Buona sera a tutti!

Una doverosa premessa, visto che questo è il mio primo messaggio eccettuato quello di presentazione: di orologeria e di orologi so davvero poco, per quanto mi piacciano come oggetti. Per cui perdonate la mia mancanza di terminologia e conoscenze...

Per l'appunto, più che gli orologi in sè mi piacciono in generale gli oggetti del passato: mobili, automobili, radio a valvole.. leggendo la pagina di un capace restauratore di radio a valvole appunto, mi ero imbattuto nella descrizione degli orologi elettromeccanici Kundo. Per cui quando, assiduo frequentatore del mercatino del Balon a Torino, ho trovato uno dei suddetti orologi ad un prezzo più che ragionevole, non ho esitato ad acquistarlo con l'intento di riportarlo in vita.

La meccanica era (credo) in buono stato e non era particolarmente sporca. Il copro dell'orologio, in ottone, era purtroppo abbondantemente butterato di puntinature di ossidazione, che però un lungo lavoro di lucidatura ha rimosso. Il lavoro più complesso è stata la parte elettronica. Si tratta di un Kundo "prima serie", con il circuito oscillatore molto semplice (praticamente solo una resistenza ed un transistor al germanio, oltre alle due bobine) alloggiato direttamente nel cilindro di ottone. Mancava interamente il portabatterie e la relativa intelaiatura sotto alla base, per cui mancavano anche i "piedini a vite" (come si chiamano?) per regolare lo scappamento, che ho temporaneamente ricostruito un po' alla bellemeglio con viti e rondelle ma mi piacerebbe col tempo ripristinare in modo più consono. Ahimè le bobine erano interrotte per ossidazione, per cui ho provveduto a riavvolgerle, 8000 spire.. un lavoro davvero certosino, fatto a mano per paura di rompere il filo smaltato sottilissimo in assenza di attrezzatura adeguata. Riavvolto tutto ho ahimè constatato che anche il transistor era passato a miglior vita, e che la sostituzione (tentata, invano) con un più moderno transistor al silicio non era fattibile. Ho quindi realizzato un circuito esterno su indicazioni di questo sito alla voce "Alternative driver circuits", e dopo un po' di aggiustamenti, e con notevole soddisfazione.. il Kundo è tornato a funzionare!

Purtroppo però ho un problema: come da titolo, l'orologio anticipa notevolmente (minuti per ora), nonostante la lente (giusto?) sia nella posizione più in basso, che dovrebbe garantire l'oscillazione più lenta. E qui sono a chiedere il vostro supporto. Intanto teorico: dalle riminiscenze dei corsi di fisica, mi pare di ricordare che il periodo di oscillazione di un pendolo dipenda esclusivamente dalla sua configurazione geometrica (lunghezza e baricentro), e non possa essere alterato da fattori esterni (nel nostro caso, la forza applicata dall'elettromagnete). Corretto?

In seconda istanza, ho riscontrato inizialmente che il piccolo "dente" che aziona lo scappamento era regolato in modo tale che in alcuni momento faceva scattare più di un dente per ogni oscillazione. Con un po' di esperimenti, regolando le due viti che permettono di regolarne l'inclinazione e lo scostamento dall'asse verticale sono riuscito a far sì che apparentemente ciò non accada più. L'anticipo tuttavia permane, e non sono sicuro di aver operato nel modo più corretto: come potete vedere nella foto, ho principalmente lavorato sullo scostamento dall'asse, ma si potrebbe fare anche l'inverso, e fare lavorare il dente più in alto.

Attendo i vostri preziosi consigli!

Innanzitutto benvenuto.
Sinceramente sono la persona meno indicata per darti consigli sui pendoli ed i loro principi di funzionamento.
Per questo chiedo supporto agli amici della sezione di pendoleria.

