在鐘表里面有一個特有的裝置,叫擒縱機(jī)構(gòu),擒縱機(jī)構(gòu)把傳動和擺的震蕩機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來,現(xiàn)在世界上都公認(rèn)擒縱機(jī)構(gòu)是由中國人發(fā)明的,擒縱機(jī)構(gòu)的發(fā)明就意味著鐘表的誕生,因此,目前也有人在呼吁,說是中國最先發(fā)明了鐘表,甚至它可以算是除四大發(fā)明之外的中國第五大發(fā)明。在公元1094年,北宋時期,由蘇頌發(fā)明和建造了“水運儀象臺”,在哪個儀器里面就出現(xiàn)了擒縱機(jī)構(gòu)的雛形。
鐘表的演化和發(fā)展很多都集中在擒縱機(jī)構(gòu)上,出現(xiàn)過各種各樣的類型,現(xiàn)代的機(jī)械手表里面使用的都是錨式擒縱機(jī)構(gòu)。它的擒縱叉上有兩個用人造剛玉做成的卡瓦,因此也叫做叉瓦式擒縱機(jī)構(gòu)。
鐘表也是一種精密復(fù)雜的儀表,關(guān)于它的研究也建立了很多理論,包括定理、公式和計算,尤其是在擒縱機(jī)構(gòu)方面的,升角(Lift angle)就是其中之一。
大家都知道,手表里面有個左右高速旋轉(zhuǎn)的擺輪,細(xì)分析,這個擺輪在絕大多數(shù)時間內(nèi)都是在做自由震蕩。只是在通過平衡位置附近的一個范圍(角度)時,才與擒縱機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞,擒縱機(jī)構(gòu)顧名思義是會有止住和釋放的意思,但還有一點非常重要,那就是同時還會發(fā)生另一個動作,叫傳沖。傳沖是在釋放過程的某個階段產(chǎn)生的,它補(bǔ)充了擺輪因和擒縱機(jī)構(gòu)的碰撞而造成的能量損失,從而使擺輪的震蕩能穩(wěn)定的維持下去。
我們這里所講的擺輪升角,通俗的說,就是擺輪在和擒縱機(jī)構(gòu)發(fā)生關(guān)系時它所轉(zhuǎn)過的角度。升角包括擺(擺輪)升角和叉(擒縱叉)升角,細(xì)分起來,還有擺全升角和叉全升角一說。
擺輪升角就是擺輪上的圓盤釘與擒縱叉一側(cè)叉口槽壁接觸的瞬間,到圓盤釘與擒縱叉另一側(cè)叉口槽壁脫離的瞬間,擺輪所轉(zhuǎn)過的角度。
經(jīng)常能應(yīng)用的是擺全升角,因為在進(jìn)行手表的性能指標(biāo)的測量時候,常常需要去測量手表的擺幅(也叫振幅),而擺幅的測量是通過一種叫做“基角法”的方式進(jìn)行的,實際上就是在測量擺輪通過升角的時間長短,這段時間也被叫做“升角時間”。當(dāng)手表擺幅高的時候,升角時間就短,而擺幅低的時候,升角時間就長。
專門測量手表擺幅的儀器叫做振幅儀,但是在測量的時候,必須正確的選擇被測試手表的擺輪升角,才能得到準(zhǔn)確的測量數(shù)值。不同的手表機(jī)芯都有不同的擺升角,一般都在45~55度之間,最典型的擺輪升角為52度。擺輪升角是由機(jī)芯廠家給出的,我手里有本瑞士的資料,里面羅列了上百種過去瑞士生產(chǎn)的手表機(jī)芯擺輪升角。