Mekanik saatlerin zaman tutma hassasiyetini hangi faktörler etkiler

Mekanik saatlerin zaman tutma hassasiyeti birçok faktörden etkilenir. Genel olarak konuşursak, bunlar temel olarak aşağıdaki 8 ana faktördür:

1, Dış Etkiler

Bunlar, çalışma ortamına bağlı olarak saat mekanizmasının dışından kaynaklanan çeşitli etkenlerdir. Yaygın olarak alınan önlemler şunlardır: darbeye dayanıklı tasarım, suya dayanıklı tasarım, antimanyetik tasarım ve ek koruyucu dış kasalar. Hassas deniz kronometrelerinde, dalgalı hareketler sırasında onları düz tutmak için sıklıkla kardan mafsalları kullanılır.

2, Sürtünme  
   
Sürtünmenin genellikle hem olumlu hem de olumsuz etkileri vardır. Sürtünmeyle oturan dakika çarkları, otomatik saatin ana yayı ile tulumba duvarı arasındaki sürtünme ve vida kendinden kilitlenme gibi olumlu yönleri vardır. Öte yandan sürtünme, aktarım verimliliğinde azalmaya ve bileşenlerde aşınmaya yol açarak zaman tutmayı etkiler. Yaygın çözümler şunlardır: Çeşitli gereksinimlere göre farklı yağlama yağları seçilerek yağlama koşullarının iyileştirilmesi; taş yatakların veya çalkalayıcıların kullanılması; bilimsel konjuge diş profillerinin benimsenmesi ve yüzey kalitesinin artırılması dahil olmak üzere dişlilerin diş yan yüzeyi koşullarının iyileştirilmesi. Bununla birlikte, diş yan yüzeyleri genellikle yağlanmaz (bu gibi durumlarda, yağlama yağının viskozitesinin yarattığı direnç sürtünmeden daha yüksek olabilir).

3, Regülatör

Regülatör, saat ayarını kolaylaştıran ekonomik bir yapıdır, ancak hem teori hem de pratik, bunun sistemin izokronizmini etkilediğini ve ayrıca konumsal hataya neden olabileceğini doğrulamaktadır. Bu zaman tutma hataları nispeten rastgeledir ve telafi edilemez veya ortadan kaldırılamaz. Çözümler şunları içerir: İç ve dış regülatör pimleri arasındaki mesafeyi en aza indirmek; ancak en iyi yaklaşım regülatör bulundurmamak ve Rolex'in Microstella ayar sistemi gibi balans çarkının eylemsizlik momentini değiştirerek oranı ayarlamaktır.

4, Eşapman

Eşapmanın etkisi, temel olarak enerji iletim süreci sırasında balans yayı sistemi üzerinde uygulanan etkidir. Balans yayı sistemi, yalnızca serbest salınım koşulları altında sabit bir salınım frekansını koruyabilir; eşapmanın enerji iletim sürecinin bu salınım frekansını etkileyeceği açıktır. Teori, iletim süreci balans çarkının denge noktasına yakın olduğunda bu etkinin azaldığını göstermektedir. Çözümler arasında şunlar yer alır: enerji iletiminin denge noktasına yakın gerçekleştiği, impuls açısının çok küçük olduğu ve etkinin de nispeten daha az olduğu detant eşapman gibi hassas bir eşapman kullanmak. Ayrıca, tek yönlü impulsu, balans yayı sistemine serbest salınım için daha fazla alan tanır (bu bakımdan bağıl hata yarıya indirilebilir!). Elbette, İsviçre manivela eşapmanı, sağlam işçilik ve kolay ayarlanabilirlik avantajlarına sahiptir, bu da onu günümüzde uluslararası mekanik saatlerde ana akım eşapman haline getirmektedir. Yine de, tasarım sırasında impuls açısı mümkün olduğunca en aza indirilmelidir. Eşapmanın zaman tutma referansı üzerindeki etkisini azaltmak için İsviçreli Omega İngiliz Dr. George Daniels tarafından icat edilen koaksiyel eşapmanı tanıttı; ancak çalışma prensibi açısından bakıldığında, bu manivela eşapmanı ile detant eşapmanının bir hibritidir.

5, Sıcaklık Etkisi

Sıcaklığın etkisi iki ana şekilde kendini gösterir: birincisi, sıcaklık değişimleri balans yayının çalışma uzunluğunu değiştirirken aynı zamanda balans çarkının eylemsizlik momentini değiştirir ve bu da zaman tutma hassasiyetini doğrudan etkiler; ikincisi, sıcaklık değişimleri yağlama yağının viskozitesini ve iletim verimliliğini etkileyerek zaman tutmayı etkiler. Bunu ele alma yöntemleri şunlardır: bimetalik ayrık sıcaklık kompanzasyonlu balans yayı sistemi benimsemek; balans yayı ve balans çarkını üretmek için özel alaşımlı malzemeler kullanmak, böylece çalışma sıcaklığı aralığında (8°–38°) belirli bir derecede sıcaklık kompanzasyonu sağlarlar; ve sıcaklık kompanzasyonu için hareketli regülatör pimleri kullanmak. Standart yağlama yağları kullanılırken, Omega'nın Moonwatch saati gibi aşırı sıcaklık koşulları için yağsız veya katı yağlama yöntemi uygulanır.

6, Manyetik Alanlar

Manyetik alanlar denge yayını en çok etkileyen unsurdur; yayın elastikiyet modülünü değiştirerek manyetik alanın etkisi altında deforme olmasına ve ek gerilim oluşmasına neden olur. Ciddi durumlarda manyetik alanlar denge yayı sarmallarının birbirine yapışmasına yol açarak zaman tutma hassasiyetini ciddi şekilde etkileyebilir. Çözüm: manyetik olmayan malzemeler kullanmaktır.

7, Denge Yayı Dengesi

Standart düz bir denge yayında ağırlık merkezi, balans çarkının eğim açısıyla birlikte değişir ve yerçekimi etkisi altında pozisyonel hataya neden olur. Çözümler şunları içerir: merkezin daraldığı ve ağırlık merkezinin eğim açısıyla değişmediği bir overcoil (Breguet denge yayı) kullanmak; üst ve alt kısımlarda simetrik olarak kullanılan Philips terminal eğrilerine sahip silindirik denge yayları kullanmak; düz denge yayları kullanmak; tarihsel olarak üstün performans sunan ancak işçiliği zor olduğu için pratikte nadiren uygulanan küresel denge yayları kullanılmıştır.  
 
    8, Balans Çarkı Dengesi

Balans çarkı bileşenlerinin dengesi doğrudan pozisyonel hatayı etkiler ve balans çarkı düzeneğinin statik dengesi temel bir gerekliliktir.

Bahsi geçen faktörler nispeten ideal ise ve saatin zaman tutuşu oldukça kararlıysa, zaman tutma performansı saatin dinamik dengelenmesi yoluyla kapsamlı bir şekilde iyileştirilebilir. Çok özel bir yöntem mevcuttur: prensip, balans çarkının genliği 220 dereceye ulaştığında, balans çarkına iletilen çeşitli darbelerin frekans üzerinde hiçbir etkisinin olmamasıdır. Birisi, genliği 220 civarında tutmak için eşapman çarkına monte edilmiş bir sabit güç mekanizması kullanmıştır ki bu da uygulanabilir bir yöntemdir.