古スコ広場　

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運転時計ガバナ　　投稿者： WE300B 投稿日：2015/10/23(Fri) 18:15 No.10068

今日、明日と国立天文台の公開日です。1枚目の写真は、第一赤道儀室の20cmツアイスのもの、2枚目4枚目は、アインシュタイン塔の地下展示室、3枚目と5枚目は、天文機器資料館の展示物この機械的な作りには魅力を感じます。日本精光研究所のものは、ホームページしか拝見したことがなく何処かで見ることができたらなーと、思いつつオクで出たら衝動買いしてしまうかも。

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/23(Fri) 21:10 No.10070

WE300B様。停滞の掲示板への一石ありがとうございます。

それでは、懐から秘蔵写真をお見せ出来たらかっこいいにですが、私（ども）の集めたものの中にも残念ながら、それほどのものはありません。
モーターで振り子のついたのはDCモーターと思いますが、それもACモーター式に換えて、古いやつは捨てられてしまったようで残念です。

ところでこの手の駆動装置、止った後の動き出しのトルクは足りていたのでしょうか？
当時のものは運転時計は定速で動きっぱなしで、２重微動で方向の微調整をやっていたはずですので動き出したらいいのですが、一度止めると動き出しは相当渋いはずと思います。
使ったことないので、分かりません。

http://www.unitronhistory.com/models/accessories-2/weight-drives/

Re: 運転時計ガバナ　　 NGC1999 - 2015/10/24(Sat) 14:56 No.10071

まったくの勘違いかもしれませんが・・
画像の赤道儀極軸の南端にある、手動ハンドルでアシストするとか！？

※画像は「日本の天文台」の川口市立児童文化センターの五藤15cmと、裏表紙の同じく五藤の25cmです。

Re: 運転時計ガバナ　　 スークー - 2015/10/24(Sat) 21:43 No.10072

大型ドイツ式赤道儀の極軸南端の丸ハンドルは、たしか望遠鏡を目的の方向に向けるときに回したり停めたりするためのものです。

写真右の25㎝となると、重量があり、加えて極軸南端の位置が高いので、ギヤで減速させてグリップハンドル（というのかな）で回せるようにしてあるのだと思います。

違ってたらごめんなさい。

Re: 運転時計ガバナ　　 月光仮面 - 2015/10/24(Sat) 22:00 No.10073

重錘式の場合は観測中は動かしたままでしたね。残念ながら起動と停止をどのよにしたかわすれてしまいました。ガバナー軸近くにストッパーのようなものがあったような気がしますが忘れました。NGC1999 さんの投稿の左の写真。ウォーム軸の西の端からヒモが垂れているのが見えますが、このヒモは実は足踏みミシンのベルトと同様の皮の丸ベルトです(綿のものもあったようです)。このベルトがウォーム軸の西端についたプーリーにかけてあります。このプーリーの中に差動装置が入っています。運転時計からのシャフトはウォームギアの東端にベベルギアでつながっています。ウォーム軸は2重構造でベベルギアは内側のシャフトについています。動力はいったん西端の差動装置まで伝わってからウォームギアに伝わります。プーリー(＝差動装置のケース)を回すとウォームギアの回転速度が変化します。私が高校時代のクラブで使っていた五藤の15㎝の場合赤経は2重微動ではなかったです。

http://geophoto.blog.so-net.ne.jp/2010-04-04

このページの3番目の写真。これと同じタイプでした。

極軸南端のハンドルは目盛環で導入するときには必要でしょうね。よほど体格が良い人でも鏡筒の接眼部に手がとどきませんから。たぶん。

Re: 運転時計ガバナ　　原 - 2015/10/24(Sat) 22:07 No.10074

そういえば先日、京都でユニトロン赤道儀と共に日本に戻ってきたアイテムの中に、アナログ式の周速計（タコメーター）がありまして、それが錘の降下速度（紐の速度）を図るのに使われたのだとか。初期設定には要るんでしょうね。

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/24(Sat) 23:10 No.10075

月光仮面さんのモデル。貴重とは思います。
確か熊本にあったのを仲間が持って帰ったようにも聞いておりますので、今度見てみます。

Ｔ＝２π√(Ｉ/ｋ）　　
Ｉ：（回転系）慣性モーメント　∝ 回転振り子の重心距離＊振り子先重量　
ｋ：回転方向ばね係数 ∝ ウェート重量で決まる駆動力と必要動力＋リターンばね応力のバランス

