RICHARD SAMPER
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EL MOTOR
Un reloj mecánico en lo que respecta a su composición interna, está conformado por un motor, el rodaje, el sistema de escape y el órgano regulador. El motor es la sección proveedora de la energía para mover todo el mecanismo del reloj. Esta parte del reloj es encarga de suministrar fuerza manifiesta en movimiento circular uniforme. En este epígrafe voy a explicar un rubro que directamente inmiscuye la física, de tal forma que podamos diseccionar el tema a colación.
En primera instancia aseveramos que el movimiento para la mecánica en términos básicos y elementales es un fenómeno físico que indica el cambio de posición de un cuerpo que está inmerso en un conjunto o sistema como por ejemplo en nuestro caso el reloj en sus componentes internos; y será esta modificación de posición, respecto al resto de los cuerpos lo que sirva de referencia para evidenciar este cambio y esto es que todo movimiento deja una trayectoria. El movimiento es siempre un cambio de posición respecto del tiempo.
Dentro de la ciencia física que es la erudición que estudia estos fenómenos existen dos disciplinas internas que se dedican, por separado a profundizar en este tema del movimiento. Nominadas estas dos disciplinas encontramos la cinemática que se ocupa de estudiar el movimiento en sí y por otro lado encontramos la dinámica que estudia las causas que generan y dan producto a esos movimientos.
Por ejemplo en nuestra querida ciencia de relojería la cinemática estudia las leyes del movimiento de los cuerpos (entiéndase cuerpos como ruedas, muelles, trinquetes, deslizamientos etc.) a través de un sistema de coordenadas, se centra en la observación de la trayectoria del movimiento y siempre lo hace en función del tiempo que se toma la misma. La velocidad (ritmo que cambia la velocidad) y la aceleración (ritmo con el que cambia la velocidad) serán las dos cantidades que permitirán descubrir cómo cambia la posición en virtud del tiempo.
EL cuerpo o partícula o en nuestro caso la pieza de relojería puede observar los siguientes tipos de movimiento: Rectilíneo uniforme, rectilíneo uniforme acelerado, circular uniforme, parabólico y el armónico simple. Retomando; la dinámica se encarga de estudiar los factores que causan el movimiento y para ello emplea ecuaciones para determinar que moviliza los cuerpos. Sin querer ser incisivos en estos apuntes científicos diremos que una rueda… por ejemplo es conocimiento cinemático el hecho manifiesto y sabido de que el barrilete cumple aproximadamente una vuelta (360º) en 6 horas y por disección mecánica y correlación entre piñones y ruedas el piñón y la rueda de escape ejecutan 3600 vueltas. La causa de todo esto es que el barrilete está dotado de un muelle llamado muelle real que se somete a una coacción expansiva que pretende desenvolver el muelle y por contactos transmite esta energía en movimiento esto es conocimiento de dinámica.
Acercándome más al tema de la relojería entremos en punto específico y determinado.
Como podemos advertir, en la figura de abajo vemos el motor de un reloj portativo
La base fundamental e imprescindible para el movimiento es la causa y en el caso de la relojería esta causa es el motor sin motor no hay movimiento. Como vimos anteriormente todo movimiento requiere de una energía y esta energía está contenida en un muelle que está contenida en una pequeña caja llamada barrilete y también es conocida con el nombre de tambor o cubo. Fundamentalmente el motor en un reloj está formado por tres piezas, que son el barrilete, el árbol, y el muelle real. Como es costumbre cada pieza está diseñada con partes constitutivas; en este estudio veremos cada parte en detalle. En la imagen de abajo vemos un motor desarmado.
Cuando se habla en relojería de “armar el muelle” se refiere a darle cuerda al reloj, esto es enrollar el muelle real dentro del barrilete medularmente en el árbol, de esta forma el motor se carga. La manera de cargarse el motor puede ser manualmente al darle cuerda al reloj de cuerda (valga la redundancia) por medio de la corona i por el rochete, o automáticamente mediante un dispositivo mecánico que es el sistema de carga del cual nos ocuparemos después. El reloj automático no es más que un reloj de cuerda que recibe la carga automáticamente por medio del sistema especial de engranajes de precisión.
