| 擒縱輪的齒沿著棘爪的進(jìn)出瓦滑過，這需要潤滑油來減少摩擦。油脂會隨著溫度的變化和時間的推移而變稠。這導(dǎo)致了對鐘擺脈沖的不穩(wěn)定。棘爪的進(jìn)出瓦也會隨著時間的推移而磨損，進(jìn)一步影響計時準(zhǔn)確。盡管存在這些問題，擒縱機(jī)構(gòu)仍然非?？煽考耙子谥圃?，并繼續(xù)被運用于現(xiàn)代機(jī)械時鐘。 
桿 A 和 B 與鐘擺相連接，圖中桿 B正被擒縱輪拉向左邊。然后桿 A 向下移動，最終與齒 H 相遇，這樣就把擒縱輪稍微向后推，釋放出B向上彈，停止在F的位置。在返回時，同樣的動作釋放桿 A，以此類推。
了解擒縱機(jī)構(gòu)運作的最好方法是登錄到上面有蚱蜢擒縱機(jī)構(gòu)動畫的許多互聯(lián)網(wǎng)站之一。這個設(shè)計，盡管極具原創(chuàng)性，但仍然是一件古怪的東西，也很難制造。在精密鐘擺里，后來被喬治·格雷厄姆簡單得多的直進(jìn)式擒縱機(jī)構(gòu)所取代。
黃銅桿的膨脹速度大約是相同鋼桿的二到三倍。交替的黃銅和鋼桿排列，使鋼桿的向上膨脹與黃銅桿的向下膨脹相抵消，從而使擺長在不同溫度里仍然保持一致。
哈里森的齒輪輪系裝有低摩擦軸承，避免了潤滑問題，為擒縱機(jī)構(gòu)提供了非常均勻的動力。1720年代早期，擒縱機(jī)構(gòu)最好的設(shè)計是“錨”式。哈里森在他的第一批時鐘里使用了這種裝置，但對它的性能并不滿意，因為它的滑動部件需要潤滑，而且容易磨損。哈里森的革命性發(fā)明，因其奇特的杠桿組合而被稱為“蚱蜢”擒縱機(jī)構(gòu)，第一次被成功地安裝于他在布洛克斯比公園的馬廄時鐘上。它不需要潤滑，幾乎沒有摩擦。再加上他的齒輪傳動系統(tǒng)提供的均勻動力，哈里森在他想要的精確度方面有了巨大的飛躍。在尋求精確性的過程中，阻礙進(jìn)展的下一個問題是溫度差。林肯郡的哈里森和倫敦的喬治·格雷厄姆幾乎在同一時間找到了解決問題的不同方法。格雷厄姆用一罐水銀作為擺砣；水銀向上膨脹補(bǔ)償了溫度上升時擺桿向下膨脹，溫度下降時反之亦然。哈里森選擇利用黃銅和鋼鐵之間不同的膨脹系數(shù)以一種新奇的方式排列，后來被稱為他的格柵鐘擺。
為了檢查他們的校準(zhǔn)鐘的準(zhǔn)時情況，哈里森兄弟在他們家一扇窗戶的一角建立了自己的“天文臺”，用來觀察從鄰居家煙囪后面經(jīng)過的星星。每天晚上，一顆選定的恒星會在某特定點每晚提前3分56秒（太陽時間）通過。哈里森用他自己的時差表把時間轉(zhuǎn)換成平均時間，以調(diào)校他的時鐘。結(jié)果很成功；校準(zhǔn)鐘顯示每個月的誤差不超過一秒，在接下來的14年里，時鐘的時間都保持在30秒以內(nèi)。于1726年前完成的三臺時鐘，雖然幸存了下來，但是都有不同程度的改裝。除了倫敦科學(xué)博物館和市政廳鐘匠公會博物館里的兩件，第三件在2004年的拍賣會上以150多萬美元成交。哈里森晚年完成的另一個校準(zhǔn)鐘，其設(shè)計指標(biāo)的是在100天內(nèi)將時間控制在1秒以內(nèi)，現(xiàn)在由英國皇家天文學(xué)會所擁有。
在解決了許多問題之后，哈里森現(xiàn)在開始認(rèn)真地設(shè)計一個航海鐘。當(dāng)然，他的格柵鐘擺在海上毫無用處，因此需要一個全新的時間控制器。哈里森再一次證明了自己的聰明才智，設(shè)計出了更具開創(chuàng)性的作品；1728年，他已經(jīng)完成了他的計劃，并帶著計劃中的時鐘草圖開始了他的第一次倫敦之旅。他的第一站是皇家天文臺，征求著名皇家天文學(xué)家埃德蒙·哈雷博士（Dr Edmund Halley）的意見。
埃德蒙·哈雷博士（Dr Edmund Halley）哈里森很幸運，哈雷已經(jīng)取代了清教徒式的、易怒的弗拉姆斯蒂德（Flamsteed），一個曾經(jīng)譴責(zé)哈雷酗酒和說臟話的人。哈雷非常清楚地意識到，坐擁眾多天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家的經(jīng)度委員會，不太可能傾向于機(jī)械裝置而不是月距法，月距法對他們來說自然更有希望。值得贊揚的是，哈雷公平地聽取了哈里森的意見，并告訴他他的想法給他留下了深刻的印象。他建議他不要直接與委員會接觸，而是把他的想法告訴喬治·格雷厄姆，當(dāng)代最杰出的鐘表學(xué)家，也是皇家學(xué)會的會員。這個建議一度讓哈里森感到擔(dān)心，因為格雷厄姆在許多方面都是精密時計領(lǐng)域的競爭對手，并利用他的水銀補(bǔ)償鐘擺改進(jìn)了一種叫做“直進(jìn)式”的錨式擒縱機(jī)構(gòu)，建造了一系列高精度校準(zhǔn)鐘。他應(yīng)該向這位競爭經(jīng)度獎的對手透露他的秘密嗎？事實上，哈雷的建議是正確的?！罢\實的”喬治·格雷厄姆，貴格會教徒，以慷慨正直著稱，是唯一可能幫助哈里森的人。會面的一開始顯然很糟糕，哈里森后來用他獨一無二的散文風(fēng)格寫道：開始的時候，我覺得格雷厄姆先生對我的態(tài)度非常粗暴，這使我也變得粗暴起來，但是不管怎樣，我們打破了僵局。。。事實上，最后他對我所采取的構(gòu)思和方法感到非常吃驚。他們花了一整天的時間深入討論，最后格雷厄姆邀請這位年輕人留下來吃晚飯。那天晚上，格雷厄姆成了哈里森的贊助人，慷慨地提供給他一筆200英鎊的無息貸款，足夠他回家并開始他的計時器工作。他們同意接近委員會的最佳時間，是能夠讓他們看到一個臺完整的設(shè)備。 |
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