Dette er tredje del af en serie i tre dele om Derek Pratts rekonstruktion af John Harrisons Longitude Award-vindende H4 (verdens første præcision marine kronometer).Denne artikel blev første gang offentliggjort i The Horological Journal (HJ) i april 2015, og vi takker dem for generøst at give tilladelse til at genudgive på Quill & Pad.
For at lære mere om Derek Pratt, se den legendariske uafhængige urmager Derek Pratts liv og tider, Derek Pratts rekonstruktion af John Harrison H4, verdens første præcision marine astronomiske ur (del 1 af 3), og John Harrisons H4 for diamantbakke rekonstrueret af Derek Pratt, verdens første præcision marine kronometer (del 2, Der er 3 dele i alt).
Efter at have lavet diamantbakken går vi videre for at få uret til at tikke, dog uden remontoir, og inden alle juvelerne er færdige.
Det store balancehjul (50,90 mm i diameter) er lavet af et hærdet, hærdet og poleret instrumentpanel.Hjulet er fastspændt mellem to plader for hærdning, hvilket hjælper med at reducere deformation.
Derek Pratts H4 balancehjulshærdede plade viser balancen på et senere tidspunkt, med staven og patronen på plads
Balancegrebet er en slank 21,41 mm dorn med en taljeomkreds reduceret til 0,4 mm til montering af bakken og balancepatron.Personalet tænder for urmagerens drejebænk og afslutter i svinget.Messingpatron, der bruges til pallen, fastgøres til arbejderen med en deltap, og pallen sættes ind i det D-formede hul i patronen.
Disse huller er lavet på messingpladen ved hjælp af vores EDM (electric discharge machine).Kobberelektroden i henhold til pallens tværsnitsform sænkes ned i messing, og derefter behandles hullet og den ydre kontur af arbejderen på CNC-fræseren.
Den endelige efterbehandling af patronen udføres i hånden ved hjælp af en fil og en stålpolermaskine, og det splittede hul er lavet ved hjælp af et Archimedes-bor.Dette er en interessant kombination af højteknologiske og lavteknologiske værker!
Balancefjederen har tre hele cirkler og en lang lige hale.Fjederen er tilspidset, enden af ​​tappen er tykkere, og midten tilspidser mod patronen.Anthony Randall forsynede os med nogle 0,8 % kulstofstål, som blev trukket ind i en flad del og derefter poleret til en kegle på størrelse med den originale H4 balancefjeder.Den fortyndede fjeder placeres i en stålformer til hærdning.
Vi har gode billeder af den originale fjeder, som giver os mulighed for at tegne formen og CNC fræse førstnævnte.Med så kort et forår ville folk forvente, at balancen svinger voldsomt, når staven står oprejst, men ikke er begrænset af smykket på balancebroen.Men fordi den lange hale og hårfjederen bliver tyndere, hvis balancehjulet og hårfjederen er indstillet til at vibrere, kun understøttet på den nederste pivot, og juvelerne ovenfor fjernes, vil balanceakslen være overraskende stabil.
Balancehjulet og hårfjederen har et stort forbindelsesfejlpunkt, som forventet for en så kort hårfjeder, men denne effekt reduceres af hårfjederens tilspidsede tykkelse og lange hale.
Lad uret køre, kørt direkte fra toget, og næste etape er at lave og installere remontoiren.Aksen i fjerde runde er et interessant tre-vejs kryds.På dette tidspunkt er der tre koaksiale hjul: det fjerde hjul, modhjulet og det centrale sekunders drivhjul.
Det indvendigt skårne tredje hjul driver det fjerde hjul på normal vis, som igen driver remontoir-systemet bestående af et låsehjul og et svinghjul.Gyrohjulet drives af den fjerde spindel gennem en remontoir-fjeder, og gyrohjulet driver flugthjulet.
Ved den fjerde runde tilslutning er chaufføren forsynet til remontoiren, kontrahjulet og det midterste andet hjul til Derek Pratts H4-rekonstruktion
Der er en slank slank dorn mod uret, der passerer gennem den hule dorn på det fjerde hjul, og det sekundære drivhjul er installeret på drejeskiven mod uret.
