To je tretji del tridelne serije o rekonstrukciji z nagrado Longitude H4 Johna Harrisona (prvega natančnega pomorskega kronometra) Dereka Pratta.Ta članek je bil prvič objavljen v The Horological Journal (HJ) aprila 2015 in zahvaljujemo se jim za velikodušno dovoljenje za ponovno objavo na Quill & Pad.
Če želite izvedeti več o Dereku Prattu, si oglejte življenje in čas legendarnega neodvisnega urarja Dereka Pratta, rekonstrukcijo Johna Harrisona H4 Dereka Pratta, prvo natančno pomorsko astronomsko uro na svetu (1. del od 3) in H4 Johna Harrisona za diamantni pladenj, ki ga je rekonstruiral Derek Pratt, prvi natančni pomorski kronometer na svetu (2. del, skupaj so 3 deli).
Ko naredimo pladenj z diamanti, nadaljujemo, da ura začne tiktakati, čeprav brez popravila, in preden so vsi dragulji končani.
Veliko ravnotežno kolo (premera 50,90 mm) je izdelano iz utrjene, kaljene in polirane instrumentne plošče.Kolo je vpeto med dve plošči za utrjevanje, kar pomaga zmanjšati deformacijo.
Utrjena plošča s kolesom za ravnovesje H4 Dereka Pratta prikazuje ravnotežje v poznejši fazi, z drogom in vpenjalno glavo na mestu
Ravnotežna ročica je tanek 21,41 mm trn z obsegom pasu, zmanjšanim na 0,4 mm, za namestitev pladnja in izravnalne vpenjalne glave.Osebje vklopi urarsko stružnico in konča v obratu.Medeninasta vpenjalna glava, ki se uporablja za paleto, se pritrdi na delavca z razcepko, paleta pa se vstavi v luknjo v obliki črke D v vpenjalni glavi.
Te luknje so narejene na medeninasti plošči z našim EDM (strojem z električnim praznjenjem).Bakrena elektroda glede na obliko prečnega prereza palete se potopi v medenino, nato pa se luknja in zunanja kontura delavca obdelata na CNC rezkalnem stroju.
Končna obdelava vpenjalne glave je narejena ročno s pilo in jeklenim polirnikom, luknja za razcepko pa je narejena z Arhimedovim svedrom.To je zanimiva kombinacija visokotehnoloških in nizkotehnoloških del!
Ravnotežna vzmet ima tri polne kroge in dolg raven rep.Vzmet je zožena, konec čepa je debelejši, sredina pa se zoži proti vpenjalni glavi.Anthony Randall nam je priskrbel približno 0,8 % ogljikovega jekla, ki je bilo vlečeno v ploščati del in nato polirano v stožec na velikost originalne uravnotežene vzmeti H4.Stanjšano vzmet postavimo v jekleno oblikovalnico za kaljenje.
Imamo dobre fotografije originalne vzmeti, ki nam omogoča, da narišemo obliko in jo CNC rezkamo.Zaradi tako kratke vzmeti bi ljudje pričakovali, da bo tehtnica močno zanihala, ko palica stoji pokonci, vendar ni omejena z nakitom na mostu za ravnotežje.Ker pa se dolgi rep in lasna vzmet stanjšata, bo ravnotežna gred presenetljivo stabilna, če sta kolo in lasna vzmet nastavljena tako, da vibrirata, podprta le na spodnjem vrtišču in so zgornji dragulji odstranjeni.
Ravnotežno kolo in lasna vzmet imata veliko točko napake povezave, kot je pričakovano za tako kratko lasno vzmet, vendar se ta učinek zmanjša zaradi zožene debeline in dolgega konca lasne vzmeti.
Pustite, da ura teče, pelje direktno z vlaka, naslednja faza pa je izdelava in montaža remontoirja.Os četrtega kroga je zanimivo trosmerno križišče.Trenutno obstajajo tri koaksialna kolesa: četrto kolo, nasprotno kolo in osrednje sekundarno pogonsko kolo.
Notranje vrezano tretje kolo poganja četrto kolo na običajen način, to pa poganja sistem remontoirja, ki ga sestavljata blokirno kolo in vztrajnik.Žirsko kolo poganja četrto vreteno preko remontoirne vzmeti, žirsko kolo pa poganja ubežno kolo.
