Site Loader

Содержание

Устройство часовых механизмов | Старинные часы

Платина или плата — это основная деталь механизма часов, на которой крепятся все детали и узлы. Диаметр платины соответствует калибру часов. Часовые механизмы с диаметром платины менее 22 миллиметров считаются женскими, 22 и более считаются мужскими. В механических карманных часах «Молния» диаметр платы 36 мм. Платина может иметь как круглую форму так и не круглую. Изготавливают платину обычно из латуни марки ЛС63-3т, в кварцевых часах платина может быть изготовлена из пластмассы. Для установки и расположения деталей на плате делают различные расточки и отверстия, которые имеют различную высоту и диаметр. В наручных часах в плату запрессованы камни, выполняющие роль подшипников колёсной системы и баланса. Камни изготовленные из синтетического рубина и имеют высокую прочность. В малогабаритных будильниках «Слава» вместо камней колёсной системы используются латунные втулки. Они запрессованные в плату и в мост ангренажа, если происходит износ втулок (появляется отверстие овальной формы), то они подлежат замене. В крупногабаритных часах плата не имеет ни камней, ни латунных втулок, при выработке отверстия стягиваются пуансоном. Платина очень редко приходит в негодность, поэтому при ремонте часов редко подлежит замене. Так как для вращающихся деталей (колёс, баланса и т.д.) обычно используют два подшипника т.е. камня, то для установки второго камня используют мосты. В мостах как и в платине делают различные расточки и отверстия. Отверстия в платине и в мостах должны быть строго соосны, что бы обеспечить правильное положение деталей. Соосность обеспечивают посадочные штифты или втулки, которые запресованы в платину (в некоторых случаях в мосты). Латунные платины и мосты обычно никелируют, для защиты от окисления и придания им красивого внешнего вида.

Колёсная система или ангренаж состоит из четырёх и более колёс. Основная колёсная система содержит в себе:
1. Центральное колесо
2. Промежуточное колесо
3. Секундное колесо
4. Анкерное колесо
Если быть точным не всё анкерное колесо, а только триб анкерного колеса. Полотно анкерного колеса относится к другой системе, системе спуска.

Все колёса в часовом механизме состоят из следующих составных частей — ось, триб, полотно. В наручных часах ось и триб являются единым целым и так как несут на себе значительные нагрузки изготавливаются из стали. Верхняя и нижняя части оси имеют меньший диаметр и называются цапфы. Полотно колёс имеет зубья, перекладины и изготавливается из латуни. Исключением является полотно анкерного колеса, оно изготавливается из стали (в большинстве часовых механизмов). При ремонте часов нужно знать несколько правил:

1. Полотно центрального колеса входит в зацепление с трибом промежуточного колеса.

2. Полотно промежуточного колеса входит в зацепление с трибом секундного колеса.

3. Полотно секундного колеса входит в зацепление с трибом анкерного колеса.

Центральное колесо в большинстве часовых механизмов располагается в центре платы, за что и получило название — центральное.

Секундное колесо делает один оборот за одну минуту, поэтому на одну из его цапф одевают секундную стрелку.
Промежуточное колесо находится «между» центральным и секундным колёсами. Между в кавычках потому, что в часах с центральной секундной стрелкой промежуточное колесо будет находиться рядом с центральным и секундным, секундное колесо проходит сквозь центральное. Поэтому «между» это не место положения, а порядок передачи энергии от двигателя к маятнику.
Чем толще ось колеса тем ближе к двигателю оно располагается имеется в виду не место положение на плате, а место по передаче энергии. То есть самая толстая ось будет у центрального колеса, самая тонкая у анкерного.

 

 Двигатель. Двигатель в механических часах служит для накопления энергии. Существует два типа двигателей гиревой и пружинный. Гиревой двигатель наиболее точен, но из-за больших размеров и конструктивных особенностей используется только в стационарных часах. Состоит он из гири, цепи или струны (шёлковая нить). Одной и единственной поломкой гиревого двигателя является обрыв цепи или струны. При длительной зксплуатации звенья цепи могут растянуться, их можно восстановить с помощью плоскогубцев. Растянутые звенья цепи сжимают в продольном направлении для того, чтобы сошлись разошедшиеся концы.

Пружинный двигатель менее точен, но более компактен его используют в наручных, настенных, карманных часах. Пружинный двигатель состоит из пружины, вала (корэ), барабана. Барабан служит для предохранения пружины от попадания на неё пыли, влаги. Состоит барабан из корпуса и крышки. По периметру корпус имеет зубья, которые служат для передачи энергии на колёсную систему. В центре дна корпуса имеется отверстие для вала (корэ), такое же отверстие имеется и в центре крышки барабана. В большинстве случаев в крышке имеется ещё одно отверстие для замка пружины, оно находиться с краю.

Пружины в часах имеют S-образную форму, и спиральную. Пружина имеет отверстие для крепления к валу на одном конце (в центре) и замок для крепления к барабану на другом конце. В часах с автоподзаводом используется фрикционное крепление пружины, это когда пружина не имеет жёсткого крепления к барабану, а проскальзывает при заводе.

 

Анкерная вилка входит в состав системы спуска часового механизма. Система спуска предназначена для преобразования вращательного движения колёс в колебательные движения маятника. В состав системы спуска также входит: полотно анкерного колеса, двойной ролик баланса. Анкерная вилка состоит из:

1. Ось анкерной вилки старые мастера называют её чиж.

2. Тело анкерной вилки, бывает одноплечная и двухплечная.
3. Рожки находятся в хвостовой части тела анкерной вилки.
4. Копьё располагается снизу рожков точно по центру.
5. Паллеты находятся в пазах тела на плечах вилки.
Ось анкерной вилки изготавливается из стали как и все оси в часовом механизме. Она имеет самый маленький размер по отношению к другим осям механизма за что её и прозвали чиж. На ось напресованно тело анкерной вилки которое изготавливается из стали или латуни.

В пазы тела вставлены паллеты изготовленные из синтетического рубина. Крепятся паллеты при помощи специального клея который называется шеллак. Шеллак при нагревании растекается и заполняет щели между паллетами и пазами тела анкерной вилки. При остывании шеллак затвердевает, что приводит к прочному крепление паллет в пазах тела. Для того чтоб приклеить паллеты с помощью шеллака существует специальный инструмент называемый жаровня.

В хвостовой части тела анкерной вилки располагаются рожки и копьё. Рожки изготовлены как единое целое с телом, а вот копьё изготовленное из латуни и крепится к телу анкерной вилки методом запрессовки.
Копьё предназначено для предотвращения выхода эллипса из зацепления с рожками анкерной вилки так называемый заскок. ЗАСКОК это когда эллипс находится не между рожками, а за пределами то есть заскакивает за один из рожков анкерной вилки.

 

Баланс, маятник.

Колебательная система или регулятор хода включает в себя баланс (используется в наручных, карманных, настольных и в некоторых настенных моделях часов) или маятник (используется в настенных и напольных часах). Маятник представляет из себя металлический или деревянный стержень, на одном конце которого находится крючок на другом конце находится линза. От расположения линзы относительно стержня зависит точность хода часового механизма. Чем выше тем быстрее колебания, чем ниже тем медленнее.

Баланс состоит из следующих — ось, обод, двойной ролик, спираль (волосок).

Обод с перекладинами крепиться по центру оси, обод должен быть плотно напрессован, чтоб исключить его проворачивание во время колебаний баланса. Под ободом на ось напрессован двойной ролик в состав которого входит эллипс или как его ещё называют импульсный камень. Над ободом находиться спираль, она должна располагаться параллельно ободу и ни в коем случае не соприкасаться с ним. На внутреннем конце спирали находится колодка с помощью которой спираль крепиться к оси баланса. На наружном конце находится колонка, с помощью которой спираль крепится к мосту баланса. От длины спирали зависит точность хода часового механизма. Для регулировки точности хода существует градусник (регулятор) который располагается на мосту баланса. Градусник представляет из себя рычаг на одном конце которого находится два штифта или специальный замок, на другом конце выступ с помощью которого можно регулировать точность хода. Между штифтами градусника проходит наружный виток спирали, при повороте градусника штифты скользят вдоль наружного витка спирали тем самым удлиняя или укорачивая рабочую часть спирали. Рабочая часть спирали считается — длина спирали от колодки до штифтов градусника плюс одна треть расстояния от штифтов к колонке.

МОСТЫ — мосты фиксируют все детали к плате, мост баланса, мост анкерной вилки, мост ангренажа, мост двигателя.

 

Механизм завода и перевода стрелок (ремонтуар) состоит из следующих деталей:
1. Переводной триб его ещё называют бочонок
2. Заводной триб или полубочонок
3. Заводной рычаг

4. Переводной рычаг
5. Мост ремонтуара или фиксатор

Бочонок (1) имеет с двух сторон зубья, с одной стороны они имеют правильную форму и служат для перевода стрелок, с другой стороны зубья скошены и служат для зацепления с полубочонком (2), который через коронное и барабанные колёса заводит пружину часов.

Давайте разберёмся как работает система ремонтуар.

При вращении заводной головки поворачивается заводной вал, который в свою очередь, благодаря своей квадратной части, вращает переводной триб (1). Переводной триб прижат с помощь переводного рычага (4) и пружины к заводному трибу (2). При вращении заводного вала вперёд, зубья переводного триба входят в зацепление с зубьями заводного триба и приводят его в движение. Он в свою очередь приводит в движение коронное и барабанное колёса. Барабанное колесо одето на вал (корэ) пружины и при вращении вала пружина накручивается на него.
При переводе заводного вала в режим перевода стрелок (оттягивании его от корпуса), поворачивается заводной рычаг (3) и отводит в сторону переводной рычаг (4). Переводной рычаг теперь будет прижимать переводной триб к переводному колесу 9, и при вращении вала будет его поворачивать. Переводное колесо (его ещё называют паразитка) будет вращать вексельное колесо (6), которое в свою очередь будет поворачивать минутный триб (8) и часовое колесо (7).

СТРЕЛОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ — состоит из часового колеса, вексельного колеса и минутного триба.