Remontoir-fjederen er lavet af urets hovedfjeder.Den er 1,45 mm høj, 0,08 mm tyk og cirka 160 mm lang.Fjederen er fastgjort i et messingbur monteret på den fjerde aksel.Fjederen skal placeres i buret som en åben spole, ikke på væggen af ​​løbet, som det normalt er i en urtønde.For at opnå dette brugte vi noget, der ligner det tidligere, der blev brugt til at lave balancefjedre for at indstille remontoir-fjederen til den korrekte form.
Remontoir-udløseren styres af en drejelig pal, et låsehjul og et svinghjul, der bruges til at styre remontoir-tilbagespolingshastigheden.Palen har fem arme monteret på dornen;den ene arm holder poten, og poten går i indgreb med udløserstiften på den modsatte dorn.Når toppen drejer, løfter en af ​​dens stifter forsigtigt palen til den position, hvor den anden arm slipper låsehjulet.Låsehjulet kan derefter rotere frit en omgang for at tillade fjederen at blive spole tilbage.
Den tredje arm har en drejerulle understøttet på en knast monteret på en låseaksel.Dette holder pal og pal væk fra udløserstiftens bane, når tilbagespoling finder sted, og bakhjulet bliver ved med at rotere.De resterende to arme på palen er modvægte, der balancerer palen.
Alle disse komponenter er meget sarte og kræver omhyggelig manuel arkivering og sortering, men de fungerer meget tilfredsstillende.Det flyvende blad er 0,1 mm tykt, men har et større areal;dette viste sig at være en vanskelig del, fordi den centrale chef er en person med vejrhanen.
Remontoir er en smart mekanisme, der er fascinerende, fordi den spole tilbage hvert 7,5 sekund, så du ikke behøver at vente i lang tid!
I april 1891 gennemgik James U. Poole den originale H4 og skrev en interessant rapport om sit arbejde for Watch Magazine.Da han talte om remontoir-mekanismen, sagde han: "Harrison beskriver urets struktur.Jeg måtte famle mig igennem en række besværlige eksperimenter, og i flere dage var jeg desperat efter at kunne samle den igen.Remontoir-togets handling er så mystisk, at selvom du observerer den nøje, kan du ikke forstå den korrekt.Jeg tvivler på, om det virkelig er brugbart.”
Et elendigt menneske!Jeg kan godt lide hans afslappede ærlighed i kampen, måske har vi alle haft lignende frustrationer på bænken!
Time- og minutbevægelsen er traditionel, drevet af et stort tandhjul monteret på den centrale spindel, men den centrale sekundviser bæres af et hjul placeret mellem det store gear og timehjulet.Det centrale sekundhjul roterer på det store gear og drives af det samme tællehjul monteret på skivens ende af spindlen.
Derek Pratts H4 H4 bevægelse viser kørsel af det store gear, minuthjulet og det centrale andet hjul
Dybden af ​​den centrale brugte driver er så dyb som muligt for at sikre, at sekundviseren ikke "ryster", når den kører, men den skal også køre frit.På den originale H4 er diameteren på drivhjulet 0,11 mm større end på det drevne hjul, selvom antallet af tænder er det samme.Det ser ud til, at dybden bevidst er gjort for dyb, og så "toppes" det drevne hjul for at give den nødvendige frihedsgrad.Vi fulgte en lignende procedure for at tillade frit løb med minimal frigang.
Brug toppingværktøjet til at opnå det mindste tilbageslag, når du kører den centrale sekundviser på Derek Pratt H4
Derek har afsluttet tre hænder, men de har brug for noget sortering.Daniela arbejdede på time- og minutviserne, pudsede, hærdede og tempererede og til sidst blåsede hun i blåt salt.Den centrale sekundviser er poleret i stedet for blå.
