содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

ЧАСЫ «ПОБЕДА», «ЗВЕЗДА», «САЛЮТ»

II.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЧАСОВОГО МЕХАНИЗМА ЧАСОВ

Часовой механизм карманных или наручных часов обычно состоит из следующих главных частей (фиг. 4):

1) двигателя — заводной пружины;

2) основной колесной системы, передающей усилие от двигателя;

3) спуска;

4) системы баланс — спираль.

Фиг. 1-3

Часовой механизм имеет вспомогательные части: механизм заводки и перевода стрелок и стрелочный механизм, а также детали внешнего оформления (циферблат, стрелки, корпус).

Фиг. 4. Схема часового механизма.

Объясним функционирование и назначение отдельных частей.

Баланс в часах совершает колебательные движения по окружности то в одну, то в другую сторону. При движении баланса в одну сторону происходит закручивание спирали, а при движении в другую сторону — ее раскручивание.

Отрезки времени, в которые осуществляется каждое из последовательных колебаний баланса, равны между собой.

Это свойство колебаний баланса используется для измерения времени.

Остальные части часового механизма предназначены для того, чтобы «считать» колебания баланса (выражать их в секундах, минутах м часах) и поддерживать эти колебания.

Рассмотрим часовой механизм, из которого удалена анкерная вилка.

Пусть баланс находится в состоянии покоя, которое в дальнейшем будем называть положением равновесия. Он может быть приведен в колебательное движение в результате какого-либо внешнего воздействия. Можно, поворачивая баланс, закрутить или раскрутить спираль и таким образом сообщить ей энергию, необходимую для колебаний баланса. Баланс, находящийся в покое, можно привести в колебательное движение, сообщив ему толчок.

Если баланс свободен, то под влиянием упругости спирали, стремящейся принять первоначальную форму, он будет с увеличивающейся скоростью возвращаться к положению равновесия.

Через положение равновесия баланс по инерции пройдет с наибольшей скоростью и начнет раскручивать или закручивать спираль. Скорость движения при этом будет замедляться и при крайнем положении баланса будет равна нулю.

Угол, на который максимально отклоняется баланс от положения равновесия, называется амплитудой колебаний баланса.

Фиг. 5. Положения баланса в зависимости от амплитуды его колебаний

На фиг. 5 условно показаны различные амплитуды колебаний баланса, причем за ориентиры взяты перекладины баланса и эллипс.

Время, в течение которого' совершается одно полное колебание баланса (перемещение каждой из его точек от положения равновесия до крайнего положения, обратно через положение равновесия до другого крайнего положения и вновь до положения равновесия), называется периодом колебания баланса.

Обычно для карманных и наручных часов выбирается период, равный 0,4 сек. Приближенно можно считать, что период колебания баланса не зависит от его амплитуды колебаний.

Если бы не было потерь энергии на трение, то движущийся баланс продолжал бы бесконечно совершать колебания с постоянной амплитудой. На практике так не бывает.

При свободном 'колебании баланса амплитуда постепенно уменьшается, колебания затухают, баланс приходит в состояние покоя — в положение равновесия.

Энергия расходуется на трение цапф в камневых подшипниках, на преодоление сопротивления воздуха при движении баланса, на молекулярное трение в материале спирали, вызываемое изгибами спирали в процессе от раскручивания и закручивания.

Сделаем следующие выводы: для того, чтобы в часовом механизме баланс совершал незатухающие колебания с заданной в известных пределах амплитудой, необходимо, чтобы откуда-то поступала энергия, которая компенсировала бы перечисленные потери.

Для поддержания колебаний баланса и для приведения в движение отдельных деталей часового механизма используется энергия двигателя — заводной пружины.

Энергия в заводной пружине быстро накапливается при заводке часов, а затем медленно расходуется при их работе. Заводная пружина через основную колесную систему и спуск сообщает энергию балансу, необходимую для поддержания его' колебаний. Если удалить спусковое устройство из часового механизма, то колесо и трибы колесной системы придут в быстрое вращение, и энергия заводной пружины будет быстро истрачена.

Спуск ставит в зависимость от периода колебания баланса скорость вращения колес и грибов основной колесной системы и стрелочного механизма. За время одного колебания баланса анкерное колесо поворачивается вокруг своей оси «а угол, соответствующий шагу зубьев колеса; за время девяти тысяч колебаний баланса, т. е. за час, минутная стрелка делает один оборот, а часовая перемещается на одну двенадцатую долю окружности циферблата.

За время одного колебания баланс получает через спуск два импульса (кратковременных толчка), поддерживающих его колебания. Таким образом, спусковое устройство обеспечивает замедленное расходование энергии заводной пружины, ее постепенный спуск.

Спуск часов периодически освобождает для вращения колесную систему, о чем можно судить по скачкообразному перемещению, секундной стрелки. Периодичность перемещений минутной и часовой стрелок на глаз незаметна.

Стрелочный механизм обеспечивает более медленное движение часовой стрелки по сравнению с минутной. Для установки стрелок часов в необходимое положение при

первоначальной заводке или при постановке стрелок на точное время служит механизм перевода стрелок, который связан с механизмом для заводки часов.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..