Календарные устройства в часах.

Одним из дополнительных устройств в часах, является календарное устройство. Календарное устройство используется как в механических, так и в кварцевых часах. Различают два вида календарных устройств:

  • 1. показывающие дату в окне циферблата
  • 2. показывающие дату на дополнительной шкале циферблата

Наиболее широко распространены календарные устройства показывающие дату, и дни недели в окне циферблата. Такие календарные устройства можно разделить на два вида:

  • 1. календарное устройство мгновенного действия
  • 2. календарное устройство затяжного действия (перевод календаря происходит в течении 1.5-3 ч.)

Календарное устройство располагается на платине часового механизма под циферблатом.

 

Время, в течении которого происходит смена показаний календаря, называется продолжительностью действия календарного устройства.

Календарное устройство, в различных моделях часов, имеет разнообразную конструкцию и составные части. Но существуют некоторые детали, которые являются неотъемлемой частью во всех видах календарных устройств, к ним относятся:

Диск календаря или числовой диск.
Имеет на своей поверхности числовые значения от 1 до 31.

 

 

Суточное колесо. Название говорит само за себя, делает один оборот в сутки. На суточном колесе располагается кулачок который приводит в движение диск календаря.

 

Часовое колесо.
Имеет дополнительный венец зубьев, который называется первое колесо календаря.

 

 

Фиксирующий рычаг или фиксатор диска календаря.
Предназначен предотвращения самопроизвольного вращения диска календаря.

Автоподзавод. Календарное устройство не имеет автономного источника энергии, и работает от пружины завода хода. Это в свою очередь сказывается на точности хода часов. Следует помнить, что часы с календарным устройством и без автоподзавода лучше заводить вечером, это позволит календарю сменить дату в тот момент когда энергия пружины будет максимальной.

В часах с исправным автоподзаводом пружина должна подзаводиться при повороте инерционного сектора в любую сторону. Если пружина заводится только при повороте инерционного сектора в одну сторону это может привести к тому, что пружина не будет полностью подзаводиться и часы будут останавливаться. Сектор автоподзавода вращается при любых движениях руки человека, не зависимо от того, насколько заведена пружина часов. Для того чтоб пружина не порвалась она имеет фрикционное крепление к барабану. Это когда достигнув максимального значения пружина проскальзывает в барабане на два — три оборота, что даёт возможность автоподзаводу постоянно работать и избежать его поломки. Часы с автоподзаводом толще и тяжелее обычных часов за счёт механизма автоподзавода который располагается над основным механизмом часов.

В часах Российского производства Слава 2427, Восток 2416 в системе автоподзавода используются фрикционные и передаточные колёса. Для того чтоб завести пружину часов система автоподзавода затрачивает достаточно много энергии на вращение этих колёс. В часах импортного производства — Ориент, Сейко, Ситезен и других система автоподзавода состоит из эксцентрика, гребёнки, бархатного колеса. Инерционный сектор вращаясь поворачивает эксцентрик на ось которого одета гребёнка, гребёнка в свою очередь начинает поворачивать бархатное колесо которое взаимодействуя с барабанным колесом заводит пружину. Причём независимо в какую сторону поворачивается сектор автоподзавода бархатное колесо должно крутиться только в одну сторону. Для вращения одного бархатного колеса требуется меньше энергии, поэтому коэффициент полезного действия такой конструкции автоподзавода намного больше.

 

Часовой спуск — часто сравнивают с человеческим сердцем, хотя это сравнение не совсем верно. Ведь сердце, кроме того, что выполняет регулирующую функцию, берет на себя еще и роль пружины (привычнее — насоса). Правильнее было бы сравнить его с сердечным клапаном,
Различные виды спусков по-разному «звучат», а часы из-за этого по-разному тикают. Данте имел честь наблюдать за работой часов, в которых спусковое устройство звучало, «как звуки струн на лире».
Вообще, за годы существования часового дела были созданы сотни различных видов спусковых механизмов. Но многие были изготовлены только в единственном экземпляре или очень ограниченными сериями и, таким образом, были преданы забвению. Другие просуществовали дольше, но от них окончательно отказались из-за трудностей в их производстве или из-за весьма посредственного исполнения. В этой статье приведен краткий обзор основных видов спусков, учитывая их роль в историческом развитии часов вообще и спусковых устройств в частности.

Шпиндельный ход. Дедушкой всех спусковых механизмов является шпиндельный ход, изобретенный великим голландским математиком и физиком Христианом Гюйгенсом (1б29-1б95 гг.). Гюйгенс применил его еще в маятниковых часах. В 1б74 году по проекту Гюйгенса парижским часовщиком Тюре были изготовлены часы переносного типа. Шпиндельный ход, сохраненный в карманных часах, продолжали применять и после Гюйгенса. С самых ранних образцов и до 80-х годов XIX столетия шпиндельный ход в своих существенных чертах почти не изменялся. Главным недостатком шпиндельного хода являлся откат назад ходового колеса, оказывавший дестабилизирующее действие на точность часового механизма. Устранением этого дефекта и начали заниматься часовщики Англии и Франции. Однако все их старания избавиться от него, сохранив шпиндельный ход, к сожалению, не увенчались успехом.

Цилиндровый ход. Шпиндельный ход стал постепенно вытесняться после появления цилиндрового хода. Томас Томпион, который его изобрел, сумел устранить проблему отката назад ходового колеса. Но широкое применение цилиндровый ход приобрел только с 1725 года, после его усовершенствования англичанином Георгом Грэхемом, которого, в общем-то, и принято называть изобретателем цилиндрового хода. Интересно, что хотя этот ход был придуман англичанами, его чаще использовали во Франции.

А этот ход, будучи изобретенным во Франции, получил широкое применение среди часовщиков Англии. Его изобретение приписывается Роберту Гуку и Иоганну Баптисту Дю-тертру из Парижа. Более поздняя и весьма обычная форма дуплекс-хода была основана на изобретении выдающегося французского часовщика Пьера Леруа (1750 год). Оно заключалось в замене двух колес одним и в совмещении на этом колесе зубцов, которые до этого были разнесены на два колеса. Этот ход нашел применение в так называемых «долларовых» часах, предназначенных для массового производства часовой фирмой «Waterburry» (США). Дуплексный ход считается теперь устаревшим, но сохранился в некоторых старинных часах.

В 1750 — 1850 гг. часовщики увлекались изобретением все новых и новых ходов, отличных по своему устройству И было изобретено их свыше двухсот, но лишь немногие получили распространение. В «Руководстве по часовому делу» (Париж, 1861 год) отмечено, что из большого количества появившихся ходов, так или иначе ставших известными, к тому времени сохранилось не более десяти-пятнадцати. К 1951 году их количество вообще свелось к двум.

Свободный анкерный ход. В настоящее время в карманных и наручных часах чаще всего применяется свободный анкерный ход, изобретенный Томасом Мьюджем в 1754 году. В основу его был положен несвободный анкерный ход, разработанный его учителем Георгом Грэхемом для маятниковых часов. В отличие от последнего, свободный анкерный ход обеспечивает свободное колебание баланса. Баланс в течение значительной части своего движения не испытывает какого-либо воздействия со стороны спускового регулятора, так как он разъединен с балансом, но вступает с ним во взаимодействие на мгновение для освобождения ходового колеса и передачи импульса. Отсюда происходит английское название этого хода detached lever escapement — «свободный анкерный ход». Анкерным же он называется потому, что по форме напоминает якорь (франц. — anchor). Первый свободный анкерный ход в исполнении Томаса Мьюджа был применен в часах, изготовленных им в 1754 году для супруги короля Георга III Шарлотты. Эти часы находятся теперь в Виндзорском замке. Хотя сам Мьюдж изготовил только две пары карманных часов с этим ходом, но его изобретение положило начало всем используемым ныне во всех карманных и наручных часах современным свободным ходам. Мьюдж справедливо считал изобретенный им ход слишком трудным в изготовлении и применении и даже не пытался найти возможность для распространения своего детища. Отсутствие высоких технологий в часовом производстве середины XVIII века надолго задержало широкое применение анкерного хода. И потому же он долго не был оценен по достоинству.

Изобретение Мьюджа долго не использовалось, пока Георг Севедж, знаменитый часовщик из Лондона, не развили идеи Мьюджа и не привел их к более современному виду — классическому типу английского анкерного хода. Дальнейшим усовершенствованием устройства свободного анкерного хода занялись швейцарцы. Именно они предложили ход, в котором ходовое колесо изготавливалось с широким зубом на конце (в английском варианте зуб был заостренным). Изобретение швейцарского анкерного хода приписывают выдающемуся часовщику Аврааму Луи Бреге. Сегодня почти в каждом свободном анкерном ходе в точных переносных часах зубья ходового колеса изготавливают с широким концом.

Штифтовой анкерный ход в карманных часах был применен Георгом Фредериком Роскопфом около 1865 года и впервые был представлен на Парижской выставке в 1867 году. Обычно этот ход относят к типу свободных ходов, предназначенных для применения в карманных и наручных часах. Однако, в нем применены штифтовые металлические палеты (для сравнения: в английском и швейцарском анкерных ходах палеты изготавливаются из рубина или сапфира). По своему качеству штифтовой анкерный ход уступает во всех отношениях всем видам свободных ходов и имеет несравненно более ограниченную область применения. Он используется только в недорогих часах массового производства. Часто ход со штифтовыми палетами выдают за ход Роскопфа, но это не совсем верно. Этот ход не может считаться изобретением Роскопфа. Заслуга хитроумного швейцарца в том, что он сумел удачно объединить в созданной им конструкции хода изобретения, сделанные другими, и организовать массовое производство дешевых часов с этим ходом. Роскопф применил простейшие и экономичные в изготовлении детали и узлы. Немало он потрудился и над усовершенствованием технологии их массового производства. Штифтовой ход широко применяется не только в дешевых карманных и наручных часах, но и в будильниках, изготовление которых также носит массовый характер. В этом случае штифтовой ход стоит вне конкуренции. Вообще, штифтовой ход в смысле точности и постоянства нисколько не хуже английского и швейцарского анкерных ходов. К его недостатку следует отнести недолговечность. Часы со штифтовым ходом раньше изнашиваются.