DESCRIPCIÓN SUMARIA DEL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR.
Para que el motor se cargue necesariamente debe ejercer fuerza sobre el muelle real, dicha fuerza se ejerce con la corona al girarla en posición de carga, atreves de la tija el movimiento que le damos a la corona se transmite por medio de un cuadrante de dicha tija al piñón de canto o piñón de remontuar, que a su vez transmite ese movimiento al piñón de corona y este al rochete que tiene una perforación cuadrática central a través en la cual se fija el eje del árbol que para este punto exacto es cuadrado de tal forma que acople con la perforación poliédrica (hueco cuadrado) de rochete. Cabe destacar en este punto, que hay una pieza conectada al rochete y es un trinquete, su función es la de impedir la regresión de la presión creada mediante la reacción física de distensión del muelle al recibir la carga.
Cuando el muelle está armado, por reacción, trata de desenvolverse generando energía manifiesta en movimiento circular uniforme gracias a que es una laminilla con un diseño específico para esta labor.
En la imagen de abajo vemos las partes que interfieren en el proceso arriba descrito
EL MUELLE REAL
El muelle real es un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a la que es sometido. El muelle real es el alma de motor, también llamado resorte, es una larga lámina y su composición es de acero templado o de alguna aleación apropiada arrollada es sí misma, está ubicado dentro del barrilete. Su función es la de generar la energía para erigir movimiento y transmitirla al rodaje del reloj.
En un principio los muelles reales siendo una lámina de acero presentaban problemas porque había fuerza desigual que transmitía al rodaje según el muelle estuviera más o menos armado, alterando considerablemente la marcha del reloj. La solución fue el caracol más eficaz que el stackfreed, utilizado en los estados alemanes durante algún tiempo. Pero desde finales del siglo XVII, con el perfeccionamiento de la técnica del acero ya no fue necesario ningún tipo de equilibrio de la fuerza transmitida al rodaje disponiéndose el propio muelle con virtualidad para hacerlo. En todo caso en el desarrollo de las últimas vueltas se dan grandes variaciones en la fuerza transmitida, debido a los rozamientos entre las espiras, por eso se utilizan muelles que puedan dar un número de vueltas relativamente grande 7 por lo menos, para conseguir 24 horas de marcha regular al desarrollo de las 4 primeras vueltas, dejando las últimas como reserva de marcha que por lo general es de 12 a 24 horas. La longitud del muelle real oscila según los calibres, entre 200 y 600 mm, y su espesor entre 0,005 y 0,20 mm.
Después de la segunda guerra mundial los muelles templados revenidos al azul han ido desapareciendo en los relojes pequeños, dejando paso a los muelles de aleaciones espaciales como acero, cromo, níquel con adiciones de cobalto molibdeno, Glucinio los cuales tienen la ventajosa de particularidad ser inoxidables, antimagnéticos, autolubricados, y con un mínimo de riesgo de fractura. Los muelles modernos tampoco se enganchan a la pared del cubo, si nó que se sujetan con una muesca practicada en la misma; con frecuencia interponiendo un brida, que permite un desenvolvimiento más limpio del muelle real.
EL Caracol: Es un dispositivo usado para equilibrar la fuerza transmitida al rodaje por el muelle real. Tiene forma de cono truncado y acanalado en cada una de sus vueltas para alojar una cadena o cuerda que va enganchada al barrilete por uno de sus extremos y al caracol por el otro. Su invención se atribuye a Leonardo da Vinci, aunque parece que es anterior. Podemos ver este sistema en la imagen de abajo.
