發條[機械裝置]

發條[機械裝置]

發動機器的一種裝置,卷緊片狀鋼條,利用其彈力逐漸鬆開時產生動力。機械鐘、表和發條玩具里都裝有發條。 發條的能量會隨著機芯的運行逐漸減弱,根據槓桿力矩原理:當發條被上滿,它的力矩最大(力矩槓桿最長),因此發條前端需要以較小的力量輸出。運行一段時間後,緊緊盤在發條軸上的發條會慢慢鬆開,它的能量隨之下降。當能量即將耗盡時,發條末端的力矩最小(力矩槓桿最短),此時輸出的力量也隨之變小,因而傳動力量需加大才能維持機芯運行。

基本信息

發條原理

發條結構模型 發條結構模型

發條的能量會隨著機芯的運行逐漸減弱,根據槓桿力矩原理:當發條被上滿,它的力矩最大(力矩槓桿最長),因此發條前端需要以較小的力量輸出。運行一段時間後,緊緊盤在發條軸上的發條會慢慢鬆開,它的能量隨之下降。當能量即將耗盡時,發條末端的力矩最小(力矩槓桿最短),此時輸出的力量也隨之變小,因而傳動力量需加大才能維持機芯運行。力矩量變的過程中(發條上滿走時偏快,能量下降走時偏慢),機芯的走時精準度完全是前前後後的平均值。隨著現代冶金技術的提高,更優質的金屬元素被套用到機芯主發條的製作中,通過改變主發條的金屬彈性和耐疲勞程度,憑藉出色的物理特性儘可能地穩定輸出力矩。制表師或通過打磨光滑的發條盒內壁以減小發條釋放阻力,或降低擺頻,相對延長動力以取得相應的穩定力矩區間。

詳細信息

芝麻鏈系統正是能夠在發條釋放過程中克服輸出力矩不一致的裝置,透視整個機芯,由芝麻鏈連結著的發條盒與寶塔輪就像纜繩忠實的兩端,牢牢固定在夾板上。上鏈時由寶塔輪帶動主發條,鏈條一端連結寶塔輪底部最大半徑,另一段鉤住發條盒外壁。圓錐形的寶塔輪外壁有螺旋形的盤踞至塔頂的凹槽,上鏈時鏈條從主發條盒鬆開卷向寶塔輪,發條上滿時芝麻鏈已繞至塔尖最小半徑。此刻發條的力矩最大,而寶塔輪槓桿效率的幅度最小。機芯開始運行,倒轉的發條盒將盤在塔輪上的芝麻鏈慢慢盤過來,當主發條逐漸鬆開動力慢慢減少時,也是芝麻鏈從寶塔輪迴卷至發條盒的過程,其槓桿慢慢變長,這樣槓桿的長度——即芝麻鏈的有效半徑與發條的扭矩成反比增加,其結果保證了芝麻鏈軸心扭矩的恆定,從而保證了擺輪擺幅的恆定。

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