다.

작동

움직이는 메뚜기 탈출 애니메이션.이는 균형 잡힌 팔레트 암과 스프링 스톱이 있는 수정된 버전을 보여줍니다.

해리슨은 링컨셔의 브로클스비 공원의 외양간 블록에 포탑 시계가 들어갈 수 있도록 만든 전통적인 앵커 탈출구로부터 메뚜기 탈출구를 개발했다.이것은 믿을 [3]수 없는 것으로 판명되었고, 해리슨은 계속해서 주의를 기울여야 했고, 그래서 1722년경 그는 앵커의 각 팔 가운데에 힌지를 달아서 탈출을 수정했다.경첩이 달린 팔레트는 둘 다 같은 방향을 가리키며 탈출 바퀴의 회전에 반대했다.이스케이프 휠이 팔레트를 누르면 힌지가 이스케이프 휠에서 멀어집니다.팔레트는 닻을 밀면서 휠과의 접점을 중심으로 회전합니다.동시에 다른 팔레트가 휠에 접근하고 있습니다.바퀴에 닿으면 살짝 뒤로 밀어서 바퀴와 첫 번째 팔레트 사이의 접촉이 끊어집니다.양쪽 팔레트는 약간 꼬리가 무겁기 때문에 자연스럽게 바퀴에서 멀어지기 쉽습니다.따라서 첫 번째 팔레트는 이스케이프 휠의 경로에서 벗어나고 진자를 자극하는 작업은 두 번째 팔레트로 전달됩니다.

첫 번째 팔레트는 올바른 위치에 고정시키는 스톱에 대해 정지하므로 진자가 이동 끝에 도달하고 두 번째 팔레트에 의해 밀리면 첫 번째 팔레트는 다시 휠의 경로로 내려갑니다.그것은 바퀴와 접촉하고 추의 운동량에 의해 바퀴를 약간 뒤로 밀어낸다.이렇게 하면 두 번째 팔레트가 방출되고, 두 번째 팔레트는 제1 팔레트로 진자를 주입하는 작업이 다시 이전되었습니다.경첩에 있는 팔레트의 작은 움직임에는 기존의 탈출구보다 훨씬 적은 마찰이 수반되며, 윤활이 필요하지 않고 마모도 거의 없어 해리슨은 나무로 팔레트를 만들 수 있었습니다.브로클스비 공원의 원래 팔레트 중 하나는 2005년 시계가 수리되었을 때 여전히 작동 중이었고 다른 하나는 1880년 사고 후에야 교체되었다.해리슨은 나중에 탈출 휠의 이빨과 접촉하기 위해 피벗된 팔의 끝에 작은 갈고리를 끼우는 대신 하나의 팔레트를 당김으로써 탈출의 배치를 수정했다.그는 또한 양쪽 힌지 축을 공통의 핀 위에 함께 놓았습니다.

팔레트가 이스케이프 휠을 뒤로 밀면 팔레트도 멈춘 위치에 대해 강하게 구동됩니다.마모 또는 손상을 방지하기 위해 스톱은 무너지도록 설계되었습니다.각 스톱은 팔레트와 동일한 축에 힌지가 달려 있습니다.팔레트는 꼬리가 무겁지만 멈춤쇠는 코가 무거워 바퀴 쪽으로 떨어지는 경향이 있습니다.멈춤쇠는 노즈가 충분히 무거워 팔레트 + 멈춤쇠 조합도 휠 쪽으로 떨어지는 경향이 있지만, 이는 고정 핀으로 방지됩니다.즉, 핀이 팔레트를 고정하는 스톱을 이스케이프 휠과 깔끔하게 결합할 수 있는 올바른 위치에 고정합니다.팔레트가 바퀴와 만나면 바퀴를 뒤로 밀면서 핀에서 멈춤쇠를 들어 올립니다.그런 다음 휠이 팔레트를 밀면 스톱이 다시 핀과 팔레트와 함께 부품 회사 위로 내려옵니다.또한 각 스톱은 도달하는 팔레트의 운동량에 의해 각 사이클에 한 번씩 핀에서 분리된다.