El stackfreed: Probablemente el término sea una deformación de las palabras alemanas stark (fuerte) y feder (pluma o muelle). Debió surgir este dispositivo a la par que el caracol, frente al que acabaría cediendo, aunque en Alemania continuaría usándose hasta bien entrado el siglo XVII. Su principio de funcionamiento es convincente en teoría, pero en la práctica el rendimiento resulta decepcionante, muy inferior al del caracol. Consta de un muelle de tipo fleje a cuyo extremo hay un disco que va encarrilado en la ranura de una leva excéntrica, montada sobre el eje del árbol del barrilete. Cuando el muelle real está armado totalmente, el disco ejerce presión en la zona de la leva donde la distancia a su eje de rotación es mayor, por lo que el momento de fuerza resultante es máximo.
Volviendo al tema que nos ocupa el muelle real está provisto en su génesis de un orificio llamado ojete
OJETE
El ojete es un orificio que tiene el muelle real en su parte inicial en este orificio entra un enganche especial del árbol de cubo llamado gancho. El ojete es la parte del muelle real que se encarga de impedir el deslizamiento central del motor estableciendo entre el árbol y el muelle real un punto de fijación, por eso el ojete es muy importante. Puede presentarse que el ojete se parta, en esta situación lo mejor es cambiar el muelle real, pero dado el caso que no tengamos el repuesto, habría que destemplar el área en el que vamos hacer el ojete que es la punta inicial del muelle y esto lo hacemos exponiendo dicha sección al fuego de la mechera luego de eso y lo perforamos con un clavo y una clavera.
LA BRIDA DESLIZANTE O DE SOBRETENSIÓN
Es una parte del muelle real y está ubicada en la parte final del mismo. Es una porción de lámina del mismo material del muelle real que está aunada o unida al muelle formando una bifurcación. LA brida tiene como función esencial el retener el extremo de la lámina del muelle real apretado contra la pared del cubo o barrilete, en el momento en que el muelle se afloja como producto de la elongación o liberación de la fuerza de tensión. La brida obliga a dicho muelle a enrollarse y desenrollarse más concéntricamente a su árbol de cubo, disminuyendo los roces entre láminas y aumentando el rendimiento del muelle real en un 10%
La brida más práctica es la formada por una hojilla flexible remachada al extremo del muelle. Lleva uno o dos salientes que penetran en el barrilete, reteniéndola y reteniendo a un tiempo al muelle contra las paredes del cubo.
En la figura de abajo podemos apreciar el muelle real con sus partes.
FORMA DEL MUELLE REAL
La forma que tenga el muelle real es de mucha importancia para el buen funcionamiento del reloj. De la forma que tenga este muelle, dependerá el momento de fuerza que aportará para el correcto funcionamiento del reloj. Este momento de fuerza influye directamente en la buena marcha del volante espiral o sea en el órgano regulador sobre todo en lo referente a la amplitud de giro. En un reloj de cuerda manual la forma usual es la de una doble espiral, como una S invertida, como vemos en la figura de abajo.
Cualquier muelle que haya funcionado durante mucho tiempo irá adquiriendo una deformación permanente, impidiendo acumular y transmitir la suficiente fuerza para el correcto funcionamiento del reloj. EL muelle tampoco debe presentar arrugas, deformaciones o irregularidades en su recorrido.
Dado el caso que sea necesario remplazarlo los distribuidores de fornitura lo ofrecen enrollado en el interior de una arandela que debe coincidir con el diámetro interior del cubo y basta solo con empujarlo hacia su interior, aunque últimamente muchas importantes marcas suministran el motor completo por miedo a la mala manipulación del relojero reparador. En la imagen de abajo vemos la fornitura.
CALCULO DE LA LONGITUD DEL MUELLE REAL.
La longitud del muelle real se puede calcular multiplicando pi radianes (3,1416) por la medida del radio interior del cubo o barrilete al cuadrado menos el radio del anillo del árbol de cubo, todo esto dividido sobre la medida del grosor del muelle real por dos.