Na četrti krožni povezavi je gonilnik priskrbljen remontoirju, nasprotnemu kolesu in srednjemu drugemu kolesu za rekonstrukcijo H4 Dereka Pratta
V nasprotni smeri urinega kazalca je tanek vitek trn, ki poteka skozi votlo vreteno četrtega kolesa, drugo ročno pogonsko kolo pa je nameščeno na strani številčnice v nasprotni smeri urinega kazalca.
Vzmet Remontoir je izdelana iz glavne vzmeti ure.Visok je 1,45 mm, debel 0,08 mm in dolg približno 160 mm.Vzmet je pritrjena v medeninasti kletki, nameščeni na četrti osi.Vzmet mora biti nameščena v kletki kot odprta tuljava, ne pa na steno cevi, kot je običajno v cevi ure.Da bi to dosegli, smo uporabili nekaj podobnega prejšnjemu, ki se je uporabljalo za izdelavo ravnotežnih vzmeti, da bi remontoir vzmet nastavili v pravilno obliko.
Sprostitev Remontoirja nadzirajo vrtljiva tačka, zaklepno kolesce in vztrajnik, ki se uporabljajo za nadzor hitrosti navijanja remontoirja.Tačka ima pet ročic, nameščenih na trnu;ena roka drži tačko, tačka pa se ujame s sprostitvenim zatičem na nasprotnem trnu.Ko se zgornji del vrti, eden od njegovih zatičev nežno dvigne zatič v položaj, kjer druga roka sprosti zaklepno kolesce.Zaklepno kolo se lahko nato prosto zavrti za en obrat, da omogoči navijanje vzmeti.
Tretja roka ima vrtljivi valj, ki je podprt z odmikačem, nameščenim na zaklepni osi.To zadržuje tačko in tačko stran od poti sprostitvenega zatiča, ko pride do navijanja nazaj, vzvratno kolo pa se še naprej vrti.Preostali dve roki na tački sta protiuteži, ki uravnotežita tačko.
Vse te komponente so zelo občutljive in zahtevajo natančno ročno vlaganje in sortiranje, vendar delujejo zelo zadovoljivo.Leteči list je debel 0,1 mm, vendar ima večjo površino;to se je izkazalo za zapleten del, ker je osrednji šef oseba z vremensko loputo.
Remontoir je pameten mehanizem, ki je fascinanten, saj se previje vsakih 7,5 sekunde, tako da vam ni treba dolgo čakati!
Aprila 1891 je James U. Poole prenovil originalni H4 in napisal zanimivo poročilo o svojem delu za revijo Watch.Ko je govoril o mehanizmu remontoir, je rekel: »Harrison opisuje strukturo ure.Moral sem se prebiti skozi vrsto težavnih poskusov in nekaj dni sem obupal, da bi ga lahko znova sestavil.Dogajanje prenovljenega vlaka je tako skrivnostno, da ga tudi če ga pozorno opazujete, ne morete pravilno razumeti.Dvomim, ali je res uporabno.«
Nesrečna oseba!Všeč mi je njegova sproščena iskrenost v boju, morda smo vsi imeli podobne frustracije na klopi!
Urni in minutni mehanizem je tradicionalen, poganja ga velik zobnik, nameščen na osrednjem vretenu, vendar osrednji sekundni kazalec nosi kolo med velikim zobnikom in urnim kolesom.Osrednje sekundno kolo se vrti na velikem zobniku in ga poganja isto števno kolo, nameščeno na številčnici vretena.
Gibanje H4 H4 Dereka Pratta prikazuje vožnjo velikega zobnika, minutnega kolesa in osrednjega drugega kolesa
Globina osrednjega rabljenega pogona je čim globlja, da se zagotovi, da se sekundni kazalec med delovanjem ne "trese", vendar mora teči tudi prosto.Pri originalnem H4 je premer pogonskega kolesa za 0,11 mm večji od premera gnanega, čeprav je število zob enako.Zdi se, da je globina namenoma pregloboka, nato pa je pogonsko kolo "na vrhu", da se zagotovi zahtevana stopnja svobode.Sledili smo podobnemu postopku, da smo omogočili prosti tek z minimalno razdaljo.
Uporabite orodje za vrh, da dosežete najmanjšo zračnost pri premikanju sredinskega sekundnega kazalca Dereka Pratta H4
Derek je opravil tri roke, vendar jih je treba nekaj razvrstiti.Daniela je obdelala urne in minutne kazalce, jih polirala, nato utrdila in kalila ter na koncu pomodrila v modri soli.Osrednji sekundni kazalec je poliran namesto modre barve.