Se ci pensi il movimento di questo tipo di pendolo è paragonabile per analogia al movimento di una persona seduta su un'altalena spinta da un'altra persona che si trova a terra.
Più la persona a terra spinge più l'ampiezza dell'oscillazione aumenta.
A mio parere sul tuo orologio andrebbe verificata l'ampiezza dell'oscillazione del pendolo determinata dalla forza del magnete.
Se fosse sbagliata potrebbe causare un impegno errato della ruota di scappamento da parte dell'ancora.
Regolando le due viti, tu hai compensato in parte questa anomalia.
Mi fermo qui.
Come ti ripeto non sono un esperto e non vorrei dire stupidaggini.

P.s.

Mi sono riguardato per l'occasione un testo di fisica (dove il pendolo viene esclusivamente mosso dalla forza di gravità)
Ti cito brevemente la conclusione del moto armonico pendolare semplice tralasciando le varie dimostrazioni:
Concludiamo quindi che un pendolo, almeno per angoli di oscillazione inferiori a quattro gradi (quelle che, con un termine tecnico, si chiamano “piccole oscillazioni”), si comporta come un oscillatore armonico.
Come si può anche vedere dalle formule che ne esprimono il periodo di oscillazione, questo non dipende in alcun modo dall’ampiezza delle oscillazioni (attenzione però, esse devono comunque rimanere “piccole”!) né dalla massa del grave appeso al pendolo, ma solo dal rapporto tra accelerazione di gravità gg e lunghezza della sbarra che costituisce il pendolo ll. Questo fenomeno è noto come isocronia del pendolo (in greco antico, chronos vuol dire “tempo” e isos “uguale, stesso”). https://library.weschool.com/lezione/pendolo-semplice-formule-fisica-oscillazione-moto-armonico-periodo-14878.html

Aggiungo anche questo post passato:
http://www.orologiko.it/forum/viewtopic.php?f=81&t=23458

Grazie della segnalazione, in realtà avevo già letto quella discussione, che però non da informazioni su come è stato risolto il problema.. l'autore dice "ho provato a far variare il campo elettrico della bobina ottenendo cosi il risultato di avere una minore induzione", a me l'unico metodo ragionevole che viene in mente per ottenere quel risultato è di diminuire il numero delle spire. Ma dovrei andare alla cieca, e la sola idea di andare a disfare gli avvolgimenti mi fa venir male..

In realtà un esperimento in tal senso l'ho già fatto: inizialmente,sperando di riuscire ad usare il circuito originale, avevo avvolto separatamente le due bobine da rispettivamente 5000 spire e 3000 spire. Quando ho dovuto ripiegare sul circuito alternativo, che usa una sola bobina, ho inizialmente provato ad usare solo quella da 5000 spire, ma a quanto pare non bastava per mantenere l'oscillazione, mentre collegandole in serie (cosa che posso fare agevolmente dai cavetti che escono, di diametro e maneggevolezza molto maggiori) l'oscillazione si autosostiene, tant'è che l'orologio ha marciato (pur accelerato) per più di due mesi finchè non l'ho fermato manualmente.

Mi sono iscritto anche su un forum americano, dove ho trovato della documentazione in tedesco. Proverò a vedere se riesco a cavare fuori qualcosa, ma rimango in speranzosa attesa anche dei vostri consigli

Hai provato a ridurre la tensione che arriva alla bobina interponenendo una resistenza variabile(potenziometro) per vedere che effetto produce?
Io lo faccio spesso per ottimizzare lo scatto degli orologi secondari comandati da orologio pilota.
Paradossalmente questa prova potrebbe anche farti capire che la spinta attuale è di per sé insufficiente. Diminuendo l'ampiezza dell'oscillazione potresti addirittura produrre l'effetto contrario disimpegnando più rapidamente lo scappamento.

In realtà è una prova che avevo fatto, senza risultati apprezzabili. Tuttavia, alla luce di questa discussione, riproverò con più metodo. Magari già che ci sono posso ritentare anche con la sola bobina da 5000 giri, magari ai tempi avevo sbagliato qualcosa..

Ok tienici informati.
Al limite se ti va di pubblicare il materiale in tedesco che hai recuperato vediamo nel gruppo se c'è qualcuno in grado di tradurtelo.
A presto!