Коаксиальный спуск. И, конечно же, нельзя не упомянуть о коаксиальном спуске Джорджа Дэниэлса. Этот спуск, подобно свободному анкерному ходу Томаса Мьюджа в свое время, сейчас не может быть широко применен в часовой промышленности из-за высоких производственных и технологических требований. Хотя Джордж Дэниэлс изобрел свой спуск более двадцати лет назад, часовая промышленность, даже швейцарская, не была готова к его применению вплоть до 1999 года. Как заметил сам Дэниэлс, она (промышленность) была занята изготовлением все более и более сложных часов. С турбийоном, например. И не уделяла большого внимания совершенствованию внутреннего устройства часового механизма. Коаксиальный спуск, таким образом, стал самым серьезным шагом, сделанным часовой промышленностью со времени применения кварца

 

Видоизмененный анкерный спуск часов

 

 

 

 

 

Еще один видоизмененный анкерный спуск

 

 

 

 

 

 

Анкерный спуск

 

 

 

 

 

 

Хронометрический спуск

 

 

 

 

Двойной анкерный спуск Даниэлса

 

 

 

 

 

Кузнечиковый спуск

 

 

 

 

 

Анкерный спуск Грехама

 

 

 

 

 

 

 

Гравитационный спуск

 

 

 

 

 

 

 

 

Штифтовый спуск

 

 

 

 

 

 

 

 

Анкерный спуск с откатом

 

 

 

 

 

Швейцарский анкерный спуск

 

 

 

Устройство кварцевого часового механизма | Статьи

Устройство кварцевого часового механизма

Устройство кварцевого часового механизма, как и всякой зрелой технической разработки, отличается простотой принципа и сравнительной легкостью промышленного массового производства. Именно это обеспечило низкую цену и широчайшее распространение кварцевых часов в последние десятилетия.

Практические все современные кварцевые часовые механизмы состоят из следующих частей:

  • электронный блок
  • шаговый электродвигатель
  • колесная передача и стрелочная или цифровая индикация

Не исключение и часовые механизмы «GRANDTIME». Рассмотрим их поподробнее.

Общий вид механизма плавного хода.

На фотографиях хорошо видна колесная система механизма — система редуктора, передающая вращательное движение на каждую из стрелок и позволяющая вручную корректировать время. Обычно у механизмов дискретного хода (тикающих) на одну шестеренку меньше.

Механизм плавного хода GRANDTIME со снятой крышкой

Электронный блок и шаговый двигатель

Электронный блок состоит из генератора частоты (кристалл кварца вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду) и схемы с делителем, которая даёт импульсы шаговому двигателю уже 6 раз в секунду для плавного хода и 1 раз в секунду для дискретного.

Шаговый двигатель образован статором из штампованных стальных пластин, установленной на нем обмоткой возбуждения (индукционной катушкой) и ротором. Электрический импульс, проходя через обмотку, создает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Вращение ротора по колесной системе передается на стрелки.

В целом, длина и количество витков обмотки говорит о высоком КПД, пониженном энергопотреблении и, следовательно, высоком качестве механизма. Но, учитывая, что обмотка один из самых дорогих элементов механизма, производители пытаются на нем экономить.

В наших механизмах найдено оптимальное соотношение качества и цены.

 

Катушка и ротор на стартереГенератор и схема

Логотип GRANDTIME на крышке

Конструкция и технология сборки механических часов

Оглавление

Введение

Основные принципы измерения времени
Развитие и совершенствование часов
Развитие часового производства в СССР

Часть первая
Конструкция часовых механимов

Глава I. Устройство механических часов

Простейшие гиревые часы с маятниковым регулятором
Наручные и карманные часы
Основные типы наручных и карманных часов

Глава 2. Детали часов

Платина и мосты
Детали двигателя (узел барабана)
Детали основной колесной системы — зубчатой передачи часов с боковой
секундной стрелкой
Детали анкерного спуска (хода)
Детали регулятора (системы баланс — волосок)
Детали механизма завода часов и перевода стрелок
Детали стрелочного механизма
Детали внешнего оформления часов
Часовые камни
Крепежные детали

Глава 3. Коррозия часовых деталей и борьба с ней

Выбор материала для деталей часов
Виды отделки и покрытия поверхностей деталей часов

Глава 4. Узел завода часов и перевода стрелок

Глава 5. Пружинный двигатель часов, крутящий момент и коэффициент полезного действия двигателя

Тип двигателя
Крутящий момент
Соотношение размеров пружины и барабана
Коэффициент полезного действия

Глава 6. Основная колесная система (зубчатая передача часового механизма)

Работа основной колесной системы
Элементы зубчатых колес и трибов
Часовое зубчатое зацепление
Дефекты в зубчатом зацеплении
Зависимость средней скорости вращения колес от периода колебания
баланса
Вычисление скорости вращения центрального триба и барабана
Расчет передаточных чисел между центральным и секундным колесами
Расчет передаточного числа стрелочного механизма часов К-26

Глава 7. Анкерный спуск

Балансовый регулятор часов и его взаимодействие со спуском
Полные углы покоя
Угол поворота анкерной вилки
Угол притяжки
Действие притяжки в часовом механизме
Угол обратного отхода анкерного колеса
Углы, проходимые анкерным колесом и анкерной вилкой при передаче
импульса
Угол внешнего и угол внутреннего падения, широкие и узкие скобки
Углы потерянного пути
Угол подъема баланса
Угол освобождения спуска, угол импульса баланса
Дополнительная дуга
Виды предохранения в механизме спуска
Предохранительное действие копья и ролика
Предохранительное действие импульсного камня и рожка
Разновидности свободного анкерного спуска

Глава 8. Дополнительные устройства в часах

Амортизаторы баланса
Пыле-водонепроницаемые корпусы
Автоподзавод

Глава 9. Трение в часах, часовые масла и условия смазки

Трение в часах
Износ
Часовые масла и условия смазки часов

Глава 10. Элементы теории регулирования карманных и наручных часов

Суточный ход часов
Регулирование суточного хода
Изохронизм
Влияние спуска (хода) на изохронизм
Влияние волоска на изохронизм
Влияние зазора волоска в штифтах градусника на изохронизм
Влияние изменения положения часов на суточный ход
Влияние провисания волоска на суточный ход
Влияние температуры окружающей среды на суточный ход часов
Причины нарушения стабильности хода
Удары и шумы хода, записываемые приборами ППЧ и П-12
Анализ дефектов часового механизма по записям на приборе

Глава 11. Будильники

Типы будильников
Устройство и работа сигнального механизма будильников
Штифтовой спуск

Глава 12. Секундомеры

Глава 13. Маятниковые часы

Устройство и назначение
Регулирование периода колебания маятника
Влияние температуры на период колебания маятника
Влияние атмосферного давления на изохронизм маятника
Подвесы маятника

Часть вторая
Проектирование часов и часовых систем

Глава 14. Основные понятия о технологическом процессе и организации сборки часов

Понятие о технологическом процессе
Понятие о размерах и соединениях двух деталей
Организация сборки часов
Организация рабочего места сборщика
Организация труда

Глава 15. Сборка деталей часов (доконвейерная сборка)

Инструменты, применяемые при сборке
Промывка деталей и узлов
Запрессовка верхних и нижних накладных камней в накладки
Ввертывание винтов циферблата в платину
Установка нижних накладок с камнями на платину
Проверка камней платины
Сборка барабанного моста
Ввертывание винта крепления колонки волоска в балансовый мост
Сборка мостов с накладками
Проверка мостов по внешнему виду
Запрессовка палет в анкерную вилку
Заклейка палет (зашеллачивание)
Правка штифтов градусника на оптико-механическом приборе
Проверка биения плоскостей импульсов зубьев анкерного колеса

Глава 16. Конвейерная сборка часов

Методы сборки на конвейерах
Сборка узла завода часов (ремонтуара) и перевода стрелок
Сборка основной колесной системы (ангренажа)
Сборка узла спуска
Контроль сборки спуска
Уравновешивание баланса
Насадка колодки с волоском на ось баланса
Окончательная правка баланса и волоска
Определение длины волоска для данного баланса по периоду его колебания
Выполнение внешней концевой кривой волоска
Промывка узла баланса с волоском перед установкой в механизм
Пуск механизма в ход и установка волоска
Регулирование часового механизма по точности суточного хода
Установка циферблата и стрелок
Вставка в корпус
Контроль готовой продукции
Испытание часов 1-го и 2-го классов в контрольно-испытательной станции

Глава 17. Организация производства, техническое нормирование и техника безопасности

Организация управления заводом и цехом
Техническое нормирование
Техника безопасности

Спусковой механизм часов — Википедия

Анимированный образ анкерного спуска, используемого в маятниковых часах.

Спусковой механизм часов (на языке часовщиков: спуск, ход) (фр. échappement, англ. escapement, нем. Hemmung) — устройство, предназначенное для поддержания постоянной средней скорости вращения анкерного колеса, допуская поворот на нужный угол только при определённом положении, и одновременно поддерживающее колебания регулятора ( маятника или баланса), компенсируя потери на трение и сопротивление воздуха.

Спуск является промежуточным узлом часового механизма между основной колёсной системой и регулятором.

Каждое колебание маятника освобождает спусковой механизм, переводя его из состояния «блокирован» в состояние «движение» в течение короткого периода, который заканчивается, как только следующий зуб шестерни упирается в блокирующую поверхность спускового механизма. Именно это периодическое освобождение энергии и быстрая остановка заставляет часы «тикать». Этот звук издаёт зубчатая передача, когда шестерня вдруг останавливается в момент очередного блокирования спускового механизма.

Важность спускового механизма в истории техники заключается в том, что он является ключевым изобретением, давшим возможность создать все типы механических часов[1]. Благодаря этому изобретению в Европе в XIII веке произошёл поворот в разработке часовых механизмов от применения непрерывных процессов (таких, как, например, поток воды в водяных часах) к периодически повторяющимся процессам, таким как колебания маятника, которые могли обеспечить более высокую точность.

