Quali fattori influenzano la precisione cronometrica degli orologi meccanici

La precisione cronometrica degli orologi meccanici è influenzata da molti fattori. In generale, si tratta principalmente dei seguenti 8 fattori principali:

1, Influenze Esterne

Queste sono varie influenze provenienti dall'esterno dell'orologio, a seconda dell'ambiente di lavoro. Le misure comunemente adottate includono: design antiurto, design resistente all'acqua, design antimagnetico e ulteriori custodie protettive esterne. I giunti cardanici sono frequentemente utilizzati sui cronometri marini di precisione per mantenerli in piano durante i movimenti mossi.

2, Attrito  
   
L'attrito ha generalmente sia effetti positivi che negativi. Presenta aspetti positivi, come le ruote dei minuti calettate per attrito, l'attrito tra la molla di carica dell'orologio automatico e la parete del bariletto e l'autobloccaggio delle viti. D'altra parte, l'attrito comporta una riduzione dell'efficienza di trasmissione e l'usura dei componenti, influenzando di conseguenza la precisione della misurazione del tempo. Le soluzioni comuni includono: migliorare le condizioni di lubrificazione selezionando oli lubrificanti diversi in base a varie esigenze; utilizzare cuscinetti a rubino o agitatori; e migliorare le condizioni dei fianchi dei denti degli ingranaggi, inclusa l'adozione di profili di dentatura coniugati scientifici e il miglioramento della finitura superficiale. Tuttavia, i fianchi dei denti sono generalmente non lubrificati (in tali casi, la resistenza generata dalla viscosità dell'olio lubrificante può essere superiore all'attrito).

3, Racchetta

La racchetta è una struttura economica che facilita la regolazione dell'ora, ma sia la teoria che la pratica confermano che influisce sull'isocronismo del sistema e può anche produrre errori di posizione. Questi errori di misurazione del tempo sono relativamente casuali e non possono essere compensati o annullati. Le soluzioni includono: ridurre al minimo la distanza tra i perni della racchetta interni ed esterni; tuttavia, l'approccio migliore è non avere alcuna racchetta e regolare la marcia alterando il momento d'inerzia del bilanciere, come il sistema di regolazione Microstella di Rolex.

4, Scappamento

L'influenza dello scappamento è principalmente l'effetto esercitato sul sistema del bilanciere durante il processo di trasmissione dell'energia. Il sistema del bilanciere può mantenere una frequenza di oscillazione fissa solo in condizioni di oscillazione libera; chiaramente, il processo di trasmissione dell'energia dello scappamento influenzerà questa frequenza di oscillazione. La teoria indica che quando il processo di trasmissione è vicino al punto di equilibrio della ruota del bilanciere, questa influenza si riduce. Le soluzioni includono: impiegare uno scappamento di precisione, come uno scappamento ad arresto, in cui la trasmissione dell'energia avviene vicino al punto di equilibrio, l'angolo di impulso è molto ridotto e anche l'impatto è relativamente minore. Inoltre, il suo impulso unidirezionale offre al sistema del bilanciere maggiore spazio per l'oscillazione libera (a questo proposito, l'errore relativo può essere dimezzato!). Naturalmente, lo scappamento ad ancia svizzero presenta i vantaggi di una solida lavorazione artigianale e di una facile regolazione, rendendolo lo scappamento principale negli orologi meccanici internazionali di oggi. Ciononostante, l'angolo di impulso dovrebbe essere ridotto il più possibile durante la progettazione. Per ridurre l'impatto dello scappamento sul riferimento di misurazione del tempo, Swiss Omega ha introdotto lo scappamento coassiale, un'invenzione del Dr George Daniels britannico, sebbene dal punto di vista del principio di funzionamento sia un ibrido tra lo scappamento ad ancia e lo scappamento ad arresto.

5, Influenza della temperatura

L'effetto della temperatura si manifesta principalmente in due modi: in primo luogo, i cambiamenti di temperatura alterano la lunghezza di lavoro della spirale modificando contemporaneamente il momento d'inerzia della ruota del bilanciere, il che influisce direttamente sulla precisione della misurazione del tempo; in secondo luogo, i cambiamenti di temperatura influenzano la viscosità dell'olio lubrificante e l'efficienza di trasmissione, influenzando di conseguenza la misurazione del tempo. I metodi per affrontare questo problema includono: l'adozione di un sistema di bilanciere compensato in temperatura bimetallico e diviso; l'utilizzo di materiali in lega speciale per produrre la spirale e la ruota del bilanciere in modo che forniscano un certo grado di compensazione della temperatura entro l'intervallo di temperatura operativa (8°–38°); e l'impiego di perni di regolazione mobili per la compensazione della temperatura. Vengono utilizzati oli lubrificanti standard, mentre per condizioni di temperatura estreme, come nel caso del Moonwatch di Omega, viene impiegata la lubrificazione a secco o solida.

6, Campi magnetici

I campi magnetici hanno il maggiore impatto sulla spirale, alterandone il modulo di elasticità e causando la deformazione della spirale sotto l'azione del campo magnetico, generando una sollecitazione aggiuntiva. Nei casi più gravi, i campi magnetici possono far aderire le spire della spirale, compromettendo seriamente la precisione della misurazione del tempo. La soluzione è: utilizzare materiali antimagnetici.

7, Equilibrio della spirale

Con una spirale piatta standard, il suo baricentro cambia con l'angolo di inclinazione del bilanciere e, sotto l'azione della gravità, produce un errore posizionale. Le soluzioni includono: l'adozione di una curva terminale (spirale Breguet) in cui il centro si contrae e il baricentro non cambia con l'angolo di inclinazione; l'uso di spirali cilindriche con curve terminali di Philips impiegate simmetricamente in alto e in basso; l'uso di spirali diritte; storicamente sono state utilizzate spirali sferiche che offrono prestazioni superiori, ma la loro lavorazione è complessa, quindi vengono applicate raramente nella pratica.  
 
    8, Equilibrio del bilanciere

Il bilanciamento dei componenti del bilanciere influisce direttamente sull'errore posizionale e il bilanciamento statico del gruppo del bilanciere è un requisito fondamentale.

Se i fattori di cui sopra sono relativamente ideali e la misurazione del tempo dell'orologio è relativamente stabile, le prestazioni di misurazione del tempo possono essere migliorate in modo completo attraverso il bilanciamento dinamico dell'orologio. Esiste un metodo molto speciale: il principio è che quando l'ampiezza del bilanciere raggiunge 220 gradi, vari impulsi trasmessi al bilanciere non hanno alcun effetto sulla frequenza. Qualcuno una volta ha utilizzato un meccanismo a forza costante installato sulla ruota di scappamento per controllare l'ampiezza in modo che rimanesse vicina a 220, che è anche un metodo praticabile.