年钟与空气钟.docx

年钟与空气钟文 / 杜恒彦编者按:和长动力腕表一样，钟表爱好者也需要走时更加长效的钟款，本文不仅为大家介绍了年钟与 瑞士国宝空气钟的关系，同时也介绍了两者的结构及运作原理。更加长效的走时精度，更加 精益求精的外观设计，挡不住的机械诱惑扑面而来。年钟，又名生日纪念钟。因为年钟上一次发条可连续走时一年以上，能运行到400天，故而也称之为400天钟。年钟最早于19世纪由德国制 造，目前国内见到的年钟都是不同年代从德国进口的钟款。普通摆钟的钟 摆是在垂直面上来回摆动，年钟的钟摆却在水平面上往复转动，相当于手 表、闹钟中的摆轮。根据它的摆动特点，因此有时候也把它叫作扭摆钟。年钟的结构特点及运作原理年钟的摆轮由一根特制合金悬丝 ( 相当于游丝)悬吊起来。摆轮初期做 成月饼状空心铜盘，里部装有若干薄铁环，使整体摆轮达到所要求的转动 惯量，从而调节走时快慢。后来为使缓慢转动的摆轮更有魅力，设计人员 将其设计成一个四爪锚式其尖端装有空心圆球装置，外观式样如同一个屋 顶的吊灯。在锚式中心连接杆上有活动调节装置，可以使四个圆球同时向 中心杆收缩或离中心杆向外舒张，以调节钟走时快慢。悬丝最初是用钢丝或磷青铜丝制成，后来改用特制合金丝，其受温度 变化的影响非常小。悬丝不仅要把摆轮吊起来，而且还要不断将自身扭转 时获取的弹性位能传递给摆轮，使摆轮往复不停地摆动，从而带动年钟最 终完成走时。除摆轮和悬丝外，年钟基本结构由底座、支架、夹板、条盒轮、传动链接：400天钟400天钟只是对这种钟的一个俗称，说它400天的意思，是指上满一次 发条后它能够运行400天的时间。实际 上它应该被叫做“扭摆钟”。这种钟表基本上都是铜质的夹板，也包括支架和底座，表面镏金（或镀 金）或是在钟支柱上做珐琅，表盘以瓷 盘的居多，都是二个针的（没有秒 针），外面还有一个圆形球冠状的大玻璃罩子，通体一般高30-40厘米。四百天钟以19世纪的德国制造为 上品，是德国最富特色的钟表产品。40 watch & clockclock verve 钟韵轮系、擒纵机构和钟盘、钟针及钟罩组成 。而大部分零部件 都是铜质材料，表面镏金(或镀金)，钟盘多数以瓷盘居多， 两个钟针指示时、分，只有单走时功能。整个机心都罩在圆 顶型玻璃罩里面，赏心悦目，满堂生辉，极具观赏性。动力来源方面，年钟动力来自条盒轮，悬丝上端固定一 个拨叉与擒纵叉末端的叉头钉啮合。当摆轮转到平衡位置 时，擒纵叉就会被释放产生传冲力矩给悬丝传递能量，使摆 轮能量得到补偿，维持了摆轮的周期性转动。条盒轮每八天 一转，擒纵轮(12 齿 ) 每分钟一转，摆轮每7.5秒转大约 300 的角，然后反方向转动，即15秒钟为一周期。通过调节钟底 座下面的支座，使摆轮的中心与底座中心重合，可保证摆轮 基本摆动在一个水平面上，摆动周期长，再加上空气阻力很 小，耗用能量也很小，因此可以一次上条运行400天。atmos 561bymarcnewson 空气钟机心：趋近恒动的积家561型机械机心，由284个 零件组成。环形平衡摆轮，摆动周期60秒，完全由 手工制造与组装。功能显示：时、分、月份、月相 钟盘：黑白双色金属月相面盘，带有柔光环形饰纹指针：蓝色铝合金指针 钟壳：水晶名家巴卡拉精心制作的水晶气泡形钟壳 尺寸：276250163 mm型号：q5165101 限量发行888台温差钟（空气钟）结构及其运作原理20世纪20年代末，瑞士的设计师受到德国年钟的启发， 研制了一种更高级的装饰钟，瑞士人叫它为空气钟，根据其 工作原理，笔者认为还是应该叫它温差钟更为准确一些。这 种钟除了动力机构外，其它结构运作原理与年钟极其相似， 也是扭摆悬丝的单走时钟。早期的空气钟仅能利用气温的变化，其结构是在一根水 平放置的管子两端各有一个球体，管子里装满了 汞，而球体 中充满了气体。一端的球体安装了保温外壳，球中的气体基 本不受外界温度影响。