Orologio da tavolo con doppio pendolo (terminato)

[carlo]

Girovagando su internet mi sono imbattuto su questo orologio costruito da David Walter : un orologio da tavolo con due pendoli
https://www.watchprosite.com/independen ... 8.6590433/

Vedendo il sito di David risulta che egli abbia anche costruito un altro doppio pendolo cassa lunga...anche quello una cosa fantastica...
Sono naturalmente rimasto folgorato dalla bellezza dei suoi orologi, dalla perfezione dell'esecuzione, dalla qualità della rifinitura...cose inarrivabili... da fantascienza.

Vedendo un altro filmato sono rimasto impressionato anche da come due ruote dentate ( le due grandi una sulla destra e l'altra sulla sinistra) oltre a girare compiano anche un movimento "basculante"



Non potendo vedere nell'interno del movimento non riesco a capire la necessità di questo movimento "basculante".

Peraltro, nel mio spirito indagatore mi chiedo come sia associabile la presenza di due pendoli (che con una loro azione reciproca dovrebbero stabilizzare le rispettive oscillazioni al fine di ottenere una maggiore precisione nella misurazione del tempo) con due assi che si muovono anche con un movimento "basculante" con tutti gli attriti e dissipazioni di energia che una azione del genere può comportare.

L'orologio di David è una copia di quella costruita dal grande orologiaio francese Antide Janvier: ho provato a cercare su internet qualche documento che tratti l'argomento ma non ho trovato niente. Qualcuno sa se in rete è reperibile qualcosa? Apprezzerei molto la condivisione di qualche informazione in proposito.

Cordialità.
Carlo

[oscar]

Non ho piu' sentito niente sul doppio pendolo, e' un argomento che mi interessa, mi piacerebbe capirne di piu' anche perche' il mio pendolo al momento e' limitato nella sua regolarita', almeno quella del breve periodo, prima di tutto dalle vibrazioni indotte dal vento a tutto l'edificio a cui e' solidamente ancorato.
Il doppio pendolo sembra avere proprio questa caratteristica, non necessitando un ancoraggio al resto del mondo, puo' essere impiantato su un supporto meccanicamente libero e isolato. Non mi dispiacerebbe costruirne uno, elettromagnetico per semplicita' e prestazioni, per verificare questa caratteristica, p.-

[carlo]

Anche io sto indagando sulla possibilità di costruire un orologio con due pendoli e fra le altre cose, una che non mi convince è quella che nel design che ho immaginato io , il fattore estetico risulterebbe esser troppo compromesso. Capisco che questo per molti può essere un dettaglio , ma a me piace che un orologio , oltre ad essere preciso sia anche "bello" ( che almeno mi appaghi... )

Mi spiego meglio.

20200701_172129.jpg (30.01 KiB) Visto 3044 volte

Se inserisco i treni che muovono i pendoli fra le platine ( come nel disegno) il punto di sospensione dei pendoli stessi ( nel caso della posizione 1 del pendolo) , risulta essere esageratamente alta ( per un pendolo da 1/2 secondo) ed, a prescindere dalla struttura che dovrebbe sostenere tale punto di sospensione, ci sarebbe un, diciamo, "vuoto verticale" impressionante.

Avevo quindi pensato di abbassare il punto dove fissare la sospensione in modo tale ( opzione 2) per cui il pendolo venisse a trovarsi quasi al limite della base del movimento.
In questo caso il pendolo posteriore risulterebbe essere posizionato dietro alla platina posteriore e quindi non visibile e dato che sono i due pendoli che si muovono in opposizione ad essere la caratteristica principale di questo orologio.... ...non mi piace...

Chissà che la notte ( o gli amici... ) non porti qualche consiglio ?...

Cordialità.
Carlo

[oscar]

Si capisco cosa intendi, i due pendoli devono essere entrambi ben visibili. Se tu alzassi ulteriormente i meccanismi in modo da far riapparire entrambi i pesi dal di sotto, anche parzialmente? L'orologio assumerebbe una forma inusuale, simile a un pendant femminile, non brutta.
Hai trovato per caso una descrizione di come funziona il doppio pendolo dal punto di vista teorico, e ancor meglio una verifica sperimentale? Mi sembra d'aver capito che non abbia bisogno di un vincolo laterale, cioe' gli basta un' esile colonna verticale ma non capisco la questione della autosincronizzazione dei due pendoli. Nel tuo caso mi sembra sia forzata dagli scappamenti ma potrebbe essere anche naturale, cioe' che si sincronizzano attraverso la sospensione comune? In questo caso andrebbe minimizzato il disassamento delle due sospensioni on non e' importante? Con che precisione devono essere tarati sullo stesso periodo per sfruttare al meglio i vantaggi di regolarita' del doppio pendolo?
Il modello del video mi sembra d'aver capito segni sia l'ora solare che quella siderale, i due pendoli pero sono sempre sincronizzati? Quindi la differenza e' nella catena di distribuzione?
Insomma un sacco di domande, brancolo nel buio, p.