P.s.
visto che gli amici della sezione di pendoleria non intervengono... ti ci porto io
viewtopic.php?f=91&t=53880

Un po' di aggiornamenti.

Ho effettuato le seguenti prove:

1. aggiunto un potenziometro da 10k (contando che l'impedenza totale delle due bobine è di ~3.5kOhm) in serie alla bobina, in modo da poter regolare la resistenza aggiunta. Aumentandola gradualmente, sembra diminuire l'ampiezza dell'oscillazione del pendolo a regime, fino a che, oltre una certa soglia all'incirca a metà corsa del potenziometro, il pendolo non riesce a mantenere l'oscillazione. Nessun effetto apprezzabile sulla frequenza di oscillazione
2. provato ad usare una sola delle due bobine invece che la serie delle due. Con quella interna (5000 spire, misuro ~1.85kOhm di impedenza) l'oscillazione si autosostiene, ma il pendolo accumula comunque anticipo, pari a circa 15min su 8ore. Con quella esterna (3000 spire, ~1.4kOhm) invece l'oscillazione non riesce ad autosostenersi.
3. ho misurato l'ampiezza della tensione indotta dall'oscillazione del pendolo ai capi delle bobine a circuito scollegato, un po' spannometricamente perchè qui a casa ho solo un oscilloscopio analogico che fa un po' fatica a mostrare il segnale in bassissima frequenza. Grosso modo la bobina esterna genera un segnale con un'ampiezza picco-picco di ~0.2V, mentre per quella interna il segnale è un po' più ampio di ~0.3V
4. la prova però forse più interessante è che ho provato a usare la funzione di frequenzimetro del multimetro, sempre collegandolo alla sola bobina (circuito completamente disinserito). La frequenza che rileva è di ~1.55Hz, quindi abbastanza più elevata rispetto a quella dichiarata dal costruttore di 1.5Hz; e ciò considera solo le caratteristiche meccaniche. Guarda caso, la frequenza che rilevo è il 103% di quella nominale, ed è esattamente lo stesso rapporto dell'anticipo che ottengo (8h15=495min, che è il 103% di 8h=480min). Quindi torno alla mia ipotesi iniziale, che il periodo di oscillazione del pendolo come sistema fisico non possa venire alterato significativamente dalla componente elettrica (almeno, non con le ampiezze di oscillazione e la potenza dell'impulso fornita dal circuito).

L'ultimo punto mi fa propendere per altri esperimenti. Aggiungere un minimo di peso al pendolo, ad es. aggiungendo qualche piombino da pesca nella stessa barretta che ospita il magnete, dovrebbe alterarne il periodo di oscillazione intrinseco. Ma allora vorrebbe dire che qualcosa è stato alterato all'origine.. cosa? Il magnete ha un lato un po' smangiato, che sia rotto?



Per correttezza dovrei chiedere sul forum dove l'ho preso. In realtà era già corredato di una parziale traduzione in inglese, ma mi è stato di poca utilità; le informazioni più utili erano perfettamente intellegibili da schemi e tabelle.



E qui sorge una domanda di "netiquette" relativa a questo forum: posto che credo replicare l'intera discussione nell'altra sezione sia fuori luogo, qual'è la prassi migliore? Chiedere ad un admin di spostare la discussione nell'altra sezione? Aprire un altra discussione (o aggiungere un messaggio in una discussione esistente ed attinente) che rimanda a questo? O magari gli amici della sezione pendoleria si sono accorti della mia richiesta di soccorso ed accorreranno numerosi?