L Longitud del muelle real
R Radio interior del cubo de barrilete o tambor
r Radio del anillo de árbol de cubo
e Grosor del muelle real
Gracias por su ayuda espero que esta si salga bien. Gracias
Un reloj mecánico en lo que respecta a su composición interna, está conformado por un motor, el rodaje, el sistema de escape y el órgano regulador. El motor es la sección proveedora de la energía para mover todo el mecanismo del reloj. Esta parte del reloj es encarga de suministrar fuerza manifiesta en movimiento circular uniforme. En este epígrafe voy a explicar un rubro que directamente inmiscuye la física, de tal forma que podamos diseccionar el tema a colación.
En primera instancia aseveramos que el movimiento para la mecánica en términos básicos y elementales es un fenómeno físico que indica el cambio de posición de un cuerpo que está inmerso en un conjunto o sistema como por ejemplo en nuestro caso el reloj en sus componentes internos; y será esta modificación de posición, respecto al resto de los cuerpos lo que sirva de referencia para evidenciar este cambio y esto es que todo movimiento deja una trayectoria. El movimiento es siempre un cambio de posición respecto del tiempo.
Dentro de la ciencia física que es la erudición que estudia estos fenómenos existen dos disciplinas internas que se dedican, por separado a profundizar en este tema del movimiento. Nominadas estas dos disciplinas encontramos la cinemática que se ocupa de estudiar el movimiento en sí y por otro lado encontramos la dinámica que estudia las causas que generan y dan producto a esos movimientos.
Por ejemplo en nuestra querida ciencia de relojería la cinemática estudia las leyes del movimiento de los cuerpos (entiéndase cuerpos como ruedas, muelles, trinquetes, deslizamientos etc.) a través de un sistema de coordenadas, se centra en la observación de la trayectoria del movimiento y siempre lo hace en función del tiempo que se toma la misma. La velocidad (ritmo que cambia la velocidad) y la aceleración (ritmo con el que cambia la velocidad) serán las dos cantidades que permitirán descubrir cómo cambia la posición en virtud del tiempo.
EL cuerpo o partícula o en nuestro caso la pieza de relojería puede observar los siguientes tipos de movimiento: Rectilíneo uniforme, rectilíneo uniforme acelerado, circular uniforme, parabólico y el armónico simple. Retomando; la dinámica se encarga de estudiar los factores que causan el movimiento y para ello emplea ecuaciones para determinar que moviliza los cuerpos. Sin querer ser incisivos en estos apuntes científicos diremos que una rueda… por ejemplo es conocimiento cinemático el hecho manifiesto y sabido de que el barrilete cumple aproximadamente una vuelta (360º) en 6 horas y por disección mecánica y correlación entre piñones y ruedas el piñón y la rueda de escape ejecutan 3600 vueltas. La causa de todo esto es que el barrilete está dotado de un muelle llamado muelle real que se somete a una coacción expansiva que pretende desenvolver el muelle y por contactos transmite esta energía en movimiento esto es conocimiento de dinámica.
Acercándome más al tema de la relojería entremos en punto específico y determinado.
Como podemos advertir, en la figura de abajo vemos el motor de un reloj portativo
La base fundamental e imprescindible para el movimiento es la causa y en el caso de la relojería esta causa es el motor sin motor no hay movimiento. Como vimos anteriormente todo movimiento requiere de una energía y esta energía está contenida en un muelle que está contenida en una pequeña caja llamada barrilete y también es conocida con el nombre de tambor o cubo. Fundamentalmente el motor en un reloj está formado por tres piezas, que son el barrilete, el árbol, y el muelle real. Como es costumbre cada pieza está diseñada con partes constitutivas; en este estudio veremos cada parte en detalle. En la imagen de abajo vemos un motor desarmado.
Cuando se habla en relojería de “armar el muelle” se refiere a darle cuerda al reloj, esto es enrollar el muelle real dentro del barrilete medularmente en el árbol, de esta forma el motor se carga. La manera de cargarse el motor puede ser manualmente al darle cuerda al reloj de cuerda (valga la redundancia) por medio de la corona i por el rochete, o automáticamente mediante un dispositivo mecánico que es el sistema de carga del cual nos ocuparemos después. El reloj automático no es más que un reloj de cuerda que recibe la carga automáticamente por medio del sistema especial de engranajes de precisión.
