martes, 19 de diciembre de 2017

Variaciones en la marcha de un reloj (Precisión)




Cuando un reloj mecánico adelanta o atrasa, el problema se localiza en el órgano regulador. Como vimos en el ejemplo de un calibre de 28.800 alternancias/hora el volante realiza 8 alternancias/segundo y, entre los dos impulsos que recibe desde el áncora en cada una de las alternancias, transcurre un período de tiempo de 1/8 de segundo.
Entre ambos impulsos, en primer lugar el volante gira en un sentido mientras la espiral se tensa y almacena energía. Una vez alcanzado el estado de máxima tensión y gracias a la energía almacenada en la espiral el volante invierte el sentido de giro hasta que recibe el segundo impulso. La precisión del reloj se basa en este hecho conocido como isocronismo y que consiste en que el órgano regulador realiza sus oscilaciones siempre en el mismo tiempo, sea cual sea su amplitud.
Recurramos a la figura adjunta. La amplitud de la oscilación es el arco recorrido desde el punto A hasta el punto C y sabemos que el tiempo invertido desde A hasta C debe ser igual al invertido desde C hasta A, es decir, 1/8 de segundo para cada una de las alternancias, lo que implica 1/4 de segundo para cada oscilación A-C-A.
En el caso del calibre que hemos utilizado como ejemplo en este artículo la aguja de los segundos se desplazaría en el dial realizando ocho saltos entre los índices de dos segundos consecutivos. Existen diversos factores que afectan la marcha del reloj como por ejemplo el nivel de carga del muelle motor. Aunque actualmente se ha conseguido en muchos casos una transmisión del par constante sea cual sea el nivel de carga del muelle, puede suceder en algunos calibres que el par transmitido a plena carga sea superior al que se transmite cuando el nivel de carga del muelle es mínimo.
Que el reloj adelante quiere decir que por ejemplo, en el caso de un bajo nivel de carga, el ángulo AC recorrido por el órgano regulador será más pequeño, es decir, de menor amplitud. Por tanto, realizará las 8 alternancias en un tiempo inferior a un segundo y la aguja de los segundos se desplazará por el dial más rápido de lo debido. En otras palabras, el desplazamiento en el dial de la aguja de los segundos que equivale a 1 segundo será, por ejemplo, de 0,9999 segundos.
La precisión del reloj radica en que las 8 alternancias – o lo que es lo mismo, las 4 oscilaciones – se realicen siempre en el mismo período de tiempo. De este modo y siguiendo con el hipotético caso del párrafo anterior, el reloj adelantaría siempre 0,0001 segundos por cada segundo real transcurrido (8,64 segundos por día). Así pues, sólo sería necesaria la regulación de la marcha del reloj para que éste fuera más exacto. Un reloj que sea poco preciso será prácticamente imposible de ajustar correctamente debido a que el hecho de que sea poco preciso implica que avanzará o retrasará en valores distintos y aleatorios.
Para conseguir una elevada precisión de deben tener en cuenta una serie de factores, todos ellos de origen natural, que alteran la correcta marcha inicial de un reloj mecánico:
  • Los cambios de temperatura. El conjunto volante-espiral ve afectado su funcionamiento con las variaciones de temperatura. Los efectos son de avance a bajas temperaturas y de retraso con el calor.
  • Los aceites de lubricación. Cuando estos envejecen se endurecen y pierden efectividad aumentando las pérdidas por fricción del escape con lo que disminuye la amplitud de las oscilaciones. Normalmente se asocia el envejecimiento de un reloj con el hecho de que éste atrase, nada más lejos de la realidad puesto que lo que sucede es justamente lo contrario.
  • La localización geográfica en la que se use el reloj. Esta ubicación geográfica viene dada por la combinación de la latitud y la altitud, y las alteraciones en la marcha del reloj son debidas a la fuerza de la gravedad. Provocan un retraso en posiciones lejanas al centro de la tierra y un avance en posiciones cercanas a él.
  • Los movimientos del brazo y, sobretodo, de la muñeca que provocan bruscas aceleraciones y ralentizaciones del volante.
Para finalizar, un apunte sobre la reserva de marcha. Sea cual sea el tipo de movimiento, para un muelle motor determinado, la duración de la marcha del movimiento (reserva de marcha) es inversa a la frecuencia de oscilación a la que trabaja el calibre.
Tomemos un muelle con la máxima energía acumulada. Si el calibre que alimenta este muelle es de 36.000 alternancias/hora, el mecanismo completo se moverá a razón de 10 veces por segundo, mientras que si se trata de un calibre de 18.000 alternancias/hora lo hará un total de 5 veces por segundo.
De este modo, es obvio que debido al mayor número de movimientos del primer calibre la energía acumulada en el muelle se consumirá antes por lo que estaremos hablando de una reserva de marcha menor.

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