Grazie mille per aver condiviso la tua esperienza.
Risulterà sicuramente utile anche per altre persone che in futuro si troveranno nelle tue stesse condizioni.
Sostanzialmente da quello che capisco non è tanto la spinta che ti genera il problema ma la frequenza dell'impulso dato dalla bobina.
Essendo questa determinata dalle caratteristiche del pendolo occorre agire su di esso in termini di lunghezza.
Trovo l'idea dei piombini interessante anche se non saprei esattamente dove collocarli.
Sinceramente credo che anche la ricostruzione delle bobine abbia la sua importanza.
Ci sarebbe poi da verificare l'integrità della sospensione del pendolo.
Al momento desidero farti i complimenti per le prove che hai condotto in maniera professionale.
Spero che siano da stimolo ad altri ad intervenire.
Per il testo in tedesco non fa niente. Se vuoi pubblica solo il link alla discussione presente sul forum americano.
Cortesemente ti chiederei di aprire una nuova discussione nella sezione di pendoleria citando questa e l'ultima che ti ho suggerito come rimando.
A questo punto ritengo l'argomento interessante per entrambe le sezioni.
Grazie!

Grazie, come da suggerimento ho aperto una nuova discussione qui: viewtopic.php?f=91&t=57329

Perfetto grazie!

Ciao !
E' passato un po' di tempo da quando ho messo mano su questo tipo di orologio, ma qualcosa ancora mi ricordo

Da quello che dici sembrerebbe che l'oscillatore non si sincronizzi con l'oscillazione del pendolo.

Forse ampiezza ridotta ? Quando il pendolo oscilla arriva a circa 1 cm dal fine corsa ?

Non so quale schema elettrico tu abbia utilizzato, in uno dei miei orologi (una sola bobina ) c'è il circuito che trovi nella discussione che ti ha indicato Mat_r74 (quella di Fabrizio).

Hai connesso tutte e due le bobine in serie ed in fase ?

Sulla bobina io ho misurato un picco di circa 2,5 V (da vedere con oscilloscopio).

Ciao

.. continuo di qua, visto che l'altra discussione è andata per ora deserta

Intanto rispondo a gae929 (scusa se scombino l'ordine dei commenti, è funzionale ad un filo logico)



Si, sono collegate in serie ed in fase.



A me pare che si sincronizzi (v. oltre le varie forme d'onda). Per l'oscillazione, forse un video è meglio di mille parole, se il forum lo supporta:



Il circuito che uso io è un altro, questo



che genera questa forma d'onda (ho riportato solo la tensione ai capi della bobina)




Tuttavia sono sempre più convinto che il problema non sia dovuto al circuito: ho misurato nuovamente la frequenza "a vuoto" direttamente sulla bobina e con il circuito oscillatore completamente scollegato. La frequenza è davvero 1.562Hz, identica a quella col circuito oscillatore collegato, e confermata con un registratore Holter ECG su un periodo un po' più lungo:



In questa configurazione sto bypassando non solo la parte elettrica, ma anche il movimento dello scappamento (sto misurando il periodo di oscillazione del pendolo, quindi a monte di qualsiasi meccanismo dell'orologio), e quindi posso escludere qualsiasi problema relativo.

L'ampiezza dell'oscillazione mi sembra buona.

Hai provato ad alzare la massa di regolazione per verificare se il sistema reagisce alla regolazione ?

Oltre che abbassare la massa di regolazione, hai provato a portare il più in basso possibile il supporto con il magnete ?

Ho provato a fare un esperimento interessante, anche se non so quando valido. Ho preso la formula del periodo di oscillazione di un pendolo ideale:

che ho rigirato per ottenere il calcolo della lunghezza del braccio a partire dal periodo di oscillazione:


Sono conscio che si tratti di formule relative ad un sistema ideale, ma provando a buttar dentro i numeri del sistema fisico (la frequenza di oscillazione di 1,562Hz di cui sopra) si ottiene una lunghezza l pari a 101,8mm, che misurata sul pendolo corrisponde alla distanza tra la sospensione e un punto all'incirca a metà tra la lente e il magnete. Se non esatto, è ragionevole!

A questo punto, ripetendo l'esercizio ma mettendo la frequenza desiderata di 1,5Hz ottengo un braccio di 110,4mm. Non potendo "allungare" il braccio, bisognerebbe spostare il baricentro di quasi 10mm verso il basso!