Harrison planlagde oprindeligt at bruge en tandstangsjustering i H4, hvilket var almindeligt i datidens kanture, og som vist på en af ​​tegningerne, der blev lavet, da Longitude Committee inspicerede uret.Han må have opgivet stativet tidligt, selvom han havde brugt det i Jefferys ure og brugte en bimetallisk kompensator for første gang i H3.
Derek ville prøve dette arrangement og lavede en tandstang og begyndte at lave kompenserende kantsten.
Den originale H4 har stadig et tandhjul til montering af justeringspladen, men mangler et tandstang.Da H4 i øjeblikket ikke har et stativ, besluttes det at lave en kopi.Selvom tandstangen og tandhjulet er lette at justere, må Harrison have fundet det nemt at flytte og forstyrre hastigheden.Uret kan nu vikles frit og er omhyggeligt monteret til balancefjederstiften.Stiftens monteringsmetode kan justeres i enhver retning;dette hjælper med at placere midten af ​​fjederen, så balancestangen står oprejst, når den hviler.
Den temperaturkompenserede kantsten består af messing- og stålstænger fastgjort sammen med 15 nitter.Kantstappen for enden af ​​den kompenserende kantsten omgiver fjederen.Når temperaturen stiger, vil kantstenen bøje sig for at forkorte fjederens effektive længde.
Harrison havde håbet at bruge formen på bagsiden af ​​bakken til at justere for isokrone fejl, men han fandt ud af, at dette ikke var nok, og han tilføjede, hvad han kaldte en "cycloid"-stift.Denne justeres for at få kontakt med balancefjederens hale og accelerere vibrationen med en valgt amplitude.
På dette stadie bliver toppladen overdraget til Charles Scarr til gravering.Derek havde bedt om, at navnepladen blev indskrevet som originalen, men hans navn var indgraveret på kanten af ​​skateboardet ved siden af ​​Harrisons signatur og på den tredje hjulbro.Indskriften lyder: "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014."
Indskrift: “Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014″, brugt til Derek Pratts H4-rekonstruktion
Efter at have bragt balancefjederen tæt på størrelsen af ​​den originale fjeder, skal du time uret ved at fjerne materiale fra bunden af ​​vægten, hvilket gør balancen lidt tykkere for at tillade dette.Witschi-urtimeren er meget nyttig i denne henseende, fordi den kan indstilles til at måle urets frekvens efter hver justering.
Dette er lidt utraditionelt, men det giver en måde at balancere så stor en balance på.Da vægten langsomt bevægede sig væk fra bunden af ​​balancehjulet, nærmede frekvensen sig 18.000 gange i timen, og så blev timeren sat til 18.000, og urets fejl kunne aflæses.
Figuren ovenfor viser urets bane, når det starter fra en lav amplitude og derefter hurtigt stabiliserer sig til dets driftsamplitude med en konstant hastighed.Sporet viser også, at remontoir spoler tilbage hvert 7,5 sekund.Uret blev også testet på en gammel Greiner Chronographic urtimer ved hjælp af papirspor.Denne maskine har den funktion at indstille langsom kørsel.Når papirfremføringen er ti gange langsommere, forstørres fejlen ti gange.Denne indstilling gør det nemt at teste uret i en time eller mere uden at synke ned i papirets dybde!
Langtidstest viste nogle ændringer i hastigheden og fandt ud af, at det midterste andet drev er meget kritisk, fordi det har brug for olie på det store gear, men det skal være en meget let olie, for ikke at forårsage for meget modstand og reducere balanceområdet.Den laveste viskositets urolie, vi kan finde, er Moebius D1, som har en viskositet på 32 centistokes ved 20°C;dette fungerer godt.
Uret har ikke den gennemsnitlige tidsjustering, da det senere blev installeret i H5, så det er nemt at lave små justeringer på den cykloidale nål for at finjustere hastigheden.Den cykloide stift blev testet i forskellige positioner, og før eller siden ville den røre fjederen under sin vejrtrækning, og der var også forskellige huller ved kantstensstifterne.
