Абстрактен механичен часовник

Механичният часовнике часовник, който използва източник на енергия от тежест или пружина. Като осцилаторна система се използва махало или регулатор на баланса. Майсторите, които правят и ремонтират часовници, се наричат ​​часовникари. В изкуството механичните часовници са символ на времето.

Механичните часовници са по-ниски от електронните и кварцовите часовници по отношение на точността (1-ви клас на точност на механичните часовници е от +40 до -20 секунди на ден; грешката на кварцовите часовници е в диапазона от 10 секунди на ден до 10 секунди на година). Ето защо в момента механичните часовници се превръщат от незаменим инструмент в символ на престиж.

Първият механичен часовник е направен в Китай през 725 г. сл. Хр. д. И Xin и Liang Lingzan. Първият часовник с махало е изобретен в Германия около 1000 г. от абат Херберт, бъдещият папа Силвестър II. През 1228 г. първата часовникова кула е построена от английски занаятчии в Уестминстър. По-късно се появяват джобните часовници (патентован през 1675 г. от Х. Хюйгенс), а след това - много по-късно - ръчните часовници. В началото ръчните часовници са били само дамски, бижута, богато украсени със скъпоценни камъни, характеризиращи се с ниска точност. Никой уважаващ себе си човек от онова време не би сложил часовник на ръката си. Но войните променят реда на нещата и през 1880 г. Girard-Perregaux започва масово производство на ръчни часовници за армията.

2. Конструиране на механични часовници

Механичният часовник се състои от няколко основни части:

  1. Източникът на енергия е навита пружина или повдигната тежест.
  2. Задействащият механизъм е устройство, което преобразува непрекъснатото въртеливо движение в осцилаторно или възвратно-постъпателно движение. Спусковият механизъм определяточност на часовника.
  3. Трептящата система е махало или балансьор (баланс).
  4. Механизмът на навиване и прехвърляне на стрелите е ремонтоарен.
  5. Зъбната система, която свързва пружината и спусъка, е зацепваща.
  6. Циферблат със стрелка.

2.1. Махало

Исторически първата осцилаторна система е махалото. Както е известно, при една и съща амплитуда и постоянно ускорение на свободното падане честотата на трептенията на махалото остава непроменена.

Съставът на механизма на махалото включва:

  • махало;
  • Котва, свързана с махалото;
  • Храпово колело (тресчотка).

Точността на хода се регулира чрез промяна на дължината на махалото.

Класическият механизъм с махало има три недостатъка. Първо, честотата на трептенията на махалото зависи от амплитудата на трептенията (Хюйгенс преодолява този недостатък, като кара махалото да трепти в циклоида, а не в кръгова дъга). Второ, часовникът с махало трябва да бъде фиксиран; те не могат да се използват в движещи се превозни средства. Трето, честотата зависи от гравитационното ускорение, така че часовниците, настроени на една географска ширина, ще изостават на по-ниски ширини и ще напредват на по-високи ширини.

Холандецът Кристиан Хюйгенс и англичанинът Робърт Хук независимо един от друг разработиха друг колебателен механизъм, който се основава на вибрациите на пружинно тяло.

Механизмът за балансиране включва:

  • колело за баланс;
  • спирала;
  • вилица;
  • Термометър - лост за регулиране на точността;
  • тресчотка.

Точността на хода се регулира от термометър - лост, който изважда част от спиралата от работа. Везната е чувствителна към температурни колебания, така че колелото и спиралата са направени отсплави с малък коефициент на топлинно разширение. Вторият вариант, по-старият, е да се направи колело от два различни метала, така че да се огъва при нагряване (биметален баланс).

За да се подобри точността на баланса, балансът е снабден с винтове, които ви позволяват точно да балансирате колелото. Появата на прецизни автоматични машини спаси часовникарите от балансиране, винтовете на баланса се превърнаха в чисто декоративен елемент.

Механизмът за балансиране се използва главно в преносими часовници, тъй като, за разлика от часовниците с махало, той може да се управлява в различни позиции. Въпреки това, поради нечувствителността към температурни колебания, както и поради по-голямата издръжливост, махало все още се използва в кули и някои видове подови и стенни часовници.

3. Допълнителни механизми вградени в часовника

3.1. Куку, бой

На фиксирани интервали (обикновено половин или един час) часовникът бие текущото време. Като опция: свири мелодия или фигури на жакмар свирят някаква сцена.

Интересното е, че преди появата на механичните часовници времето се разпознавало по звука на църковните камбани. Следователно в първите механични часовници имаше само удар, без циферблат. На някои езици часовникът на кулата и камбаната се наричат ​​с една и съща дума, например на холандски и двете биха били klok.

3.2. Ретранслатор

По-сложен механизъм, който ви позволява да победите времето със звук, когато натиснете бутон. Първоначално е разработен за моряци, които трябва да знаят текущото време на тъмно, без да палят огън.

