手表
手表也稱為手表,是指戴在手腕上的計時儀器。手表可以分為機(jī)械表和電子表。由熟練技術(shù)人員手工拋光和鑲嵌的手表,由齒輪和杠桿操作。它不僅是一種實(shí)用的計時工具,而且是一種精密的工藝品。
歷史發(fā)展 編輯本段
3000多年前,中華民族的祖先發(fā)明了“土圭”和“日晷”。東漢四年元初(117年),張衡發(fā)明了“水運(yùn)大象”。在唐代,一群僧人和梁令贊制作了一個“水運(yùn)渾天儀”。1088年,宋代科學(xué)家蘇頌和韓公廉制作了水運(yùn)儀。到了元代,郭守敬創(chuàng)造了“大燈漏”。明朝的詹西元發(fā)明了“五輪沙漏”。
1335年,意大利米蘭出現(xiàn)了一種機(jī)械擊打式鐘表。1396年,法國制造了一種表冠擒縱裝置。胡克在1450年發(fā)明了發(fā)條裝置。16世紀(jì)初,意大利制造了蛋形手表。1656年,荷蘭科學(xué)家惠更斯設(shè)計了鐘擺。從17世紀(jì)到19世紀(jì)初,中國出現(xiàn)了各種可以制作報紙鐘和擺鐘的商店。
19世紀(jì)下半葉,懷表出現(xiàn)了。20世紀(jì)初,第一次世界大戰(zhàn)期間,一名士兵為了方便起見在手腕上綁了一塊懷表。1918年,一位瑞士鐘表匠聽說了這個故事,制作了一款更小的手表,并為其搭配了一條表帶,于是手表誕生了。
結(jié)構(gòu)組成 編輯本段
手表由機(jī)芯、表殼、表帶、表盤、后蓋、指針、表柄等部件組成。
鐘表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
機(jī)芯是手表最重要的部分,決定了手表的精度。機(jī)芯由五部分組成:驅(qū)動部分、傳動部分、接收部分、調(diào)節(jié)部分和顯示部分。
驅(qū)動部分,即游絲,卷曲并隱藏在帶齒輪的鏈盤中。
傳動部分,即齒輪傳動系統(tǒng),由一組齒輪組成,每個齒輪安裝在一個大軸或小軸上,并將動力傳遞給擒縱機(jī)構(gòu)和時間顯示部分。
接收部分,即擒縱裝置,將動力分配給擺輪使其振動。
調(diào)節(jié)部分是平衡輪,它調(diào)節(jié)起落架阻力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動。
顯示部分包括刻度盤和指針。
表殼:表殼是指手表的外殼部分,用于容納和保護(hù)內(nèi)部零件。它也決定了手表的性能指標(biāo),如防水程度、防塵性能、防磁性能、抗震性能等。此外,表殼還控制著表體的外觀。
表帶:表帶是將手表固定在手腕上的部件。表帶的材料選擇通常與表殼相匹配,而皮革表帶可以與任何材料的表殼相匹配。
鐘面:表盤在設(shè)計上需要更多的思考,不同圖案和材質(zhì)的表盤可以達(dá)到不同的效果。
后蓋:后蓋具有固定機(jī)芯、防塵防水的功能,與表殼組裝在一起。
手表指針:表針是手表顯示時間的重要部件,一般由時針、分針和秒針組成。
手表手柄:表把是調(diào)節(jié)時針、日期等的重要部件。
操作原理 編輯本段
從動力部分到傳動部分、擒縱調(diào)速部分和指針部分,它們都依靠發(fā)條的動力并通過機(jī)械傳動工作。當(dāng)轉(zhuǎn)動纏繞手柄時,彈簧被纏繞軸緊緊纏繞以產(chǎn)生彈力。但由于棘爪的控制,主軸不能反方向轉(zhuǎn)動,彈簧的彈力只會帶動盒輪轉(zhuǎn)動,盒輪再帶動與之嚙合的齒輪——傳動部分轉(zhuǎn)動。當(dāng)盒輪推動中心輪轉(zhuǎn)動時,路過的輪和秒輪也隨之一起轉(zhuǎn)動。中心輪安裝在手表機(jī)器的中心部分(中心結(jié)構(gòu)),旋轉(zhuǎn)一次需要一個小時,因此指針移動部分由其驅(qū)動。盒輪的短時間旋轉(zhuǎn)一般可以使中心輪的齒輪軸旋轉(zhuǎn)六到七次。然后擒縱調(diào)速部分控制傳動部分的轉(zhuǎn)速,同時給游絲補(bǔ)充能量,使手表機(jī)器以計時所需的速度運(yùn)動。