Harrison je prvotno načrtoval, da bo v H4 uporabil nastavljivo letev in zobnik, kar je bilo običajno v urah z robom tistega časa in kot je prikazano na eni od risb, narejenih, ko je odbor za dolžino pregledal uro.Verjetno je zgodaj opustil stojalo, čeprav ga je uporabljal v urah Jefferys in prvič uporabil bimetalni kompenzator v H3.
Derek je želel preizkusiti to ureditev in je naredil zobato letev ter začel izdelovati kompenzacijske robnike.
Originalni H4 ima še vedno zobnik za namestitev nastavitvene plošče, vendar nima nosilca.Ker H4 trenutno nima stojala, se odločimo, da naredimo kopijo.Čeprav je zobato letev enostavno nastaviti, se je Harrisonu zagotovo zdelo enostavno premakniti in motiti hitrost.Uro je zdaj mogoče prosto naviti in je skrbno nameščena za vzmetni čep ravnotežja.Način pritrditve čepa je mogoče nastaviti v katero koli smer;to pomaga postaviti sredino vzmeti tako, da ravnotežna palica stoji pokonci, ko počiva.
Temperaturno kompenzirani robnik je sestavljen iz medeninastih in jeklenih palic, pritrjenih skupaj s 15 zakovicami.Zatič robnika na koncu kompenzacijskega robnika obdaja vzmet.Ko se temperatura dvigne, se robnik upogne, da skrajša efektivno dolžino vzmeti.
Harrison je upal, da bo uporabil obliko hrbtne strani pladnja za prilagoditev izohronskih napak, vendar je ugotovil, da to ni dovolj, in je dodal, kar je imenoval "cikloidni" zatič.Ta je nastavljen tako, da pride v stik z repom ravnotežne vzmeti in pospeši tresenje z izbrano amplitudo.
Na tej stopnji je zgornja plošča predana Charlesu Scarru za graviranje.Derek je zahteval, da se tablica z imenom vpiše kot izvirnik, vendar je bilo njegovo ime vgravirano na robu rolke poleg Harrisonovega podpisa in na mostu tretjega kolesa.Napis se glasi: "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014."
Napis: »Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014″, uporabljen za rekonstrukcijo H4 Dereka Pratta
Potem ko vzmet tehtnice približate velikosti prvotne vzmeti, merite uro tako, da odstranite material z dna tehtnice in naredite tehtnico nekoliko debelejšo, da to omogočite.Merilnik ure Witschi je v zvezi s tem zelo koristen, saj ga je mogoče nastaviti tako, da izmeri frekvenco ure po vsaki nastavitvi.
To je nekoliko nekonvencionalno, vendar ponuja način za uravnoteženje tako velikega ravnovesja.Ko se je utež počasi odmikala od dna tehtnice, se je frekvenca približevala 18.000-krat na uro, nato pa je bil časovnik nastavljen na 18.000 in napaka ure je bila odčitana.
Zgornja slika prikazuje pot ure, ko začne z nizko amplitudo in se nato hitro stabilizira na delovno amplitudo z enakomerno hitrostjo.Sled tudi kaže, da se remontoir previje vsakih 7,5 sekunde.Ura je bila preizkušena tudi na starem časovniku Greiner Chronographic z uporabo papirnatih sledi.Ta stroj ima funkcijo nastavitve počasnega teka.Ko je podajanje papirja desetkrat počasnejše, se napaka desetkrat poveča.Ta nastavitev omogoča preprosto preizkušanje ure eno uro ali več, ne da bi se potopili v globino papirja!
Dolgoročni testi so sicer pokazali nekaj sprememb v hitrosti in ugotovili, da je sredinski drugi pogon zelo kritičen, ker potrebuje olje na velikem zobniku, vendar mora biti zelo rahlo olje, da ne povzroča prevelikega upora in zmanjšajte območje ravnotežja.Olje za ure z najnižjo viskoznostjo, ki ga lahko najdemo, je Moebius D1, ki ima pri 20°C viskoznost 32 centistokov;to dobro deluje.
Ura nima prilagoditve povprečnega časa, kot je bila kasneje vgrajena v H5, zato je enostavno narediti majhne prilagoditve cikloidne igle za natančno nastavitev hitrosti.Cikloidni zatič je bil preizkušen v različnih položajih in slej ko prej se je med dihanjem dotaknil vzmeti, prav tako so bile različne vrzeli pri robnih zatičih.
