摆钟基础知识

摆钟发明于1657年，是时钟的一种，用摆锤控制其它机件，使钟走的快慢均匀，一般能报点。它是根据单摆定律制造的。以下是由小编整理关于摆钟基本知识的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!

摆钟的结构

摆钟的结构大体上可分为走时部分、打点部分、指针部分以及打点控制部分。

1.走时部分

走时部分由头轮(即条盒轮，内装发条)、二轮、三轮(中心轮)、四轮、擒纵轮、擒纵叉、摆锤等组成。

条盒轮是机芯中最大的轮子，发条装在轮片下面的盒里(以前生产的摆钟大多不带条盒)，它是走时部分的能源。二轮、三轮、四轮都是传动轮，其结构由轮轴、轮片，销轮等组成。擒纵轮的结构与上述各轮相同，但它的轮片齿形是斜三角形的尖齿。擒纵叉也叫卡子，它的作用就是把擒纵轮齿接过来，送出去。

摆锤组件包括摆锤、摆杆及挂摆装置。摆锤中间有透孔，摆杆从中通过，下面旋有螺母固定。此装置可以将摆锤升高或降低，从而调节钟的快慢。

2.打点部分

打点部分由打点条盒轮、打点二轮、打点三轮、打点四轮，打点五轮及风轮组成。在打点三轮上有一个星角轮，当轮系转动时，它使打点轴上的抬止杆不断地抬起落下，打点轴的一端固定着两个打锤，锤头敲击一长一短两根音簧，就发出悦耳的声音。风轮主要是起调节轮系转动速度的作用，使打点声音有一个合适的时间间隔。

3.指针部分

指针部分由分轮、跨轮和时轮组成。结构原理与闹钟基本相同。

4.打点控制部分

摆钟每隔半小时打点一次，整点敲击的次数必须与时针指示的时刻相同，因此，它的打点必须由走时来控制。在走时和打点之间有一个具有控制打点次数的机构，它由二角凸轮、十二角凸轮、扇形齿、抬闸杠杆、开关杠杆、拨齿凸轮等组成。

二角凸轮紧紧固定在走时部分的中心轮轴上，每小时随中心轮转一圈。二角凸轮齿尖半径一长一短，长的打整点用，短的打半点用。十二角凸轮套在时轮管上，每十二个小时转一圈，每小时转过十二角凸轮的一个角。平时抬闸杠杆挡住打点五轮上止钉，使打点机构不能运转。当二角凸轮顺时针方向旋转时，慢慢将抬闸杠杆顶起，抬闸杠杆上端最后将止钉释放(这个过程也叫抬闸)，但打点五轮的止钉转过一个角度后，又被开关杠杆的折角挡住，打点机构又停止运转。由于抬闸杠杆抬起的同时，顶起了开关杠杆，开关杠杆原来末端托住扇形齿板现在释放，扇形齿板落下，齿板中段折角落在十二角凸轮的一个角的中部。当二角凸轮将抬闸杠杆推到最高点落下时，开关杠杆挡住打点五轮的止钉部位也同时脱离，打点机构便开始转动。打点三轮上的星角轮拨动抬止杆，带动打锤敲击音簧。紧固在四轮轴上的拨齿凸轮也随着转动，凸轮上的拨销拨动扇形齿板向上运动，直至开关杠杆末端重新托住扇形卤板，抬闸杠杆挡住打点五轮上的止钉，打点工作完毕。

摆钟的工作原理

摆钟是利用摆锤的周期性振动(摆动)过程来计量时间，时间=摆的振动周期×振动次数。而摆的振动周期 t=2π(L/g)^0.5

一般来说，摆的重量是确定的，调节摆的引用长度(l)即可调整摆的振动周期。摆的引用长度减短，时钟变快;反之则变慢。对精密摆钟，也有用附加重物法来微调摆的振动周期。摆钟放置在不同的地理位置(不同的地球纬度和海拔高度)中，摆锤的重力加速度会发生变化从而影响其振动周期。摆钟放置在不同温度和气压的环境中，也会引起振动周期的变化。温度变化会引起摆的各部分尺寸包括摆的引用长度的变化。一般是温度升高，摆胀长而钟变慢;反之则摆缩短而钟变快。因此，精密摆钟常用不同的线胀系数的材料制成温度补偿管，以补偿温度影响。气压的变化会引起空气阻力和空气密度的变化，从而引起振动周期的变化。因此，精密的摆钟常将摆安装在恒压的壳体中，以消除气压影响。

摆的振动幅度影响到钟的等时性。振幅愈小，振幅变化所造成的日差(见钟表日差)变化愈小，即等时性愈好，因而精密摆钟常采用长摆杆小摆幅。但是，小摆幅对外界来的震动和撞击很敏感，因而对安装环境要求很高。摆钟的走时日差一般可以达到20秒/天以内，精密摆钟达千分之几秒。

摆钟是机械钟。有的石英电子钟虽然也装有摆锤或扭摆，但只起装饰作用。