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En 1767, la Royal Society británica publicó un detallado documento técnico sobre el innovador reloj de navegación H4 de John Harrison. Este documento es considerado uno de los trabajos más importantes en la historia de los cronómetros de navegación. Hoy, examinaremos las innovaciones tecnológicas del H4 a través de este documento.
Diseño innovador para una medición precisa del tiempo
1. Sistema de transmisión de potencia uniforme
[Fig. 5 - Sistema de barrilete y muelle real]
La característica más notable del H4 es su método de transmisión de potencia. Como se puede ver en la imagen de arriba, está diseñado para transmitir una fuerza constante a través de la primera rueda y el barrilete (Fusee). En particular, fue posible una transmisión de potencia precisa a través del trinquete de 55 dientes y el trinquete perpetuo de 75 dientes.
[Fig. 4 - Rueda de contrarrueda y sistema de 8 pines]
También implementó un ingenioso sistema de remontoir que se enrolla automáticamente cada 1/8 de minuto mediante ocho pines montados en la rueda de contrarrueda. Esto es similar al principio de tener un pequeño reloj que funciona cada 8 segundos.
2. Sistema de compensación de temperatura
[Fig. 12 - Sistema de termómetro y volante]
Uno de los mayores problemas de los relojes de la época era el error debido a los cambios de temperatura. La imagen de arriba muestra el dispositivo de "curva termométrica" ideado por Harrison. Este dispositivo funcionaba como un sistema único con la placa superior marcada como AA, el volante marcado como BB y el termómetro marcado como aa para responder a los cambios de temperatura.
3. Diseño innovador del escape
[Fig. 8 - Detalle de la paleta]
[Fig. 9 - Relación entre el volante y la rueda de volante]
El diseño innovador del escape se puede ver en las figuras 8 y 9. En particular, la paleta de la figura 8 se dibuja a 10 veces su tamaño real para mostrar su estructura detallada, y la figura 9 muestra la proporción precisa entre el volante, la rueda de volante y la paleta.
Técnicas detalladas para mejorar la precisión
1. Diseño preciso del tren de engranajes
[Fig. 3 - Segunda y tercera rueda]
El tren de engranajes del H4 está diseñado con gran precisión. La segunda rueda tiene 120 dientes y la tercera rueda tiene 144 dientes, y cada una se acopla con un piñón de 18 y 16 dientes respectivamente para transmitir la potencia con precisión.
2. Proceso de fabricación de piezas de precisión
Finalmente, cabe destacar el innovador método de tratamiento térmico de Harrison. Utilizó una aleación con una proporción cuidadosamente controlada de plomo y peltre; los ejes de los volantes se trataron térmicamente a diferentes temperaturas con una mezcla de peltre y plomo de 1:12, y los muelles y piñones del volante con una mezcla de 1:17.
Conclusión
El H4 de Harrison no era un simple reloj, sino una obra maestra que concentraba la mejor tecnología de precisión mecánica del siglo XVIII. Los planos que hemos revisado muestran claramente su genio en ingeniería y sentaron las bases de la relojería de precisión moderna.
Este diseño innovador no solo contribuyó al desarrollo de la navegación, sino que también tuvo un gran impacto en la ingeniería mecánica de precisión en general. El legado del H4 sigue siendo un estándar para la fabricación de maquinaria de alta precisión en la actualidad.
[Enlace al artículo original]
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