另一端暴露在空气中，环境温度略有 变化球内体积就随之变化，从而驱赶管子里的汞来回游动， 使管子失去平衡，向不同方向倾斜。自动上条机构与全自动 手表一样，不论管子向哪个方向倾斜，棘轮都会向一个方向 上紧发条。后来的温差钟既能利用气温的变化，又能利用气 压的变化，在密闭的管子里装有少量的烷类液体，管子的一 端是一层薄金属膜。由于环境温度和气压的微小变化都能使 烷气体积发生变化，推动管子一端的金属膜明显地凸出或凹 进，从而带动棘轮上条。现在温差钟的结构由膨胀盒、铜罩盖、螺旋弹 簧 、链 条、发条、链轮、小弹簧、摆轮、合金悬丝、擒纵轮、上链 弹簧等部件组成。它的原理是在密闭膨胀盒里注入对温度变 化非常敏感的烷类气体，依靠温度和气体的变化通过螺旋弹 簧和链条、链轮的作用完成自动上发条。它的全部轮系轴颈 都带有宝石轴承，齿轮加工极为精细，齿轮系传动效率非常 高，圆柱型的大摆轮转动惯量很大，每30秒变换一次转动方 向，即它的周期是一分钟，比传统时钟慢了60 倍，比腕表机心慢240倍，比石英表慢1966000 倍。在所有的机械计时仪器中它的振动系统周期最长，因此耗用的能量和钟的磨损都十分微小。温差钟的工作过程是：当温度上升时，烷类气体迅速膨 胀，膨胀盒伸长，盒内螺旋弹簧被压缩。当温度下 降时烷类气体迅速缩小，膨胀盒收缩，螺旋弹簧被 放松。温度高低的变化，螺旋弹簧随之压缩和放松 带动小链条做往复运动，链条绕过链轮与条盒轮联 接，推动棘轮上紧发条。有资料显示，在15 30范围内温差变化1就能为钟提供连续走时 48小时的能量。温差钟的动力来源于温差，只要 有太阳照耀，温度变化，它的摆轮便可一直持续摆 动。理论上来说，温差钟的使用寿命可以达到 600年以上。2010年第1期 41北极星2009年的新品年钟钟韵 clock verve链接：空气钟的缺憾空气钟为减小摩擦力作出了巨大的牺牲，与其他钟表相比，它异常脆弱，每当移动钟的 位置时，必须锁定摆轮，同时有必要重新调节 钟体的水平；此外，“超慢摆”的计时精度和稳定性易受环境的影响，而存储特殊液体的密闭容器在长期工作中会有不可避免的渗漏，从 而导致系统的失效。尽管该钟有上述缺憾，但它自诞生之日起 一直受到人们的青睐。这台钟与人类的物理学上的一个梦想“永动机”相关，尽管它没有逃脱“能量守恒定律”的约束，但无需人为提供 任何能量就能永久工作对钟表爱好者来 说，这已经够了。温差钟的特性温差钟的发条轮作为头轮，大约每半月转一周，通过 传动轮系驱动分轮和时轮转动。它的擒纵机构与年钟有所 不同，其悬丝装在一根管子里，管子上端的滚柱上有叉头 钉，如同手表里的圆盘钉，当悬丝扭转时，叉头钉与水平 安装的擒纵叉碰撞，以补充能量。摆轮的转动惯量很大， 钟必须放置于水平表面上才能确保精确计时。因此在摆轮 前面安装有水平仪，底座下有3个支座，通过调整支座的 高度，使钟座调至水平状态。摆轮和悬丝安装位置决定走 时精度，出厂时都经过调校，为使移动和运输中不改变位 置，钟门后面和钟座底下设有止摆扳手和固摆螺丝两个保 护装置。拨动扳手可止摆，固摆螺丝向上拧紧可接触和支 撑摆轮的下锥将摆固定。钟每次在工作前需释放保护装置 并将钟座调至水平，确保钟始终处于平稳的水平工作面。温差钟机心是透视的，被罩以玻璃罩。由于它从机心 到外观都非常精美，且结构独特，体现出设计人创造更美 好将来的意念。至今每台钟仍纯手工精心制造，一台钟由 多个制表大师历时一个月完成，经检测共约三个月才出 厂，它精准度高，是极致奢华的钟表杰作。国产年钟的问世在瑞士，空气钟大部分由瑞士政府作为国礼致送贵 宾、伟人，摆放到国家元首的办公案上，例如美国肯尼 迪、英国丘吉尔、法国戴高乐、笑星卓别林等都曾获赠过 空气钟。温差钟问世80年至今，不断为世界上著名人物计 算着每分每秒，其运行原理仍然是举世无双的。2009年秋季，烟台北极星在北京举办了“百年品牌迎 国庆，北京闪耀北