网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

腕表小科普:复杂结构之芝麻链

0
分享至

  看过陀飞轮,今天咱们来探讨一下芝麻链,芝麻链,顾名思义,就是看着像芝麻一样的链子,的确也是如此,它的样子宛如一粒一粒芝麻串在一起。

  陀飞轮和芝麻链都是腕表的顶级配置,但是今天能够制作陀飞轮腕表的制表品牌可以说不在少数,几乎大部分奢华制表品牌都有自己的陀飞轮腕表。但是提起芝麻链这个相对高冷的功能,就不是任何品牌都能驾驭了,所以真正能够制作芝麻链腕表的品牌屈指可数。

  芝麻链是机械钟表结构中比较少见的一种动力恒定系统,它的目的是为了让发条的能量输出更加平稳。钟表拥有500年以上的发展史,最早出现似“芝麻链”结构的钟表,是1525年钟表师Jacob Zech所做的一只时钟,而早在1490年,莱奥纳多·达·芬奇(Leonardo DaVinci)就曾描绘出了这一结构的原理草图。

  发条结构

  文艺复兴时期,出现了为钟表为服务的精密弹簧,十四世纪,人们进入了世界大探索的时代,航海、战争活动频繁,这也极大推动了欧洲殖民大国推进科学艺术的决心,钟表得到重视,弹簧这种储能结构被不断开发。而钟表业真正意义上的弹簧发条,是在17世纪,科学家胡克发明胡克定律之后才算有,即弹簧的弹力和弹簧的伸长量成正比,F=-kx(-表示方向,不表示大小)。

  当时出现了很多弹簧类型,钟表业常见的有螺旋形和涡卷形。由于发条的这种特性,导致了它在盘紧时储存了大量的弹性势能,扭矩很大,松散时几乎无扭矩,这就让钟表出现了能量输出不均的现象,表现为发条紧时走的快,松时走的慢,也就是误差很大。

  杠杆原理

  芝麻链的核心是杠杆原理,此原理由希腊物理学家阿基米德提出,即杠杆平衡需要杠杆两个力矩大小相等。数学公式为F1*L1=F2*L2,力矩是力(F)与力臂(L)的乘积,而在芝麻链结构中,发条盒的半径即为力臂L1,受力滚筒的半径为L2,在这个结构中,F1是等于F2的(因为他们在同一根链子的两端),L1是固定不变的,并且芝麻链结构的杠杆并非是静态的,它需要输出能量,静态就系统内能量守恒没有输出能量了。所以随着F1的变化,为保证F2*L2是尽可能的固定,只需要控制L2就行了,也就是芝麻链另一端滚动的半径,所以我们看到那个滚筒的半径是曾阶梯式变化的。

  数学模型

  黑线为E的曲线图,绿线为力臂即齿轮桶半径的变化曲线图,数据不准确,只参考图形形状即可

  因为弹性恢复力并不是常量(但是线性的,即F=-kx,x为位移,k为常量),会随着弹簧离开平衡点的位移而变化,所以根据这两个数学模型,得出的弹性势能公式为E=-kx^2/2(-表示弹簧离开平衡位置的方向,不表示任何数值大小)。根据此公式,我们看到了弹簧势能的释放是曲线的,并非线性的,而它的弹性恢复力是线性(-kx)的,所以芝麻链的齿轮桶半径,也必须呈现曲线,才能得到持续均衡的能量。它的公式其实是E的倒推,也就是x=√2E/k。

  另一方面,现在仅使用了发条能量比较均衡的那一部分,太紧和太松的那部分已经通过机械截断的方式截取了,所以动力更加稳定。但机械力学里面,误差是永远存在的,不可能消除,所以现在顶级表依然会采用很多方式来恒定动力的输出。在很多高级表中,我们还是可以看到芝麻链的存在,但根本上来说,它的目的已经变了,为的是展示品牌制表技术,提高机械表复杂程度,挑战机械技术创新瓶颈。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
悬念留到最后!孙颖莎王楚钦无意外,国乒最后一个名额花落谁家?

悬念留到最后!孙颖莎王楚钦无意外,国乒最后一个名额花落谁家?

志辉说史
2026-05-26 04:50:00
天津格调观骊首开132套房源售罄 洋房均价约2.2万元/㎡

天津格调观骊首开132套房源售罄 洋房均价约2.2万元/㎡

观点机构
2026-05-25 17:47:27
中国连夜宣布好消息!全世界都没想到,中国居然弯道超车?

中国连夜宣布好消息!全世界都没想到,中国居然弯道超车?

