terça-feira, 6 de dezembro de 2016

Funcionamento das engrenagens do relógio


A base do funcionamento do relógios mecânicos são as engrenagens. Tratando de relojoaria o termo “roda” refere-se às engrenagens maiores e o termo “pinhão” refere-se às engrenagens menores que trabalham em conexão com as rodas. O termo “trem” refere-se a combinação de duas ou mais rodas e pinhões que trabalham engrenados e transmitem energia de uma parte do mecanismo para outra.





 


Como a força armazenada na mola de corda não atua diretamente sobre o balanço é necessário a transmissão de tal força e isto é feito através do sistema de engrenagens. Este sistema formado por rodas e pinhões, normalmente chamado de trem, é feito a partir de cálculos precisos de modo a transmitir o movimento de maneira que os ponteiros possam girar corretamente.
 

Basicamente temos dois trens: o trem principal e o trem do mostrador (dial). O trem principal transforma a rotação lenta do tambor de corda numa rotação rápida com o objetivo de fazer com que a roda dos minutos dê uma volta ao mesmo tempo em que o escapamento executa um número determinado de batidas (movimentos). O trem do mostrador, por sua vez, transforma a rotação rápida em lenta com o objetivo de fazer com que o ponteiro das horas “ande” uma posição cada vez que o ponteiro dos minutos dá uma volta.

A relação entre roda e pinhão engrenados é a seguinte:



Por exemplo, se temos uma roda com 72 dentes acoplada a um pinhão de 12 dentes, o pinhão dará 6 voltas enquanto a roda dará apenas uma volta:

72 / 12 = 6
 
Para calcular o número de voltas num trem de rodagem basta calcular a relação de cada roda/pinhão e multiplicar as relações. Por exemplo, dado o seguinte trem de rodagem:

 

A engrenagem do tambor de corda tem 72 dentes e o pinhão da roda de centro, ao qual está engrenada, tem 12 dentes.

Do Tambor de Corda para o pinhão da Roda de Centro: 72 / 12 = 6


A Roda de Centro tem 80 dentes e o pinhão da Terceira Roda tem 10 dentes.

Da Roda de Centro para a Terceira Roda: 80 / 10 = 8
 


A Terceira Roda tem 75 dentes e o pinhão da Quarta Roda tem 10 dentes.

Da Terceira Roda para a Quarta Roda: 75 / 10 = 7.5
 


A Quarta Roda tem 80 dentes e o pinhão da Roda de Escape tem 8 dentes.

Da Quarta Roda para a Roda de Escape: 80 / 8 = 10


Multiplicando as relação entre cada roda e pinhão acoplado temos:

6 x 8 x 7.5 x 10 = 3.600
 


Isto significa que enquanto a Roda de Escape dá 3600 voltas o Tambor de Corda dá apenas uma volta.

Sabemos que quando o Tambor de Corda dá uma volta a Roda de Centro dá 6 voltas.

Dividindo as 3600 voltas da Roda de Escape pelas 6 voltas dadas pela Roda de Centro (quando o Tambor de Corda dá uma volta) temos 600, que é o número de voltas dadas pela Roda de Escape quando a Roda de Centro dá uma volta.

Ora, a Roda de Centro governa o ponteiro dos minutos, então a mesma executa uma volta completa em uma hora, disso concluímos que a Roda de Escape dá 600 voltas a cada hora.

Observe que se multiplicarmos as relações a partir da Roda de Centro até a Roda de Escape chegaremos ao mesmo resultado:

8 x 7.5 x 10 = 600


A Roda de Escape tem 15 dentes e cada um destes dentes entrega dois impulsos a Roda de Balanço, totalizando 30 impulsos. Assim, multiplicando as 600 voltas que a Roda de Escape dá a cada hora por 30 temos 18.000 impulsos da Roda de Balanço em cada hora. 18.000 batidas por hora.

Existem trens de rodagens com várias configurações de quantidade de dentes em rodas e pinhões. Tudo calculado precisamente pelo projetista do relógio. Cada configuração fornece uma quantidade de batidas por hora diferente. Temos relógios com as seguintes frequências de batidas por hora: 14.400; 16.200; 18.000; 19.800; 21.600; 28.800; 36.000.

Teoricamente quanto maior for a frequência de batidas por hora mais preciso será o relógio.


Referências:

A practical course in horology – Harold C. Kelly






 

 

3 comentários:

  1. parabens pelo post mais uma vez Samuel! Para mim ele foi de grande valia...show! Continue sempre nos enriquecendo com seus trabalhos!

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  2. parabens pelo post mais uma vez Samuel! Para mim ele foi de grande valia...show! Continue sempre nos enriquecendo com seus trabalhos!

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