OFFICINA · PEZZO NUMERATO
Il peso sta sul bordo. Il resto è tempo.
OSTRO
TORNITO E TARATO IN OFFICINA
Il banco visto dall'alto: il tornio, il comparatore, la vasca della brunitura. Ogni trottola nasce da una barra di acciaio da cinquanta millimetri e ne esce con quarantasei di diametro, la matricola incisa alla spalla e il foglio delle misure piegato in due.
ACCIAIO 100Cr6 · ANELLO CuZn39Pb3 · Ø 46 MM × H 60,6 MM · 212–274 G
COSA TIENI IN MANO
SERVE A GIRARE
Sta su una scrivania, pesa duecentoquarantaquattro grammi e fa una cosa sola. L'unica che deve fare bene è girare vera: nessun tremito nei primi secondi, nessuna deriva sul piano, nessun rumore.
STRUMENTO DA SCRIVANIA · NESSUNA PARTE MOBILE · NESSUNA MANUTENZIONE
COME STA IN PIEDI
DOVE CADE IL PESO
Il volano è largo e sta in alto, perché il momento d'inerzia cresce col quadrato del raggio: quasi tutta la massa lavora sul bordo, a ventidue millimetri dall'asse. Sotto, la lunga rastremazione porta il centro di massa a trenta millimetri dalla punta, esattamente a metà altezza.
CENTRO DI MASSA A 30,1 MM DALLA PUNTA · RAGGIO DI GIRAZIONE 13,5 MM
COME SI LANCIA
SOLO IL POMELLO
Il pomello ha cinque millimetri di diametro ed è zigrinato fitto: si pinza fra pollice e indice, non si impugna. Il gambo lascia lo spazio esatto per il giro del polso, e nel lancio nessun'altra parte del pezzo tocca la pelle.
POMELLO Ø 5 MM · ZIGRINATURA DIRITTA · GAMBO LIBERO 7 MM · LANCIO A 2400 GIRI
DOVE FARLA GIRARE
IL PIANO DECIDE
Vetro, granito, marmo levigato: qualunque piano rigido e piatto va bene, e il vetro è il migliore perché a un giga di pressione la punta lo carezza senza inciderlo. Su un laminato con una conca da un decimo su dieci centimetri la punta cerca il fondo e la trottola migra.
PLANARITÀ CONSIGLIATA ≤ 0,10 MM SU 100 MM · SUPPORTO RIGIDO
DOVE TOCCA IL VETRO
LA SFERA TEMPRATA
La punta è ricavata dal corpo, non riportata: un inserto porta sempre qualche micron di errore di coassialità, e quell'errore diventa deriva. Temprata a sessantatré HRC e lucidata a mano su raggio un millimetro, sotto il peso del pezzo appoggia su un'impronta di sessantaquattro micron.
100Cr6 TEMPRATO 63 HRC · RAGGIO 1,00 MM · IMPRONTA 64 µM · 1,12 GPa
DURATA DI ROTAZIONE
LA DISCESA
Su vetro float rettificato, lanciata a duemilaquattrocento giri, la variante di riferimento gira otto minuti e quarantacinque secondi. Per i primi settanta secondi comanda l'aria, che frena col quadrato della velocità; da lì in poi comanda la punta, e la discesa si raddrizza.
Decadimento della variante di riferimento su lastra di vetro float rettificata, lancio a 2400 giri, 21 °C: mediana di venti prove. Il modello è I·dω/dt = −(a·ω² + b): nel primo tratto comanda l'aria, che frena col quadrato della velocità, poi comanda l'attrito alla punta, che è quasi costante. La parità fra le due perdite cade a 1900 giri.
8 MIN 45 S · MEDIANA DI VENTI LANCI · VETRO FLOAT 10 MM RETTIFICATO · 21 °C
SBILANCIAMENTO RESIDUO
L'ERRORE CHE RESTA
Ogni pezzo finito va fra le punte e si asporta ottone dall'anello finché l'eccentricità di massa non rientra in tre micrometri. Se resta sopra, la trottola non perde tempo di rotazione: cammina, si sposta di qualche centimetro al minuto, e prima o poi trova il bordo del tavolo.
ECCENTRICITÀ ≤ 3 µM AL DIAMETRO MASSIMO · COMPARATORE A 1 µM · VALORE SUL CERTIFICATO
FASCIA ALLA SPALLA
SESSANTA SCANALATURE
La fascia porta sessanta scanalature diritte, passo due virgola quattro millimetri, profonde trentacinque centesimi. Sono ricavate col divisore, una alla volta, e servono a una cosa: che il dito non slitti quando ha addosso l'olio del banco.
60 SCANALATURE · PASSO 2,40 MM · PROFONDITÀ 0,35 MM · DIVISORE MANUALE
BRUNITURA E RINVENIMENTO
L'ACCIAIO CONVERTITO
La brunitura è uno o due micrometri di ossido blu-nero che non si scrostano, perché non stanno sopra l'acciaio: sono acciaio, convertito in vasca a centoquaranta gradi. L'anello alla spalla è ottone, l'unico pezzo che non è acciaio, e con l'uso passa dal giallo al bruno.
BRUNITURA A CALDO 1–2 µM · RINVENIMENTO A 280 °C · ANELLO CuZn39Pb3
RISCONTRI D'USO
SUL BANCO
Chi la tiene non ne parla come di un oggetto da regalo. Ne parla come di un pezzo che sta in un posto preciso del banco e che ogni tanto si lancia, per una ragione che quasi sempre non ha niente a che fare con la trottola.
