Идеальный часовой механизм
 

Добрый вечер, уважаемые форумчане!
Вот задался вопросом: возможно ли создать идеальный (супер точный) калибр, который оставил бы кварц далеко позади? С учетом новейших технологий ( ведь раньше не было нано технологий, лазерных составляющих, композитных материалов и т.п.) возможно ли такое? О стоимости не спрашиваю, и так все понятно, но вопрос о теоритической возможности такого проекта в механике не дает покоя…

http://gidtravel.com/images/2_1275145188.jpg

Если подобная тема уже была, то модераторы поступят правильно :)
Что думаете: возможно ли?

Если бы это можно было сделать, это бы давно сделали и драли бы с больных ЧБ втридорога.

Для наручных часов, на данном этапе развития, лимит выбран. На форуме читал, что часы с маятником не хуже кварца по точности идут.

Давайте представим, что нашелся меценат в период обострения ЧБ с неограниченными финансовыми возможностями, создал лабораторию, где применятся новейшие технологии и поставил задачу: сотворить механическое чудо. Получится?

В том и прелесть несовершенства, что есть с чем сравнивать, деловито сопеть, замеряя... Стремиться к идеалу. Настраивать, умиляться насколько неплохо оно для несовершенного механизма справляется со своей задачей :)

В единичном экземпляре — конечно, возможно. Например, Cartier ID One.
"Cartier’s new ID One watch is not for sale; it’s for show" ;)

Про серийное производство уважаемый Butchara здраво сказал :D

Ну и Вы не путайте "сферический механизм в вакууме" и часы как утилитарный предмет. Не сомневаюсь, что очень многие конкретные экземпляры механизмов хронометров можно отрегулировать так, чтобы при постоянной температуре в постоянном положении (и вообще с максимально исключенными внешними воздействиями) они шли "в ноль"...

Нет

Хм... Т.е. построить Большой адронный коллайдер сотворить проще чем Идеальный механический калибр?

Да, потому что часы, о которых вы пишите, нельзя носить на руке. А атомные часы уже существуют.

Вы имеете ввиду силу гравитации, магнитные поля, скорость вращения Земли и центробежную силу, положение планет и спутников, тряску и удары, атмосферное давление, пролет метеоритов и комет и прочее? Неужели все эти факторы нельзя предусмотреть и решить вопрос с неограниченным бюджетом? Сколково в расчет не принимать :)

Нет, нельзя, так же как при неограниченном бюджете вылечить рак в 4-ой степени...
То есть, лечите, не лечите, платите, не платите, ограниченный, не ограниченный. а всё равно сибирский зверёк.

Идеальный часовой механизм - это хрономастер внутри и РР Скай Мун снаружи!

наверное, для начала нужно будет совсем от трения избавиться, что пока мало выполнимо.

Предположим, что антифрикционные материалы заложенны в бюджет. Я просто пытаюсь понять теоретическую возможность содания такого калибра. Возможно, в очень отдаленной перспективе.

Одного такого калибра? Или массовой серии?
Калибра в постоянных идеальных условиях? Или часов, работающих в произвольных условиях?

Это решающие вопросы, от которых зависит ответ.

Конечно
Сначала прототип, затем массовое производство. Фантастика? Да, не спорю, но многое из фантастики стало реальностью...

Массовое производство — нет, никогда ни за какие деньги не получится. И дело не в силе трения. А в принципиальной физической невозможности сделать серийные вещи абсолютно идентичными.

Подумайте о природе неточности существующих серийных механизмов ;) Как Вы собираетесь её преодолеть?

Меня больше волнует не идеал точности, а возможность создания механики, у которой интервал между репассажеми был бы такой же, как у кварца. Возможно ли такое в будующем? Думаю, что да.

Если для наручных часов, то вряд ли такое случится. А вот для напольных, думаю, что такой калибр возможен.