Жидкостный спусковой механизм[править | править код]

Первые жидкостные спусковые механизмы сделал в Китае буддийский монах И Син, который вместе с государственным деятелем Лян Линцзанем применил их в 723 г. (или 725 г.) в армиллярной сфере и часах[2]. В эпоху империи Сун (960—1279 гг.) инженеры Чжан Сисунь (ум. в конце X века) и Су Сун (1020—1101 гг.) усовершенствовали спусковые механизмы в своих астрономических башенных часах, прежде чем технология в Китае пришла в застой и упадок. По словам Ахмада аль Хассана, ртутный спусковой механизм в Испании, сделанный для короля Кастилии Альфонса X в 1277, можно отнести к самым ранним, описанным в арабских источниках[3]. Сведения об этих ртутных спусковых механизмах, возможно, распространились по Европе после переводов арабского и испанского текстов.

Однако, ни один из таких спусковых механизмов не обладал достаточной точностью, поскольку их работа по измерению времени зависела от равномерности потока жидкости через отверстие. Например, в часах Су Суна вода перетекала в ёмкость, установленную на штыре. Роль спускового механизма заключалась в том, чтобы наклонить чашу ёмкости каждый раз, когда она наполнится, при этом колесо часового механизма повернётся на определённый угол, вода из чаши выльется, и затем процесс повторяется снова.

Механический спусковой механизм[править | править код]

Первые механические спусковые механизмы — штыревые, в течение нескольких веков использовались в устройствах управления колокольным звоном, прежде чем их стали применять в часах[4]. В XIV веке такие механизмы устанавливали в первых механических часах в Европе, это были большие башенные часы. Сейчас уже трудно установить, когда они впервые были использованы, потому что сложно отличить, какие из башенных часов этого периода были механические, а какие — водяные. Однако косвенные свидетельства, такие, как резкое увеличение стоимости строительства часов, указывают на конец XIII века как на наиболее вероятную дату появления современных спусковых механизмов. Астроном Роберт Англикус писал в 1271, что часовые мастера пытаются изобрести спусковой механизм, но это пока не удалось. Тем не менее, большинство источников согласны с тем, что механические часы со спусковым механизмом в 1300 г. уже существовали.

Надежность спускового механизма зависит от квалификации изготовителя и уровня обслуживания. Плохо сделанные или плохо обслуживаемые устройства будут иметь проблемы. Спусковой механизм должен точно переводить колебания маятника или баланса во вращение шестерен часового механизма, и он должен передавать достаточно энергии маятнику или балансу для поддержания его колебаний.

Во многих спусковых механизмах разблокирование создаёт скользящее движение. Например, в показанной выше анимации, лопатки анкерной вилки скользят по зубу анкерной шестерни при колебаниях маятника. Лопатки часто делают из очень твёрдых материалов, таких, как например, искусственный рубин, но даже в этом случае они требуют смазки. Поскольку смазочное масло со временем улетучивается из-за испарения, окисления и т. д., то периодически требуется повторная смазка. Если этого не делать, то часы могут работать нестабильно или вообще остановиться, а детали спускового механизма подвергнутся быстрому износу. Повышенная надежность современных часов в основном объясняется более высоким качеством смазки. В высококачественных часах смазки хватает на пять лет и более. А в некоторых современных часах и до 10 лет[5].

В некоторых спусковых механизмах вообще удалось избежать трения скольжения, например, в кузнечиковом механизме Джона Харрисона XVIII века, или в коаксиальном механизме Джорджа Дэниэлса XX века. В них нет необходимости смазывать спусковой механизм (но это не отменяет требования по смазке других частей передаточного механизма).

Точность механических часов зависит от точности регулятора. Если это маятник, то точность определяет период колебаний маятника. Если стержень маятника изготовлен из металла, он будет расширяться от контакта с теплом, при этом период колебаний будет меняться. В дорогих часах для изготовления маятника используются специальные сплавы, чтобы минимизировать эти отклонения. Период колебаний маятника варьируется также в зависимости от размаха колебаний. В высокоточных часах дугу колебаний делают как можно меньше. Маятниковые часы могут достичь очень высокой точности. Для того чтобы скомпенсировать отклонения от изохронности, Гюйгенс решил уменьшать длину маятника при увеличении угла отклонения. В первых часах Гюйгенса с этой целью использовались ограничители в форме щек, на которые частично наматывалась нить подвеса.[6] в XX веке маятниковые часы использовались в лабораторных измерениях. Спусковой механизм оказывает большое влияние на точность. Чем точнее маятник получает импульс энергии, тем точнее период его колебаний. В идеале импульс должен быть равномерно распределён по обе стороны от нижней точки колебаний маятника. Это объясняется тем, что подталкивание маятника при его движении к нижней точке колебания даёт прирост его энергии, а подталкивание при отходе от этой точки приводит к потере энергии. Если импульс равномерно распределён, то он отдаёт энергию маятнику без влияния на период его колебаний.

Наручные и другие маленькие часы не используют маятник в качестве регулятора. Вместо него они используют баланс — колесо, соединённое со спиральной пружиной-волоском. Баланс вращается назад-вперёд, в хороших швейцарских часах — с частотой 4 Гц (или 8 тиков в секунду). В некоторых часах используются более высокая скорость. Длина волоска не должна зависеть от температуры, для его изготовления используются специальные сложные сплавы. Как и в случае с маятником, спусковой механизм должен делать небольшой толчок в каждом цикле, чтобы поддерживать колебания баланса. Актуальна та же проблема смазки. Если спусковой механизм вовремя не смазать, часы начнут терять точность (как правило, происходит ускорение).

Карманные часы являются предшественниками современных наручных часов. Их носили в кармане, поэтому они, как правило, были в вертикальной ориентации. Гравитация вызывает некоторую потерю точности, поскольку с течением времени происходит отклонение от симметрии в механизме. Чтобы свести к минимуму это влияние, французский часовщик Бреге изобрёл в 1795 году особый тип спускового механизма — «турбийон». В нём баланс помещается в специальную вращающуюся рамку (период вращения, как правило, один оборот в минуту), что и позволяет сглаживать гравитационные искажения.

Самые точные механические часы изготовил английский археолог Эдвард Холл. По его данным, точность хода часов составила около 0,02 секунд за 100 дней. Эти часы электромеханические, в них в качестве таймера используется маятник, а энергия ему передаётся с помощью специальных реле и электромагнитов.

Начиная с 1658, когда появились маятник и пружинный баланс, было разработано более 300 видов различных механических спусковых механизмов, но только около 10 из них получили широкое распространение. Почти все они описаны ниже. В XX веке электронные методы измерения времени постепенно вытеснили механические часы, так что изучение конструкции спусковых механизмов стало небольшим курьёзом.

Шпиндельный спусковой механизм[править | править код]

На шпиндельном спусковом механизме показаны: (c) — колесо с коронкой, (v) — штырь, (p, q) — лопатки.

Самый первый спусковой механизм, появившийся в Европе примерно в 1275 г., был шпиндельный, который называли также корончато-штыревым механизмом. Он появился ещё до маятника и первоначально управлялся фолиотом, горизонтальной планкой с грузом на каждом конце. Вертикальный стержень (штырь), крепится к средней части фолиота и имеет две небольшие пластинки (лопатки), торчащие подобно флагу на древке. Одна лопатка крепится сверху, а другая снизу штыря, и они повёрнуты на чуть более девяноста градусов друг относительно друга. Спусковая шестерня делается в виде короны и вращается относительно вертикальной оси. Когда шестерня начинает вращаться, её зуб толкает верхнюю лопатку, и фолиот начинает двигаться. Когда зуб выталкивает верхнюю лопатку, нижняя поворачивается и входит в зацепление. Импульс движения фолиота толкает шестерню назад, и в конечном счете система останавливается. В этот момент нижняя лопатка подталкивает фолиот, и процесс повторяется. Эта система не имеет собственной частоты колебаний, просто некая сила всё время подталкивает шестерню и она по инерции поворачивается вокруг своей оси.

На следующем этапе развития та же идея была воплощена в сочетании с маятником. Ось штыря стала горизонтальной, половина фолиота исчезла, а зубчатое колесо поворачивается вокруг вертикальной оси. Такой же спусковой механизм, но гораздо меньшего размера, использовался в часах с балансом и пружинкой вместо маятника. Первый морской хронометр Джона Гаррисона использовал сильно изменённый шпиндельный механизм, который, как оказалось, может быть хорошим регулятором.

Спуск с крючковым якорем (анкерный)[править | править код]

Якорный спусковой механизм.

Изобретённый около 1660 года Робертом Гуком, Спуск с якорем быстро заменил штырь и стал стандартом для использования в маетниковых часах вплоть до конца XIX века. Его преимущество состоит в том, что он сократил амплитуду колебаний маятника до 3° — 6 °, в результате чего маятник стал изохронным. Он позволил использовать более длинные, медленнее движущиеся маятники, которые требуют меньше энергии. Благодаря ему появились длинные узкие напольные и настенные маятниковые часы (в некоторых странах их называют «дедовскими»), которые можно встретить ещё и в наше время.

Анкерный механизм состоит из анкерной шестерни с обратным наклоном зубьев и якоря, поворачивающегося над нею из стороны в сторону и соединённого с маятником. Якорь имеет на концах изогнутые лопатки, которые поочерёдно входят в зубья ходового колеса, получая импульсы. Механически его работа имеет сходство со штыревым механизмом, и он перенял от штыревого механизма два недостатка: (1) маятник постоянно подталкивается зубьями шестерни в каждом цикле, он не может совершать свободные колебания, тем самым нарушается его изохронность; (2) этот спусковой механизм имеет отдачи, якорь в своём цикле толкает шестерню в обратную сторону. Это вызывает мёртвый ход, повышающий износ часового механизма, и повышает расход энергии двигателя на передачу импульса маятнику. Эти недостатки были устранены в спуске Грахама. Разновидностью спуска с крючковым якорем, является спуск со скобой

Спуск Грахама[править | править код]

Спуск Грахама[7]. Показано: (a) — спусковая шестерня (b) — лопатки, показаны концентрические блокирующие поверхности (c) — стойка маятника.