忠于法纪
2026-05-25 09:28:16
关于金价,华尔街集体改口!花旗看低至4300美元

关于金价,华尔街集体改口!花旗看低至4300美元

21世纪经济报道
2026-05-25 21:15:52
女子2024年因诈骗获刑十年,现因怀孕申请监外执行 法院相关人员:判决生效时其处于法定暂予监外执行情形

女子2024年因诈骗获刑十年,现因怀孕申请监外执行 法院相关人员:判决生效时其处于法定暂予监外执行情形

红星新闻
2026-05-25 12:30:08
智能手表的替代品正在流行,但你可能还是需要一个

智能手表的替代品正在流行,但你可能还是需要一个

报错免疫体
2026-05-25 00:59:42
院士方岱宁68岁在国外离世,事发80天才对外公布,学生透露内情

院士方岱宁68岁在国外离世,事发80天才对外公布,学生透露内情

z千年历史老号
2026-05-25 23:10:03
Claude「永久大脑」,真的来了!

Claude「永久大脑」,真的来了!

新智元
2026-05-25 09:31:00
事实证明,嗜酒如命,患“不死癌症”的刘欢,早已走入另一条大道

事实证明,嗜酒如命,患“不死癌症”的刘欢,早已走入另一条大道

一个小豹子
2026-05-23 16:07:55
利物浦哭晕!罗马诺实锤曼联要截胡!8700 万天才 = 巅峰拉什福德

利物浦哭晕!罗马诺实锤曼联要截胡!8700 万天才 = 巅峰拉什福德

澜归序
2026-05-25 04:46:58
明年燃油车大升级!油耗大幅下降 每公里低至2毛多,别盲目选电车

明年燃油车大升级!油耗大幅下降 每公里低至2毛多,别盲目选电车

西莫的艺术宫殿
2026-05-25 17:30:05
是巧合,还是冥冥中自有天意?3位航天员连“名字”都这么巧

是巧合,还是冥冥中自有天意?3位航天员连“名字”都这么巧

快看张同学
2026-03-13 10:37:40
到了65岁才懂:在儿媳眼里,只要你还能接送孩子做饭,那就是妈

到了65岁才懂:在儿媳眼里,只要你还能接送孩子做饭,那就是妈

枫红染山径
2026-05-25 10:25:38
女宇航员在太空,怎么解决生理需求?怎么保护隐私?了解下

女宇航员在太空,怎么解决生理需求?怎么保护隐私?了解下

小谈食刻美食
2026-05-12 07:59:18
合肥科技巨头横空出世!美日韩芯片企业集体吃瘪,咬死一条铁律

合肥科技巨头横空出世!美日韩芯片企业集体吃瘪,咬死一条铁律

悠悠说世界
2026-05-21 00:37:55
燃油车集体大降价!45万元的奥迪降至26万元,宝马最高降超30万元!

燃油车集体大降价!45万元的奥迪降至26万元,宝马最高降超30万元!

新浪财经
2026-05-23 23:34:36
被网友的“开塞露”用法惊到了!究竟是谁想出了这些离谱的妙用?

被网友的“开塞露”用法惊到了!究竟是谁想出了这些离谱的妙用?

甜茶极简记
2026-05-25 13:52:24
卡塔尔媒体:霍尔木兹海峡将分阶段开放

卡塔尔媒体:霍尔木兹海峡将分阶段开放

界面新闻
2026-05-25 19:22:35
深扒一下,才明白曾为国争光的“宁泽涛”,为什么走到如此境地?

深扒一下,才明白曾为国争光的“宁泽涛”,为什么走到如此境地?

小兰聊历史
2026-05-25 03:47:58
打人当天,容琳朝被严惩

打人当天,容琳朝被严惩

极目新闻
2026-05-25 10:46:13
2026-05-26 05:48:49
鉴表之家
鉴表之家
专注名表鉴定
78文章数 435关注度
往期回顾 全部

时尚要闻

现实真正的大女主,比《玫瑰的故事》更爽

头条要闻

伊朗媒体披露最高领袖就医情况

头条要闻

伊朗媒体披露最高领袖就医情况

体育要闻

如果不好好守门,他可能早就继承家业了

娱乐要闻

李晨郑恺跑男停宣:12年元老被边缘化

财经要闻

起底煤矿“暗面”:假整改、假数据

科技要闻

华为:没有先进光刻机也能造出高端芯片

汽车要闻

启境GT7定档5月29日预售 提供三电机版本

态度原创

健康
房产
旅游
教育
时尚

几百块一瓶的外泌体精华,涂脸上是“智商税”吗?

房产要闻

工抵房骗局!134套房款入私账!海南这个盘,坑惨买房人!

旅游要闻

美丽中国行|“无废细胞”激活绿色基因——三亚探索旅游城市可持续发展新路

教育要闻

同伴太重要!一个大学宿舍的四名女生,考研全部上岸985

Bella的戛纳之旅,次次“神级”表现

无障碍浏览 进入关怀版