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本帖最后由 空昙 于 2014-7-30 23:40 编辑
作为一个放暑假的大学生，我是很闲的。于是，继上回拆怀表以后，我又把手伸向了家里的一个闹钟。先介绍一下这个闹钟的来历：读高中的时候，我住学校，想买一个机械的闹钟，不然哪天电池用完闹不响那可就麻烦了。可是买回来以后，因为这玩意儿走起来太吵，所以还是没有拿去学校用，就一直放家里了。这次把它拆开主要是想看看闹钟为什么能在预设的时间响闹，又为什么能关闭响闹功能。
拆这个闹钟的时候，第一步就费了我不少力气。我用杂牌多功能小刀上面的开瓶器和开罐器折腾了没准有一个小时才把盖子打开。打开一看，才发现它是新盖中盖牌的。
又把内盖的两颗螺丝拧开，我才看到机芯。夹板上有两个齿轮一个装在发条盒的中心轴上，往上面那个螺丝拧上手柄，就可以给闹钟上链了。难怪每次上链都那么吃力，原来我直接转动着发条盒。另外还有一个粉红色的齿轮，它的形状有些奇怪。
经过我的观察发现，上足够的发条以后，两个齿轮会达到下图图1的状态，继续顺时针上发条，粉红色齿轮也会被白色塑料片弹回原位。响闹时，发条盒上的齿轮会倒转，直到下图图2的状态，被粉红色齿轮卡住无法倒转。
把机芯从外壳里拿出来之后，我猜测，这个闹钟是通过松开止逆来为响闹提供动力的。止逆是在上链的时候防止发条松开的，但是在这个闹钟身上，因为发条盒正常出力的那一头转速已经被擒纵装置限定了，而发条盒又只有一个，所以只能解开本应锁上的那一头，用那边的动力来敲响闹铃了。但是动力要放还要收，不然整个钟就停了。所以像上图所示一样，发条盒上的齿轮倒转将近一圈后，粉红色齿轮将会把它卡住，相当于第二个止逆。
拆开夹板，我和我的小伙伴都惊呆了。请看下图。
除了平衡摆轮，整个机芯都是塑料的，连擒纵叉和擒纵轮也不例外。这也太™廉价了吧！至此我也明白了这个东西这么吵的原因：塑料密度比较小，容易震动；这些零件的面积又比较大，能发出更响的声音。这两点都有利于发出更响的声音。另外，金属发出的声音多少能让人觉得悦耳，但塑料的声音只会令人讨厌。当年没有把它带到宿舍真是相当正确的决定。
看到机芯内部后，我的猜想得到了证实。然而还有一个问题尚待解决：控制响闹时刻的装置是怎样的呢？要解开这个疑问，我还要进一步拆解，拆到显示时间的那几个齿轮上。
时轮上有三个斜坡，它们到圆心的距离各不相同；闹铃轮上又有它们各自对应的孔洞，因此它们总能在一圈之内进入对应的孔洞。之所以是三个，恐怕是为了平衡。再来看看夹板上的齿轮：机芯的二轮经中间轮把动力传到分轮，同时中间轮也负责分轮到时轮的变速。有一个弹簧片把时轮紧压在闹铃轮上，平时是平的，但在响闹的时刻，因为斜坡进入孔洞中，时轮与闹铃轮的距离变短，因此弹簧片尾端会稍稍翘起。
调闹铃的齿轮自带止逆，因此闹铃时间只能往一个方向调节。
现在，我已经看懂闹钟的原理了。发条盒连着止逆，止逆连着锤子。因此只有当锤子受阻碍时止逆才能真正阻止发条倒转。下面我们来考查三种情况。
在图1中，响闹时间未到，上文所述弹簧片的尾端挡住锤子运动。这时止逆还是止逆，闹铃不响。
在图2中，控制闹铃开关的塑料拨杆处于”stop”的位置，挡住了锤子的运动。所以即使时间已到，弹簧片下移不再阻挡锤子，闹铃依然不响。
在图3中，闹铃打开且时间到，锤子不受任何阻挡，闹铃启动。
闹铃的时间是由时轮上的斜坡与闹铃轮上的孔洞控制的，斜坡进入孔洞的那一刻即为闹铃时间。
总结一下：闹钟的原理其实是一个止逆的把戏，只有当条件集齐的时候，止逆才会松开，闹铃才会闹响。因为第二个止逆的存在，一次闹铃闹完了以后必须要上链才能保证闹铃在下次也能闹响。
拆之前我在想：拆完之后，会不会因为了解加深而喜欢上这个闹钟呢？现在，我能够很肯定地回答：不会，它只是一个用塑料砌成的便宜货。 全文终
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发表于广东江门 2014-7-30 23:40:46
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