验重摆一式

第五卷「进入」 | 吹牛者 | 约 3072 字 | 编辑本页

粗劣的配合精度使这个销钉在与擒纵叉动作时产生“哗啦——哗啦——”的声音。这倒不是主要问题,因为毕竟这是试验品。

在科技部服务的元老们纷纷来参观这个原始的钟摆系统,提出了自己的改进意见,特别是关于材料和加工方面的。在他们的建议下,钟博士重新设计并且改进了其中的某些部件,使得整体运转的可靠性有所提高。

为了保守钟摆的秘密,这个木头平台四周均用木板严丝合缝地遮蔽起来。在炎热多雨的临高,里面的环境如同蒸笼一般。

这次钟利时没有拿蒙古大力士巴特当动力,而是在棘轮轴上设计了一个辘轳,下面吊了一麻袋沙子。用沙袋当重锤做动力。巴特的职责是负责将几个 25 公斤重的沙袋扛上 10 米高的钟楼。当钟利时放下沙袋的一刻,擒纵叉被棘轮撞击,尾部失去平衡慢慢的摆动起来,触发了第一个擒纵传冲动作。随着棘轮的力量被越来 越多地传递到钟摆上,钟摆的摆动幅度逐渐加大,直到维持一个稳定的角度,带动着擒纵叉有节奏地工作起来。棘轮伴随着钟摆的摆动一步步地转动起来。

这套简单的木制原型机标志着临高钟表事业的开始。它采用了 1656 年发明的钟摆调速器、1765 年发明的自由式擒纵机构。望着成功运转的三号试验机构,钟利时想到了发现单摆运动规律的伽利略,不禁流下了眼泪。此时此刻,伽利略老前辈在应该正遭受着罗马教廷的迫害,处于水深火热之中。当钟利时从水深火热的测试塔里走出来的时候,好像从水里刚出来一样,人们并没有发觉他流泪了,只有钟小英给父亲大人送晚饭的时候才发觉他情绪低落,闷闷不乐。

“父亲大人……”钟小英将手放在钟博士的肩上,“您不高兴了……”

“嗯……我在想一个人……”

“是一位前辈……先生……”钟博士说着不由得握住了义女的手——柔软又温暖。让他的心情熨帖起来。

在三号试验装置的基础上,钟利时给它安装了一组齿轮来实现分针和时针的关系,重新设计了钟摆的长度并校准了它的周期。同时还增加了更多的沙袋和带有止逆棘轮的上锤装置。这样,一台可以使用的四号试验装置便诞生了。

在四号试验装置的基础上,钟利时设计、试制了一套完整的钟楼用钟机。钟机用得是青铜材料来保证性能。部分弹性元件使用得是磷青铜制造。由于这是试制品,所有的零件都是科技部的元老自己单个加工的,有些则拿到机械加工厂请专业元老去做。当然也没什么公差控制之类的概念——相当长一段时间内钟楼钟机每一台都是独一无二的,而且每台都有些许不同的改进。

制造钟机的同时,临高建筑公司为这套钟机建造了一座遮蔽性、通风性都非常好的砖拱结构实验钟楼。钟楼位于太白天文台西侧,是后来的钟表车间所在地。

钟利时亲自主持安装。这套钟机被命名为 YZB-1 型钟机,也叫做“验重摆一式”。“验重摆一式”钟机只有计时功能,且只有分针和时针。为了提高运行稳定性,表针尾部均有配重,确保表针的转轴是重心。这样,表针在钟楼侧立面旋转的时候不会由于偏心而对钟机造成影响。

“验重摆一式”先后造了三台,每一台都有一些改动。大型钟机和手表的情况是不同的,因此钟利时做了一些与手表设计不同的尝试。在动力部分,他把提供动力的驱动轮安装在传动组的不同的位置,比较这些安装方法的优劣型。在擒纵叉方面,擒纵叉的叉瓦和棘轮是摩擦最频繁的部件。手表的擒纵叉叉瓦采用比棘轮耐磨的红宝石制造,因为更换棘轮比叉瓦更方便一些。而对于大型钟机而言,叉瓦体积大,更换方便,而大型棘轮造价很高。因此,钟利时在钟楼的钟机上尝试采用比青铜棘轮略软的材质制造可替换的叉瓦,以保护比较昂贵的棘轮。

