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- #Orologeria
- #Meccanica di precisione
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- #Orologio H4
Nel 1767, la Royal Society britannica pubblicò una dettagliata documentazione tecnica sull'innovativo orologio da navigazione H4 di John Harrison. Questo documento è considerato uno dei più importanti nella storia dei cronometri da navigazione. Oggi esamineremo le innovazioni tecnologiche dell'H4 attraverso questo documento.
Un design innovativo per una misurazione precisa del tempo
1. Sistema di trasmissione di potenza uniforme
[Fig. 5 - Sistema pignone e molla principale]
La caratteristica più notevole dell'H4 è il metodo di trasmissione della potenza. Come si può vedere nell'immagine sopra, è stato progettato per fornire una forza costante attraverso la prima ruota e il fusore (Fusee). In particolare, grazie a un cricchetto con 55 denti e a un cricchetto perpetuo con 75 denti, è stata possibile una trasmissione di potenza molto precisa.
[Fig. 4 - Ruota di contrappeso e sistema a 8 perni]
Inoltre, grazie agli otto perni montati sulla ruota di contrappeso, è stato implementato un innovativo sistema remontoir che si carica automaticamente ogni 1/8 di minuto. Questo funziona come se avesse un piccolo orologio incorporato che funziona ogni 8 secondi.
2. Sistema di compensazione della temperatura
[Fig. 12 - Sistema termometro e bilanciere]
Uno dei maggiori problemi degli orologi dell'epoca era l'errore dovuto alle variazioni di temperatura. L'immagine sopra mostra il dispositivo "curva del termometro" ideato da Harrison. Questo dispositivo, costituito dalla piastra superiore contrassegnata con AA, dal bilanciere contrassegnato con BB e dal termometro contrassegnato con aa, funziona come un unico sistema per compensare le variazioni di temperatura.
3. Design innovativo dello scappamento
[Fig. 8 - Dettaglio della paletta]
[Fig. 9 - Rapporto tra bilanciere e ruota del bilanciere]
Il design innovativo dello scappamento è visibile nelle figure 8 e 9. In particolare, la paletta della figura 8 è disegnata dieci volte più grande delle dimensioni reali per mostrarne la struttura dettagliata, mentre la figura 9 mostra il preciso rapporto tra il bilanciere, la ruota del bilanciere e la paletta.
Tecnologie dettagliate per migliorare la precisione
1. Design sofisticato del treno di ingranaggi
[Fig. 3 - Seconda e terza ruota]
Il treno di ingranaggi dell'H4 è stato progettato in modo molto sofisticato. La seconda ruota ha 120 denti e la terza ruota ne ha 144, e ciascuna si innesta con un pignone da 18 e 16 denti rispettivamente, trasmettendo una potenza precisa.
2. Processo di fabbricazione di componenti di precisione
Infine, va notato l'innovativo metodo di trattamento termico di Harrison. Ha usato una lega con un preciso rapporto di piombo e peltro, trattando termicamente i perni del bilanciere con un rapporto peltro-piombo di 1:12 e la molla del bilanciere e i pignoni con un rapporto di 1:17 a diverse temperature.
In conclusione
L'H4 di Harrison non era un semplice orologio, ma un capolavoro che racchiudeva la migliore tecnologia di precisione meccanica del XVIII secolo. I disegni sopra mostrano chiaramente le sue straordinarie capacità ingegneristiche e hanno gettato le basi per la moderna orologeria di precisione.
Questo design innovativo non solo ha contribuito enormemente allo sviluppo della navigazione, ma ha anche avuto un profondo impatto sull'ingegneria meccanica di precisione in generale. L'eredità dell'H4 rimane ancora oggi uno standard per la produzione di macchine di alta precisione.
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