Спусковой механизм Грахама является улучшением якорного. Впервые его сделал Томас Томпион по проекту Ричарда Таунлея в 1675 году[8], хотя часто ссылаются на преемника Томпиона, Джорджа Грэма, который популяризовал его в 1715 г.[9] В якорном спусковом механизме колебания маятника в части своего цикла толкают анкерное колесо в обратную сторону. Этот «откат» мешает движению маятника, в результате снижается точность, а реверсы движения шестерни вызывают эффект «мёртвого хода» и создают высокие нагрузки на систему, что приводит к повышенному трению и износу. Основное преимущество спуска Грахама в том, что в нём эти отдачи устранены.

В спуске Грахама лопатки имеют вторую криволинейную «блокирующую» поверхность, концентрическую относительно оси вращения анкера. При экстремумах колебаний маятника зуб анкерного колеса становится неподвижным на этой поверхности, не передавая маятнику импульса, который вызывает откат. Вблизи нижнего положения маятника зуб выходит из зацепления с блокирующей поверхностью и входит в зацепление с остроугольной «импульсной» поверхностью, давая толчок маятнику до того, как лопатка освободит зуб. Это был первый механизм с раздельными блокирующей и импульсной поверхностями. Спуск Грахама впервые был использован в часах с точной регулировкой хода. Ввиду более высокой точности он заменил якорный механизм.

Штифтовой спусковой механизм Аманта[править | править код]

Штифтовой спусковой механизм Аманта, 1741 г.

Французский часовщик Амант, деятельность которого в Париже с 1730 до 1749 г. документально подтверждена, изготовил в 1741 г. новый вид анкерного спуска — штифтовой, у которого анкерное колесо имело вместо обычных зубьев штифтики, закрепленные на боковой стороне венца.

Штифтовые спусковые механизмы были особенно пригодны для больших башенных часов, поскольку позволяли использовать большие приводные усилия, запас которых для башенных часов необходим, чтобы часы могли работать в различных, иногда довольно тяжелых атмосферных условиях[10].

Интересной особенности данного вида спуска является то, что анкерное колесо освобождается дважды за период колебания маятника. (Колесо поворачивается на один штифт, когда маятник отклоняется влево, и на один штифт — когда маятник отклоняется вправо).

К недостаткам штифтового спуска следует отнести то, что маятник практически в течение всего периода колебаний не бывает свободен от контакта со анкерным колесом. Штифт анкерного колеса постоянно скользит или левой, или по правой палете анкера, создавая в спусковом механизме дополнительное трение. Легкий маятник в таких условиях просто не сможет колебаться. Это обуславливает возможность применения штифтового спуска только для крупногабаритных часов с тяжёлыми длинными маятниками.

Современный анкерный (он же «рычажный») спусковой механизм[править | править код]

Анкерный спусковой механизм использовался в подавляющем большинстве часов после 1800 г. Он является точным и достаточно простым в изготовлении. Он также является самозапускающимся, поэтому если часы встряхнуть, так чтобы баланс остановился, он автоматически начнёт работать снова. Есть несколько типов рычажных спусковых механизмов. Оригинальний тип был штативный, в котором рычаг и колесо баланса всегда соединялись с помощью шестерни. Позже стало ясно, что все зубья из шестерни можно удалить, за исключением одного. Так появился разъединённый рычажный спусковой механизм. Его не только легче и проще сделать, но он также значительно более точный. Рычаг может быть поставлен так, чтобы он был под прямым углом к анкерной шестерне, такой вариант предпочитают британские часовщики. Или же, рычаг может быть поставлен внутри баланса и внутри анкерой шестерни, такому варианту отдают предпочтение швейцарские и американские часовщики. Наконец, в «однодолларовых» часах используется весьма примитивный тип анкерного спускового механизма под названием «лопаточно-штыревой».

Швейцарский спусковой механизм.

Дуплексный (двухсторонний) спусковой механизм[править | править код]

Дуплексный спусковой механизм был изобретен Робертом Гуком около 1700 г., затем улучшен, — Жаном Батистом Дютертре и Пьером Ле Руа, — и окончательно отработан Томасом Трайером, который запатентовал его в 1782 г.[11] Он использовался в качественных английских карманных часах с 1790 до 1860 гг., и в Уотербери, в дешёвых американских часах ‘ширпотреба’, в течение 1880—1898 гг. В дуплексном механизме, как и в хронометре, с которым он имеет сходство, баланс получает импульс только в одном из двух колебаний цикла. Анкерная шестерня имеет два комплекта зубьев (отсюда название ‘дуплексный’). Длинный стопорный зуб сделан со стороны баланса, а короткий импульсный (подталкивающий) зуб выступает аксиально сверху. Цикл начинается, когда стопорный зуб находится напротив рубинового диска. Баланс начинает движение против часовой стрелки через центральное положение, бороздка рубинового диска освобождает зуб. Когда баланс начинает обратное движение, лопатка в крайнем правом положении получает толчок от импульсного зуба. В это время блокирующий зуб попадает на ролик рубинового диска и остается там, пока баланс не завершит цикл колебания по часовой стрелке, затем процесс повторяется. Во время движения по часовой стрелке стопорный зуб быстро опускается в бороздку рубинового диска и остаётся там.

Дуплексный механизм относится к механизмам с трением покоя, баланс никогда не бывает абсолютно свободен от спускового механизма. Как и в хронометре, небольшое трение скольжения имеется во время импульса, потому что импульсный зуб и лопатка движутся почти параллельно, поэтому необходима небольшая смазка. Дуплексный механизм обеспечивает точность по крайней мере не хуже рычажного и, возможно, приближается к хронометру. Однако чувствительность дуплексного механизма к встряхиваниям сделали его непригодным для активных людей. Как и хронометр, он не является самозапускающимся, в случае внезапной остановки во время движения баланса по часовой стрелке, он не может запуститься снова.

Дуплексный спусковой механизм, показано: (A) — спусковая шестерня, (B) — стопорный зуб, (C) — импульсный зуб, (D) — лопатка, (E) — рубиновый диск. Лопатка и диск крепятся к оси балансира, который на рисунке не показан.

Кузнечиковый спусковой механизм[править | править код]

Редким, но интересным спусковым механизмом является кузнечиковый механизм Джона Гаррисона. В нём маятник приводится в движение двумя шарнирными рычажками (лопатками). При колебаниях маятника один рычажок зацепляет шестерню и двигает её немного назад. Это освобождает другой рычажок, который движется назад, освобождая шестерню. Когда маятник движется в обратную сторону, второй рычажок зацепляет шестерню, толкает её и освобождает первый рычажок, и так далее. Кузнечиковый механизм гораздо сложнее в производстве, чем другие спусковые механизмы, поэтому он большая редкость. Кузнечиковый механизм, сделанный Гаррисоном в XVIII веке, всё ещё работает. Большинство механизмов изнашиваются гораздо быстрее и расходуют гораздо больше энергии.

Гравитационный спусковой механизм[править | править код]

Гравитационный спусковой механизм использует небольшой груз или маленькую пружинку для передачи импульса непосредственно на маятник. Первая конструкция состояла из двух плеч рычажка, который поворачивался очень близко к точке подвеса маятника, плечи располагались с разных сторон маятника. На каждом плече закреплена наклонённая лопатка. Когда маятник поднимает одно плечо достаточно высоко, его лопатка высвобождает спусковую шестерню. Почти сразу же другой зуб спусковой шестерни начинает скользить вверх по поверхности другого плеча, тем самым поднимая его. Он поднимает лопатку и останавливается. Тем временем первый зуб всё ещё находится в контакте с маятником и опускается ниже точки, с которой началось соприкосновение. Это снижение даёт импульс маятнику. Конструкция разрабатывалась постепенно с середины XVIII до середины XIX века. В конечном итоге этот механизм выбрали для башенных часов. В последнее время он усовершенствован и превратился в особый инерционно-гравитационный спусковой механизм, изобретённый Джеймсом Арнфельдом.

Электромеханические спусковые механизмы[править | править код]

В конце XIX века были разработаны электромеханические спусковые механизмы для маятниковых часов. В них реле или фотореле переключает электромагнит в такт с колебаниями маятника. Электромеханические спусковые механизмы являются одними из лучших. В некоторых часах электрические импульсы, которые приводят в движение маятник, управляют также перемещением плунжера, вращающего зубчатую шестерню.

Часы Хиппа[править | править код]

В середине 19-го века Маттиас Хипп изобрёл электромагнитный переключатель импульсов для часов. Маятник движет шестерню с храповиком через собачку, а эта шестерня движет остальной часовой механизм отсчёта времени. Маятник получает импульс не на каждом колебании и даже не на каждом втором колебании. Он получает импульс только тогда, когда амплитуда колебаний становится ниже определенного уровня. Как и собачка индикаторного механизма, маятник также снабжён небольшим флюгером; когда он поворачивается вверх, маятник совершает полностью свободные колебания. Когда амплитуда колебаний маятника достаточно большая, флюгер попадает в канавку, и маятник его не касается. Если амплитуда колебаний уменьшается, флюгер выходит из канавки, маятник его зацепляет и толкает вниз. Происходит замыкание цепи электромагнита, который посылает импульс маятнику. Амплитуда колебаний маятника увеличивается, и процесс повторяется.

Часы со свободным маятником[править | править код]

В XX веке Уильям Гамильтон Шорт изобрёл часы со свободным маятником, запатентовав их в сентябре 1921 года. Они производятся компанией Synchronome, их точность достигает сотой доли секунды в сутки. В этой системе «главный» маятник, стержень которого выполнен из специального стального сплава с 36 % никеля (инвар) и длина которого почти не зависит от температуры, совершает свободные от внешнего влияния колебания, по возможности в закрытой вакуумной камере, и не совершает никакой работы. Он имеет механический контакт со спусковым механизмом через каждые 30 секунд и лишь на доли секунды. Вторичный «ведомый» маятник вращает храповик, который переключает электромагнит через каждые тридцать секунд. Этот электромагнит освобождает гравитационный спусковой механизм главного маятника. Доли секунды спустя движение главного маятника отключает спусковой механизм. Гравитационный спусковой механизм дает крошечный импульс главному маятнику, который поддерживает колебания маятника.