で決まりそうですので、これに摩擦係数とか考えたら調整機構が必要で、それで原さんご紹介のタコメータの出番なんですね。知りませんでした。

動き出しは、なにか少しきっかけがあったら、小さな振れがだんだん大きくなって動き出す感じが予想されますが、見たことないので分かりません。

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/24(Sat) 23:32 No.10076

何か大きな勘違いをしているのかもしれません。

うちの結婚式でもらった置物の時計は、回転振り子が右に左に回転が周期的に変わるやつですが、（先ほど思いだしましたが）確か以前見たのは、一方向に回るだけでした。
天体望遠鏡の時計装置は、一方向回転式のみでしょうか？

基本的なところを知りません。

Re: 運転時計ガバナ　　エド - 2015/10/25(Sun) 00:08 No.10077

下記動画、ご参考まで。
http://video.search.yahoo.co.jp/search?rkf=2&ei=UTF-8&dd=1&p=unitron+telescope

Re: 運転時計ガバナ　　 月光仮面 - 2015/10/25(Sun) 05:22 No.10078

五藤の15㎝では、振り子の回転方向は一定でした。

http://geophoto.blog.so-net.ne.jp/2010-04-04

の6番目の写真。運転時計のてっぺんに銀色のダイヤル状のものが見えますね。これを回転させると振り子のケースの天井(添付図中青色の部分)が上下するのだろうと思います。ダイヤルには目盛があったと記憶しています。

回転が速くなると振り子が振り出されて振り子の支えについているブレーキが天井に当たります(または押し付ける力が強くなる)。回転速度が落ちると振り子が下がって回転が速くなります。その繰り返しで制御するのだろうと当時は理解していました。天井の高さで回転速度は調整できるはずと。

エドさんご紹介の動画と原理は同じだと思います。ただ振り子の支え(テコ)の仕組みはユニトロンの方が複雑ですね。

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/25(Sun) 11:46 No.10079

エド様、リンクありがとうございます。リンク先知りませんでした。

月光仮面様。構造図まで描いていただきありがとうございます。そんな構造だったんですか。興味深いです。

　ただ私が思ったのは、その構造は摩擦によりブレーキを期待するより、開き止めにより振り子のウェートと回転中心軸との距離（の上限）を調整する目的ではないでしょうか？
回転系の慣性モーメントと重錘の重さのバランスがとれたところで回転数がきまると思いますし、慣性モーメントは重心の中心からの距離と振り子のウェートの重さで決まりますので、慣性モーメント（重心の中心からの距離）の調整で回転数をかえているものと思います。
また、動きだし→回転数が低い場合はしぼんだ形（モーメントが小さい）ですので、動き出しは軽く、ある程度の速度までは早く上昇し一定速度に達するというユニトロンよりシンプルで進んでいる構造にも見えます。
（ただシンプルな分、上手く作り摩擦分が効いてこないように作りこまないといけないとは思いますが・・）

いかがでしょう？

[管理者修正]

Re: 運転時計ガバナ　　 月光仮面 - 2015/10/25(Sun) 13:26 No.10080

申訳ありませんでした。ガラクマさんのおっしゃる通りなのでしょう。回転系の慣性モーメントとかそういう用語は全く知らない全くの素人レベルの考察ですのでご勘弁願います。間違っていました。

こちらこそ、申し訳ございません。妄想するのが好きなだけで、私も自信はありません。どなたかスッキリしたご回答をお願いしたいところではあります。

Re: 運転時計ガバナ　　原 - 2015/10/25(Sun) 21:31 No.10081

数年前、京都の骨董市でゼンマイ式の蓄音機の動力部分だけが転がっていて、５０００円という値札が付いておりました。中身を見ると錘式駆動装置と同じような球状の分銅を用いたガバナーが内蔵されており、ダイヤルで回転半径が変えられる仕組みになっておりました。回転の外側に摩擦板？のようなものがついており、回転半径が大きくなると摩擦する面積が増えて速度が落ちる仕掛けでした。天文用と同じかどうかは分かりませんが、摩擦を用いて速度を落とすタイプがあるのは確かです。
「コレを買って帰って、駆動装置を自作できるか？」と、しばし考えたのですが、蓄音機はSP盤で７０回転以上／分だったはずなので、１４４枚のウオームに対応させるには減速装置を１／７００倍くらいにしなければならないと考えて断念しました。でも、ガバナーだけでも利用できたかもなあ、、、

