6 mars 2021 Par Montre Skull 0

Précision et compromis en architecture mécanique: une analyse détaillée | | Les marques de montres

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Énergie et espace

Auteur: Tim Lake

L’industrie horlogère, en particulier le segment haut de gamme, garde avec diligence ses secrets. Elle respecte les traditions et adhère aux coutumes depuis plusieurs générations: par exemple, elle utilise des bois de chevilles pour polir les biseaux des ponts d’horloge, désigne le chiffre romain «IV» comme «IIII», etc.

Cet engagement a toujours été motivé par l’objectif principal d’améliorer sans cesse la précision du chronométrage. Les soi-disant «races d’observatoires» qui ont déterminé les horloges les plus précises ont toujours incité l’industrie à créer des mécanismes meilleurs et plus fiables.

Depuis près de quatre cents ans, la recherche de l’amélioration de la précision est le principe directeur du développement de l’horlogerie. L’économiste américain David S. Landes écrit dans son livre: «La qualité des montres à tout moment a été mesurée par leur précision» («Une révolution dans le temps: les montres et la fabrication dans le monde moderne», note de l’auteur).

Le calibre Omega 47.7 est un chronomètre pour les tests de précision des observatoires. Le barillet et le balancier occupent la majeure partie de la surface du mouvement

Depuis 50 ans, les mouvements mécaniques ont perdu du terrain au profit de leurs homologues électroniques. Cependant, il existe encore des manufactures qui honorent les traditions séculaires de l’horlogerie. D’année en année, ils améliorent leurs mécanismes, les amenant à la perfection. C’est précisément leur supériorité sur les fabricants de mécanique de masse.

Dans cet article, je souhaite souligner en détail les approches des différentes maisons horlogères dans la création de mouvements mécaniques. L’objectif est de déterminer lequel d’entre eux produit les chronomètres les plus précis, ainsi que d’évaluer dans quelle mesure la certification COSC est objective en termes d’usure quotidienne de la montre.

Analyse

À partir d’informations accessibles au public, nous avons compilé des données sur l’inertie du balancier, les vibrations par heure, l’amplitude et la réserve de marche pour 43 mouvements de montre. Notre sélection comprend une grande variété de calibres: du grand Kerbedanz KRB-08 avec sa cage de tourbillon centrale de 27 mm au RMXP1 automatique mince avec un micro-rotor (de Vaucher), placé à l’intérieur du RM 33. Nous analyserons également le puits- calibres Rolex connus 3135, Omega 8500, Jaeger-LeCoultre 899 et ETA 2892.

Sur la base de la “Théorie de l’Horlogerie” du WOSTEP (programme de formation des horlogers en Suisse), nous avons calculé:

  • la valeur de la puissance d’équilibre (c’est la valeur présente dans l’équilibre vibratoire, qui remplit également la fonction d’inertie, d’amplitude et de fréquence);
  • la puissance transférée à la balance (c’est le montant nécessaire pour maintenir les fluctuations de la balance).

Ce rapport est appelé «Q» – la fraction de la perte d’énergie due au frottement dans la balance. Par exemple, Q = 300 signifie que 1/300 de la force d’équilibre est perdu à chaque swing. Plus le Q est élevé, mieux c’est.

Nos calculs ont permis d’estimer le niveau de puissance transmise par le ressort principal. Ceci, à son tour, a aidé à comprendre les raisons pour lesquelles les concepteurs ont pris certaines décisions lors de la création d’un mécanisme.

Il convient également de noter que les performances chronométriques dépendent de nombreux facteurs, et pas seulement de la puissance de l’oscillateur. Le point clé est la séquence de la force motrice du ressort principal. D’autres facteurs importants incluent la qualité de construction et l’ajustement, la finition, la sélection des matériaux, l’utilisation d’une balance à ressort libre et un spiral isochrone. Tous les facteurs que j’ai énumérés ont un impact direct sur la précision de la montre pendant son fonctionnement.

L’analyse montre quelles entreprises au stade de la création d’un mécanisme visent exclusivement une grande précision du mouvement, et lesquelles se contentent d’une assez bonne précision.

Balance de puissance: qu’est-ce que c’est?

