Které faktory ovlivňují přesnost měření času mechanických hodinek

Přesnost měření času mechanických hodinek je ovlivněna mnoha faktory. Obecně řečeno jde hlavně o následujících 8 hlavních faktorů:

1, Vnější vlivy

Jedná se o různé vlivy pocházející z vnějšku hodinek v závislosti na jejich pracovním prostředí. Mezi běžně přijímaná opatření patří: nárazuvzdorná konstrukce, vodotěsná konstrukce, antimagnetická konstrukce a dodatečná ochranná vnější pouzdra. Kardanovy závěsy se často používají u přesných lodních chronometrů, aby zůstaly ve vodorovné poloze během prudkého pohybu.

2, Tření  
   
Tření má obecně jak pozitivní, tak negativní účinky. Má pozitivní stránky, jako je třením upevněné mincové kolo, tření mezi perovníkem automatických hodinek a stěnou bubnu a samozajištění šroubů. Na druhou stranu vede tření ke snížení účinnosti přenosu a opotřebení součástí, což ovlivňuje měření času. Mezi běžná řešení patří: zlepšení podmínek mazání výběrem různých mazacích olejů podle různých požadavků; použití ložisek s kameny nebo třepaček; a zlepšení stavu boků zubů ozubených kol, včetně použití vědeckých konjugovaných profilů zubů a zlepšení povrchové úpravy. Boky zubů jsou však obvykle nemazané (v takových případech může být odpor generovaný viskozitou mazacího oleje vyšší než tření).

3, Regulátor

Regulátor je ekonomická konstrukce, která usnadňuje nastavení času, ale jak teorie, tak praxe potvrzují, že ovlivňuje izochronismus systému a může také způsobovat polohovou chybu. Tyto chyby měření času jsou poměrně náhodné a nelze je kompenzovat ani vyrovnat. Mezi řešení patří: minimalizace vzdálenosti mezi vnitřním a vnějším kolíkem regulátoru; nejlepším přístupem je však nemít žádný regulátor a upravovat chod změnou momentu setrvačnosti setrvačky, jako je systém nastavení Microstella od Rolexu.

4, Krok

Vliv krokoveho ustroji spociva primarne v ucinku pusobicim na system setrvacky behem procesu prenosu energie. System setrvacky muze udrzovat fixni frekvenci kmitani pouze za podminek volneho kmitani; je zrejme, ze proces prenosu energie krokoveho ustroji tuto frekvenci kmitani ovlivni. Teorie naznacuje, ze kdyz je prenosovy proces blizko bodu rovnovahy setrvacky, tento vliv se snizuje. Reseni zahrnuji: pouziti presneho krokoveho ustroji, jako je chronometrove krokove ustroji, kde k prenosu energie dochazi v blizkosti bodu rovnovahy, impulsni uhel je velmi maly a naraz je take relativne zanedbatelny. Navic jeho jednosmerny impuls dava systemu setrvacky vetsi prostor pro volne kmitani (v tomto ohledu muze byt relativni chyba snizena na polovinu!). Svycarske krokove ustroji s kotvou ma samozrejme vyhody v podobe kvalitniho zpracovani a snadneho seřízení, diky cemuz je dnes hlavnim proudem mezi mezinarodnimi mechanickymi hodinkami. Nicmene impulsni uhel by mel byt behem navrhu co nejvice minimalizovan. Aby se snizil vliv krokoveho ustroji na casomerny referencni bod, svycarska Omega představila koaxialni krokove ustroji, coz je vynalez britskeho dr. George Danielse, ackozi z pohledu pracovniho principu jde o krizence mezi kotvovym krokem a chronometrovym krokem.

5, Vliv teploty

Ucinek teploty se projevuje dvema hlavnimi zpusoby: za prve, zmeny teploty meni pracovni delku vlasky a soucasne mení moment setrvacnosti setrvacky, což primo ovlivnuje presnost mereni casu; za druhe, zmeny teploty ovlivnuji viskozitu mazaciho oleje a ucinnost prenosu, cimz ovlivnuji mereni casu. Metody, jak to vyresit, zahrnuji: pouziti bimetaloveho deleneho teplotne kompenzovaneho systemu setrvacky; pouziti specialnich slitinovych materialu k vyrobe vlasky a setrvacky tak, aby poskytovaly urcity stupeň teplotni kompenzace v provoznim teplotnim rozsahu (8°–38°); a pouziti pohyblivych reguzlacnich koliku pro teplotni kompenzaci. Pouzivaji se standardni mazaci oleje, zatimco pro extremni teplotni podminky, jako jsou hodinky Omega Moonwatch, se pouziva namazani bez oleje nebo tuhe mazani.

6, Magneticka pole

Magnetická pole mají největší vliv na vláskový setrvačník, mění jeho modul pružnosti a způsobují, že se vláskový setrvačník pod vlivem magnetického pole deformuje a generuje dodatečné pnutí. V závažných případech mohou magnetická pole způsobit, že se závity vlásku slepí k sobě, což vážně ovlivňuje přesnost chodu. Řešením je: použití antimagnetických materiálů.

7, Rovnováha vláskového setrvačníku

U standardního plochého vlásku se jeho těžiště mění s úhlem natočení setrvačníku a vlivem gravitace dochází k polohové chybě. Mezi řešení patří: použití koncové křivky (Breguetův vláskový setrvačník), kde se střed stahuje a těžiště se nemění s úhlem natočení; použití válcových vláskových setrvačníků s koncovými křivkami Philips použitými symetricky nahoře a dole; použití rovných vláskových setrvačníků; historicky se používaly sférické vláskové setrvačníky, které nabízejí vynikající výkon, ale jejich řemeslné zpracování je náročné, takže se v praxi aplikují jen zřídka.  
 
    8, Rovnováha setrvačníku

Vyvážení součástí setrvačníku přímo ovlivňuje polohovou chybu a statická rovnováha sestavy setrvačníku je základním požadavkem.

Pokud jsou výše uvedené faktory poměrně ideální a chod hodinek je relativně stabilní, lze výkon chodu komplexně zlepšit dynamickým vyvážením hodinek. Existuje velmi speciální metoda: princip spočívá v tom, že když amplituda setrvačníku dosáhne 220 stupňů, různé impulsy přenášené na setrvačník nemají žádný vliv na frekvenci. Někdo jednou použil mechanismus konstantní síly nainstalovaný na únikovém kolečku k regulaci amplitudy tak, aby zůstala blízko 220, což je také životaschopná metoda.