Beste antwoord
Ik ben dol op slingerklokken. Ze maken gebruik van de wetten van de natuurkunde om een goede tijdregistratie te geven, dus het kan vrij eenvoudig zijn.
Laten we eenvoudig beginnen, alsof we een klok aan het bouwen waren, en we er wat gemakkelijker in wilden. We hebben een gewicht nodig, een slinger, een tandwieltrein die met de handen is verbonden, en een echappement.
Laten we beginnen met het echappement. Het doet een paar cruciale dingen. (1) Het moet de tandwieltrein synchroon met de slinger vergrendelen en ontgrendelen. (2) Het moet de slinger een beetje “schoppen” zodat het heen en weer blijft slingeren. (3) Het moet kracht halen uit het door zwaartekracht aangedreven gewicht.
Het gewicht daalt, en het is verbonden met de tandwieloverbrenging, en probeert het tandwielstelsel te draaien, maar het echappement vergrendelt het tandwielstelsel. Dus je zwaait met de slinger om hem te starten. De slinger met behulp van een van een aantal mogelijke slimme mechanismen ontgrendelt de tandwieltrein tijdelijk en vergrendelt deze vervolgens opnieuw tijdens het zwaaien. De slinger ontgrendelt niet alleen de tandwieltrein, maar geeft hem ook een kleine trap, die energie aan de slinger geeft. Dit is het lastigste deel, omdat ze met elkaar omgaan.
De tandwieltrein die met de handen is verbonden, is slechts een eenvoudige mechanica. Er worden meerdere tandwielen gebruikt, waarbij de handen aan het betreffende tandwiel zijn bevestigd. Een van de tandwielen wordt bestuurd door het echappement en is het snelst draaiende tandwiel.
Het gewicht is verbonden met het langzaamste tandwiel en brengt zijn kracht over door de hele tandwieloverbrenging, eindigend bij het tandwiel wiel bestuurd door het echappement. Door het gewicht aan het langzaamste wiel te koppelen, wordt de tijdsduur dat de klok loopt gemaximaliseerd. Sommige klokken kunnen een week lopen. Merk op dat het gewicht waarschijnlijk niet direct rond een deel van het tandwiel is gewikkeld. Er kan een tussenliggende versnelling en een katrol bij betrokken zijn.
Als onze slinger in één seconde heen en weer zwaait, moet de tandwieltrein zo worden ontworpen dat deze na 60 keer vergrendelen en ontgrendelen de minuutwijzer een volle minuut (een volledige omwenteling.) Dat betekent dat elke slingercyclus, het tandwiel dat de minutenwijzer vasthoudt, 360/60 = 6 graden vooruit gaat. De minutenwijzer moet ook de uurwijzer vooruit zetten, zodat deze 0,5 graden draait voor elke verstreken minuut (.5 * 60 * 12 = 360.)