[carlo]

Si capisco cosa intendi, i due pendoli devono essere entrambi ben visibili. Se tu alzassi ulteriormente i meccanismi in modo da far riapparire entrambi i pesi dal di sotto, anche parzialmente? L'orologio assumerebbe una forma inusuale, simile a un pendant femminile, non brutta.

...non male come idea

Hai trovato per caso una descrizione di come funziona il doppio pendolo dal punto di vista teorico, e ancor meglio una verifica sperimentale?

sembra,...sembra che non esista niente, ma credo di aver qualche dubbio in proposito.

Mi sembra d'aver capito che non abbia bisogno di un vincolo laterale, cioe' gli basta un' esile colonna verticale

scusami, ma non capisco

ma non capisco la questione della autosincronizzazione dei due pendoli. Nel tuo caso mi sembra sia forzata dagli scappamenti ma potrebbe essere anche naturale, cioe' che si sincronizzano attraverso la sospensione comune?

sembrerebbe, dal filmato, che ciascun pendolo, come dovrebbe essere ovvio che sia, abbia una sua sospensione. I due treni sono indipendenti l'uno dall'altro e quindi il primo problema che vedo è come sia possibili metterli esattamente in fase contrapposta: perchè se non sono esattamente in fase direi che non dovrebbe aver senso la presenza di due pendoli che dovrebbero ciscuno influire sull'altro stabilizzando ciascuna delle loro oscillazioni
A me sembrerebbe logica la presenza di un sistema che fa muovere i treni ( e quindi le ruote di scappamento), seppur in senso opposto, perfettamente in sincronia.
A meno naturalmente, che non abbia capito niente...

In questo caso andrebbe minimizzato il disassamento delle due sospensioni on non e' importante? Con che precisione devono essere tarati sullo stesso periodo per sfruttare al meglio i vantaggi di regolarita' del doppio pendolo?

al momento, almeno per me, è tutto da capire

Il modello del video mi sembra d'aver capito segni sia l'ora solare che quella siderale, i due pendoli pero sono sempre sincronizzati? Quindi la differenza e' nella catena di distribuzione?
Insomma un sacco di domande, brancolo nel buio, p.

...a chi lo dici!!!!!

Tienimi informato se fai dei progressi.

Cordialità
Carlo

[carlo]

Utilizzando l'idea di oscar ho impostato un disegno che alla fin fine non mi dispiace in quanto dovrebbe esserci un maggiore"equilibrio" degli spazi.

20200703_164507.jpg (25.76 KiB) Visto 3001 volte

I dubbi sulla razionalità del doppio pendolo sono ancora tanti e prima di iniziarne una costruzione vorrei, almeno in parte, fugarli.
Quello che mi lascia perplesso è quale sia la funzione della ruota fissata su un asse basculante: non riesco a trovarne una ragione. Quindi mi chiedo se è una funzionalità "necessaria" o è stata solo una scelta operativa individuata da David Walter per il suo ( e di Janvier) doppio pendolo.

Ho chiesto lumi a David, ma pur riconoscendo la sua IMMENSA disponibilità nel voler condividere una grandissima mole di disegni, non è stato chiarificatore.

David sostiene che i treni sono indipendenti ed è necessario posizionare i pendoli in modo tale per cui ricevano l'impulso nello stesso istante: a me sembra che una simile operazione portata a termine a mano non possa che essere inaffidabile dal punto di vista di un esatto sincronismo. La mia idea è che sia necessario un sistema meccanico che garantisca questo sincronismo .
Infatti io credo che solo in questo caso ciascun pendolo potrà interferire correttamente sull'azione dell'altro: immagino ( ma ovviamente non posso esserne sicuro) che se ai due pendoli vengono consegnati impulsi in momenti diversi, l'azione dell'uno potrebbe essere in contrasto con quello dell'altro, magari finendo con il fermarlo.... non so!!