стационарные часы - настольные хронометры и прецизионные маятниковые часы могут идти не хуже кварца

маятниковые часы Рифлера, которые служили эталоном точного времени в многих обсерваториях в первой половине 20 в., имели точность +/- 10 милисекунд в день (0,01с)

что касается наручных - такой механизм был создан (конечно, не такой точный, как стационарные часы)
ГС ВФА
Вложение 392861

Вложение 392862
об опережении кварца в точности, конечно не может быть и речи, но идти +/- 15 с / мес они могут

попробую развернуть мысль: проблема механики в том, что она ... механика :)
нужны материалы без изменения своих качеств во времени (например для пружин), нужно избавиться от трения, чтобы не было выработки зубьев и осей. и как мне кажется, компенсация гравитации это меньшая проблема, по сравнению с двумя первыми (турбийон вроде для этого и создавался).
шестеренки вращаются, т.к. с одной на другую передается механический импульс. а это трение. где трение там и выработка. в противном случае это будет не механика, а что-то другое.

что касается морских хронометров, то они достигают точности 0,1 с/сутки или 36,5 с/год
отсюда http://en.wikipedia.org/wiki/Marine_chronometer
Вложение 392864

вот независимые мастера попытались сделать идеальный часовой механизм
http://forum.watch.ru/showpost.php?p...&postcount=187
http://forums.watchuseek.com/f399/he...us-558749.html

Существуют автомобили, которые на дне высохших соленых озер развивают скорость, превышающую скорость винтовых самолетов. Но ездить на них проблематично. С вашей задачей- примерно то-же самое. Самое главный вопрос- зачем? И сейчас есть возможность сделать кварц с годовой точностью в 5-10 секунд, причем без особых жертв и высокой стоимости. Обычная схемотехника. Но ведущие производители над этим "не парятся". В 70-е Касио вышло на среднюю точность кварца +/-5 сек в м-ц, но затем решили, что такая точность не нужна, достаточно +/-15, при этом можно резко снизить процент отбраковки кварцевых резонаторов, снизив стоимость часов.И приняли такой внутренний стандарт. Приблизить точность прецезионной механики к среднему кварцу можно, об этом написано выше. Но добиться от нее точности и стабильности лучших кварцевых хронометров, даже наручных- задача практически невыполнимая, ИМХО.

Да и для чего это все нужно, когда есть уже точный механизм - кварцевый. А механика это пережиток прошлого =)

да уж,но какой точный пережиток

Добрый вечер, уважаемые форумчане!
Вот задался вопросом: возможно ли создать идеальный (супер точный) калибр, который оставил бы кварц далеко позади? С учетом новейших технологий ( ведь раньше не было нано технологий, лазерных составляющих, композитных материалов и т.п.) возможно ли такое? О стоимости не спрашиваю, и так все понятно, но вопрос о теоритической возможности такого проекта в механике не дает покоя…



А какой смысл?Есть кварц,да и у того точность условная.А время на часах- оно относительно.

Тут вопрос другого рода. Можно ли кварц назвать искусством? Вот механику да, особенно, если она суперточная. Я так понимаю, ТС, создавая тему это имел ввиду.

>Тут вопрос другого рода. Можно ли кварц назвать искусством ...


Чтобы стать искусством кварц должен больше в истории техники отметиться, так сказать благодарность заслужить, хотя к этому в общем дело идет, разумеется часы это не главное применение, в радиотехнике практическое значение кварца вероятно просто определяющее, типа как иначе частоту стабилизировать для разных там радаров и прочего (за разумную стоимость).
Заметим, что кварц это вообще полумеханическое устройство, типа резонирует он вполне механически, другое дело что частота высокая, и добротность не сравнить с маятниковым регулятором как мы его сейчас знаем. Также если надо частоту кварца можно существенно выше поднять (но изготовить дорого), так что потенциал кварца даже по отношению к часам Рифлер вероятно значительный. Чем еще кварц интересен это много модовыми колебаниями, можно сделать резонатор по крайней мере с двумя разными частотами, работающими одновременно, это типа колебаний обычного маятника движущегося сразу в 2х плоскостях по сложной фигуре типа восьмерки. Дело в том что у разных мод температурная зависимость может быть разной, так что возможна коррекция. Seiko много этим занималась в 80х.