제한 사항

팔레트가 바퀴의 방향을 벗어나는 경향은 몇 가지 심각한 결과를 초래합니다.첫째, 이스케이프 휠에 대한 구동력이 중단될 때마다 팔레트와 접촉이 끊기고 구동력이 복원되면 이스케이프 휠이 구속되지 않고 빠르고 제어 불가능하게 [5]가속될 수 있습니다.시계가 감기는 동안 이런 일이 일어나는 것을 막기 위해, 해리슨은 그의 가장 오래 지속되는 메커니즘 중 하나인 시계와 시계에서 여전히 널리 사용되는 유지력을 발명했다.통상적인 구조에서 이 휠은 운동의 첫 번째(그리고 가장 느리게 회전하는) 구동 기어와 중량(또는 스프링)이 부착된 배럴 사이에 끼여 동축으로 구성됩니다.시계가 감길 때, 배럴은 뒤로 가고 유지용 바퀴의 래칫이 배럴의 절단된 이빨 위로 미끄러집니다.그러나 1단 기어는 유지 휠과 1단 기어 사이에 스프링이 있어 계속 전진합니다.그렇게 하면서 유지 바퀴를 뒤로 밀려고 합니다.이는 유지 휠의 가장자리에 잘린 톱니와 맞물리는 시계의 프레임에 고정된 래칫에 의해 방지됩니다.시계가 완전히 감긴 후에는 키에 가해지는 압력이 해제되고 배럴이 정상 방식으로 유지 휠과 1단 기어를 구동합니다.이것은 또한 시계가 다음에 감길 때를 위해 유지되는 스프링을 되감습니다.정상 작동 중에 유지 바퀴가 뒤로 가는 것을 막는 래칫은 유지 바퀴의 톱니 위로 미끄러집니다.

팔레트가 휠을 벗어나려는 경향의 두 번째 결과는 시계가 내려가고 양쪽 팔레트가 [5]정지하면 제자리로 되돌아가는 것입니다.한쪽 또는 양쪽 팔레트의 끝이 이스케이프 휠의 톱니 사이의 틈새에 들어갈 정도로 길지 않으면 시계가 감기는 즉시 휠이 자유로워집니다.스톱의 힌지가 더러워져 올라간 위치에 고착되어 있는 경우에도 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

정확도가 낮은 다른 탈출과 마찬가지로, 메뚜기는 주기 내내 추를 앞뒤로 밀어낸다; 그것은 결코 자유롭게 [5]흔들리는 것이 허용되지 않는다.이것은 고조파 발진기로서 진자의 자연스러운 움직임을 방해한다.해리슨이 메뚜기를 발명했을 때, 조지 그레이엄은 1675년 [6]리차드 타운엘리에 의해 처음 발명된 데드비트 [6]탈출의 개선된 버전을 소개했는데, 이것은 추가 대부분의 주기 동안 사실상 방해받지 않고 흔들릴 수 있게 했다.이 정확한 탈출은 정밀 조절기 [6]시계에서 표준이 되었습니다.

이러한 다양한 특성 때문에, 메뚜기 탈출은 [5]널리 사용되지 않았다.해리슨은 이것을 그의 원형 해양 크로노미터인 H1 - H3에 [7]사용했고 저스틴과 벤자민 벌리미는 해리슨의 [8]디자인을 사용하여 소수의 조절 장치를 만들었지만, 그것은 오늘날에도 남아 있다: 기발하고 독특한 호기심이다.

존 테일러의 말뭉치 시계

존 해리슨의 메뚜기 탈출을 추모하기 위해 만들어진 독특한 공공 시계인 말뭉치 시계가 2008년 9월 19일 영국 케임브리지 대학 말뭉치 크리스티 칼리지에서 공개되었다.사업가 존 테일러는 기계 시계를 만드는 데 100만 파운드를 썼다.해리슨의 탈출이 충분히 알려져 있지 않다고 느낀 이 시계의 메뚜기 탈출은 시계 상단에 드러나 있는데, 크로노파지 또는 "타임 이터"라고 불리는 악마 같은 메뚜기의 형태로 만들어졌으며, 이 메뚜기는 리드미컬하게 턱을 벌렸다 닫았다 하며, 이는 시간이 삼켜지는 것을 나타낸다.

직경 1.5미터의 이 시계는 다른 많은 주목할 만한 특징들을 가지고 있다.손은 없지만, 세 쌍의 동심원형 겹겹이 쌓인 고리형 디스크(시간, 분, 초 동안 한 쌍씩)를 사용하여 밀폐된 연속 조명 다이오드 세트에서 빛을 선택적으로 방출할 수 있도록 슬롯 및 렌즈를 끼웁니다.각 디스크의 슬롯 배치는 각 쌍의 맨 앞 디스크의 회전과 함께 Vernier 효과를 발생시켜 시계 표면에 약 3개의 동심원 둘레에서 빛이 다양한 속도로 회전하는 착각을 일으킵니다.

진자 속도를 그리고 때때로 멈추지만, 정확한 시간에 대한 수익 5분마다 속도가 늦춰진다.테일러는 자기 자신의 죽음을 상기시켜 시계를 디자인했다.[9]

Parmigiani Senfine

Agrasshopper-type 퇴각식 탈진기 used[표창 필요한]완전히 새로운 메커니즘 손목 시계에 의도는 없다.기계적 조절기의 이 새로운 유형은 이스케이프와 발진기 모두에서 유연한 구조를 사용한다.A실리콘 휠에 대해 86,400번 한시간, 약 세배나 더 빠른 재래식 손목 시계보다 oscillates.초기 발전은 스위스 센터 전자와 Microtechnology(CSEM)피에르 Genequand, 한 스위스 물리학자로 센터에 있는, 납 발명가로서 되었습니다.[10]가능한 한 많이 마찰을 제거함으로써, 그러한 시계, 예외적인 power-reserve을 되감고 후 한달여 동안 달릴 수 있다.[11]이러한 새로운 자질(운동)의 프로토 타입 Parmigiani Fleurier에 전시되어 왔다.[12]