Senza contare, cosa riconosciuta anche da David, che un impulso consegnato al pendolo alla sua estremità inferiore ( come è visibile nel filmato nel doppio pendolo da tavolo) non è "il massimo" da un punto di vista di una affidabile stabilità dell'oscillazione del pendolo stesso.

Ogni soccorso sarà il benvenuto...

Cordialità.
Carlo

[oscar]

oscar ha scritto: ↑giovedì 2 luglio 2020, 10:38
Mi sembra d'aver capito che non abbia bisogno di un vincolo laterale, cioe' gli basta un' esile colonna verticale
scusami, ma non capisco

Se capisco bene il doppio pendolo non necessita di un supporto rigido che lo vincoli lateralmente perche' i due pendoli insieme producono una forza laterale nulla. Necessitano di una colonna rigida in verticale per supportarli. E il momento torcente della colonna? Immagino che la colonna debba essere rigida anche in quel senso. bo...

Non capisco dov'e' la ruota sull'asse basculante, e perche ce ne debba essere una, credo di aver bisogno di un disegno numerato o un video di ricapitolazione se voglio seguire.

O una domanda che si riferisce alle sospensioni a coltello (spero sia il nome giusto), fatte con prismi che oscillano su superfici piane. Tipo questa, che e' pero' invertita

Untitled.jpg (17.88 KiB) Visto 2998 volte

Mi piacerebbe utilizzarle se dovessi cimentarmi con un doppio pendolo elettromagnetico. C'e' qualcuno che ha esperienza con questo tipo di sospensione? Sono disponibili sul mercato, costruite con materiali opportuni?
Ho in mente un doppio pendolo da 1/2 s, scappamento elettromagnetico comandato da fotocellule, dove possa attivare anche un pendolo per volta.
Uno sviluppo futuro potrebbe essere una campana in vetro, o acrilico, tra i pendoli e il marchingegno magnetico d'impulsazione, evacuabile con una pompa di quelle a doppio vano che si usano per l'aria condizionata. Ho visto che si puo' raggiungere un vuoto molecolare, 10-3 mbar, potenzialmente un Q oltre 10^6, con meno di 100 euro.
p.-

[carlo]

Se capisco bene il doppio pendolo non necessita di un supporto rigido che lo vincoli lateralmente perche' i due pendoli insieme producono una forza laterale nulla. Necessitano di una colonna rigida in verticale per supportarli. E il momento torcente della colonna? Immagino che la colonna debba essere rigida anche in quel senso. bo...

Questo è l'orologio di Antide Janvier

Snap 2020-07-04 at 09.19.37.jpg (24.48 KiB) Visto 2990 volte

Lo spessore della lastra per costruire il supporto dei pendoli dovrebbe essere sui 18 mm e quindi decisamente robusta.

Non capisco dov'e' la ruota sull'asse basculante, e perche ce ne debba essere una, credo di aver bisogno di un disegno numerato o un video di ricapitolazione se voglio seguire.

Le due ruote sono indicate dalle frecce e nel filmato si vede chiaramente che vanno su e giù

Snap 2020-07-04 at 08.23.57.jpg (56.89 KiB) Visto 2990 volte

O una domanda che si riferisce alle sospensioni a coltello (spero sia il nome giusto), fatte con prismi che oscillano su superfici piane. Tipo questa, che e' pero' invertita
Untitled.jpg
Mi piacerebbe utilizzarle se dovessi cimentarmi con un doppio pendolo elettromagnetico. C'e' qualcuno che ha esperienza con questo tipo di sospensione? Sono disponibili sul mercato, costruite con materiali opportuni?

Credo che il materiale con il quale una volta veniva costruito il coltello e la base dove esso appoggiava fosse agata; ma credo che quel materiale, sopratutto nelle forme necessarie, sia praticamente introvabile. Una volta io avevo costruito una simile sospensione con dell'acciaio HSS: una barretta di acciaio per tornire con risultati non completamente deludenti...

Cordialità.
Carlo

[DMO]

Ciao Carlo, sempre molto interessanti tuoi progetti.
In merito all'Agata non dovrebbe essere difficile trovarla, l'unica cosa che dovresti farla tagliare secondo le tue necessità.
Poi volevo chiedere una cosa, le ruote basculanti, si abbassano al passaggio del pendolo?
Se si, sono collegate alla ruota scappamento e entrano in contatto con il resto del treno solo quando si abbassano?

