יום שישי, 24 באפריל 2015

מערכת התמסורת בשעון עץ

ברשומה זו, אנסה להבהיר את מערכת התמסורת וסדר העברות הכוח של שעוני העץ שאנחנו בונים בסדנה. מטרתה היא הסבר פשוט עבור כל אילו ששואלים אותי: "..איך זה פועל?...". השעון השלם בפעולתו הוא מראה מתעתע עיניים ממש, קשה לתפוס מה מניע את מה, גלגלי השיניים מסתובבים בכיוונים הפוכים, והקשר למטוטלת וגלגל התזמון לא ברור.
כדי להקל את העניין אסדר את הקשרים לפי סדר העברת הכוח בתמסורת השעון.

1. מקור הכוח: מקור האנרגיה הקינטית של השעות הוא משקולת השעון. משקולת זו תלויה על כבל המלופף על גלגלת המחוברת לתמסורת.



2. כבל המשקולת מלופף באופן סדור על גלגלת השעון ומעביר את האנרגיה הגלומה במסת המשקולת אל הגלגלת. 

3. גלגלת השעון מחוברת לגלגל שיניים שנקרא רצ'ט. עליו מורכבת ציפורן חוגרת ובכיוון אחד מעביר את הכוח מהגלגלת, בכיוון השני הוא רק מאפשר הרמת המשקולת לאחר שהגיעה לתום מסלולה. 

סיכום ביניים: בעצם המשקולת, הכבל, הגלגלת והרצ'ט מעבירים תנועה קווית לסיבובית.

4. מערך הגלגלת/רצ'ט/ משקולת מניע סיבובית גלגל 60 שיניים. גלגל זה הוא חשוב כי הוא מורכב ישירות על ציר הדקות (ציר מס' 3) של השעון ומניע בו זמנית שני אלמנטים: גלגל 15 שיניים ואת מערך גלגלי השיניים בחזית השעון היוצר חלוקת דקות /שעות.

5. גלגל 60 השיניים המורכב על ציר מס' 3 מניע גלגל 15 שניים המורכב על ציר מס' 4 ממש מתחתיו. עכשיו התנועה נמסרת מציר לציר. גלגל 15 השיניים המורכב על ציר מס' 4 מורכב על צינור ולא ישירות על הציר ויחד איתו ומאחוריו מורכב גלגל 60 שיניים על אותו צינור, כך יוצא שבעת שהוא מסתובב מסתובב איתו יחד גלגל 60 שיניים.




6. גלגל 60 השיניים המורכב על צינור על ציר מס' 4 מניע גלגל 15 שיניים המורכב על צינור המורכב על ציר מס' 3. כך יוצא שגלגל זה מסתובב על צינור המורכב על ציר המסתובב בתוכו בקצב עצמאי. על הצינור עליו מורכב גלגל 15 שיניים מורכב גלגל נוסף מאחוריו בן 60 שיניים.

7. גלגל 60 השיניים על ציר מס' 3 מניע גלגל 16 שיניים המורכב על ציר מס' 2. גם גלגל שיניים זה מורכב על צינור ומאחוריו גלגל התיזמון. כך יוצא שגלגל 16 השיניים מניע את גלגל התזמון בהיות שניהם מורכבים על צינור אחד ועל אותו ציר.

8. גלגל התיזמון בנוי עם סדרת שיניים דמויות מנוף הדוחפות מחגר. המרווח בין השיניים מחושב כך שבעת דחיפת ציפורן המחגר בצד אחד יורדת הציפורן המקבילה ומונעת תנועת יתר מגלגל התזמון, באופן זה מניע גלגל התיזמון את נדנדת המחגר וגם חוסם אותה באותה תנועה.

9. המחגר מורכב על ציר מס' 1 מעל גלגל התיזמון או מתחתיו תלוי בעיצוב השעון. יחד איתו על אותו ציר מורכבת המטוטלת  (לפעמים רק מנוף המטוטלת והמטוטלת עצמה מורכב על ציר עצמאי משלה). כל תנודה בנדנדת המחגר מהווה תנודה במטוטלת. את קצב התנודות קובעת המטוטלת את עצמת הדחיפה קובעת התמסורת ומסת המשקולת. גלגל התזמון תורם למחגר דחיפה שעצמתה קטנה אבל משלימה את האנרגיה שאיבדה המטוטלת מסיבות של חיכוך ונוצרת תנודה קבועה. השעון מפסיק פעולתו כאשר המשקולת מגיעה לקרקע או מסיימת פעולתה ואינה תורמת יותר את הכוח הנדרש לפעולתו.

קיים מספר עצום של עיצובים לשעוני מטוטלת. כשאני כותב כאן עיצוב איני מתכוון לצד האסתטי של השעון אלא לצד ההנדסי. בחלק זה מעצב בונה השעונים את אופן פעולתו של  השעון, סידור גלגלי השיניים, מבנה השיניים תכנון קטרי גלגלי השיניים, תכנון ועיצוב המחגר וגלגל התזמון ועוד מאות גופים הבונים את השעון. כל זה נכון כשאנו עוסקים בשעונים באופן כללי, אבל, כאשר השעון בנוי עץ, בונה השעונים נכנס לדילמות חדשות הנוגעות לעמידות וחוזק חומרים, שיטות ליטוש ומירוק של גלגלי השיניים ומה לא...  על כך ברשומות הבאות..




אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה

התגובות מגיעות לדואר האלקטרוני שלי אוטומטית. אם אתם רוצים להגיב בפרטיות אז אפשר לשלוח לדואר aziz@post.bgu.ac.il .
תגובות שנרשמות באתר מופיעות והן זמינות לכל גולש.
ניתן גם להשיג אותי בנייד 0522701654 .
גלישה מהנה..

שים לב: רק חברים בבלוג הזה יכולים לפרסם תגובה.