Milyen tényezők befolyásolják a mechanikus órák járáspontosságát

A mechanikus órák járáspontosságát számos tényező befolyásolja. Általánosságban elmondható, hogy főként a következő 8 fő tényezőről van szó:

1, Külső hatások

Ezek különféle, az órán kívülről eredő hatások, amelyek a munkakörnyezetétől függnek. Az általánosan alkalmazott intézkedések közé tartoznak: ütésálló kivitel, vízálló kivitel, antimágneses kivitel és további védő külső tokok. A kardáncsuklókat gyakran használják precíziós tengeri kronométereken, hogy vízszintes helyzetben tartsák őket erős mozgás közben is.

2, Súrlódás  
   
A súrlódásnak általában pozitív és negatív hatásai is vannak. Vannak pozitív aspektusai, mint például a súrlódással illesztett perckerekek, az automata óra rugója és a rugóház fala közötti súrlódás, valamint a csavarok önzárása. Másrészt a súrlódás a átviteli hatásfok csökkenéséhez és az alkatrészek kopásához vezet, ezáltal befolyásolva a pontos idomérést. A gyakori megoldások közé tartoznak: a kenési viszonyok javítása a különböző követelményeknek megfelelő kenőolajok kiválasztásával; köves csapágyak vagy rázógépek használata; valamint a fogaskerekek fogfelületi viszonyainak javítása, beleértve a tudományos konjugált fogprofilok alkalmazását és a felületi kidolgozás javítását. A fogfelületek azonban általában kenésmentesek (ilyen esetekben a kenőolaj viszkozitása által keltett ellenállás nagyobb lehet, mint a súrlódás).

3, Szabályozó

A szabályozó egy olyan gazdaságos szerkezet, amely megkönnyíti az időbeállítást, de mind az elmélet, mind a gyakorlat megerősíti, hogy befolyásolja a rendszer izokronizmusát, és helyzeti hibát is okozhat. Ezek az idomérési hibák viszonylag véletlenszerűek, és nem kompenzálhatók, illetve nem küszöbölhetők ki. A megoldások közé tartoznak: a belső és külső szabályozócsapok közötti távolság minimalizálása; a legjobb megközelítés azonban az, ha nincs szabályozó, és a járáseltérést a billegő tehetetlenségi nyomatékának megváltoztatásával állítják be, mint például a Rolex Microstella állítórendszere.

4, Gátszerkezet

A gátmű befolyása elsősorban az energiatovábbítási folyamat során a billegő-hajszálrugó rendszerre kifejtett hatás. A billegő-hajszálrugó rendszer csak szabad lengési feltételek mellett képes rögzített lengési frekvenciát fenntartani; egyértelmű, hogy a gátmű energiatovábbítási folyamata befolyásolni fogja ezt a lengési frekvenciát. Az elmélet azt mutatja, hogy amikor az átviteli folyamat közel esik a billegő egyensúlyi pontjához, ez a hatás csökken. A megoldások közé tartozik: precíziós gátmű, például kényszerítő gátmű alkalmazása, ahol az energiatovábbítás az egyensúlyi pont közelében történik, az impulzusszög nagyon kicsi, és az ütés is viszonylag csekély. Ezenkívül az egyirányú impulzusa nagyobb teret ad a billegő-hajszálrugó rendszernek a szabad lengéshez (ebben a tekintetben a relatív hiba a felére csökkenthető!). Természetesen a svájci horgonygátmű előnyei a megbízható kidolgozás és a könnyű beállíthatóság, így ez a mai nemzetközi mechanikus órák legfőbb gátműve. Ennek ellenére a tervezés során az impulzusszöget a lehető legkisebbre kell csökkenteni. Annak érdekében, hogy minimalizálják a gátmű hatását az időmérési referenciaszintre, a svájci Omega bevezette a koaxiális gátművet, amely egy brit feltaláló, Dr. George Daniels találmánya, bár a működési elv szempontjából a horgonygátmű és a kényszerítő gátmű hibridje.

5, Hőmérséklet hatása

A hőmérséklet hatása két fő módon nyilvánul meg: először is, a hőmérséklet-változások megváltoztatják a hajszálrugó üzemi hosszát, miközben ezzel egyidejűleg megváltoztatják a billegő tehetetlenségi nyomatékát is, ami közvetlenül befolyásolja az időmérés pontosságát; másodszor, a hőmérséklet-változások befolyásolják a kenőolaj viszkozitását és az átviteli hatékonyságot, ezáltal befolyásolva az időmérést. Az erre adott módszerek közé tartozik: bimetál osztott hőmérséklet-kompenzált billegő-hajszálrugó rendszer alkalmazása; speciális ötvözetanyagok használata a hajszálrugó és a billegő gyártásához, hogy azok bizonyos fokú hőmérséklet-kompenzációt biztosítsanak az üzemi hőmérséklet-tartományon belül (8°–38°); valamint mozgatható szabályzócsapok alkalmazása a hőmérséklet-kompenzációhoz. Standard kenőolajokat használnak, míg extrém hőmérsékleti viszonyok között, mint például az Omega Moonwatch órájaél, kenés nélküli vagy szilárd kenést alkalmaznak.

6, Mágneses mezők

A mágneses mezők van a legnagyobb hatással a hajszálrugóra, megváltoztatva annak rugalmassági modulusát, és a mágneses mező hatására a hajszálrugó deformálódik, ami további feszültséget generál. Súlyos esetekben a mágneses mezők a hajszálrugó meneteinek összetapadását okozhatják, ami komolyan befolyásolja a pontos időmérést. A megoldás: antimágneses anyagok használata.

7, Hajszálrugó egyensúly

Egy standard sík hajszálrugó esetén a tömegközéppontja a billegőkerék dőlésszögével változik, és a gravitáció hatására pozíciós hibát idéz elő. A megoldások közé tartozik: olyan felhajlított végű hajszálrugó (Breguet-hajszálrugó) alkalmazása, ahol a központ összehúzódik, és a tömegközéppont nem változik a dőlésszöggel; felül és alul szimmetrikusan alkalmazott Philips-véggörbékkel ellátott hengeres hajszálrugók használata; egyenes hajszálrugók használata; történelmileg gömb alakú hajszálrugókat is használtak, amelyek kiváló teljesítményt nyújtanak, de a kivitelezésük gyenge, ezért a gyakorlatban ritkán alkalmazzák őket.  
 
    8, Billegőkerék egyensúly

A billegőkerék alkatrészeinek egyensúlya közvetlenül befolyásolja a pozíciós hibát, és a billegőkerék-egység statikus egyensúlya alapvető követelmény.

Ha a fent említett tényezők viszonylag ideálisak, és az óra járása viszonylag stabil, az óra járásteljesítménye átfogóan javítható az óra dinamikus kiegyensúlyozásával. Van egy nagyon speciális módszer: az elv az, hogy amikor a billegőkerék lengési amplitúdója eléri a 220 fokot, a billegőkerékre átvitt különböző impulzusoknak nincs hatása a frekvenciára. Valaki egyszer egy a gátlókerékre szerelt állandó erő mechanizmust használt, hogy az amplitúdót 220 közelében tartsa, ami szintén egy életképes módszer.