Има няколко вида повторители:

  • Минута - отбива часове, четвъртини, минути.
  • Пет минути - Звъни часовете и броя на петте минути след часовника.
  • Половин четвърт -Камбанки за часовете и броя на половин четвърти след часове.
  • Четвъртина - Удря часовете и броя на четвъртините след часовника.

3.3. Календар

Календарът може да бъде с различна сложност - от обикновен числов индикатор, който трябва да се преведе, ако има по-малко от 31 дни в месеца, до сложен механизъм, който отчита високосните години и празниците.

3.4. Лунни фази

Отнася се за астрономически функции. Допълнителен циферблат или диск, градуиран на 29,5 дни, изобразяващ Луната в различни фази.

3.5. Уравнение на времето

Астрономическа функция в часовници, която отчита разликата между местното средно време, както е показано от конвенционалните часовници, и реалното слънчево време.

При някои часовници (например "Командирские", България) около циферблата има въртящ се пръстен с деления (люнет,безел). Той е предназначен да следи времето. При водолазния часовник люнетът се върти само обратно на часовниковата стрелка, така че ако случайно се завърти, оставащото време не може да бъде увеличено (което може да доведе до липса на въздух). Според традицията на гмуркането, последните 15 или 20 минути от люнета са червени (сигнал за изкачване).

3.7. Автоматично навиване

Ръчните часовници са оборудвани с ексцентрик (на езика на часовникаритероторилисектор, тъй като е направен под формата на лека плоча с наслагване под формата на дъгов сектор, изработен от тежка волфрамова сплав; скъпите часовници използват още по-тежки златни сплави), който се върти, когато ръката се движи и навива пружината. Следователно, ако часовникът се носи постоянно, изобщо не е необходимо да се навива. Самонавиващият се механизъм и пружината са свързани чрез фрикционен съединител.

Автоматичното навиване има положителен ефект върху точността (пружината е постоянно в почти навитасъстояние). При водоустойчивите часовници резбите, които завинтват коронката, се износват по-бавно.

Самонавиващите се часовници са по-дебели и по-тежки от часовниците с ръчно навиване. Дамските самонавиващи се калибри са доста капризни, поради миниатюрността на техните части. Автоматичното навиване е безполезно за заседнали хора (например тези, които са в напреднала възраст или офис служители), както и за хора, които носят часовници само от време на време. Въпреки това, ако има специално устройство за автоматично навиване на часовника, наречено "навивач", часовникът може да се навива постоянно. Намотките се захранват от домакинско захранване 220v.

3.8. турбийон

При механичния часовник точността на скоростта зависи от позицията на часовника в пространството и температурата на околната среда. За да компенсира гравитацията на Земята, Бреге изобретява през 1795 г., а през 1801 г. патентова турбийона (фр.tourbillon- вихър). Турбийонът се състои от баланс, евакуационна вилка и евакуационно колело, разположени върху специална въртяща се платформа (най-често срещаната скорост на въртене: 1 оборот в минута). Това е един от най-сложните и скъпи допълнителни механизми. Точността на часовника Tourbillon е: -1/+2 сек. на ден. Често турбийонът се вижда през прозорец в циферблата.

3.9. Индикатор за резерв на мощност

Показва колко още часа или дни изтича пружината.

4. Специални видове часовници

4.1. Аларма

В зададения от потребителя момент подава звуков сигнал. Времето на сигнала се задава с помощта на допълнителна стрелка. Будилникът обикновено звъни 2 пъти на ден с традиционен циферблат, разделен на 12 часа, и веднъж с рядък циферблат, разделен на 24 часа

4.2. Хронометър

Първоначално хронометърът е бил използван в морето заопределяне на географска дължина. Днес това е името на особено точен механичен часовник (според сертификацията на официалния швейцарски институт по хронометрия, COSC - Controle Officiel Suisse de Chronometres). Часовниците получават този статус, при условие че в 5 различни позиции и при температури: +8, +23, + 38 градуса - вървят с точност от -4 / +6 секунди на ден. Изисквания за кварцови механизми: не повече от 0,07 секунди на ден [1].

4.3. Хронометър

Часовник, който служи за отчитане на кратки периоди от време (например в спорта). Хронометърът ви позволява да стартирате и спирате обратното броене по всяко време, както и бързо да нулирате показанията. За разлика от обикновените часовници, хронометърът не е предназначен да определя текущото време, а само интервали, от един момент до друг.

4.4. Хронограф

Хронографът е механичен или кварцов часовник, който е и хронометър.

4.5. шах часовник

Часовник с два механизма, които служат за контрол на времето в шаха. Точно като хронометрите, те са предназначени да измерват относително време.

4.6. лабораторен часовник

Таймер, предназначен за химици, фотографи и др.