Время покажет, скажем лет через 100 можно будет более предметно поговорить :)

Забавная мысль пришла в голову, без кварца синхронные линки и компьютеры работать не могут, так что само существование этого форума в существенной мере обязано кварцу :)

кварц как искусство

кварцевый хронометр Seiko Crystal Chronometer
все по часовому - минимум пластика, металл и камни, плавный ход секундной стрелки
http://s393.beta.photobucket.com/use...iko%20QC951-II

Здесь тоже про Seiko QC951-II
http://www.network54.com/Forum/78440...ter+(many+pics)
а здесь про более современный морской QM 10, в том числе внутренности + краткое обсуждение точности
http://forums.watchuseek.com/f9/seik...10-a-4913.html
на мой вкус примерно так кварцевый GS и должен выглядеть, только чуть меньше по размеру, а функционально именно так, в том числе с индикатором питания.

Из обычных ручных кварцев можно обратить внимание на старые Seiko 7A28, 7A38, 7A48. 15 камней, четыре мотора, минимум пластика, тример с шагом примерно 8 сек.месяц + не слишком дороги. К тому же просто приятно сделаны.

А мне вот этот кварц нравится:
http://www.seiko-watch.co.jp/gs/coll.../SBGX087_3.jpg

Несколько любопытных фактов про историю кварца, которые в общем легко доступны в сети, но мне к примеру были не известны.

Кварц и вообще пьезоэффект были открыты в 1880 (Jacques, Pierre Curie), практические применения серьезно начали исследовать в интересах военных во время WWI, а именно для сонара т.е. обнаружения подводных лодок. После войны эта технология быстро двинулась сначала в звуковоспроизводящие устройсва, в частности грамофоны, а с середины 20х в радиотехнику, и затем телевидение. Первые кварцевые часы были сделаны в 1928 Bell Lab (Warren Marrison). В конце 30х производство кварцев в мире уже составляло несколько сот тысяч в год, все только из натурального главным образом бразильского кварца. Искусственный кварц научились делать сранительно поздно, а именно во время WWII (с начала не слишком качественные, примерно с 1950 уже хорошие, снова Bell Lab), т.к. во время войны потребность в кварце возросла в разы (для радаров и пр.). Примерно с 1970 практически все кварцы искуственные.
Максимальная точность обеспечиваемая высоточными кварцевыми часами порядка 1 сек в 30 лет (30 ms в год), так что до появления атомных часов в 50х стандарт времени был на основе кварца. Температурная стабильность кварца зависит от многих факторов, но в первую очередь от формы резонатора и ее ориентации в кристалле (cut), и частоты. При повышении частоты стабильность существенно улучшается, но до определенного предела, т.к. быстро повышаются требования к точности изготовления, кристалл становится очень тонким и с ним трудно работать. Большинство кварцев для обычных часов работают на 32KHz, морские кварцевые хронометры в районе 4MHz, максимальные частоты кварца идут по крайней мере до 300 MHz, но трудности существенно возрастают примерно с 30MHz и соответсвенно стоимость.


Хорошая статья Warren Marrison по предмету например здесь
http://www.ieee-uffc.org/main/history.asp?file=marrison

Сам по себе точный вряд ли, но механизм который будет сам себя корректировать основываясь на чем либо думаю что возможно, точность его будет зависеть от количества коррекций в определенный интервал времени. Но будет ли это уже чистая механика - вопрос

чистой механикой это не будет точно

например Сейко Спрингдрайв - полумеханика-полукварц, есть заводная пружина и колесная передача, но вместо спуска - саморегулирующийся электромагнитный тормоз, работу которого контролирует микросхема и кварцевый резонатор