DESCRIPCIÓN SUMARIA DEL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR.
Para que el motor se cargue necesariamente debe ejercer fuerza sobre el muelle real, dicha fuerza se ejerce con la corona al girarla en posición de carga, atreves de la tija el movimiento que le damos a la corona se transmite por medio de un cuadrante de dicha tija al piñón de canto o piñón de remontuar, que a su vez transmite ese movimiento al piñón de corona y este al rochete que tiene una perforación cuadrática central a través en la cual se fija el eje del árbol que para este punto exacto es cuadrado de tal forma que acople con la perforación poliédrica (hueco cuadrado) de rochete. Cabe destacar en este punto, que hay una pieza conectada al rochete y es un trinquete, su función es la de impedir la regresión de la presión creada mediante la reacción física de distensión del muelle al recibir la carga.
Cuando el muelle está armado, por reacción, trata de desenvolverse generando energía manifiesta en movimiento circular uniforme gracias a que es una laminilla con un diseño específico para esta labor.
En la imagen de abajo vemos las partes que interfieren en el proceso arriba descrito
EL MUELLE REAL
El muelle real es un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a la que es sometido. El muelle real es el alma de motor, también llamado resorte, es una larga lámina y su composición es de acero templado o de alguna aleación apropiada arrollada es sí misma, está ubicado dentro del barrilete. Su función es la de generar la energía para erigir movimiento y transmitirla al rodaje del reloj.
En un principio los muelles reales siendo una lámina de acero presentaban problemas porque había fuerza desigual que transmitía al rodaje según el muelle estuviera más o menos armado, alterando considerablemente la marcha del reloj. La solución fue el caracol más eficaz que el stackfreed, utilizado en los estados alemanes durante algún tiempo. Pero desde finales del siglo XVII, con el perfeccionamiento de la técnica del acero ya no fue necesario ningún tipo de equilibrio de la fuerza transmitida al rodaje disponiéndose el propio muelle con virtualidad para hacerlo. En todo caso en el desarrollo de las últimas vueltas se dan grandes variaciones en la fuerza transmitida, debido a los rozamientos entre las espiras, por eso se utilizan muelles que puedan dar un número de vueltas relativamente grande 7 por lo menos, para conseguir 24 horas de marcha regular al desarrollo de las 4 primeras vueltas, dejando las últimas como reserva de marcha que por lo general es de 12 a 24 horas. La longitud del muelle real oscila según los calibres, entre 200 y 600 mm, y su espesor entre 0,005 y 0,20 mm.
Después de la segunda guerra mundial los muelles templados revenidos al azul han ido desapareciendo en los relojes pequeños, dejando paso a los muelles de aleaciones espaciales como acero, cromo, níquel con adiciones de cobalto molibdeno, Glucinio los cuales tienen la ventajosa de particularidad ser inoxidables, antimagnéticos, autolubricados, y con un mínimo de riesgo de fractura. Los muelles modernos tampoco se enganchan a la pared del cubo, si nó que se sujetan con una muesca practicada en la misma; con frecuencia interponiendo un brida, que permite un desenvolvimiento más limpio del muelle real.
EL Caracol: Es un dispositivo usado para equilibrar la fuerza transmitida al rodaje por el muelle real. Tiene forma de cono truncado y acanalado en cada una de sus vueltas para alojar una cadena o cuerda que va enganchada al barrilete por uno de sus extremos y al caracol por el otro. Su invención se atribuye a Leonardo da Vinci, aunque parece que es anterior. Podemos ver este sistema en la imagen de abajo.