  1. Cipolla, Carlo M. Clocks and Culture, 1300 to 1700 (неопр.). — W.W. Norton & Co. (англ.)русск., 2004. — С. 31. — ISBN 0393324435.
  2. ↑ Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering. Taipei: Caves Books Ltd. Page 165.
  3. ↑ Ahmad Y Hassan, Transfer Of Islamic Technology To The West, Part II: Transmission Of Islamic Engineering, History of Science and Technology in Islam.
  4. Headrick, Michael. Origin and Evolution of the Anchor Clock Escapement (англ.) // Control Systems magazine, : journal. — Inst. of Electrical and Electronic Engineers, 2002. — Vol. 22, no. 2. Архивировано 14 сентября 2004 года.
  5. ↑ Надежность наручных часов (неопр.).
  6. С. Г. Гиндикин, кандидат физико-математических наук Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова. Математические и механические задачи в работах Гюйгенса о маятниковых часах (неопр.). Природа №12, 1979 (1979).
  7. Britten, Frederick J. Watch and Clockmaker’s Handbook, 9th Edition (англ.). — E.F.& N. Spon, 1896. — P. 108.
  8. ↑ Smith, Alan (2000) The Towneley Clocks at Greenwich Observatory Проверено 2009-03-27
  9. ↑ Milham 1945, p.185
  10. Станислав Михаль. Часы (От гномона до атомных часов / перевод с чешского Р.Е.Мельцера. — М.: «Знание», 1983. — 256 с. — 80 000 экз.
  11. Nelthropp, Harry Leonard. A Treatise on Watchwork, Past and Present (англ.). — E. & F.N. Spon, 1873., p.159-164. British patent no. 1811

Про часовые механизмы простыми словами….

Давайте немного расскажу про часовые механизмы.

И Вы перестанете млеть от слов «бесшумный механизм плавного хода работающий всего от одной пальчиковой батарейки».

Напомню — я говорю о стандартных кварцевых механизмах для настенных и настольных часов БЕЗ дополнительных функций. Я не претендую на истину в последней инстанции и все нижесказанное основано на собственном скромном опыте…..

Так вот:

  1. Они все работают от 1 батарейки размера АА (то есть пальчиковой)

  2. Они все имеют примерно одинаковые размеры ( это примерно 55-58 х 55-58 х 15-17 мм). То есть взаимозаменяемы. И не смотря на то, что разные производители используют разную систему крепления механизма, в 95% случаев замена механизма не вызывает проблем. А вот стрелки могут и не подойти, тут посадочные размеры и способ крепления очень важен. Поэтому часто меняется механизм со стрелками.

  3. Секундная стрелка (как впрочем на всех часах, включая наручные) вещь чисто декоративная, на показания времени не влияющая, и служит лишь для того, что бы Вы , взглянув на часы , поняли, что они идут…..( хотя совершенно не факт, что показывают верное время ))))) ).

О месте производства.

В бывшем Советском Союзе кварцевых механизмов для настенных часов приличного качества так делать и не научились. И в России их тоже не делают. Никаких… ни хороших, ни плохих. Что бы на них не было написано, часы могут быть сделаны в России, механизмы — нет.

В остальном мире два центра производства — Европа (Германия (заводы в Германии, Чехии и естественно в Юго-Восточной Азии)) и Юго-Восточная Азия (Китай, Тайвань, Гонконг). У нормальных фирм точность хода и качество сопоставимы…..

Теперь собственно о механизмах.

Самым простым, надежным и долговечным является обычный тактовый механизм. Механизм на 60 ударов ( как Вы поняли — по числу шагов секундной стрелки в 1 минуте).

Единственным недостатком такого механизма является более высокая шумность. Хотя на это может влиять:

  1. Конструкция часов

  2. Качество изготовления механизма.

  3. Состояние Вашей нервной системы (некоторых, например, тикающие часы наоборот успокаивают).

Если у Вас уже есть часы, а звук механизма раздражает, то не спешите их забрасывать на антресоль.

В большинстве случаев механизм там меняется достаточно легко. Или можно просто убрать секундную стрелку (заменив ее заглушкой) и все станет существенно тише.

Механизм так называемого «плавного хода» отличается наличием дополнительной шестеренки и называется уже «на 360 ударов». Как Вы поняли каждый секундный шаг разделен на 6 частей и этим достигается визуальная плавность хода….

Достоинством этого механизма является гораздо меньшая шумность. Но выражение «бесшумный» тут неуместно. Звук работы такого механизма — постоянный легкий шелест (ну как будто кто-то ползет по осенней листве например)))) ) и в полной тишине слышен прекрасно. Я не пугаю, а говорю как есть. Просто чаще всего, просьба установить механизм плавного хода мотивируется невозможностью заснуть под тиканье……а это уже совсем к другим специалистам….

Плюсы не бывают бесплатными.

У механизмов плавного хода гораздо большее энергопотребление ( батарейки Вы будете менять гораздо чаще) , меньше ресурс и надежность.

Кстати, немцы не делают механизмов с плавным ходом. Не знаю их логику, но это факт. И , думаю, не потому что не умеют……

Продолжение следует…..

Ремонт часов своими руками или «О запуске «Ракеты» в домашних условиях».

Из чего состоят часы? Ну, скажете вы, из всяких там колёсиков, пружинок, рычажков. И будете правы, но… на самом деле часы — это прежде всего корпус и механизм. Так вот. Когда находит грусть, кто-то «откупоривает шампанского бутылку» по мудрому совету литературного персонажа, а кто-то ищет занятия для рук. Итак, на дне коробки с запчастями отыскался у меня великолепный механизм, часовой калибр Ракета 2628.Н, один из лучших калибров часовой промышленности СССР, если не лучший. Беда одна. Он стоит, как вкопанный. Следовательно, предстоит репассаж. Ладно, по-французски это слово означает «глажка одежды», но мы-то подразумеваем генеральную чистку, смазку и регулировку часового механизма с полной его разборкой. Калибр не из простых. В усложнениях — календарь мгновенного действия.


Хорошо. Это механизм. Нам нужен корпус для него. Есть! Невесть что, но он есть. В качестве лекарства от скуки создадим марьяж, поставим калибр Ракета 2628.Н в китайский корпус. Пусть походит в нем, пока новеньким разживёмся чем-то более приличным и родным.

REM: если кому-то по душе термин «котлета», да ради бога!


«Итак, мы начинаем» ©. Для работы нам понадобятся два пинцета — прямой и г-образный, путцхольцы* — большие и малые, в качестве малых пойдут зубочистки. Отвёртки, двух тут достаточно. Оптика, часовые масла, маслодозировка.

*- См. Тезаурус.

Для смазки одного механизма применяется до пяти видов масел. Масло для палет и баланса, для ангренажа, для ремонтуара и для пружины. Притом для первого витка пружины иногда применяется смазка, специально для первого витка пружины предназначенная. Такие тонкости. Но мы обойдёмся двумя универсальными — «702» для смазки пары металл-камень и «701» для пары металл-металл. Здесь их достаточно. Это недорогие масла, но со своей функцией справляются великолепно. Масла куплены на АлиЭкспресс в кои-то времена, накладную, увы не сохранил.

Начинаем. Кладём калибр на подставку «быстрой стороной» кверху и отпускаем пружину, придерживая отвёрткой стопор колеса барабана. Затем снимаем баланс вместе с мостом и прокладкой под ним.


Оборачиваем часы циферблатом вверх. Снимаем стрелки. Для этого воспользуемся г-образным пинцетом, подложив предварительно прокладку на циферблат, чтобы не поцарапать его. У меня вот такое приспособление из куска старой фотоплёнки.

Теперь снимаем циферблат и пластиковое кольцо между ним и платиной, опустив два винта на торцах платины механизма (они видны нв втором фото снизу).


Вот что под циферблатом. Снимаем шайбу, шкалу дней недели. Шкалы будут вымыты в шампуне и очищены мягкой беличьей кисточкой.


Теперь нам открыт доступ к мосту календаря. Отвинчиваем три крепёжных винта, снимаем мост календаря, аккуратно! — там несколько пружин и мелких деталей, стремящихся очень резво воспользоваться столь внезапно обретённой свободой!


Разбираем «медленную сторону». Снимаем колёса и рычаги календаря, вексельное и переводное колеса, пинцетом с прямыми губками снимаем минутный триб. Для снятия минутного триба прикладываем небольшое усилие.

Аккуратно раскладываем детали на чистом листе бумаги.

Медленная сторона свободна. Переворачиваем механизм. Демонтируем колесо барабана, заводное колесо. Заводное колесо крепится винтом с левой резьбой. Будем внимательны. Снимаем детали и мост барабана. Мост барабана крепится тремя винтами. Два коротких и одни длинный. Длинным винтом также закреплена собачка барабанного колеса. Снимаем её аккуратно, помня о пружинке, находящейся под собачкой.



Снимаем мост ангренажа, секундное и промежуточное колесо.


Демонтируем мост центрального колеса. Обязательно запоминаем какой винт где стоял. Если перепутаем, не соберём ремонтуар.


Снимаем анкерное колесо, мост анкерной вилки и саму вилку. При этом помечаем винты крепления вилки. Их нельзя спутать с другими.

А вот тут виден виновник остановки часов — тот махонький чёрный волосок, притаившийся на копье вилки. Удаляем его.

Итак, у нас остаётся ремонтуар. Снимаем крышку ремонтуара, извлекаем переводные рычаги, вал, пружину и кулачковую муфту.



Платина свободна.

Часы готовы принять водные, о, пардон, бензиновые процедуры. Для процедур используем бензин «Калоша». Качество бензина имеет значение. Некоторые оставляют налёт. Некоторые обладают весьма нехорошим запахом. Мне удалось приобрести вот этот сорт. С ним возможно работать даже в квартире, если окно приоткрыто. И следов на деталях не оставляет. Но если не найдёте такой, «Бензин для зажигалок» тоже сгодится.

