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Ich liebe Pendeluhren. Sie nutzen die Gesetze der Physik, um eine gute Zeitmessung zu ermöglichen, und können daher ziemlich einfach sein.
Beginnen wir einfach, als würden wir eine Uhr bauen, und wollten uns darauf einlassen. Wir brauchen ein Gewicht, ein Pendel, einen mit den Händen verbundenen Getriebezug und eine Hemmung.
Beginnen wir mit der Hemmung. Es macht ein paar kritische Dinge. (1) Der Getriebezug muss synchron mit dem Pendel verriegelt und entriegelt werden. (2) Es muss das Pendel ein wenig „treten“, damit es weiter hin und her schwingt. (3) Es muss dem schwerkraftgetriebenen Gewicht Kraft entziehen.
Das Gewicht sinkt, ist mit dem Getriebezug verbunden und versucht, den Getriebezug zu drehen, aber die Hemmung blockiert den Getriebezug. Sie schwingen also das Pendel, um es zu starten. Das Pendel, das einen von mehreren möglichen cleveren Mechanismen verwendet, entriegelt den Getriebezug vorübergehend und entriegelt ihn dann während des Schwingens. Das Pendel entriegelt nicht nur den Getriebezug, sondern gibt ihm auch einen kleinen Tritt, der dem Pendel Energie verleiht. Dies ist der schwierigste Teil, da sie miteinander interagieren.
Der mit den Händen verbundene Getriebezug ist nur eine einfache Mechanik. Es werden mehrere Zahnräder verwendet, wobei die Hände am entsprechenden Zahnrad montiert sind. Eines der Zahnräder wird von der Hemmung gesteuert und ist das am schnellsten drehende Zahnrad.
Das Gewicht ist mit dem langsamsten Zahnrad verbunden und überträgt seine Kraft über den gesamten Getriebezug und endet am Zahnrad Rad von der Hemmung gesteuert. Durch Anschließen des Gewichts an das langsamste Rad wird die Zeitdauer der Uhr maximiert. Einige Uhren können eine Woche lang laufen. Beachten Sie, dass das Gewicht wahrscheinlich nicht direkt um einen Teil des Stundenrads gewickelt ist. Möglicherweise ist ein Zwischengetriebe und eine Riemenscheibe beteiligt.
Wenn unser Pendel in einer Sekunde hin und her schwingt, muss das Getriebe so konstruiert werden, dass es nach 60-maligem Ver- und Entriegeln vorgerückt wird Minutenzeiger eine volle Minute (eine volle Umdrehung) Das heißt, bei jedem Pendelzyklus ist das Zahnrad, das den Minutenzeiger hält, um 360/60 = 6 Grad vorgerückt. Der Minutenzeiger muss auch den Stundenzeiger vorschieben, damit er sich für jede verstrichene Minute um 0,5 Grad dreht (0,5 * 60 * 12 = 360).