В часах с механическим приводом основной движущей силой является
стальная пружина. Пружины настенных и настольных часов заводят ключом,
наручных — заводной головкой.
По типу колебательных систем часы подразделяют на часы с балансовой
(баланс с волоском) и маятниковой колебательными системами.
ЧАСЫ С БАЛАНСОВОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ
К этой группе относятся все типы наручных, настольных часов и
будильники, в которых баланс является регулятором точности хода часов.
Особенностью этой группы часов является то, что они могут работать в
любом положении.
Точный отсчет времени возможен только в том случае, когда баланс
совершает строго установленное количество колебаний в единицу времени.
При увеличении количества колебаний баланса в единицу времени часы
спешат, при уменьшении — часы отстают. Регулируют ход часов при помощи
регулятора (градусника) .
На мосту баланса нанесена шкала со знаками: + (плюс) и
— (минус) или буквы Я и У (см. рис. 70).
Если передвинуть регулятор по шкале к знаку + или букве П, то часы
пойдут быстрее, так как при этом длина рабочей части волоска сократится.
Если регулятор передвинуть к знаку
— или букве У, то часы пойдут медленнее, так как длина рабочей части
волоска увеличится.
Механизм часов состоит из следующих основных узлов:
1) двигатель (пружина);
2) зубчатая передача;
3) спусковой механизм (анкерное колесо с вилкой);
4) колебательная система (баланс с волоском).
Кроме перечисленных узлов, часы имеют механизм завода и перевода
стрелок.
Двигатель-пружина
Заводная пружина (см. рис. 23) служит для приведения в движение колесной
передачи и поддержания колебаний баланса.
Внешний конец пружины с замком или отверстием прикреплен к барабану.
Внешний конец пружины механизма, не имеющего барабана, прикреплен к
колонке платин, а внутренний конец — к валу заводного колеса.
При заводе пружины, при первых же двух-трех оборотах часы должны начать
ходить. В конце завода пружина обратится в один сплошной массив с
витками, плотно прилегающими друг к другу.
У двигателей с барабаном при заводе пружины заводной вал с храповым
колесом вращается вокруг своей оси, а собачка храпового колеса с
стопорной пружинкой подымаются и опускаются в зависимости от подъема
зубьев храпового колеса во время завода пружины. Зуб храпового колеса,
упираясь в собачку, не дает возможности заводной пружине возвратиться в
первоначальное положение (см. рис. 23).
При работе механизма часов заводной вал, храповое колесо и собачка со
стопорной пружинкой стоят на месте, а барабан движется, пружина
развертывается концентрично.
У двигателей без барабана заводной вал, храповое колесо, собачка со
стопорной пружинкой движутся вместе с заводным колесом, при этом пружина
развертывается эксцентрично.
Зубчатая передача
Зубчатой передачей (см. рис. 73) является система зубчатых колес и
трибок, передающих движение от двигателя к механизму спуска и
стрелочному механизму.
Каждое колесо вращается вокруг своей оси на двух цапфах, вставленных в
отверстия платины и моста. Если механизм часов собран на камнях, то
цапфы осей входят в отверстия камней. Чем ближе колесо стоит к заводной
пружине, тем оно толще и зубья крупнее, соответственно толще и трибки с
цапфами.
Зубчатая передача состоит из нескольких узлов. Количество узлов зависит
от типа часового механизма. Например, в наручных часах механизм состоит
из следующих узлов:
1) узел центрального (среднего) колеса с центральной триб-кой;
2) узел промежуточного колеса с промежуточной трибкой;
3) узел секундного колеса с секундной трибкой;
4) узел спускового (ходового) анкерного колеса с анкерной трибкой;
В зубчатой передаче1 колеса и трибки разделяются на ведущие и ведомые.
Например, в зубчатой передаче наручных часов барабан с барабанным
колесом, получивший движение от заводной пружины, передает его
центральной трибке, в этом случае барабанное колесо является ведущим, а
центральная трибка — ведомой.
Механизм часов основан на колебательном движении, которое совершает
баланс с волоском. Колебания должны непрерывно следовать одно за другим.
Стрелки отражают эти колебания на циферблате (секунды, минуты, часы).
Узел спуска
Анкерная вилка и анкерное колесо составляют узел спуска.
Анкерная вилка (см. рис. 63) с одного конца имеет скобу. На концах скобы
пропилены прорезы для закрепления палет. Палеты (из синтетического
рубина) закрепляют шеллаком. При работе палеты соприкасаются с зубьями
анкерного колеса.
На другом конце анкерная вилка имеет паз с двумя рожками, ниже паза
закреплено предохранительное копье. Оно не дает вилке при сотрясении
часов изменить положение. Копье при сотрясении часов упирается в боковую
стенку предохранительного ролика, тем самым не давая анкерной вилке
переброситься к противоположному ограничительному штифту. Анкерная вилка
находится между двумя штифтами, которые ограничивают ее ход. Есть
механизмы, у которых ограничительные штифты заменены уступами в платине.
Колебательная система
Узел колебательной системы (см. рис. 70) состоит из: балансового колеса,
оси, волоска, колодки, моста баланса, колонки, двойного ролика
(импульсного и предохранительного), эллипса, верхней и нижней накладок с
накладными камнями. С одного конца на ось насажено балансовое колесо и
колодка, в которую закреплен внутренний конец волоска, а внешний (первый
виток) закреплен в колонке моста баланса.
С другого конца на ось надет двойной ролик (см. рис. 59), который
состоит из импульсного ролика с эллипсом, закрепленным шеллаком, и
предохранительного ролика, в котором выфре-зерована канавка для
свободного прохождения копья анкерной вилки. Ролики между собой
соединены втулкой.
Работа колебательной системы заключается в том, что
при отклонении баланса от положения равновесия, т. е. закручивании
волоска баланс приходит в движение под влиянием силы упругости
спиральной пружины. Баланс, вращаясь в одну сторону, закручивает волосок
и в какой-то момент он останавливает движение баланса. Вследствие
упругого сопротивления материала волосок стремится принять
первоначальное положение и тем самым отклоняет баланс в обратную
сторону. При этом эллипс, ударяясь о рожок анкерной вилки, перебрасывает
ее в противоположную сторону; в то же время зуб анкерного колеса
соскакивает с палеты (скобки), а противоположный, рожок вилки, ударяясь
о эллипс, отбрасывает баланс, волосок опять свертывается, и так
повторяется снова.