“验重摆一式”的动力是四组重锤,通过四个铁链驱动的上锤轮分别上锤。采用多个重锤的目的是为了缓解上锤时钟机扭力的变化,减轻上锤对走时精度造成的影响。上锤轮比重锤的驱动轮直径大一倍,这样设计是为了上锤时省力。驱动轮有类似自行车后轮那种止逆棘轮,只能逆时针单向转动上锤(重锤轮工作的旋转方向则是顺时针)。大型钟机的动力比较强劲,在检修钟机的时候,需要放掉所有的重锤以保证检修人员的安全。为了防止重锤意外坠落,重锤下面是不能停留的,如同 “吊臂下方不能站人”的道理一样。

三部“验重摆一式”钟机在经过一个月的测试之后正式投入了使用——原本钟博士并不打算让这种试验品进入实用阶段,只打算保留安装在试验钟楼上的一台做教学展示用。但是企划院认为既然已经造出来了,就此废弃太过浪费:仅为生产这三部钟机就消耗了大量元老技工的工作时间。于是有两部就被正式安装到空置的钟楼里。“验重摆一式”它只有一侧钟面,也没有灯光照明。后来又经过改装添加了夜间照明系统。

事实证明青铜钟机的寿命很长,虽然有些小毛病,但是在良好的维护下一直运行正常。在连续运行了三十年之后这三部“验重摆一式”钟机才被替换下来,作为澳宋钟表业的始祖,成为博物馆的镇馆之宝。

钟利时在第四部钟机上做了一些大的修改:他给钟机设计了两个同步的钟面,并且设计了一个简易的整点击锤装置,用来在整点敲响一口铜钟。这个简单报时装置只能发出一响。这种可以勉强报时的钟机被称为“验重摆二式”。

“验重摆二式”刚刚在实验钟楼上安装完成,正在测试中。不过钟博士对这款钟机并不满意,只是验证下自己的思路是否可行。

“每到整点,钟都响了吗?”钟利时看了看工作室里的一台钟。这台钟看上去很有本时空的风格:瓷器烧制的钟面,木制的钟壳,黄铜的指针。也的确是由科技部的钟表车间装配的。但是里面却是另一个时空产得石英机芯。

钟的背后突兀的拖出电线来,接在一个木盒子上。木盒子里是钟博士发明的“钟氏一号”电池,临高没有干电池,只能采用外接电池的方式给石英钟供电。

石英钟表在旧时空就是廉价货的代名词,普通的成品表零售价才只有几十元。但是在走时准确上却完胜一切机械表。元老院在 D 日前曾经采购了大量的计时器材,除了成品钟表之外,还有大量的零散件。其中很大一部分就是石英钟的机芯和石英振荡器。外壳是在本时空制造的,以充分的节约船上的空间。

这些本地组装的石英钟分布在一些需要精确掌握时间的重要的车间——作为管控物资每一台石英钟都有编号,元老和得到授权的科技部职工之外严禁任何人触动。

钟利时间之所以如此重视石英钟,是因为石英钟是他们掌握的计时器中最为精确的。一个计时系统需要精确的校表器作为基准。他当初建议大量购置石英振荡器就准备用它来制造本时空基准校表器,在电子元件失效前用带来的半导体元件做放大器。

钟博士的计划是以石英校表器作为母本,再制造一批高精度的机械校表器,本地制造的钟表就是用机械校表器来进行校对。这个分级的校对系统对维持计时的准确性有着至关重要的作用。在旧时空,广播电台的无线电授时是主要校时方式。临高这里暂时还做不到普及这一体系,必须使用校表器。

“是,女儿每到整点都听了,每次都能敲响。”钟小英恭恭敬敬地说着呈上一个文件板夹,上面精确的记录了每次敲钟的确切时间。

钟利时看了下,每次的钟声都比石英钟显示的时间延后一些,有的甚至延后一二秒之多。这不只是声波速度的问题——他在安装钟机之后曾经测试过,走时误差没有这么大,显然敲钟的机械传动还有些问题。

“传动还是有问题啊。”钟博士低声说着,放下了板夹。他看了看外面的雨势,似乎没有减弱的趋势。看来对钟机进行检查的事情得留在明天做了。

他在自己的记事板上写了一句:在工作室和实验钟楼间架设有顶廊檐。

现在是十一点,钟利时准备在零点的时候去太白天文台校准一下时间。现在还有一点时间,钟博士看着自己桌上的一大堆零件和图纸,决定先把机械校表器的试制工作继续做下去。