Весь процесс чистки снять не получилось. Руки в перчатках, лицо прикрыл «лепестком», чтобы бензиновой смеси не нанюхаться, а действие проходило на балконе, то бишь, на свежем воздухе. В помощь были привлечены кисти, зубные щётки, путцхольцы и бумажные гигроскопичные салфетки. Итог — всё сияет.

Облагородим стрелки, снимем старый разрушенный лак и нанесём новый.



Приведём в порядок корпус (насколько это возможно). Вымоем, вычистим, отполируем стекло.

как было

а так стало

Скажем за это спасибо зубной пасте Prokudent 🙂
Лучшего полироля (по моему мнению, опирающемуся на длительную практику) для часовых акриловых стёкол ещё не придумали.

Как принято говорить, «сборка механизма производится в обратной последовательности». Поставим на место центральное колесо, смажем его камни, накроем мостом, соберём ангренаж — устанавливаем промежуточное, секундное и анкерное колесо, накрываем это всё мостом ангренажа. Смазываем камни и цапфы. Смазываем пружину и собираем барабан. Устанавливаем его на место и накрываем мостом. Ставим колёса барабана и заводное колесо. Отвёрткой заводим пружину на три-четыре щелчка и проверяем скат ангренажа — отлично!

REM: О термине «скат колёсной системы ангренажа» расскажу подробнее, поскольку это очень важный момент в ремонте часовых механизмов. Если пружину завести, то агренаж, не контролируемый анкерной вилкой, начнёт свободно вращаться с большой скоростью. Вращение происходит в одном направлении. Если механизм собран правильно и тормозящие факторы отсутствуют, то по окончании завода пужины колёса повернутся на определённое число оборотов в противоположную сторону. Это говорит о правильной сборке и обслуживании калибра. Если этого не происходит, то в системе есть тормозящий момент, причину которого нужно найти и устранить. Замечу, что проверку ската нужно производить только при смазанных камнях и цапфах, иначе цапфы могут перегреться от быстрого вращения и, как говорят, «сгореть» — потерять от нагрева закалку. Такие цапфы очень быстро выйдут из строя в эксплуатации часов.

Устанавливаем анкерную вилку, мост вилки. Смазываем рабочие грани палет. Заводим пружину на пару оборотов и проверяем импульс вилки. Есть, прекрасно. Ставим баланс. И — о чудо! — часы пошли. Теперь бушоны.

Работа с бушонами. Фото.

Аккуратно, придерживая путцхольцем «лиру», снимаем её. Снимаем бушон, отправляем его в бензин, где он благополучно рассыпается на две части — накладной камень и проходной. Промываем, собираем, капнув масла «702» на накладной камень, устанавливаем на цапфу баланса и, тихо шепча молитву и затаив дыхание, нежно отправляем лиру в её пазы. Уф! Теперь то же на платине. Готово. Собираем календарь. Тут хитрость в том, чтобы аккуратно, не поломав накопительную пружину, поставить на ось командное колесо с кулачком перевода дня недели. С раза пятого собираем переводные рычаги календаря. Ставим на место диск чисел и накрываем всё это мостом. Тут нужна сноровка. Но ничего. С пятого раза всё становится на свои места. Теперь водружаем на законное место диск дней недели, отведя иглой в сторону рычаг его фиксации. Шайба и отмытый в пяти шампунях циферблат с пластиковым кольцом-проставкой. Закрепляем, проверяем работу календаря, проводим его до момента переключения и ставим стрелки на футоры в этом самом положении, чтобы календарь у нас переключался ровно в 12-00.
Есть!
Собираем механизм в корпус.
Нажав на подавку, вынимаем заводной вал, устанавливаем калибр в корпус часов, фиксируем механизм распорным кольцом и, снова прижав подавку, устанавливаем заводной вал.

Теперь выставляем ход и выкачку по прибору. Поскольку далеко не у каждого дома наличествует такая экзотика, как ППЧ-7 (Прибор Проверки Часов), то на практике вполне применим смартфон с установленной на нем программой Clock Tuner, которую можно получить из Play Маркет Андроид. Бесплатной версии программы более, чем достаточно для вполне адекватной настройки хода механизма часов, но полная версия более информативная. По отображаемому программой графику при помощи градусника и подвижной колонки баланса выставляем выкачку и период колебаний 18000 ВРН. Вуаля — «в ниточку»! Ошибка хода составляет минус четыре секунды в сутки. Для такого механизма — более, чем великолепный результат.

Закрываем заднюю крышку-«хлопушку».

Всё!

А, нет, не всё! Собственно, ради чего всё это делалось.

P.S.

Поносил часики малость и решил, что с тёмными стрелками всё-таки будет лучше.

… и на модном аксессуаре

Тезаурус.

Ангренаж — совокупность колёс часового механизма. Собственно, это устройство передачи усилия пружины на спусковое устройство.
Бушон — узел часового механизма, часть инкаблока, защищающий цапфы осей от повреждения при ударе и сохряняющий смазку.
Выкачка — точная установка равновесного положения баланса.
Палеты — прямоугольные камни анкерной вилки, работающие с венцом анкерного колеса. Различают входную и выходную палету.
Платина — (ударение на первом «а») то, на чём, собственно, собирается весь механизм часов. Плата. Вот та штуковина круглой формы с множеством фрезеровок. К драгметаллам отношения не имеет.
Путцхольц (от нем. Putzholz) — заострённая деревянная палочка для чистки и удержания деталей при сборке.
Ремонтуар — механизм перевода стрелок вручную.
Футор — цилиндрическая часть колеса для крепления стрелок.
Цапфа — самая тонкая часть на конце оси колеса, входящая в отверстие камня.

Механические часы — Википедия

Карманные механические часы

Механи́ческие часы́ — часы, использующие маятник, который периодом колебаний измеряет время в течение суток, месяца, года и который приводится в движение гиревым, пружинным или электрическим источником энергии с электромеханическим преобразователем. В качестве меры времени используются инерционные свойства колебательной системы в виде классического и пружинного маятника, при регулировании длинного маятника или спиральной пружины в виде балансового регулятора (+/-).

Появление судовых хронометров с пружинным маятником совершило революцию в судоходстве путем синхронизации хода времени и небесной сферы, что позволило надёжно определять долготу места. Дополнительным прибором установления местоположения в момент замеров стал секстант.

Мастера, изготавливающие и ремонтирующие часы, называются часовщиками. В искусстве механические часы являются символом времени.

Механические часы по точности хода уступают электронным и кварцевым (1-й класс точности механических часов — от +40 до −20 секунд в сутки; погрешность кварцевых часов находится в пределах от 10 секунд в день до 10 секунд в год). Поэтому в настоящее время из незаменимого инструмента механические часы превращаются в символ традиций и престижа.

Первые механические часы с жидкостным спусковым механизмом были изготовлены в Танском Китае в 725 году нашей эры мастерами Исином и Лян Линцзанем. Из Китая секрет устройства, по-видимому, попал к арабам.

Первые в Западной Европе механические часы, устанавливаемые на башнях для того, чтобы можно было разместить гиревой движитель их механизма, имели всего одну стрелку — часовую. Минуты тогда не измерялись вообще; зато такие часы нередко отмечали церковные праздники. Маятника в таких часах также не было. В начале XIV века о колёсных часах с боем рассказывает Данте Алигьери в своей «Божественной комедии».

Так, башенные часы, установленные в 1354 году в Страсбурге, не имели маятника, зато отмечали: часы, части суток, праздники церковного календаря, Пасху и зависящие от неё дни. В полдень перед фигуркой Девы Марии склонялись фигурки трех волхвов, а позолоченный петух кукарекал и бил крыльями; специальный механизм приводил в движение маленькие цимбалы, отбивавшие время. К настоящему времени от Страсбургских часов уцелел только петух. Наиболее ранний из сохранившихся до наших дней башенный часовой механизм находится в соборе английского города Солсбери и относится к 1386 году.

Лишь в XVII веке знаменитый Галилео Галилей усовершенствовал маятник, но лишь спустя много времени его изобретение стали использовать в часах.

В России первые башенные часы, сконструированные сербским мастером Лазарем, появляются на княжеском дворе Московского Кремля в начале XV века[1].

На данный момент старейшие башенные часы Европы находятся в Гродно, Республика Беларусь. Они находятся в рабочем состоянии уже на протяжении более 500 лет.[2].

Позже появились карманные часы, запатентованные в 1675 году Х. Гюйгенсом, а затем — много позже — и часы наручные. Вначале наручные часы были только женские, богато украшенные драгоценными камнями ювелирные изделия, отличающиеся низкой точностью хода. Ни один уважающий себя мужчина того времени не надел бы часы себе на руку. Но войны изменили порядок вещей и в 1880 году массовое производство наручных часов для армии начала фирма Girard-Perregaux.

Механические часы состоят из нескольких основных частей:

  1. Источник энергии (двигатель) — заведённая пружина или поднятая гиря.
  2. Спусковой механизм — устройство, которое преобразует непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение.
  3. Регулятор (колебательная система — маятник или баланс (устар. «балансир»). Регулятор совместно со спусковым механизмом определяет точность хода часов.
  4. Механизм подзаводки и перевода стрелок — ремонтуар.
  5. Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм — ангренаж.
  6. Циферблат со стрелками.

Маятник[править | править код]

Исторически первой колебательной системой был маятник. Как известно, при одинаковой амплитуде и постоянном ускорении свободного падения частота колебания маятника неизменна.

В состав маятникового механизма входят:

  • Маятник;
  • Анкер, соединённый с маятником;
  • Храповое колесо (храповик).

Точность хода настраивается изменением длины маятника или длины пружины.

У классического маятникового механизма есть три недостатка. Во-первых, частота колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний (этот недостаток преодолел Гюйгенс, заставив маятник колебаться по циклоиде, а не по дуге окружности). (Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды, что приблизительно верно для малых амплитуд.) Во-вторых, маятниковые часы должны быть установлены неподвижно; на движущемся транспорте их применять нельзя. В-третьих, частота зависит от ускорения свободного падения, поэтому часы, выверенные на одной широте, будут отставать на более низких широтах и уходить вперёд на более высоких.