Zdi se, da ni idealne lokacije, vendar je nastavljena tam, kjer je stopnja spremembe z amplitudo minimalna.Sprememba hitrosti z amplitudo kaže, da je remontoir potreben za izravnavo uravnoteženega utripa.Za razliko od Jamesa Poola menimo, da je remontoir res uporaben!
Ura je že delovala januarja 2014, vendar je potrebnih še nekaj prilagoditev.Moč, ki je na voljo, je odvisna od štirih različnih vzmeti v uri, ki morajo biti med seboj uravnotežene: glavna vzmet, pogonska vzmet, remontoirna vzmet in izravnalna vzmet.Glavno vzmet je mogoče nastaviti po potrebi, nato pa mora zadrževalna vzmet, ki zagotavlja navor, ko je ura navita, zadostovati, da popolnoma ponovno zategne remontoir vzmet.
Amplituda balansnega kolesa je odvisna od nastavitve remontoir vzmeti.Potrebnih je nekaj prilagoditev, zlasti med vzmetjo za vzdrževanje in vzmetjo za remontoir, da bi dosegli pravilno ravnovesje in dobili dovolj moči v izpustu.Vsaka nastavitev vzdrževalne vzmeti pomeni razstavljanje celotne ure.
Februarja 2014 je ura odšla v Greenwich na fotografiranje in fotografiranje za razstavo »Explore Longitude-Ship Clock and Stars«.Končni videoposnetek, prikazan na razstavi, je uro dobro opisal in prikazal sestavljanje vsakega dela.
Preden je bila ura dostavljena v Greenwich junija 2014, je potekalo obdobje testiranja in prilagajanja. Ni bilo časa za ustrezen temperaturni preizkus in ugotovljeno je bilo, da je bila ura prekomerno kompenzirana, vendar je v delavnici delovala pri dokaj enakomerni temperaturi. .Ko je nemoteno deloval 9 dni, je ostal znotraj plus ali minus dveh sekund na dan.Da bi osvojil nagrado 20.000 funtov, mora med šesttedenskim potovanjem v Zahodno Indijo ohraniti čas v plus ali minus 2,8 sekunde na dan.
Dokončanje H4 Dereka Pratta je bilo vedno vznemirljiv projekt s številnimi izzivi.Pri Frodshamsu Dereku vedno dajemo najvišjo oceno, bodisi kot urarju bodisi kot prijetnemu sodelavcu.Vedno velikodušno deli svoje znanje in čas za pomoč drugim.
Derekova izdelava je odlična in kljub številnim izzivom je vložil veliko časa in energije v napredek svojega projekta H4.Mislimo, da bo s končnim rezultatom zadovoljen in bo uro z veseljem pokazal vsem.
Ura je bila razstavljena v Greenwichu od julija 2014 do januarja 2015 z vsemi petimi Harrisonovimi originalnimi časovniki in številnimi drugimi zanimivimi deli.Razstava je začela svetovno turnejo z Derekovim H4, ki se je začela od marca do septembra 2015 v knjižnici Folger Shakespeare v Washingtonu, DC;sledi Mystic Seaport, Connecticut, od novembra 2015 do aprila 2016;nato Od maja 2016 do oktobra 2016 odpotujte v Avstralski pomorski muzej v Sydneyju.
Dokončanje Derekovega H4 je bilo timsko delo vseh v Frodshamsu.Dobili smo tudi dragoceno pomoč od Anthonyja Randalla, Jonathana Hirda in drugih ljudi v urarski industriji, ki so pomagali Dereku in nama pri dokončanju tega projekta.Prav tako bi se rad zahvalil Martinu Dorschu za njegovo pomoč pri fotografiranju teh člankov.
Podjetje Quill & Pad se tudi zahvaljuje časopisu The Horological Journal, ker nam je omogočil ponovno objavo treh člankov iz te serije.Če ste jih zamudili, vam bo morda všeč tudi: Življenje in časi legendarnega neodvisnega urarja Dereka Pratta (Derek Pratt) Rebuilding John Harrison (John Harrison) ) H4, prvi natančen pomorski kronometer na svetu (1. del od 3) za Dereka Pratta (Derek Pratt) za rekonstrukcijo Johna Harrisona (John Harrison) za izdelavo diamantnega pladnja H4, prvega na svetu A natančnega pomorskega kronometra (2. del od 3.)
oprosti.Iščem svojega šolskega prijatelja Martina Dorscha, nemškega urarja iz Regensburga.Če ga poznate, mu lahko poveste moje kontaktne podatke?hvalaZheng Junyu