Der ser ikke ud til at være en ideel placering, men den er indstillet, hvor ændringshastigheden med amplitude er minimal.Ændringen i hastighed med amplitude indikerer, at remontoir er nødvendig for at udjævne balancepulsen.I modsætning til James Poole, synes vi, at remontoir er virkelig nyttigt!
Uret var allerede i drift i januar 2014, men der mangler stadig nogle justeringer.Den tilgængelige kraft af escapement afhænger af de fire forskellige fjedre i uret, som alle skal være afbalanceret med hinanden: hovedfjederen, kraftfjederen, remontoir fjederen og balancefjederen.Hovedfjederen kan indstilles efter behov, og så skal holdefjederen, der giver drejningsmoment, når uret vikles, være tilstrækkelig til at efterspænde remontoir-fjederen helt.
Balancehjulets amplitude afhænger af indstillingen af ​​remontoir-fjederen.Der er behov for nogle justeringer, især mellem vedligeholdelsesfjederen og remontoir-fjederen, for at få den korrekte balance og få nok kraft i escapementet.Hver justering af vedligeholdelsesfjederen betyder, at hele uret skilles ad.
I februar 2014 tog uret til Greenwich for at blive fotograferet og fotograferet til udstillingen "Explore Longitude-Ship Clock and Stars".Den endelige video vist i udstillingen beskrev uret godt og viste alle dele, der blev samlet.
En periode med test og justeringer fandt sted før uret blev leveret til Greenwich i juni 2014. Der var ikke tid til en ordentlig temperaturtest, og det viste sig, at uret var overkompenseret, men det kørte værkstedet ved en nogenlunde ensartet temperatur .Når den fungerede uforstyrret i 9 dage, holdt den sig inden for plus minus to sekunder om dagen.For at vinde præmien på £20.000 skal den holde tiden inden for plus eller minus 2,8 sekunder om dagen under den seks uger lange rejse til De Vestindiske Øer.
At færdiggøre Derek Pratts H4 har altid været et spændende projekt med mange udfordringer.Hos Frodshams giver vi altid Derek den højeste vurdering, hvad enten det er som urmager eller som en behagelig samarbejdspartner.Han deler altid generøst ud af sin viden og tid til at hjælpe andre.
Dereks håndværk er fremragende, og trods mange udfordringer har han investeret meget tid og energi i at fremme sit H4-projekt.Vi tror, ​​han vil være tilfreds med det endelige resultat og viser gerne uret frem til alle.
Uret blev udstillet i Greenwich fra juli 2014 til januar 2015 med alle fem Harrison originale timere og mange andre interessante værker.Udstillingen startede en verdensturné med Dereks H4, startende fra marts til september 2015 på Folger Shakespeare Library i Washington, DC;efterfulgt af Mystic Seaport, Connecticut, fra november 2015 til april 2016;derefter Fra maj 2016 til oktober 2016, rejs til Australian Maritime Museum i Sydney.
Færdiggørelsen af ​​Dereks H4 var en holdindsats af alle i Frodshams.Vi fik også værdifuld hjælp fra Anthony Randall, Jonathan Hird og andre personer i urindustrien, som hjalp Derek og os med at fuldføre dette projekt.Jeg vil også gerne takke Martin Dorsch for hans hjælp med fotograferingen af ​​disse artikler.
Quill & Pad vil også gerne takke The Horological Journal for at give os lov til at genudgive de tre artikler i denne serie her.Hvis du gik glip af dem, kunne du måske også lide: Den legendariske uafhængige urmager Derek Pratts (Derek Pratt) liv og tider Genopbygning af John Harrison (John Harrison) ) H4, verdens første præcisions marine kronometer (del 1 af 3) til Derek Pratt (Derek Pratt) for at rekonstruere John Harrison (John Harrison) for at lave diamantbakke H4, verdens første A-præcisions marine kronometer (del 2 af 3)
undskyld.Jeg leder efter min skolekammerat Martin Dorsch, han er en tysk urmager fra Regensburg.Hvis du kender ham, kan du så fortælle ham mine kontaktoplysninger?Tak!Zheng Junyu