orologio
L'orologio a pendolo
Leggiamo da Wikipedia che l'orologio a pendolo è
"un dispositivo per la misura del trascorrere del tempo basato sulla regolarità dell'oscillazione di un pendolo meccanico che a partire dal XX secolo, è stato superato in precisione dall'orologio al quarzo prima e atomico poi, ma continua ad mantenere un certo impiego per la sua valenza estetica ed artistica."
Un fascino esercitato senza dubbio su Stefano Palladino che, appassionato di meccanica, ha deciso di costruire da solo il suo pendolo totalmente in legno.
Un progetto molto affascinante, ma sicuramente complesso che avrà richiesto molta energia e tanto tempo.Ce lo facciamo raccontare in prima persona dal suo creatore al quale abbiamo rivolto con un po' di domande!
L'idea: perchè un pendolo?
Lavoro nel settore meccanico e da sempre sono appassionato della materia. Mi piace progettare e fare.
E mi sono interessato all'orologio a pendolo perchè è fatto da tanti pezzi, anche molto diversi tra loro, che devono lavorare in armonia assoluta: pensavo fosse abbastanza complesso per la mia curiosità e voglia di imparare! :-)
Tempi per realizzarlo?
Ho iniziato il design della scultura nell'agosto 2016 e l'ho terminata nel novembre 2017.
Non so dare una stima dei tempi per realizzarlo, perché è ho usato il mio tempo libero, anche i ritagli tra la fine del lavoro e la cena, o alcune giornate intere passate in garage.
Indicativamente la parte relativa alla progettazione ha richiesto circa 100 ore, comprese le ricerche su Google; mentre la parte relativa al taglio del legno con il traforo ha richiesto più di 50 ore.
Il solo display diverse ore: è la sola parte tagliata al laser, perché cosi potevo far incidere anche il logo.
Procedure di lavorazione?
Il progetto stampato su carta è stato incollato con la colla spray sul legno, in modo da avere una guida per il taglio a traforo; per rimuovere la carta è stato sufficiente scaldarla con un asciugacapelli. Facile, no?
Per limitare lo scorrimento assiale degli ingranaggi, ho messo un dado autobloccante all'estremità dei perni.
In alcuni passaggi c'erano particolari che dovevano essere fissato tra loro: in questi casi ho usato la colla oppure ho inserito nel legno un inserto filettato per poterlo bloccare con una vite. Sono state inserite delle boccole per ridurre gli attriti di rotazione degli ingranaggi. E per ridurre l’attrito del pendolo, ho fatto in modo che è appoggiasse sulla punta di una vite.
La difficoltà più grande?
Gli ostacoli più difficili sono stati quello di realizzare un ingranaggio a ruota libera perché non avevo nessuna idea di come realizzarlo e la forma dello scappamento che tuttora è da migliorare! :-)
Come funziona?
E' un orologio completamente in legno, tranne i perni di rotazione che sono in ottone e i due pesi che sono in inox.
Gli ingranaggi in grado di far muovere le lancette dei minuti e delle ore e con il pendolo che, grazie allo scappamento, ha il compito di far avanzare un secondo alla volta. La forza motrice di rotazione degli ingranaggi è data dai pesi.
La scultura deve fare poco rumore perché può essere collocata in soggiorno o in ufficio senza disturbare.
Il materiale?
- tavola di legno spessore 5 mm
- tavola di legno spessore 14 mm
- asta di legno per pendolo 20x20x 1100 mm
- perno in ottone Ø 5 mm
- perno in ottone Ø 4 mm
- perno in ottone Ø 3 mm
- perno in legno per il pendolo Ø 8 mm
- boccole di vari diametri per facilitare lo scorrimento
- colla
- viti
- chiodi
- corda
- spine Ø 3 x 15 mm
- 1 peso da 1 kg in inox
- 1 peso da 3 kg in inox
- rondelle 3 x 0.8 mm
- dadi 3 mm
- grani di blocco 3 mm
Il progetto in breve
- Tempo di progettazione: circa 100 ore
- Tempo di realizzazione: circa 90 ore
- Tempo di progettazione e incisione Laser: circa 4 ore
Circa 93% dell’orologio è in legno
Autonomia di carica: attualmente è di 1 min, ma è in fase di miglioramento - Risultato del progetto: le lancette e le ruote dentate si muovono essendo sincronizzate al movimento del pendolo.
