（苏）ВНПипуныров 著   张遐龄 译

间接作用电驱动摆钟的发展

在间接作用电驱动钟里，摆或者摆轮是从落锤（杠杆）或弯曲弹簧得到冲量，电磁铁的作用仅在于使落锤或弹簧恢复到初始位置。这些钟的特点：冲量是常量，并且与电磁铁电源的电压无关。下边，我们将按着历史实际发展的顺序来叙述间接作用驱动的电钟的结构。

开始发明了带有冲量锤的电钟。公元1849 年，察尔利兹• 谢费尔德（Чарльэ Шеферд，英国）发明了常量冲量电摆钟，冲量是由杠杆臂上的落锤传递给摆的（图1）。当摆L向左边振动时，螺钉1 推开弯成直角的杠杆2 ，同时，推开弯成直角的重锤杠杆3 ，脱开杠杆2 的杠杆3 ，压在固定摆凸出部位上的销子4 上，给摆传递冲量。此后，摆向反方向振动（向右边），当杠杆3 的平衡锤下放到杠杆5，并且停在其上，向右振动到端点时， 摆闭合触点6，电池7 的电流激励电磁铁8 ，将杠杆5 吸向自己，把重锤杠杆3 提至初始位置，凸出部位2a将其重新锁住。

这只钟的缺点是，在振动过程中，摆不得不实现加强了的机械作用，这就从根本上影响了摆的正常工作。

公元1855年，法国弗罗曼（Фроман）制造的电钟，其触点的压力较小（图2）。
在摆杆L 的突出部位上装有螺钉1 ， 在摆每次左向振动时， 它都与放置在柔韧弹簧4 端部的不大的重锤接触。在杠杆3 右端固定磁铁2 的衔铁，其左端是弯曲的， 当衔铁未吸向电磁铁时，其上支撑着弹簧4 。杠杆3 绕固定在机心夹板上的轴旋转。

当摆向左边振动时，螺钉1 闭合电路，对柔韧弹簧4 的小重锤产生压力，电流通过电磁铁绕组，铁心磁化，电磁铁2 吸引杠杆3 上的衔铁。当杠杆3 的弯曲端放下时，在杠杆4 端部的小重锤，对调整螺钉1 施以附加压力，这样给摆传递维持振动所必需的能量。

在摆右向逐渐减小的半振动情况下，小重锤下放到螺钉1 上，直至弹簧4 靠在杠杆3 弯曲的端部为止。当触点脱开时，电磁铁放下衔铁，小重锤将用杠杆3 弯曲端重新提至初始位置。

为了评述弗罗曼钟的动作，这个情况是有着非常重要意义的：即在向左上升振动时，螺钉要使小重锤提升的量值比它在逐渐减小的右向半振动时和调节螺钉一起下放的量值要小许多，由此，产生维持摆振动的能量。

除了弗罗曼钟，在欧洲大陆著名的钟还有：德国符次堡(Вюрцбург) 的格斯特(Гейст)在公元1905年发明的间接作用电驱动的钟。在这只钟里（图3），小重锤永远被提升到同一高度，然后落到固定在摆杆的杠杆臂上。

电磁铁的铁心m和n垂直地固定在黄铜夹板B上。在电磁铁铁心的下部安置衔铁A，它围绕点C旋转，从左边带动摩擦辊R 。

摆的上边装有白金销Z，在向左摆动时，它与弹簧f接触，闭合电路，使被电磁铁极吸引的衔铁提升。在摆的右边有杠杆p，在衔铁下落时，它与摩擦辊R相遇，借此给摆传递冲量。在吸引衔铁时，借助位于左端的销子S推开弹簧棘爪K ，直至销子到达棘爪高度，使它挂上。

如果白金销Z和弹簧f之间的接触断开，衔铁处于自由状态，但不能下落，因为销子S 与棘爪处于啮合中。在摆向右摆动时，杠杆P 的臂将棘爪推向一边，衔铁下落至销子t，当下一次触点闭合时再提升。

为了补偿引起剩磁力的作用，格斯特在自己钟里的衔铁A 的端部装置了可移动的重锤G。在其他的一些结构里，为了消除剩磁的作用，在衔铁上落下一物体，这个物体在吸引衔铁时提升，而在相应时刻放开。

在古杰—杰图施（Гуде—ДетуШ）电钟系统里，摆杆两边固定有弧形臂，在每个臂上边装有弹簧。当摆向左边摆动时，左臂与其上的弹簧接触，闭合电路，衔铁吸向电磁铁，左边弹簧抬起。当摆向右边摆动时，这个弹簧被摆的右臂放开，给摆以推动。

在俄罗斯，第一只间接作用电驱动的钟是，在公元1865年由Ф•С•布特克耶维奇（Ф•С•Буткевич）在莫斯科工业产品展览会上展出的。公元1870 年，由于这只钟，莫斯科大学自然科学爱好者学会授予布特克耶维奇大银质奖章。

萧尔特电摆钟的经过史

电精密计时领域里的巨大成就是，英国学者B•X•萧尔特的双摆（自由摆和工作摆）电摆钟，借助杠杆—重锤每半分钟传递一次冲量。

萧尔特钟是间接作用电驱动的。这只钟制造于公元1921年。在此之前，其他发明者有过一系列发明，其中不仅包括了在以后萧尔特钟里体现的个别结构部件，并且预示了制造这种钟的构思.相应于这种构思的技术解决办法，在B•X•萧尔特钟的装置里得到了成功的和完全的反映。

