Akryl Gear Clock (3 / 19 steg)
Steg 3: Principen om drift
En idealisk pendeln där alla massa är koncentrerad till är en enda punkt exakt en sekund under en pendel 9.78 inches. När du faktiskt skapar en pendel konstruktion, avgår saker från idealiska förhållanden. Bob har ändlig dimension och axeln har också vissa massa.
Av den anledningen pendeln var utformad där bob kan flyttas upp eller ner längs haft. För att närma sig perfekt pendeln var bob urgröpt och fylld med ca ett pund av bly.
Om det fanns ingen friktion på ålar och redskap tåget och pendeln drivs i vakuum, kunde man förvänta sig mycket stabil period.
Eftersom vi har energiförluster, främst i redskap, måste vi fylla på pendeln drivkraften sätt. Denna design förmedlar en mekanisk pulserande kraft två gånger en andra. Tanken är att avvärja magneten på spetsen av pendeln varje gång magneten bara passerade mittläget.
Låt oss anta att pendeln justerades (utan köra pulser) att svänga med en exakt period av en sekund använder en viss swing vinkel. Observera att perioden påverkas något av swing vinkeln,
Vi lägger nu pulserar. Swing vinkeln kan förväntas ändra som ändrar perioden. Så, nästa gång magneten passerar mittläget, kan det bli det före eller efter "rätt" tid. Nästa puls tillämpas sedan tidigt eller sent som, återigen, producerar en ny sving vinkel.
Kan detta system någonsin nå en stabil sving? Svaret är ja genom att noggrant (och skriva) justera faktiska pendelns längd samt längden på den drivande pulsen. Både pendel svingen och tåget pulser är "dumma" vilket betyder att det finns inget samband mellan två.
Vissa designers lagt till några "smarts" till drivande elektronik av avkänning position eller swing hastighet på pendeln och sedan justera puls längd (styrka). Jag valde att avstå från extra komplexitet eftersom det fungerar alldeles utmärkt i vad jag kallar den "dumma" läget.