El stackfreed: Probablemente el término sea una deformación de las palabras alemanas stark (fuerte) y feder (pluma o muelle). Debió surgir este dispositivo a la par que el caracol, frente al que acabaría cediendo, aunque en Alemania continuaría usándose hasta bien entrado el siglo XVII. Su principio de funcionamiento es convincente en teoría, pero en la práctica el rendimiento resulta decepcionante, muy inferior al del caracol. Consta de un muelle de tipo fleje a cuyo extremo hay un disco que va encarrilado en la ranura de una leva excéntrica, montada sobre el eje del árbol del barrilete. Cuando el muelle real está armado totalmente, el disco ejerce presión en la zona de la leva donde la distancia a su eje de rotación es mayor, por lo que el momento de fuerza resultante es máximo.
Volviendo al tema que nos ocupa el muelle real está provisto en su génesis de un orificio llamado ojete
OJETE
El ojete es un orificio que tiene el muelle real en su parte inicial en este orificio entra un enganche especial del árbol de cubo llamado gancho. El ojete es la parte del muelle real que se encarga de impedir el deslizamiento central del motor estableciendo entre el árbol y el muelle real un punto de fijación, por eso el ojete es muy importante. Puede presentarse que el ojete se parta, en esta situación lo mejor es cambiar el muelle real, pero dado el caso que no tengamos el repuesto, habría que destemplar el área en el que vamos hacer el ojete que es la punta inicial del muelle y esto lo hacemos exponiendo dicha sección al fuego de la mechera luego de eso y lo perforamos con un clavo y una clavera.
LA BRIDA DESLIZANTE O DE SOBRETENSIÓN
Es una parte del muelle real y está ubicada en la parte final del mismo. Es una porción de lámina del mismo material del muelle real que está aunada o unida al muelle formando una bifurcación. LA brida tiene como función esencial el retener el extremo de la lámina del muelle real apretado contra la pared del cubo o barrilete, en el momento en que el muelle se afloja como producto de la elongación o liberación de la fuerza de tensión. La brida obliga a dicho muelle a enrollarse y desenrollarse más concéntricamente a su árbol de cubo, disminuyendo los roces entre láminas y aumentando el rendimiento del muelle real en un 10%
La brida más práctica es la formada por una hojilla flexible remachada al extremo del muelle. Lleva uno o dos salientes que penetran en el barrilete, reteniéndola y reteniendo a un tiempo al muelle contra las paredes del cubo.
En la figura de abajo podemos apreciar el muelle real con sus partes.
FORMA DEL MUELLE REAL
La forma que tenga el muelle real es de mucha importancia para el buen funcionamiento del reloj. De la forma que tenga este muelle, dependerá el momento de fuerza que aportará para el correcto funcionamiento del reloj. Este momento de fuerza influye directamente en la buena marcha del volante espiral o sea en el órgano regulador sobre todo en lo referente a la amplitud de giro. En un reloj de cuerda manual la forma usual es la de una doble espiral, como una S invertida, como vemos en la figura de abajo.
Cualquier muelle que haya funcionado durante mucho tiempo irá adquiriendo una deformación permanente, impidiendo acumular y transmitir la suficiente fuerza para el correcto funcionamiento del reloj. EL muelle tampoco debe presentar arrugas, deformaciones o irregularidades en su recorrido.
Dado el caso que sea necesario remplazarlo los distribuidores de fornitura lo ofrecen enrollado en el interior de una arandela que debe coincidir con el diámetro interior del cubo y basta solo con empujarlo hacia su interior, aunque últimamente muchas importantes marcas suministran el motor completo por miedo a la mala manipulación del relojero reparador. En la imagen de abajo vemos la fornitura.
CALCULO DE LA LONGITUD DEL MUELLE REAL.
La longitud del muelle real se puede calcular multiplicando pi radianes (3,1416) por la medida del radio interior del cubo o barrilete al cuadrado menos el radio del anillo del árbol de cubo, todo esto dividido sobre la medida del grosor del muelle real por dos.
L Longitud del muelle real
R Radio interior del cubo de barrilete o tambor
r Radio del anillo de árbol de cubo
e Grosor del muelle real
Gracias por su ayuda espero que esta si salga bien. Gracias
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