原動部分:它是驅(qū)動手表走時的原始機(jī)制。這部分由盒輪(也叫頭輪)、彈簧、棒軸和盒蓋組成。盒輪是一個發(fā)條裝置。彈簧的外端設(shè)有外鉤。鉤在盒輪內(nèi)壁的四個開口處;內(nèi)端有一個小孔,叫內(nèi)鉤,鉤在杠軸上。盒蓋蓋在盒輪上,防止彈簧彈出。
傳動部分:它的作用是將彈簧的彈力傳遞給擒縱調(diào)速部件。這部分由中心輪(也叫兩輪)、通過輪(也叫三輪)、秒輪(也叫四輪)和擒縱軸齒組成。它們之間是前一個齒輪的小齒輪推動后一個齒輪的小齒輪。中心輪的齒軸由盒輪驅(qū)動。
擒縱調(diào)速部分:這部分是保證手表精度的關(guān)鍵部分,因此人們將其形容為手表的心臟。其主要部件有:擒縱輪、擒縱叉和雙盤。擒縱輪的齒輪軸與秒輪的輪葉嚙合,其輪齒具有特殊的形狀:它們向前傾斜,尖端呈鉤狀,一般為十五個齒。
指針部分:通過指針機(jī)構(gòu)的齒輪轉(zhuǎn)動,記錄振動系統(tǒng)的振動次數(shù),并在小時、分鐘和秒軸上安裝指針來指示時間。
主要分類 編輯本段
根據(jù)電源,有彈簧供電的機(jī)械表和電池供電的電子表。電子表可分為電動擺輪手表、電子音叉手表和石英電子表。
機(jī)械表:公元1360年,德國奧頓堡一位名叫亨利·德維克的工匠制作了世界上第一只機(jī)械鐘。
公元1500年,德國紐倫堡的一位名叫裴德·亨利的工匠將鐘表中的錘子換成了彈性彈簧,大大縮小了鐘表機(jī)器的體積,便于人們攜帶。因?yàn)樗谎b在一個圓盒子里,當(dāng)時人們稱它為紐倫堡雞蛋。但是外形笨重不美觀,所以不能戴在手臂上。只能用繩子綁在腰上。表盤上沒有玻璃,只有時針用來指示時間,這在行走時是不正確的。19世紀(jì),有人發(fā)明了自由式擒縱機(jī)構(gòu),包括擒縱輪、擒縱叉、雙盤等部件。這種機(jī)構(gòu)符號的優(yōu)點(diǎn)是擒縱叉頭將能量傳遞給盤釘后,盤釘會立即與叉頭分離,自由操作不受限制,從而達(dá)到精確時間的效果,因此在現(xiàn)代手表機(jī)芯中廣泛使用。
電子表:1955年,瑞士的Ebsch公司首次制造出第一代電子表,即游絲電子表。1955年初,美國布洛瓦公司首次研制成功第二代電子表——音叉電子表。然后,在1967年,瑞士電子計時中心(CEH)和日本精工公司分別發(fā)表了指針式應(yīng)時電子表的原型,這種電子表通常被稱為模擬石英電子表,因?yàn)樗闹甘緳C(jī)構(gòu)模擬機(jī)械表的指針。1969年,應(yīng)時精工公司首次在市場上銷售這種手表,從而開創(chuàng)了電子表的新紀(jì)元。隨后,必須用指針顯示時間的概念被打破,出現(xiàn)了一種帶有數(shù)字顯示時間的全電子表,即數(shù)字應(yīng)時電子表。這款手表由漢密爾頓公司于1972年首次開發(fā),其顯示設(shè)備是LED。同年,美國和日本制造了帶液晶顯示器(LCD)的數(shù)字石英表。自1981年以來,應(yīng)時電子表發(fā)展迅速。然而,游絲電子表和音叉電子表由于其固有的缺點(diǎn)(如走時精度低)僅在短時間內(nèi)生產(chǎn)和銷售,并很快被應(yīng)時電子表取代。
功能應(yīng)用 編輯本段
日歷日和日期手表:日歷手表的表盤窗口中僅顯示日期數(shù)字,矩形窗口和兩個方形窗口用于顯示日期和星期數(shù)。
可以停止秒針的手表:表殼側(cè)面有一個按鈕,可以使手表機(jī)器工作和秒針停止,因此它可以用作秒表。
鬧鐘手表:內(nèi)置的杠桿開啟機(jī)制會在預(yù)定時間發(fā)出信號,提醒佩戴者某個時間已到。
潛水表:它配有可承受0.3-1兆帕(3-10個大氣壓)的表殼,并配有發(fā)光表盤和發(fā)光指針,以適應(yīng)在深水和弱光海洋中工作的潛水員的應(yīng)用。
航空觀察:表殼有一個可旋轉(zhuǎn)的字圈,用于滿足航空工作人員或乘坐飛機(jī)長期往返各國的商務(wù)人員進(jìn)行世界時調(diào)整的需求。
觸摸手表:只有兩個長指針時間和分鐘,手表玻璃可以打開。盲人可以直接觸摸表盤上凸起的字符和指針來感知指示的時間。
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