棘轮装配中有一个轮齿带有特定形状的齿轮，另有一个钟摆，连接钟摆的是能够啮合齿轮轮齿的某种装配。钟摆来回摆动一次，齿轮的每次转动就会牢固地有一个轮齿获得开释，称之为逃脱。连接钟摆的机器装配，被称之为锚，每次开释一个棘轮装配齿轮轮齿。
“宋应星，打造机器钟这个艰巨的任务，教员就交给你了，有没有信心？”
“木工？教员，你不是说用铁作为质料更好嘛！”
确切！朱由栋不得不考虑当前的情势啊！就拿书院的经费来讲，这些用度可都是朱由栋的私房钱，他但是省吃俭用了一个月才有这点的积储。别说朱由栋不过是世子爷的公子，就是堂堂吉王府，那每年事支的禄米也都是紧巴巴的。
“教员，你还是再给我讲讲，这个机器钟的内部布局和事情道理吧！”
讲授了这么多以后，朱由栋总结道：
又颠末端整整一个月，朱由栋和宋应星师生两人在和木工徒弟们的合作下，胜利地打造出了木质的重锤式机器摆钟。作为这架机器钟的保护者，宋应星决定，他将每天辰时，等候侧重锤终究落地的那一刻，然后当即拉紧绳索提起钟锤，从而开端新一天的计时。
“教员，我还是不太了解，特别是这个钟锤，它到底如何用？”
虽说大明朝自从隆庆元年消弭海禁以来，但国表里的商贸来往和各行各业的贸易生长仍然处于抽芽状况，大明朝的经济仍然还是宽裕得很，能够说还是几近是农业为主的一穷二白啊！
弹簧原动系对质料的要求很高，别说朱由栋的资金不敷，就算官府给他拨了经费，以目前的技术程度，朱由栋底子打造不出一个合格的弹簧，或者说是发条。或许鄙人一个阶段，朱由栋会考虑打造铁质的弹簧原动系机器钟，或许阿谁时候，朱由栋已经有了一台机床，有了一批技术踏实的工匠，乃至有了开端的钢铁产业。
“固然时钟内的统统齿轮使它看起来很庞大，但是摆钟的事情道理非常简朴。总的来讲就是这么几点，第一，钟锤可觉得时钟的指针扭转供应能量，第二，棘轮装配由钟摆、锚和棘轮装配齿轮构成，能够切确调度钟锤能量开释的速率，第三，指针齿轮系使时针能够以精确的速率运转。”
棘轮装配齿轮的另一个感化是付与钟摆充足的能量，使钟摆能够降服摩擦力并保持摆动。为了完成这个任务，锚和棘轮装配齿轮的轮齿被设想为特别形状。如果齿轮的轮齿精确逃脱，钟摆每摆动一次锚都会在恰当的方向施加一个轻推力。轻推力加强了钟摆降服摩擦力所需的能量，从而使它能保持摆动。