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/25(Sun) 23:00 No.10082

原さんのご紹介のゼンマイ式の蓄音機のお話、月光仮面さんのご紹介のシステムと似てますね。
速度上限を抑える為、摩擦を使うというのはなるほどです。
月光仮面さんのご説明の方が正確で、そのとうりかもしれません。

　今日、朝TVでビックベンが出てましたが、速度調節は錘の上にコインを載せてました。確か一個で0.4秒/日ということでした。
錘か回転系でスピードを調整するのが本来と思いますが、摩擦でも調整できますし確かに機構が簡単になるかもしれません。だいたいウォームギヤも摩擦で機能してますし。

　ただ、時計の秒針をカチカチ刻む（駆動用ゼンマイと反動用バネ）と同じように、回転振り子が右に左に回転が周期的に変わるやつ（イヤイヤ型とします）のほうが速度が安定しそうですが、
（参考）：http://matome.naver.jp/odai/2141068284481700801
一方向回転型が用いられるのは駆動力とか回転力がそうでないと不足するからでしょうか？
いろんな駆動方式が知りたいです。

[管理者修正]

Re: 運転時計ガバナ　　 WE300B - 2015/10/26(Mon) 18:30 No.10083

オルゴール赤道儀にガバナーの調整機構が付いているようです。アマチュアが簡単に手を出せるのは、この手のもの位なのでしょうか？　アマチュアには、本格的な重錘式運転時計は、無理なのかな

Re: 運転時計ガバナ　　 NGC1999 - 2015/10/26(Mon) 20:42 No.10084

摩擦云々についてですが、天体写真術（中村要著）の”運転時計”の項目の所に、記載がありました。

「ガバナーが回転を始めると遠心力で玉が飛び上がる。その際に玉の根にあたる所に摩擦を受けても減らないように、面にファイバーの付いた高さの調節できる疣（イボ）がある。この疣が玉の遠心力で飛び上がってある点まで来ると上の摩擦盤にすれて、一定の速さで回転するように速度を調節する。」、そして「特に摩擦盤の下部でファイバーと擦れ合うところは絶えず油を欠かさないようにしておかねばならぬ。」

機械仕掛けは、手間が掛かるようです・・・なにか、油の臭いがしてきそうです。

Re: 運転時計ガバナ　　 ガラクマ - 2015/10/26(Mon) 22:49 No.10085

　NGC1999様。ありがとうございます。（たぶんこの駆動部がないものが近くにあります）
ご説明は、月光仮面さんのご紹介の五藤光学のものとも同じようですね。
心配したように、やはり摩擦させるところがちゃんとしないと、というご説明です。

確か、昔の自作本でゼンマイ式のポタ赤を作っていた方がいらしたような。
短い針を1/2に減速したら日周運動になるし。

おもしろいですね。

Re: 運転時計ガバナ　　エド - 2015/10/26(Mon) 23:54 No.10086

ガバナーとは文字どうり自動調整のことですが、回転が速くなる→回転重りが開く→回転速度が遅くなる→重りが閉じる→回転速度が速くなる　というのを繰り返して一定速度に収れんするものと思っていました。そこに摩擦という、とても曖昧で再現性がなく、損耗、発熱、メンテが必要な機構があるなんて意外でした。ガバナーとしてはちょっと邪道な気もします。。。

Re: 運転時計ガバナ　　もも - 2015/10/27(Tue) 22:32 No.10087

こんばんわ、ももで～す。
ガバナーの理屈に合ってるかどうかは怪しいですけど、
昔の洗濯機のタイマー（ダイヤルをひねるとジーッってなるやつ）で、
駆動してみたことがありました。
まあ、実験レベルを超えませんでした。

それはともかく～
錘の回転バランスで速度を調整する理屈はなんとなくわかります。
それで～
たとえばですが、極軸廻りのバランスを合わせずに荷重が西側に超過した状態だったとします。
すると、ガバナーに逆の負荷がかかり速度調整範囲を超えて強制的に速く回転させられてしまい、
結果、ガバナーの機構が損傷してしまう可能性がありますよね？
それを防ぐためにブレーキ機構が必要なんじゃないのかな？
と～ぼんやり思っております～

Re: 運転時計ガバナ　　 NGC1999 - 2015/10/31(Sat) 17:55 No.10088

よく言われますが、長焦点屈折の、球面収差の少ない見え味は、どのようなものだったのでしょう。
そんな望遠鏡での星見、あこがれます。

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