Assunto
- #Engenharia de Relógios
- #Mecânica de Precisão
- #Tecnologia de Navegação
- #Relógio H4
Em 1767, a Royal Society britânica publicou um documento técnico detalhado sobre o relógio de navegação revolucionário H4 de John Harrison. Este documento é considerado uma das publicações mais importantes na história dos cronômetros de navegação. Hoje, analisaremos as tecnologias inovadoras do H4 por meio deste documento.
Design inovador para medição precisa do tempo
1. Sistema de transmissão de energia uniforme
[Fig. 5 - Sistema de fuso e mola principal]
A característica mais notável do H4 é o método de transmissão de energia. Como se pode ver na figura acima, ele foi projetado para transmitir força constante através da primeira roda e do fuso (Fusee). Em particular, o uso de um rolete com 55 dentes e um rolete perpétuo com 75 dentes permitiu uma transmissão de energia precisa.
[Fig. 4 - Sistema de roda de contrarroteiro e 8 pinos]
Além disso, foi implementado um sistema remontoire exclusivo que se enrola automaticamente a cada 1/8 de minuto, através de 8 pinos montados na roda de contrarroteiro. Isso é semelhante a incorporar um pequeno relógio que funciona a cada 8 segundos.
2. Sistema de compensação de temperatura
[Fig. 12 - Sistema de termômetro e balanço]
Um dos maiores problemas dos relógios da época era o erro devido às mudanças de temperatura. A figura acima mostra o dispositivo de "curva do termômetro" inventado por Harrison. Este dispositivo funciona como um sistema único, com a placa superior marcada como AA, o balanço marcado como BB e o termômetro marcado como aa, respondendo às mudanças de temperatura.
3. Design inovador do escapemento
[Fig. 8 - Detalhes da paleta]
[Fig. 9 - Proporção do balanço e da roda de balanço]
O design inovador do escapemento pode ser visto nas Figs. 8 e 9. Em particular, a paleta na Fig. 8 é desenhada em 10 vezes o tamanho real para mostrar sua estrutura detalhada, e a Fig. 9 mostra a proporção precisa entre o balanço, a roda de balanço e a paleta.
Tecnologia detalhada para melhorar a precisão
1. Design preciso do trem de engrenagens
[Fig. 3 - Segunda e terceira rodas]
O trem de engrenagens do H4 foi projetado de forma muito precisa. A segunda roda tem 120 dentes e a terceira roda tem 144 dentes, e cada uma delas se encaixa com um pinhão de 18 e 16 dentes, respectivamente, para transmitir energia com precisão.
2. Processo de fabricação de peças precisas
Finalmente, o método de tratamento térmico inovador de Harrison é digno de nota. Ele usou uma liga com uma proporção precisamente controlada de chumbo e pewter. Os pinos de equilíbrio foram tratados termicamente a diferentes temperaturas, com uma mistura de 1:12 de pewter e chumbo, enquanto a mola de equilíbrio e o pinhão foram misturados em 1:17.
Conclusão
O H4 de Harrison não era apenas um relógio, mas uma obra-prima que encapsulava a melhor tecnologia de máquinas de precisão do século XVIII. Os desenhos acima mostram bem sua engenhosa capacidade de engenharia e se tornaram a base da fabricação moderna de relógios de precisão.
Este design inovador não só contribuiu para o avanço da navegação, mas também teve um grande impacto na engenharia mecânica de precisão em geral. O legado do H4 continua sendo o padrão para a fabricação de máquinas de alta precisão até hoje.
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