Išsamus mechaninių laikrodžių meistriškumo, konstrukcijos ir veikimo principų vadovas

Laikrodžiai buvo išrasti maždaug 16 amžiaus pradžioje, iš pradžių kaip energijos šaltinį naudojant gravitaciją. Tokie laikrodžiai galėjo būti statomi tik fiksuotoje vietoje, pavyzdžiui, dideli laikrodžiai, kabantys aukštuose pastatuose ar ant sienų, kuriuose buvo naudojami geležiniai svarmenys, pakabinti ant grandinių, apvyniotų aplink skriemulį. Vėliau jiems varyti buvo išrasta spyruoklės įtampa – tai pagrindinė spyruoklė, naudojama šiuolaikiniuose laikrodžiuose. Šių laikrodžių dydis buvo gerokai sumažintas, maždaug iki kiaušinio dydžio, ir juos buvo galima nešiotis kišenėje. Tai buvo Niurnbergo kiaušinis, kurį išrado Niurnbergo šaltkalvis. Kiekviena šių laikrodžių detalė buvo gaminama tik rankomis, todėl tai buvo daug darbo ir laiko reikalaujantis procesas, o kiekvienas pagamintas laikrodis buvo unikalus. Tik 19 amžiuje, palaipsniui vystantis mašininei gamybai, tapo įmanoma kontroliuoti kokybę. Iki šiol laikrodžių konstrukcijų terminologija išlieka itin nenuosekli, net tame pačiame regione vartojama daugybė skirtingų pavadinimų ar vertimų, o visame pasaulyje trūksta standartizuotų laikrodžių komponentų reglamentų. Dėl to Šveicarijos mechanizmų gamintoja ETA pirmoji pradėjo naudoti skaičius jiems žymėti, taip įgalindama laikrodininkus tiksliai parinkti ir suderinti komponentus. Tačiau, nors mechanizmų pavadinimai įvairiuose prekės ženkluose gali sutapti, vis tiek egzistuoja konstrukciniai skirtumai, o nuorodų kodai skirsis. Laikrodžių veikimas remiasi svirties principu, veikiančiu panašiai kaip švytuoklė, nuolat judanti pirmyn ir atgal. Pagrindinė veikimo seka eina nuo pagrindinės spyruoklės iki centrinio rato, trečiojo rato, ketvirtojo rato, inkarinio rato, inkarinės šakutės ir balanso rato, po kurio seka paprastas harmoninis judesys, kai balanso rato reakcijos jėga grąžina inkarinę šakutę į pradinę padėtį.

Būgnelis yra energijos šaltinis, generuojamas suvyniojant plieninę juostą. Paprastai tariant, būgnelis, dar vadinamas pirmuoju ratu, susideda iš pagrindinės spyruoklės, būgnelio korpuso ir būgnelio dangtelio, naudojant reketinį ratą galiai perduoti į centrinį ratą ir kitas krumpliaračių sistemas. Tai pati svarbiausia pamatinė laikrodžio veikimo struktūra, panaši į žmogaus skrandį, paverčiantį suvartotą maistą energija. Kadangi ši paprasta struktūra yra patogi ir veiksminga, nuo senovės iki šių dienų ji beveik nepakito.

Kai išgirstate laikrodį tiksint tarsi nepaliaujamai siūbuojantį metronomą, ciferblate esanti sekundžių rodyklė juda ritmiškai kartu su dūžiais, akimirksniu priversdama mus pajusti nenutrūkstamą greitą laiko tėkmę. Šį ritmišką garsą sukuria balansas, veikiamas jėgos ir reaguojantis atgal į inkarą. Balanso sistema pagaminta iš lydinių ir naudoja plauką, kad sukurtų priešpriešinę jėgą, kuri stumia impulsinį akmenį, kad inkaras grįžtų atgal. Tobulas balansas paprastai svyruoja nepertraukiamai nuo 225 iki 270 laipsnių amplitude, išlaikydamas laiką amžinai gyvą.

Be anksčiau minėtos spyruoklės ir balanso, pagrindinė krumpliaračių sistema laikrodžio konstrukcijos viduryje taip pat yra svarbus komponentas, palaikantis laiko veikimą, veikiantis panašiai kaip žmogaus kraujas, nuolat gaunantis iš būgnelio perduodamą galią. Šią pagrindinę krumpliaračių sistemą sudaro: (1) centrinis ratas, dar žinomas kaip centrinis ratas arba 2nd ratas; (2) trečiasis ratas, dar žinomas kaip trečiasis ratas arba 3rd ratas; (3) ketvirtasis ratas, dar žinomas kaip ketvirtasis ratas arba 4th ratas; (4) inkarinis ratas, dar žinomas kaip penktasis ratas arba inkarinis ratas. Šie krumpliaračiai yra atsakingi už valandų, minučių, sekundžių ir izochroninio ritmo funkcijų perdavimą. Visa galia prasideda nuo užsuktos spyruoklės, siunčiančios jėgą į centrinį ratą, trečiąjį ratą, ketvirtąjį ratą, inkarinį ratą ir inkarą, o tada į balansą. Balanso reakcijos jėga tada veikia inkarinę šakutę, kad grąžintų ją į ankstesnę padėtį, leisdama visam veikimo ciklui kartotis be pabaigos.

Kasdieniame gyvenime laikrodžiuose matome valandų, minučių ir sekundžių rodykles – kaip jos paskirstomos per krumpliaračių sistemą? Kai spyruoklė tiekia energiją centriniam ratui, centrinis ratas sukasi 1 apsisukimo per 60 minutes greičiu. Pasiekus trečiąjį ratą, pradeda keistis pavarų santykis, o perduodant jį į ketvirtąjį ratą, šis sukasi 1 apsisukimo per 60 sekundes greičiu. Todėl minučių rodyklės rodmenis generuoja centrinio rato ašis, o sekundžių rodyklės rodmenis – ketvirtojo rato ašis. Kalbant apie valandų rodyklę, ją sukuria valandų ratas, esantis viršutinėje plokštelėje ir sujungtas su minučių ratu. Dauguma žmonių pastebės, kad kai kurie laikrodžiai turi mažą sekundžių ciferblatą, esantį ties 6 arba 9 valandos padėtimi; tai nustatoma atsižvelgiant į ketvirtojo rato vietą. Be to, centrinės sekundžių rodyklės dizainas apima papildomos pavarų sistemos pritaikymą ketvirtajam ratui, leidžiantį keisti sekundžių rodyklės padėtį. Ar po šio išsamaus paaiškinimo jūsų žinios gerokai prasiplėtė, laikrodžių entuziastai??