La tengo sul banco accanto al cronocomparatore. Quando la lancio e resta ferma nel campo del microscopio, so che il piano è a posto e posso aprire la cassa.
orologiaio — Vicenza
L'ho misurata prima di crederci: tre micron di eccentricità sul diametro grande. Sul mio tornio ci arrivo, ma non su venti pezzi di fila.
tornitore — Brescia
La uso per far vedere la precessione senza spiegarla. Intorno ai settecento giri comincia a disegnare il cerchio, e a quel punto la domanda la fanno loro.
insegnante di fisica — Bologna
La appoggio sul vetro del piano di lavoro e mi dice se è in bolla meglio di una livella: se cammina, il piano pende.
restauratrice di strumenti — Firenze
Dopo nove mesi la punta è ancora quella, nessuna sbavatura sotto la lente da dieci. È l'unica cosa sul tavolo che non ho mai dovuto sistemare.
disegnatore tecnico — Torino
RACCOLTI IN OFFICINA · RUOLO E CITTÀ, NESSUN NOME
COME SI VERIFICA
IL COMPARATORE DECIDE
Nessun premio e nessuna rivista: un banco fra le punte, una lastra di vetro rettificata, un pendolo di torsione e un piano a inclinazione nota. Quattro prove, e il foglio delle misure che esce con ogni pezzo porta i valori di quel pezzo, non della famiglia.
QUATTRO PROVE · FOGLIO INDIVIDUALE · NESSUN RICONOSCIMENTO DICHIARATO
TRE VARIANTI, UNA FORMA
LA PIENA È LA PIÙ BREVE
OSTRO Cava
Una cavità nel cono, sotto il baricentro. La più lunga delle tre.
| Massa | 212 g |
|---|---|
| Momento d'inerzia | 438 g·cm² |
| Centro di massa | 32,4 mm dalla punta |
| Soglia di precessione | 693 giri/min |
| Durata su vetro | 10 min 20 s |
| Planarità richiesta | ≤ 0,05 mm su 100 mm |
OSTRO
Il pieno. È su questa che sono misurati la scheda e la curva.
| Massa | 244 g |
|---|---|
| Momento d'inerzia | 445 g·cm² |
| Centro di massa | 30,1 mm dalla punta |
| Soglia di precessione | 719 giri/min |
| Durata su vetro | 8 min 45 s |
| Planarità richiesta | ≤ 0,10 mm su 100 mm |
OSTRO Cerchiata
Anello doppio, quattro per quattro. Massa dove il raggio è massimo.
| Massa | 274 g |
|---|---|
| Momento d'inerzia | 590 g·cm² |
| Centro di massa | 30,7 mm dalla punta |
| Soglia di precessione | 638 giri/min |
| Durata su vetro | 9 min 55 s |
| Planarità richiesta | ≤ 0,15 mm su 100 mm |
Stessa sagoma, stesse quote esterne, tre distribuzioni di massa. Il conto dice una cosa poco intuitiva: aggiungere massa sul bordo conviene, toglierla vicino all'asse conviene, e la versione piena — quella di mezzo — è la più breve delle tre. Conta dove metti la massa, non quanta.
CAVA 212 G ≈ 10 MIN 20 S · PIENA 244 G ≈ 8 MIN 45 S · CERCHIATA 274 G ≈ 9 MIN 55 S
SCHEDA TECNICA
DOVE SI VERIFICA
Sei pagine in pdf: composizione e trattamento, quote e tolleranze, massa e momenti d'inerzia col metodo di misura, curva di decadimento, prova di deriva, istruzioni per il piano. Nessuna fotografia. Se un numero di questa pagina ti sembra ottimistico, è là che si verifica.
SCHEDA TECNICA (PDF)
| Corpo | Acciaio da cuscinetti 100Cr6, tornito in un pezzo solo |
|---|---|
| Trattamento | Brunitura a caldo, ossido 1–2 µm, e fascia di rinvenimento a 280 °C |
| Anello | Ottone CuZn39Pb3, sezione 2 × 4 mm, piantato alla spalla con interferenza 0,02 mm |
| Punta | Ricavata dal corpo, temprata a 63 HRC con rinvenimento a 180 °C |
| Raggio della punta | 1,00 mm, tolleranza ±0,01 mm |
| Diametro massimo | 46,0 mm sulla fascia zigrinata, tolleranza da −0 a +0,05 mm |
| Altezza | 60,6 mm col pomello, 43,5 mm alla faccia del volano |
| Massa | 244 g, tolleranza ±2 g |
| Momento d'inerzia assiale | 445 g·cm² (4,45 × 10⁻⁵ kg·m²) |
| Momento d'inerzia trasversale | 390 g·cm² rispetto a un asse per il baricentro |
| Centro di massa | 30,1 mm dalla punta, al 50% dell'altezza |
| Sbilanciamento residuo | ≤ 3 µm di eccentricità al diametro massimo |
| Zigrinatura | 60 scanalature, passo 2,40 mm, profilo a 90°, profondità 0,35 mm |
| Durata di rotazione | 8 min 45 s su vetro float rettificato; 10 min 15 s su acciaio rettificato; 3 min 10 s su legno lucidato |
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