[carlo]

Poi volevo chiedere una cosa, le ruote basculanti, si abbassano al passaggio del pendolo?
Se si, sono collegate alla ruota scappamento e entrano in contatto con il resto del treno solo quando si abbassano?

Ti confesso che è quello che cerco di capire , perchè , nonostante David, continui a ripetermi che i treni sono completamente indipendenti ( e se insiste nel dirmelo ci devo credere) io immagino che costruire due pendoli che siano PERFETTAMENTE eguali sia alquanto difficile...ed a me appare ovvio che una pur minima differenza fra i due , a lungo andare ( seppur lunghissimo) comporterebbe un cambiamento di fase fra le oscillazioni dei due pendoli con tutti i guai che questo comporterebbe.

Provo a spiegare come funziona il tipo di scappamento impiegato nel doppio pendolo che alla fin fine è eguale a quello presente nel mio orologio # 49 ( anche se il mio è costruito in modo più approssimativo ) .

20200704_114642.jpg (54.21 KiB) Visto 2972 volte

• - la massa oscillante 1 ( che è collegata tramite la forchetta al pendolo)
  - con la sua leva oscillante 2
  - scivola sopra l'estremità del braccio 3
  - quando il pendolo ripercorre in senso contrario la sua oscillazione ( e con esso la massa oscillante 1)
  - questa volta il braccio oscillante 2 intercetta il braccio 3 e lo sposta verso destra
  - liberando così , tramite l'altra sua estremità 4 la ruota dello scappamento
  - che consegnerà un impulso al pendolo
  - la leva con i bracci 3 e 4 ricadrà ( per effetto del suo peso e coadiuvato da un contrappeso) e fermerà la ruota di scappamento al suo dente 5

tutto questo può essere visibile in questo filmato che ho rallentato a 0,25 della velocità reale



Quello che mi chiedo a questo punto è a cosa serva far basculare le ruote come nel primo filmato quando lo scappamento funziona perfettamente con tutte le ruote che girano fisse al loro posto...

David sostiene che le ruote basculanti potrebbero esser parte di un sistema di scappamento a forza costante...ma, credo, che fino a che non saremo nella condizione di vedere all'interno del movimento tutto potrebbe restare un mistero.

Spero che altri trovino interessante l'argomento.

Cordialità.
carlo

[oscar]

Ho letto da qualche parte che l'opposizione di fase fra i due pendoli si mantiene automaticamente vicino alla risonanza perche' l'energia del sistema composto e' minore quando la fase e' opposta e i sistemi si "sistemano" sempre al fondo della buca di potenziale. Se il sistema composto si comporta diversamente da due pendoli indipendenti, che come diceva giustamente Carlo, non saranno mai cosi' assolutamente identici da tenere una relazione di fase costante per sempre, vuol dire che si parlano attraverso almeno un elemento comune. Forse la colonna di supporto delle due sospensioni che si torce un po' durante l'oscillazione. Certo l'orologio di Antide Janvier ha un supporto bello robusto, specialmente nel piano di oscillazione. Che la sua forma originale, irresistibilmente bella, abbia qualcosa a che vedere con la questione della sincronizzazione? Ci sono foto/disegni piu' dettagliati che mostrano qualche possibilita' di regolazione?
Carlo a proposto della sospensione a coltello quando l'hai fatta di HSS su cosa basculava? Una superficie di acciaio temperato con una piccola conca per rendere il tutto stabile? E nella direzione longitudinale quanto dev'esser lunga? Un pezzo solo? C'e' della bibliografia?
p.

[carlo]

Ho letto da qualche parte che l'opposizione di fase fra i due pendoli si mantiene automaticamente vicino alla risonanza perche' l'energia del sistema composto e' minore quando la fase e' opposta e i sistemi si "sistemano" sempre al fondo della buca di potenziale.

In buona sostanza mi confermi quello che dice David che i due treni sono completamente indipendenti e la messa in fase ( almeno in modo approssimativo) verrà fatta manualmente e poi, prima o poi, i due pendoli incominceranno, dopo aver "dialogato" a muoversi da soli esattamente in fase opposta?

Ci sono foto/disegni piu' dettagliati che mostrano qualche possibilita' di regolazione?

Non sono riuscito a trovare niente ma David mi ha assicurato che mi manderà altre foto...speriamo!!!

Carlo a proposto della sospensione a coltello quando l'hai fatta di HSS su cosa basculava? Una superficie di acciaio temperato con una piccola conca per rendere il tutto stabile? E nella direzione longitudinale quanto dev'esser lunga? Un pezzo solo? C'e' della bibliografia?

Basculava su un piatto HSS ( ferro da taglio per tornio) sul quale avevo praticato una scanalatura a "V" con una mola smeriglio. La scanalatura a "V" dovrebbe impedire che il coltello possa muoversi trasversalmente come in una scanalatura tonda...almeno credo!
Penso che il materiale che avevo usato (HSS) lungo un paio di cm. non fosse perfettamente adatto ( era uno dei miei primi orologi) in quanto la continua oscillazione determina un consumo del filo del coltello e , se l'orologio è uno di precisione, questo è un grosso guaio in quanto varia così la lunghezza del pendolo ( nel lungo periodo di utilizzo e seppur in maniera infinitesimale). Giusto per il piacere della discussione...

Cordialità.
Carlo

[oscar]

Ho cercato qualche riferimento a proposito della sincronizzazione di due pendoli e come al solito ne ho trovati troppi. Per cominciare il problema va sotto il nome di Huygens coupled pendulums, sympathetic pendulums, synchronized pendulums, etc etc perche' doppio pendolo ha un sacco di altri significati.
L'articolo piu' recente che ho trovato e' il seguente
https://royalsocietypublishing.org/doi/ ... sos.170777
prima che Carlo sbuffi dicendo che non si capisce niente lo dico io, pero' tra le righe qualcosa si capisce e quest'articolo ha una bibliografia molto estesa che si potrebbe spulciare per trovare qualcosa di pratico
Il seguente disegno e' alla base di tutto

Pasted Graphic copy.jpg (26.02 KiB) Visto 2920 volte

Dice chiaro che se M e' infinita i due pendoli e' come se fossero separati e la sincronizzazione scompare. Quindi si tratta di dimensionare M, K e A (tutti elementi passivi) per lo scopo finale. Poi naturalmente lo stesso effetto si potra' ottenere con una torsione invece che con una molla lineare, ecc
La mia domanda successiva e' quindi anche se si puo' ottenere il risultato voluto con un solo scappamento invece di due. Magari, rispettando la simmetria, che agisce sulla massa M.
Qualcuno ha capito quanti orologi del genere ci sono e se funzionano?
p.-

[carlo]

al momento prova a guardare se questo risponde alla tua ultima domanda: http://www.tempered-online.com/curtis/d ... clocks.pdf

Cordialità.
Carlo

[carlo]

Oscar, parli, credo giustamente, di pendoli che devono"dialogare" ed in effetti il disegno che hai postato sembra confermare questa supposizione: dovrebbe essere la mancanza di rigidità del supporto delle lamine di sospensione di entrambi i pendoli ( sospensioni che al contrario devono essere fissate rigidamente) che dovrebbe consentire questo dialogo.

Anche nel "table double pendulum" di David le cose sembrerebbero seguire quello schema in quanto il blocco delle sospensioni sembra essere fissato alla molto robusta struttura in modo molto "semplice"( semplice nel senso che manca un senso di robusta rigidità nella connessione dei componenti) : sempre che le cose stiano come le si vedano all'apparenza....e come si può vedere nel dettaglio qua sotto:

sospensioni.jpg (42.55 KiB) Visto 2904 volte

Quindi, forse, secondo quanto ha scritto oscar, quello a cui bisogna prestare attenzione non è tanto il treno, o lo scappamento o la messa in fase dei due pendoli ( che probabilmente avviene ineluttabilmente con il tempo) quanto piuttosto a tutto il "sistema" con il quale i pendoli sono appesi. Che sia lì "la sostanza" del doppio pendolo ?

Per quanto riguarda la possibilità che un solo treno possa provvedere ad entrambi i pendoli, non credo di poter essere d'accordo in quanto le ruote dello scappamento che conferiscono energia ai pendoli devono agire in momenti diversi e non in una sincronia che si consolida poi nel tempo...almeno, credo

Cordialità.
Carlo

[pietro48]

Seguo con "molto" interesse" questa discussione, a cui purtroppo non ho argomenti per parteciparvi .
Cordialmente
Pietro