装有自由擒纵机构、在长的和同时在固定的时段里给摆传递冲量的电钟  在吉波电钟里，传递冲量发生在长的但不总是固定的时段里。在吉波之后，不少的钟表发明者寻求在较长的和不变的时段里传递冲量的办法和可能性。可以指出，若干位这样的发明者，在英国都授予了他们专利。

公元1893年，由于应用计数轮来实现每一分钟的接触，不列颠专利曾授予两位钟表专家M•A和H•柯姆波利奇（Камприч），见图4 。借助平弹簧BD将冲量传递给摆。在这只钟里这样地利用计数轮是第一次。摆L为接触所需的能量，其冲量是这样传递的：在计数轮1 上装有杠杆2 ，它每一分钟都闭合弹簧触点3；磁铁M 吸引衔铁A，冲量通过杠杆系统C 、F、E 传递给摆轮。在传冲之间，摆完成自由振动。

公元1906年，由于应用计数轮计量从一个冲量到另一个冲量的半分钟时段，劳恩（Лаун）获得了不列颠专利。冲量是直接传递给摆的；它是一个常量，与电池组的功率无关。摆上的棘爪在一分钟内一个齿一个齿地转动齿轮，每半圈时齿轮闭合电触点，直到向右振动为止。由于电磁铁的作用，弹簧弯曲，然后由锁键锁住。在下一段摆动时，摆释放锁键，并从弹簧得到冲量。以后，摆能够自由地摆动到下一次接触。在这样情况下，除了计数轮的作用外，摆不受任何干扰。

这样，在柯姆波利奇和劳恩结构的钟里，冲量之间有较长的时段，与吉波钟的区别在于：这个冲量是在常时段实现的。此外，在劳恩钟里，冲量值也是常量。

公元1902年，钟表专家帕尔梅尔(Пальмер) 获得不列颠专利，是由于应用重量杠杆A，它借助在杠杆短臂上的销钉B给摆传递冲量（图5）。

摆L推动计数轮F，它每经过半分钟释放重量杠杆A 。在落下时，杠杆传递冲量给摆，并从锁键释放平弹簧D，它实现为激励磁铁所必需的接触，在磁铁的作用下，杠杆重新恢复到原来的位置。公元1904年，帕尔松斯(Парсонс) 和巴尔(Балл) 在自己的电钟里应用了单独的结构部件，这些都是以前发明的，其中包括：柯姆波利奇的计数轮；帕尔梅尔作用在摆上的重量杠杆，类似格拉哈姆擒纵机构的第二个卡瓦；胡波—琼斯钟以前结构中的一些部件等等。

从著名装置选择一些部件和在它们的基础上制造新的装置，不仅完全是合理的，而且可以说，为了技术进步也是唯一的道路。

帕尔松斯和巴尔装置是先进的，但当他们为申请专利进行计算和制图时，弗兰克•胡波—琼斯于公元1905年3 月提出发明申请，得到了不列颠专利。这个发明与帕尔松斯和巴尔装置很相似。

从那时起，半分钟时段传递冲量成为钟的标准。萧尔特钟和众所周知的称之为"同步"的胡波—琼斯钟，都是在这个时段里进行冲量的传递。

胡波—琼斯对精密计时的贡献   弗兰克•胡波—琼斯（公元1863~1950年）在完善间接作用电驱动方面的工作，对于英国在电精密计时领域所取得的成就来说，有着很大的意义。他的发明工作的第一个结果在公元1895年已经是很著名的，他制造基于利用重力型释放机构的驱动装置，是在这个时间。它的区别在于：胡波—琼斯装置中的重量杠杆，是在电磁铁的作用下回到初始位置的。在胡波—琼斯钟里，每次摆动时，冲量是用两个重量杠杆传递秒摆的。

电驱动是由两个电磁铁D 和D'组成（图6）。当线路闭合时，磁铁吸引衔铁A 或A'，重量杠杆G和G'也装在同一旋转轴上。这些杠杆配置有调整重块和钥匙形突出部位。销钉P和P'是衔铁下落和重量杠杆上升的限位钉。在摆杆上，对着重量杠杆的端部固定着两个触点。

当摆向右振动时，杠杆G'同摆进入接触，并且一起运动到一定时刻。在图上示出的电路将流通，从电池组沿着线3向磁铁D，然后，沿着线4向重量杠杆G'，到位于摆1 右边的触点，从这里通过弹簧悬挂5向钟盘，进而返回电池组。在这个电路作用下，电磁铁D被激励，吸引衔铁A，它在向磁铁运动时带动重量杠杆G的钥匙，并把它升至图中所示的位置。

当摆向左运动，销钉P止住衔铁A'进一步下落，释放同摆一起运动的杠杆钥匙， 摆与杠杆G接触。电路现在的流通是，从电池组沿着导线6 向磁铁D'，再沿着导线7 向杠杆G和摆左边的触点，通过摆的弹簧悬挂向钟盘，返回电池组。在对称放置的机心作用下，动作循环在两边是一样的，当摆每一次振动时都重复。电磁铁提升重量杠杆G和G'的距离，比同摆一起运动的距离大得多，由于这两个工作之差，得到了维持摆振动的能量。

在自己下一个发明里，为了制造间接作用电驱动，胡波—琼斯利用了格拉哈姆摆钟的擒纵装置（图6б)。在这个装置里，擒纵机构维持摆的振动，而重量杠杆则利用来实现同衔铁的接触。重量杠杆A通过作用在棘轮C上的棘爪B使格拉哈姆擒纵机构动作起来。重量杠杆后边部分D逐渐下落，即向衔铁E稍微移动，这样来闭合电路；电磁铁F吸引衔铁，它将杠杆提升到最高位置。此时，为使钟的走时不间断，棘轮借助于给钟以运动的弹簧同驱动齿轮和释放小齿轮<