Parti: ruota centrale ad ingranaggio
- Ingranaggio a 64 denti spessore 14 mm
- distanziale
- 3 spine 3 x 15 mm
- Perno centrale Ø 5 mm
La ruota centrale ha un motivo estetico di fori e triangoli. La ruota centrale e il distanziale, incollati tra loro, permettono al perno centrale di ruotare. Nel distanziale è previsto un grano di blocco per il perno.
Le 3 spine di metallo di 3 x 15 mm servono per alloggiare le 3 leve della ruota libera, ed é importante che le leve scorrino liberamente.
Parti: ingranaggio a ruota libera
- 3 leve = spessore 5 mm
- poligono stellare = spessore 5 mm
- cilindro con 2 cave
L'ingranaggio a ruota libera è composto da un esagono incollato a un cilindro che ha 2 cave per alloggiare le corde dei pesi e da 3 leve.
Le 3 leve hanno un fulcro laterale che per effetto del peso proprio andranno a bloccarsi nel poligono stellare 6 punte (vedi immagine)
L'ingranaggio permette il movimento solidale solamente quando il pignone viene fatto girare nella direzione del moto alla stessa velocità della ruota, mentre in direzione opposta non produce alcun movimento sulla ruota.
L'esagono e il cilindro, come detto precedentemente, sono incollati tra di loro, mentre le leve vanno fissate ai tre perni della ruota centrale.
Parti: seconda ruota a ingranaggio
- Ingranaggio a 60 denti = spessore 5 mm
- ingranaggio piccolo a 8 denti = spessore 14 mm
- distanziale = spessore 5 mm
Anche la seconda ruta ha un motivo estetico di fori e triangoli.
La seconda ruota è composta da una ruota grande, da un distanziale e a da un ingranaggio più piccolo, questi 3 particolari vanno incollati tra di loro
Parti: terza ruota a ingranaggio o ruota di scappamento
- Ingranaggio a 30 denti spessore 5 mm
- ingranaggio piccolo a 8 denti = spessore 14 mm
- distanziale = spessore 5 mm
La ruota di scappamento ha un motivo estetico di fori e triangoli, mentre la forma dei denti è particolare perché ha il compito di:
- Permette alla leva dello scappamento di entrare sincronizzato per bloccare un dente alla volta
- Dare una spinta alla leva di scappamento per garantire un moto continuativo del pendolo.
Parti: leva di scappamento
La leva di scappamento è vincolata meccanicamente all’asta del pendolo.
La forma inclinata dell'estremità della leva è fondamentale per il moto perpetuo del pendolo.
Lo scopo di questa leva è che durante la sua fase di movimento deve essere:
- Reattiva ad intervenire dopo il passaggio del singolo dente della terza ruota per poi bloccarla.
- Propulsiva a fornire all'organo oscillante l'energia necessaria a compensare le perdite causate dall'attrito.
Parti: ruote a ingranaggio per la lancetta delle ore
- Ingranaggio a 30 denti spessore 5 mm
- ingranaggio piccolo a 8 denti = spessore 14 mm
- Ingranaggio delle ore a 32 denti = spessore 5 mm
- ingranaggio piccolo delle ore a 8 denti = spessore 14 mm
- distanziale = spessore 5 mm
- tubo di alluminio = porta lancetta
La prima ruota a ingranaggio, fa ruotare il perno centrale e la lancetta dei minuti perché sono vincolati tra loro, mentre per le ore occorre ridurre il rapporto di rotazione rispetto a quella dei minuti, per ovviare a questo è stato necessario creare un piccolo riduttore a ingranaggi.
Parti: pendolo
L'asta del pendolo è lunga 1100 mm
Per ridurre gli attriti è stato creato un foro e al suo interno è stato avvitata una vite con la punta sporgete per avere solo un piccolo punto di contatto.
Per far oscillare il pendolo, alla fine dell’asta, sono stati applicati 6 dischi di legno. Ma dal momento che il suo peso non era sufficiente, sono stati inseriti dei piccoli piombini nell'intercapedine tra l'asta e i 6 dischi.
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