버지스 시계 B

는 조각으로 된 시계의 마틴 버제스에 의해 베짱이는 탈진기 필요한 부분, 버지스 시계는 B인 것으로 알려진어느 한쌍이 늦게 조절기 시계의 존 해리슨이 그 기술을 기반으로, 그것이 샤를 Frodsham &amp에 의해;완성되었다 주인, 도널드 Saff의 요청에 회사다.성공적인 시험 후에 그게 왕립 천문대, 그리니치에 대한 장기적인 성능에 관한 자세한 평가를 받았다.[13]이것은 Worshipful 회사 Clockmakers과 국립 물리학 연구소의 대표들은 시계의 경우에 쉽게 조작이 불가능한 물개 감독했다.비록 그 시계 전기, 따라서 시계 무엇이든지의 평가 동안에 방해하는 것을 방지하고 감겼다, 그렇지 않으면 완전히 기계적인 것이다.백일의 기간이 끝났을 때 최대 오차 시간의(비율)적용해야 했던 것 꾸준한설에 대한 2-가차의 five-eighths를 초과하지 못 했다.그 결과, 18일 4월 2015년에, 기네스 북에도 조직 마틴 버지스에 가장 정확한 순수한 기계적 시계 가공 노동을 한 것에 대한 세계 기록 certificate[14]을 제시했다.시계는 ROG에 남아 있습니다.2017년에는 해리슨 해양 타임키퍼가 있는 갤러리로 옮겨져 퍼포먼스가 계속 감시되고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Horological Journal. British Horological Institute. July 1898. p. 152.
  2. ^ Laycock, William (1976). The Lost Science of John "Longitude" Harrison. Brant Wright Associates Limited. p. 28. ISBN 978-0-903512-07-7.
  3. ^ Reid, Thomas (1846). Treatise on Clock and Watch Making, Theoretical and Practical. Blackie and Sons. p. 192.
  4. ^ Treffry, Timothy (2005). In the Footsteps of John Harrison; Horological Journal, Vol.147, No.4. British Horological Institute. pp. 136–139.
  5. ^ a b c d Du, Ruxu; Xie, Longhan (2012). The Mechanics of Mechanical Watches and Clocks. Springer Science and Business Media. pp. 17–19. ISBN 978-3642293085.
  6. ^ a b c Andrewes, W.J.H., 시계 및 시계: 에서의 정밀도
  7. ^ Betts, Jonathan (2006). Time Restored: The Harrison timekeepers and R. T. Gould. Oxford University Press. p. 444. ISBN 0-19-856802-9.
  8. ^ Betts, Jonathan, Regulator Clock in
  9. ^ "Fantastical new clock even tells time". NBC News.
  10. ^ Daniel Hug: Das Ende des Ticktacks.인: Neue Zürcher Zeitung am Sonntag, 2014년 9월 21일 페이지 29
  11. ^ 시계 제작 혁신: 한 달에 한 번만 감으면 되는 시계
  12. ^ "Parmigiani Fleurier unveils SENFINE in 2016". Archived from the original on 2016-02-01. Retrieved 2016-02-01.
  13. ^ McEvoy, Rory (2015). A Second in One Hundred Days; Horological Journal, Volume 157, No.9. British Horological Institute. pp. 407–410.
  14. ^ "Video: How "perfect clock" redefines timekeeping history, 300 years on". Guinness World Records. April 28, 2015.

외부 링크

  • Headrick, Mark. "Grasshopper Escapement". abbeyclock.com. Retrieved 2015-04-24. 작동을 보여주는 애니메이션 다이어그램입니다.
  • Benjamin Vulliamy 조절기 시계 - 베짱이 탈출을 채택한 몇 안 되는 Vulliamy에 의한 1780 조절기 이동
  • 두 개의 피벗 베짱이 탈출 - 유튜브의 존 해리슨, 메뚜기 탈출의 두 개의 피벗 변종의 3D 애니메이션.이 방법은 대칭성이 높기 때문에 따라하기 쉽지만 일반적으로 사용되지 않습니다.
  • 원 피벗 베짱이 탈출 - 유튜브의 존 해리슨, 보다 콤팩트한 베짱이 탈출의 3D 애니메이션.
  • YouTube의 메뚜기 탈출: 메뚜기 탈출의 깨끗한 풍경.
  • 2015년 1월 19일 영국 왕립천문대의 Burgess Clock B는 유튜브에서 작동 중인 고정밀 시계로 메뚜기 탈출을 제한적으로 볼 수 있다.
  • Burgess Clock B - 100일 동안 1초 이상의 정확도를 달성하기 위해 Martin Burgess의 Clock B에 대한 설명입니다.