Onderwerp
- #Precisiemechanica
- #H4 horloge
- #Navigatietechnologie
- #Horlogemakerij
In 1767 publiceerde de Royal Society in Engeland een gedetailleerd technisch document over de revolutionaire scheepschronometer H4 van John Harrison. Dit document wordt beschouwd als een van de belangrijkste publicaties in de geschiedenis van de scheepschronometer. Vandaag bekijken we de innovatieve technologieën van de H4 aan de hand van dit document.
Innovatief ontwerp voor nauwkeurige tijdmeting
1. Uniform kracht-overbrengingssysteem
[Fig. 5 - Fusee en hoofdveer systeem]
Het meest opmerkelijke kenmerk van de H4 is de manier waarop de kracht wordt overgebracht. Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, is deze ontworpen om een constante kracht over te brengen via het eerste wiel en de fusee. Met name de ratel met 55 tanden en de permanente ratel met 75 tanden maakten een nauwkeurige krachtoverbrenging mogelijk.
[Fig. 4 - Contrate wiel en 8-pins systeem]
Bovendien realiseerde het een uniek remontoire systeem dat elke 8e van een minuut automatisch wordt opgewonden via 8 pinnen die op het contrate wiel zijn gemonteerd. Dit is vergelijkbaar met het inbouwen van een klein uurwerk dat elke 8 seconden werkt.
2. Temperatuurcompensatiesysteem
[Fig. 12 - Thermometer en balans systeem]
Een van de grootste problemen met klokken in die tijd was de afwijking als gevolg van temperatuurveranderingen. De bovenstaande afbeelding toont het door Harrison bedachte "thermometercurve"-mechanisme. Dit mechanisme bestond uit een systeem met een bovenste plaat, aangeduid met AA, een balans, aangeduid met BB, en een thermometer, aangeduid met aa, die samen reageren op temperatuurveranderingen.
3. Revolutionair ontsnappingsmechanisme ontwerp
[Fig. 8 - Pallet detailtekening]
[Fig. 9 - Verhouding balans en balanswiel]
Het revolutionaire ontwerp van het ontsnappingsmechanisme is te zien in figuur 8 en 9. Met name het pallet in figuur 8 is 10 keer zo groot getekend als de werkelijke grootte, waardoor de gedetailleerde structuur wordt getoond, en figuur 9 toont de nauwkeurige verhouding tussen de balans, het balanswiel en het pallet.
Gedetailleerde technieken voor het verhogen van de nauwkeurigheid
1. Verfijnd ontwerp van de tandwieltrein
[Fig. 3 - 2e en 3e wiel]
De tandwieltrein van de H4 is zeer verfijnd ontworpen. Het tweede wiel heeft 120 tanden en het derde wiel 144 tanden, en elk grijpt in met een 18-tand en een 16-tand tandwiel voor een nauwkeurige krachtoverbrenging.
2. Nauwkeurig fabricageproces
Tot slot is de innovatieve warmtebehandeling van Harrison opmerkelijk. Hij gebruikte een legering met een nauwkeurig geregelde verhouding lood en tin. De balansassen werden gemengd met tin en lood in een verhouding van 1:12 en de balansveren en tandwielen in een verhouding van 1:17 en vervolgens bij verschillende temperaturen thermisch behandeld.
Tot slot
De H4 van Harrison was niet zomaar een horloge, maar een meesterwerk waarin de beste precisie-machinetechnologie van de 18e eeuw tot uiting kwam. De bovenstaande tekeningen tonen zijn briljante engineeringvaardigheden en vormden de basis van de moderne precisie-klokkenmakerij.
Dit innovatieve ontwerp droeg niet alleen bij aan de vooruitgang van de navigatie, maar had ook een enorme invloed op de precisie-werktuigbouwkunde in het algemeen. Het erfgoed van de H4 blijft tot op de dag van vandaag de maatstaf voor de fabricage van precisiemachines.
[Originele link]
#klokkenmakerij #navigatietechnologie #uitvinding, #industriële revolutie, #precisiemachines #geschiedenis #John Harrison
#H4 chronometer #geschiedenis van wetenschap en technologie
Reacties0