กลไกนาฬิกา

กระทู้คำถาม
นาฬิกาAutomaticมีกี่แบบ อะไรบ้างหรอครับ วานผู้รู้ช่วยหน่อยครับ เช่น ตูบิยองต์ ไรงี้อะครับ
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 4
นาฬิกากลไกอีกประเภทที่น่าสนใจมากคือ ประเภท spring drive ของ Seiko โดย ไอเดียคือ ใช้พลังงานจากลาน หรือ mainspring ไปขับเฟืองต่างๆ แต่ที่ต่างจากนาฬิกากลไกทั่วไป คือ ระบบ spring drive ได้ถอดกลไก escapement ที่ควบคุมการคลายของลานออกไป และแทนที่ด้วย การควบคุมด้วยหลักการแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ประกอบไปด้วย IC ควบคุม กับผลึก Quartz ที่ควบคุมความถี่ โดยไฟฟ้าที่เลี้ยง IC และ Quartz นั้นมาจากการแปลงพลังงานกลจากลานมาเป็นพลังงานไฟฟ้าตรง balance wheel และตัว IC กับ Quartz ก็ทำงานร่วมกันเพื่อส่งแรงแม่เหล็กกลับไปคุมความเร็วของ balance wheel ให้คงที่อีกทีหนึ่ง ระบบนี้จึงดูเหมือนเป็นระบบกลไก ที่ใช้ระบบไฟฟ้าช่วยในการควบคุมความถี่ ไม่มีการใช้แบตเตอรรี่หรือตัวเก็บประจุไฟฟ้าใดๆเพื่อเก็บพลังงานเหมือนนาฬิการะบบไฟฟ้า แต่พลังงานถูกเก็บไว้ในลานเหมือนนาฬิกากลไก
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
ความคิดเห็นที่ 1
ผมว่า เริ่มที่นาฬิกากลไกแบบ ไม่ automatic หรือ นาฬิกาแบบ manual ก่อน จะง่ายกว่านะครับ กลไกนาฬิกาข้อมือเบสิคหลักๆจะเป็นไปตามภาพด้านล่างนี้ครับ

จะขออธิบายจาก winding pinion ไล่ไปทางซ้ายแล้ววนลงมาสุดที่ balance wheel นะครับ

นาฬิกากลไกแบบ manual นั้น เราต้องให้พลังงานมันโดยการไขลานที่เม็ดมะยม (ในภาพไม่มีตัวหนังสือบอก ซึ่งภาษาอังกฤษเรียกว่า crown) ที่ต่ออยู่กับก้านเม็ดมะยม (ในภาพไม่มีตัวหนังสือบอก ภาษาอังกฤษเรียกว่า stem) ซึ่งต่อกับ winding pinion ที่เป็นเฟืองไปขบกับเฟืองอื่นที่เชื่อมต่อไปยังกระปุกลาน (mainspring barrel) เพื่อไขลาน (mainspring ในภาพ) ในภาพจะสังเกตเห็นชิ้นส่วนที่เรียกว่า click ซึ่งตัวนี้เป็นตัวล็อคให้เราไขลานไปได้ทางเดียว ไม่ให้ลานมันตีกลับในทางตรงกันข้ามหลังจากเราไขไปแล้ว

เมื่อลานคลายตัว มันจะสร้างแรงไปหมุนเฟืองที่กระปุกลาน ที่ขบกับ main wheel (ติดกับเข็มนาที และมีเฟืองทดสำหรับเข็มชั่วโมง) และ main wheel ก็ไปขบกับเฟืองอื่นๆ ที่เรียกว่า gear train ซึ่งประกอบไปด้วย (จากบนลงล่าง) third wheel และ second wheel (หรืออาจจะเรียกว่า forth wheel ก็ได้) ที่บางกลไกก็ติดกับเข็มวินาทีไปเลย เช่น พวก subsecond หรือเข็มครึ่ง หรือเอาไปต่อกับอีกเฟืองที่ติดกับเข็มวินาที อย่างในพวกที่เป็นเข็มวินาทีตรงกลาง หรืออาจเรียกว่า sweep second หรือเข็มกวาด (จะสังเกตเห็นว่า พวกเข็มครึ่ง จะใช้กลไกที่ง่ายกว่าพวกเข็มกวาด อาจเป็นเหตุผลหนึ่งที่นาฬิกายุคแรกๆมักออกแบบเป็นแบบเข็มครึ่ง)