Баланс[править | править код]

Балансирный механизм наручных часов; виден подшипник на часовом камне — рубине алого цвета.

Голландец Христиан Гюйгенс и англичанин Роберт Гук независимо друг от друга разработали другой колебательный механизм, который основан на колебаниях подпружиненного тела.

В состав балансирного механизма входят:

  • Балансирное колесо;
  • Спираль;
  • Вилка;
  • Градусник — рычаг регулировки точности;
  • Анкерное колесо.

Точность хода регулируется градусником — рычагом, который выводит из работы некоторую часть спирали. Баланс чувствителен к колебаниям температуры, поэтому колесо и спираль делают из сплавов с небольшим коэффициентом температурного расширения. Второй вариант, более старый — делать колесо из двух разных металлов, чтобы оно изгибалось при нагреве (биметаллический баланс).

Для повышения точности хода баланс снабжался винтами, которые позволяют точно сбалансировать колесо. Появление прецизионных станков-автоматов избавило часовщиков от балансировки, винты на балансе стали чисто декоративным элементом.

Балансирный механизм применяется преимущественно в переносных часах, так как, в отличие от маятниковых, может эксплуатироваться в разных положениях. Однако вследствие нечувствительности к колебаниям температуры, а также благодаря большей долговечности в башенных и некоторых видах напольных и настенных часов всё равно применяется маятник.

Камни[править | править код]

В конце XVII в. английский математик Фатио де Дюилье открыл метод сверления рубинов с использованием алмазного инструмента. Алмазное сверло позволяло делать в рубине отверстия небольшого диаметра с очень ровными краями; просверленные таким образом рубины могли быть использованы в качестве часовых подшипников, что повышало точность и долговечность механических часов. В марте 1705 году Фатио продемонстрировал часы на камнях в Королевском обществе.

До 1768 года часы на камнях изготавливались исключительно в Англии; на континенте этот метод впервые освоил швейцарский часовщик Фердинанд Берту[3]. С тех пор рубиновые камни повсеместно используются в качественных механических часах.

Дополнительные механизмы, встраиваемые в часы[править | править код]

Кукушка, бой[править | править код]

Через фиксированные промежутки времени (обычно через полчаса или час) часы отбивают колоколами текущее время. Как вариант: играет мелодия, или фигурки-жакемары разыгрывают какую-то сценку.

Интересно, что до появления механических часов время узнавали по звуку церковных колоколов. Поэтому в первых механических часах был только бой, без циферблата. В некоторых языках башенные часы и колокол называются одним и тем же словом, например, по-голландски и то, и другое будет klok.

Репетир[править | править код]

От фр. répéter — повторять, воспроизводить. Более сложный механизм, позволяющий при нажатии на кнопку отбить время звуком. Изначально был разработан для моряков, которым надо было в тёмное время суток узнать текущее время, не разжигая огонь.

Существует несколько видов репетиров:

  • Минутный — отбивает часы, четверти, минуты.
  • Пятиминутный — отбивает часы и количество пятиминут после часов.
  • Получетвертной — отбивает часы и количество получетвертей после часов.
  • Децимальный — отбивает часы и количество десятиминут после часов.
  • Четвертной — отбивает часы и количество четвертей после часов.

Календарь[править | править код]

Календарь бывает разной сложности — от простого указателя числа, который приходится переводить, если в месяце менее 31 суток, до сложного механизма, учитывающего високосные года.

Фазы Луны[править | править код]

Относится к астрономическим функциям. Дополнительный циферблат или диск, отградуированный на 29,5 дней и изображающий Луну в различных фазах.

Уравнение времени[править | править код]

Астрономическая функция в часах, учитывающая разницу между средним местным временем, которое показывают обычные часы, и реальным солнечным временем.

Безель[править | править код]

В некоторых наручных часах (например, «Командирских», Россия) вокруг циферблата установлено поворотное кольцо с делениями (люне́т, безель). Предназначен он для того, чтобы засекать время. В водолазных часах люнет крутится только против часовой стрелки, чтобы при случайном повороте нельзя было увеличить оставшееся время (что может привести к нехватке воздуха). По водолазной традиции, последние 15 или 20 минут люнета делают красными (сигнал на всплытие).

Также безель используется в «вахтенных» часах с 24-часовым циферблатом. На безеле нанесены три временных отрезка по четыре часа, с четырехчасовыми промежутками между ними.

Автоподзавод[править | править код]

В 1770 году впервые в швейцарских часах был использован часовой механизм с автоподзаводом, так швейцарский часовщик Абрагам-Льюис Переллет[en] реализовал свою идею «вечных» часов — часов, которые не нуждались бы в постоянном подзаводе, а заводились бы самостоятельно при ходьбе[4].

В наручных часах устанавливается эксцентрик (на языке часовщиков ротор или сектор, так как выполнен в виде лёгкой пластины с накладкой в форме сектора дуги из тяжёлого вольфрамового сплава; в дорогих часах применяются сплавы золота), который вращается при движении руки и заводит пружину. Поэтому при постоянном ношении часов их вообще не требуется заводить. Механизм автоподзавода и пружина соединены фрикционом.

Автоподзавод положительно сказывается на точности (пружина постоянно находится в почти заведённом состоянии). В водонепроницаемых часах медленнее изнашивается резьба, которая закручивает заводную головку.

Часы с автоподзаводом толще и тяжелее часов с ручным заводом. Женские калибры с автоподзаводом достаточно капризны, в силу миниатюрности их деталей. Автоподзавод бесполезен для малоподвижных людей (к примеру, находящихся в преклонном возрасте или в болезненном состоянии), а также для людей, которые носят часы лишь время от времени. Однако при наличии специального устройства для автоматического завода часов под названием «виндер», часы могут постоянно находиться в заведенном состоянии. Виндеры работают от бытовой электросети (220в или 110в) либо от аккумуляторных батарей.

Турбийон[править | править код]

Часы с турбийоном

В первых механических часах точность хода могла зависеть от положения часов в пространстве и температуры окружающей среды. Для уменьшения зависимости от температуры стали применяться специальные сплавы с низкими температурными коэффициентами.

Бреге в 1795 году изобрёл, а в 1801 запатентовал турбийон (фр. tourbillon — вихрь)[5] — устройство для частичной[6] компенсации притяжения Земли. Турбийон состоит из баланса, анкерной вилки и анкерного колеса, расположенных на специальной вращающейся площадке (наиболее часто встречающаяся скорость вращения: 1 оборот в минуту). Это один из самых сложных и дорогих дополнительных механизмов. Максимальная точность хода недорогих механических часов достигает ±5 секунд в сутки; высококачественных: до ±1 сек в сутки, недорогих кварцевых часов (это более современный механизм, для сравнения): ±0.5 сек. в сутки[6]. Точность хода часов с турбийоном составляет: ±1..±2 сек. в сутки[7]. Часто турбийон делают видимым через окошко в циферблате. Фактически, турбийон поворачивает весь часовой механизм вокруг своей оси в течение одной минуты, что, в связи с влиянием притяжения Земли, заставляет часы полминуты спешить, а следующие полминуты отставать, что нивелирует влияние притяжения Земли на точность хода.

В 2003 году, известный часовщик Франк Мюллер изобрёл новую версию маятника Турбийон — это был двухосевой Tourbillon Revolution. Он состоит из 2-х кареток, которые могут одновременно вращаться по горизонтали и вертикали. Таким образом, он устранил проблему неточности хода при долгом нахождении часов в горизонтальном или вертикальном положении, которая была присуща наручным часам с устройством Турбийон. Год спустя, этот же изобретатель представил часы Tourbillon Revolution 2, которые могли вращаться уже в 3-х плоскостях.[источник не указан 747 дней]

Эффективность турбийонов многократно подвергалась сомнению с момента их изобретения. По мнению часовщика Александра Миляева, станки-автоматы делают настолько сбалансированные колёса, что турбийон просто не нужен, а часы с турбийонами являются «показателем исключительного мастерства часовщика и высокого статуса владельца»[5][нет в источнике].

Тахиметр[править | править код]

Шкала, расположенной по ободку многих современных часов (чаще всего встречается на хронографах). Эта шкала не вращается, она неподвижна. Тахиметр предназначен для расчета скорости на основании времени в пути.

Индикатор запаса хода[править | править код]

Показывает, на сколько ещё часов или дней хватает завода пружины.

Будильник[править | править код]

В указанный пользователем момент даёт звуковой сигнал. Время сигнала задаётся с помощью дополнительной стрелки. Будильник обычно звонит 2 раза в сутки с традиционным циферблатом, разделённым на 12 часов и 1 раз с циферблатом, разделённым на 24 часа.

Хронометр[править | править код]

Изначально хронометр применялся в море для определения географической долготы. В наши дни, так называют особо точные механические часы, соответствующие стандарту ISO 3159. В Швейцарии сертификацию осуществляет Официальный швейцарский контроль хронометров[en]. Часы получают статус при условии, что за сутки уходят не более чем на 10 секунд (15 секунд для хронометров второго класса)[8].

Секундомер[править | править код]

Часы, которые служат для отсчёта коротких промежутков времени (например, в спорте). Секундомер позволяет в любой момент запускать и останавливать отсчёт времени, а также быстро обнулять показания. В отличие от обычных часов секундомеры не предназначены для определения текущего времени, только интервалов, от одного момента до другого.

Хронограф[править | править код]

Хронографом называют механические или кварцевые часы, которые одновременно являются секундомером

Военные часы[править | править код]

Часы, изготовляемые для военнослужащих различных государств и удовлетворяющие повышенным техническим и эксплуатационным требованиям

Шахматные часы[править | править код]

Часы с двумя механизмами, которые служат для контроля времени в шахматах. Так же, как секундомеры, предназначены для измерения относительного времени.

Лабораторные часы[править | править код]

Таймер, предназначенный для химиков, фотографов

  • В.Н. Пипуныров. История часов с древнейших времен до наших дней. — М: Наука, 1982. — 498 с.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *