تستخدم كل ساعة ميكانيكية برميلًا رئيسيًا واحدًا على الأقل كمصدر للطاقة. عندما يتم تعبئة الساعة، يتم تضييق ملفات النابض الرئيسي، مما يؤدي إلى تخزين الطاقة الكامنة التي يتم إطلاقها بعد ذلك ببطء عبر مجموعة التروس إلى ميزان الساعة.
النابض الرئيسي محاط ببرميل مسنن، وهو في الأساس أسطوانة مغطاة بأسنان التروس. ولهذا السبب غالبًا ما يُعتبر البرميل العجلة الأولى للقطار المتحرك.
على الرغم من أن واحدًا هو القاعدة، إلا أنه يمكن استخدام برميلين أو أكثر، عادةً لتوليد المزيد من الطاقة. تتميز حركات البراميل المزدوجة بشكل عام بنوابض رئيسية مرتبطة حركيًا بطريقتين: بالتوازي أو بالتسلسل. يتم توضيح عدد النوابض الرئيسية والطاقة المخزنة واحتياطي الطاقة من خلال المعادلات (1), (2)و (3):
كما هو موضح بالمعادلة (1)طاقة برميل واحد ه هي وظيفة عزم الدوران وسرعة التفريغ الزاوية ووقت التشغيل (الاستقلالية).
إن توصيل برميلين متطابقين يعني بطبيعة الحال الحصول على ضعف الطاقة 2E. بواسطة الارتباط المريح، المعادلة (2) يستغل الطاقة المتاحة لمضاعفة عزم الدوران المرسل إلى مجموعة التروس، بينما المعادلة (3) يستفيد من إجمالي الطاقة عن طريق مضاعفة وقت التشغيل.
براميل متوازية
الترتيب الموازي للبراميل يجسد المعادلة (2)مما يوفر ضعف عزم الدوران، وبالتالي زيادة الطاقة المتاحة لتشغيل الحركة (ولكن دون زيادة وقت التشغيل).
هنا يتم فتح برميلين في نفس الوقت على ترس مركزي متصل بجزء متحرك ثانٍ من معدات التدحرج. تم توضيح تجسيد الاتصال المتوازي في تين. 1.
تين. 1- رسم تخطيطي للتوصيل المتوازي بين برميلين
برميلين الربيع (أصفر) العمل على الترس المركزي (أرجواني). الينابيع الرئيسية (أسود) كل منها متصل بعمود وعجلة السقاطة (أخضر). ترتبط الدقيتين بواسطة التاج (أحمر)، نفسها مرتبطة بنظام لف (غير موضح).
في هذا التكوين، يتم تعبئة البراميل المتطابقة في نفس الوقت وبنفس الإيقاع، ثم تفريغ طاقاتها في وقت واحد. يتمتع البراميلان بنفس سرعة التطوير ونفس وقت التشغيل، ولكن يتم إضافة عزم الدوران عن طريق تدوير الترس المركزي. تميل الضغوط المتساوية التي يمارسها البرميلان على الجانبين المتقابلين على الترس إلى إلغاء بعضها البعض، مما يساهم في إطالة عمر الأجزاء.
تكمن فائدة التجميع المتوازي في حقيقة أن الطاقة المنقولة إلى عجلة التوازن أكبر بكثير من تلك الصادرة عن حركة برميل واحد، مما يحسن قياس الوقت بشكل كبير. ونتيجة لذلك، تعتمد العديد من الساعات الدقيقة القديمة والحديثة على برميلين يعملان بالتوازي، بدءًا من ساعات الجيب Breguet من القرن التاسع عشر إلى ساعات اليد المعاصرة من FP Journe مثل Chronométrie Optimum.
يعتبر البرميلان اللذان يعملان بالتوازي مفيدًا أيضًا للساعة ذات التعقيدات كثيفة الاستهلاك للطاقة، مثل MB&F LM Thunderdome. لا تتطلب Thunderdome اثنين، بل ثلاثة براميل مقترنة بالتوازي لتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل التوربيون متعدد المحاور الذي يدور بسرعة.
برميل في سلسلة
معادلة (3) والذي يوفر احتياطي طاقة متزايدًا يرتبط بالبراميل المرتبة في سلسلة. يوفر البرميلان اللذان يعملان في سلسلة (أو تسلسل) عزم دوران يعادل عزم برميل واحد في أي وقت، ولكن مع تقدمهما واحدًا تلو الآخر، فإن أوقات التشغيل المعنية تضيف عمرًا أطول للبطارية بشكل عام.
تين. 2- رسم تخطيطي للاتصال التسلسلي بين برميلين
يمكن رؤية قواعد البراميل المتسلسلة في تين. 2. عجلة التاج (أحمر) يتعامل مع عجلة السقاطة (أخضر) من البرميل الأول (أصفر). يرتبط البراميلان ببعضهما البعض بشكل مباشر عن طريق الطبول المسننة.
يتم ربط النابض الرئيسي للبرميل الثاني بواسطة عمود بعجلة السقاطة (أخضر) التي يكون قطرها أكبر من قطر البرميل. تتصل عجلة السقاطة كبيرة الحجم هذه بالضرس المركزي (أرجواني).
عندما يتم تعبئة الساعة عبر النظام المخصص، يتم تشغيل النابض الرئيسي الأول (أسود) يقوم بتدوير جداره الأسطواني، متبوعًا بالنابض الرئيسي الثاني الذي يتم لفه عبر الأسطوانة المجهزة. يتم تفريغ الطاقة عبر عمود البرميل الثاني، عبر الترس الأخضر الكبير الحجم، إلى ترس التشغيل عبر الترس المركزي.
باختصار، يتم تعبئة البراميل واحدًا تلو الآخر عند تشغيل الحركة، ثم يتم فكها واحدًا تلو الآخر أثناء تشغيل الحركة.
إن أعداد الثورات التنموية لكل من النابضين الرئيسيين تراكمية. وهي تحدث بنفس المعدل، ولكن واحدًا تلو الآخر، مما يعني أن أوقات التفريغ الخاصة بها تراكمية أيضًا. وبالتالي، يتم مضاعفة وقت تشغيل الساعة، حتى لو كان عزم الدوران الذي يتم توصيله إلى القطار يعادل في لحظة معينة قوة برميل واحد.
يتم استخدام أدوات التوصيل المتسلسلة هذه بشكل رئيسي في الحركات ذات احتياطي الطاقة الطويل، على سبيل المثال عائلة IWC 52000 مع احتياطي طاقة لمدة سبعة أيام، أو في أقصى الحدود، Hublot MP-07 مع تسعة براميل واحتياطي سير لمدة 40 يومًا.
Hublot MP-07 مع تسعة براميل مرتبة بشكل مركزي عبر قطر العلبة
يمكن أيضًا أن يزيد برميل واحد كبير من احتياطي طاقة الساعة، لكن هذا قد يؤثر على ضبط الوقت بسبب التقلبات في عزم الدوران الذي يصل إلى العضو المنظم.
يوفر أي نوع من النابض الرئيسي عزم دوران عاليًا عند لفه بالكامل، ثم يستقر عند نقطة المنتصف خلال معظم وقت التشغيل، قبل أن ينخفض مرة أخرى لأنه شبه فارغ. تكون اختلافات عزم الدوران هذه أكثر وضوحًا بالنسبة للبراميل الأكبر حجمًا.
من المحتمل أن تعمل الساعة التي تتمتع باحتياطي طاقة طويل (لنقل أكثر من ثلاثة أيام) تعمل ببرميل واحد كبير بسرعة في اليوم الأول، وبشكل جيد إلى حد معقول خلال اليومين أو الثلاثة أيام التالية، ثم تشهد انخفاضًا حادًا في الطاقة.
أحد الحلول هو آلية القوة الثابتة لمعادلة عزم الدوران غير المتساوي، مثل تلك المستخدمة في Lange 31 التي تستخدم زنبركين ضخمين لاحتياطي الطاقة لمدة شهر.
يتميز Lange 31 بوجود برميلين ضخمين مكدسين فوق بعضهما البعض، ويحتوي كل منهما على زنبرك رئيسي يبلغ طوله أكثر من 6 أقدام.
من ناحية أخرى، تُظهر البراميل المتسلسلة منحنى عزم دوران أكثر استواءً على مدار وقت تشغيلها وتعمل بشكل أكثر اتساقًا من كل برميل من البراميل الفردية التي تعمل بشكل منفصل.
ونتيجة لذلك، تستخدم بعض الحركات براميل أصغر مقترنة في سلسلة. الهدف هنا ليس زيادة احتياطي الطاقة، بل استخدام نوابض أصغر أو أقصر بطاقة أقل. تعمل البراميل المتسلسلة الأصغر حجمًا بسرعات دوران أعلى ولكنها توفر عزم دوران أقل وأكثر اتساقًا من النابض الرئيسي الفردي الذي يتمتع باحتياطي طاقة مكافئ.
أوميغا كال. 8912 مع براميلها التي تحمل علامة “واحد” و”اثنان” بشكل مفيد
يُعتقد أن هذا النهج يزيد من طول عمر الحركة نظرًا لوجود ضغط أقل على القطار المتحرك. تستخدم حركات Longines L.990 المحورية ومعظم أحدث حركات أوميغا المحورية هذا المبدأ في بنائها.