ส่วนสุดท้ายต่อจาก second wheel นั้น คือ escape wheel ซึ่งทำงานร่วมกับ pallet fork (ในรูปคือ ชิ้นส่วนรูปร่างคล้ายส้อม มีทับทิมสีชมพู 2 อันติดอยู่ปลายส้อม เรียกว่า pallet ตามในภาพ) หากเราถอด pallet fork ออก เมื่อเราปล่อยให้ลานจากกระปุกลาน (mainspring barrel) คลาย มันจะหมุนเฟืองต่างๆอย่างเร็วจี๋ โดยความเร็วเริ่มแรกจะเร็วมาก และค่อยๆแผ่วเมื่อลานใกล้หมด จนกระทั่งหยุดเมื่อลานคลายตัวหมด ซึ่งใช้เวลาไม่กี่นาที ดังนั้นเขาจึงเอา pallet fork นี้ใส่เข้าไปเพื่อหยุดการคลายตัวของลาน โดยที่ตัว pallet จะไปขบกับร่องของ escape wheel และ pallet fork สามารถเคลื่อนที่ได้ 2 ทิศทาง คือ ซ้ายกับขวา พอ pallet fork เคลื่อนไปทางซ้าย มันจะปล่อยให้ escape wheel เคลื่อนไป 1 ร่อง และเมื่อมันเคลื่อนไปทางขวา มันก็จะปล่อยให้ escape wheel เคลื่อนไปอีก 1 ช่อง ดังนั้นถ้าเราต้องการให้นาฬิกาหมุนด้วยความเร็วคงที่ เราก็ต้องหากลไกอะไรสักอย่าง ที่ทำให้เจ้า pallet fork นี้ เคลื่อนทีซ้าย ขวา ด้วยความถี่ที่คงที่ ตัว escape wheel กับ pallet fork นี้ เรียกรวมกันเป็นชื่อกลไกว่า escapement ครับ ซึ่งแบบที่ยกตัวอย่างมานี้เป็นแบบหนึ่งที่ใช้กันมากที่สุด เรียกว่า lever escapement เพราะมันประกอบด้วยตัว escape wheel และตัว lever หรือ pallet fork นี้เอง สำหรับ escapement ชนิดอื่น ดูได้จาก https://en.wikipedia.org/wiki/Escapement

ตรงนี้จึงเป็นที่มาของกลไกที่เรียกว่า balance wheel ที่ทำงานร่วมกับ hairspring ทำให้มันเด้งหมุนซ้ายขวาได้ และแรงที่ทำให้ balance wheel มันหมุนอยู่ได้เรื่อยๆนั้น ก็มาจาก mainspring ที่ส่งต่อมาจนถึงปลายอีกข้างหนึ่งของ pallet fork นั่นเอง ทำให้มันผลัก balance wheel ออกไปทางหนึ่ง เมื่อ mainspring ของ balance wheel ผลักให้มันเด้งกลับมา เป็นแบบนี้ไปเรื่อยๆ ตราบใดที่ยังมีแรงส่งมาจาก mainspring อยู่ เหมือนกับการที่เราแกว่งชิงช้า เมื่อมันเด้งกลับมา เราก็ผลักมันออกไป ชิงช้าจึงแกว่งไปได้เรื่อยๆ แต่หากเราไม่ออกแรงผลักแล้ว ชิงช้าก็จะค่อยๆแผ่วลงจนหยุด กลไกตรงนี้ในนาฬิกาลูกตุ้ม จะใช้ลูกตุ้มแทน balance wheel ด้วยหลักการเดียวกันนั่นเอง

ส่วน jewel ในรูปนั้น คือ ทับทิม นั่นเอง เอาไว้ลดแรงเสียดทาน ซึ่งอาจไม่มีทุกจุดก็ได้ นาฬิกาถูกๆสมัยก่อนที่มีทับทิมแค่เม็ดเดียว หรือไม่มีเลยก็มี สมัยหลังๆเราสามารถสังเคราะห์ทับทิมได้ ราคาถูกกว่าทับทิมธรรมชาติ ดังนั้นจึงไม่เป็นปัญหาทางเศรษฐศาสตร์ในการใส่ทับทิมลงในนาฬิกาถูกๆแล้ว

คลิปด้านล่างนี้น่าจะเห็นภาพการทำงานของนาฬิกาตามที่อธิบายด้านบนได้ชัดเจนขึ้นนะครับ
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
หากคลิปบนยังงงอยู่คลิปนี้ จะแสดงให้เห็นการทำงานที่ช้าหน่อย และน่าจะเข้าใจได้ง่ายกว่า แต่ยาวหน่อย อธิบายโดย Hamilton ปี 2492
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ

ส่วนนาฬิกา Automatic นั้น เขาก็เพียงใส่กลไกบางอย่าง ที่มันสามารถไขลานได้อย่างอัตโนมัติเท่านั้นเอง ซึ่งจะเขียนใน คห. ถัดไปครับ
ความคิดเห็นที่ 3
สำหรับเรื่อง ตูบิยอง (Tourbillon) นั้น เป็นกลไกในส่วนของ balance wheel และ escapement แบบหนึ่ง ที่ถูกออกแบบเพื่อพยายามแก้ไขปัญหาความไม่เที่ยงตรงเล็กน้อยของนาฬิกาอันเนื่องมาจากการวางนาฬิกาในตำแหน่งที่ต่างกัน เช่น นาฬิกาอาจจะเดินเร็วไปหน่อยเมื่อวางหน้าหงาย ช้าลงนิดเมื่อวางตะแคงซ้าย อะไรแบบนี้ โดย Tourbillon นั้นจะออกแบบให้ตัว balance wheel และ escapement หมุนไปรอบๆ เพื่อให้มันอยู่ในหลายๆตำแหน่ง และ error ในทุกๆตำแหน่งที่มัน "เที่ยว (Tour)" ไปนั้นจะได้หักล้างกันไป

คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่