La puissance du balancier est proportionnelle à l’inertie du balancier, correspond à l’amplitude au carré et, surtout, la fréquence de vibration à la troisième puissance.

La valeur «Q» va généralement de 200 (pour les positions verticales) à 300 (pour les positions horizontales), soit en moyenne 250. Les mouvements de Breguet atteignent un niveau exceptionnel de 650 grâce aux charnières magnétiques antifriction (modèle Classique Chronométrie 10 Hz 7727).

Équations:

L’exemple suivant est basé sur le bourreau de travail Rolex 3135. Données initiales: balance 15 mg / cm², amplitude 320 °, fréquence de vibration 4 Hz, estimation Q = 300.

Tous les calculs ci-dessus sont présentés dans le graphique ci-dessous.

Balance de puissance (microwatts), axe X: réserve de marche (heures)

L’analyse de la puissance d’équilibre et de la réserve de marche a été réalisée sur la base de 42 (sur 43) mécanismes. Le calibre Harrison H4 a été exclu en raison de son incohérence totale avec les paramètres des concurrents.

Faire des compromis

La conclusion la plus importante que l’on puisse tirer sur la base de cette analyse est la suivante: pour une quantité d’énergie constante dans un espace donné, la puissance d’équilibre et la portée changent en proportion inverse l’une de l’autre.

En d’autres termes, augmenter une valeur devrait diminuer l’autre. Il s’agit d’une relation fondamentalement importante qui nous montre clairement les compromis que les ingénieurs doivent faire pour offrir plus d’autonomie pour répondre aux attentes élevées des consommateurs.

Les montres avec un taux de précision élevé, mais une petite réserve de marche ont toutes les chances de ne pas être réclamées. Les gens ont besoin de cette réserve de marche. C’est pourquoi il est plus facile pour les entreprises horlogères d’offrir une autonomie de 100 heures que d’expliquer les avantages de la précision, grâce au pouvoir d’équilibrage amélioré de plusieurs microwatts.

Et à mesure que la gamme moyenne augmentait, les attentes des consommateurs augmentaient également. Et aujourd’hui, lorsque la société lance un nouveau mouvement avec une réserve de marche de moins de 50 heures, elle devra sûrement faire face à des critiques dans l’esprit de: “Est-il possible que la marque ne soit pas en mesure de sortir un calibre avec une réserve de marche étendue en 2019? “

Bien sûr qu’il le peut. Mais la société a décidé de canaliser plus d’énergie dans le bilan pour améliorer la précision.

Par conséquent, lorsque vous voyez une montre avec une grande réserve de marche, vous devez comprendre que ce “bonus” n’est pas sorti de nulle part. En plaçant le mouvement dans un espace très limité, les ingénieurs sont simplement contraints de faire des compromis, prenant de l’énergie qui pourrait améliorer la précision de la montre.

C’est pourquoi les chronomètres certifiés avec une réserve de marche étendue sont si rares. Les marques qui ont des normes de précision internes beaucoup plus strictes que COSC (comme Omega et Rolex) offrent une autonomie de batterie plus modeste, ne dépassant pas 72 heures.

Les chiffres de précision pour 43 mouvements sont tirés de sources accessibles au public. Les chiffres d’inertie pour Bulgari et Zenith sont approximatifs. Les jauges sont marquées avec une grande précision avec des cellules claires, car la précision diminue, la couleur s’assombrit.

Résumer les données

En regardant le tableau ci-dessous, impossible de ne pas admirer l’exceptionnelle puissance d’équilibre du calibre 574DR. C’est avec ce mouvement que la célèbre Breguet Classique Chronometrie 7727 est équipée, fonctionnant à une fréquence impressionnante de 10 Hz. Ce chiffre est 72% plus élevé que le Richard Mille RM 031 avec balancier haute fréquence et échappement chronomètre à impulsion directe. Soit dit en passant, cela coûte presque 25 fois plus que Breguet. Il est étonnant de voir à quel point d’excellents résultats peuvent être obtenus avec des tiges magnétiques et des doubles ressorts en silicone.

Nous aurions bien sûr pu douter de l’objectivité de notre analyse, si Breguet n’avait pas publié ces chiffres lors de la sortie du calibre …

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