S.Mihal' "Chasy.
Ot gnomona do atomnyh chasov",
Znanie/NiT<< Svobodnye spuskovye mehanizmy dlya malogabaritnyh chasov | Oglavlenie | Spuskovye mehanizmy s postoyannym impul'som dlya malogabaritnyh chasov >>
Funkcional'nye elementy mehanicheskih chasov
Spuskovye mehanizmy s postoyannym impul'som dlya krupnogabaritnyh chasov
Vvedenie svobodnyh spuskovyh mehanizmov znachitel'no uskorilo kachestvennoe razvitie mehanicheskih chasov. Umen'shenie vliyaniya spuskovogo mehanizma na oscillyator bessporno uluchshilo ego harakteristiku s tochki zreniya izohronnosti kolebanii, odnako eto ne vpolne ustranilo vliyanie nekotoryh nestabil'nostei v velichine impul'sov. Poetomu nado bylo izyskivat' drugie sposoby ustraneniya etogo nedostatka, narushayushego tochnost' izmereniya vremeni. Bolee podhodyashim okazalsya sposob, kotoryi, hotya i osnovyvalsya na obychnyh osobennostyah svobodnogo spuskovogo mehanizma, no izbavlyal ot nepostoyanstva impul'sov i obespechival impul'sy odinakovoi velichiny. Iz etoi idei rodilas' ideya novogo vida spuskovogo mehanizma – spuska s postoyannoi impul'snoi siloi, razvivaemoi girei ili pruzhinoi.
Pervyi takoi spuskovoi mehanizm postroil okolo 1740 g. Garrison. Chasy s ego spuskovym mehanizmom nahodilis' v techenie 140 let v nepreryvnoi ekspluatacii, i sutochnaya pogreshnost' ih hoda 3 - 4 s byla dlya togdashnego vremeni rekordnoi. Spuskovye mehanizmy, u kotoryh istochnikom postoyannoi impul'snoi sily byl ves giri (gruza), poluchili v Anglii nazvanie gravitacionnyh. Odnako pod ponyatiem giri v etom sluchae mozhno predstavit' sebe rychazhnyi mehanizm, sobstvennyi ves kotorogo byl toi impul'snoi siloi, kotoraya peredavalas' neposredstvenno na oscillyator. Odin iz pervyh gravitacionnyh spuskovyh mehanizmov postroil okolo 1760 g. angliiskii chasovshik Aleksandr Kanning (1730 - 1814), a drugoi – T. Myudzh.
Namnogo bolee slozhnyi spuskovoi mehanizm s postoyannoi impul'snoi siloi postroil v 1826 g. Pol' Garn'e, a takzhe Sharpent'e v seredine proshlogo veka. Dlya nas etot mehanizm interesen tem, chto on otnositsya k odnostoronne deistvuyushim spuskam. Impul's peredaetsya cherez rychag s protivovesom na vertikal'nom pleche na impul'snyi shtift ankera. Velichina postoyannoi impul'snoi sily zadaetsya gruzom na pleche.
Istoriya razvitiya spuskovyh mehanizmov s neizmennoi siloi impul'sa dlya magnitnyh chasov svyazana s vozniknoveniem odnih iz samyh bol'shih bashennyh chasov vysotoi 26 m, ustanovlennyh na bashne Vestminsterskogo dvorca v Londone. Pervonachal'no eti bashennye chasy dolzhen byl postroit' korolevskii chasovshik Bendzhemen L'yuis Vulliyami (1780 - 1854), no zatem eta zadacha byla poruchena Eduardu Dzhonu Dentu (1790 - 1853), izvestnomu konstruktoru bashennyh chasov i morskih hronometrov, kotoryi privlek k etoi rabote Edmunda Beketta-Denisona, pozdnee stavshego baronom Grimtorpom (1816 - 1905), izvestnogo znatoka teorii chasovyh mehanizmov. Posle pyatiletnei opytnoi raboty eti chasy byli pomesheny na bashnyu, a v mae 1859 g. vvedeny v ekspluataciyu. Na dva mesyaca pozdnee byl vklyuchen i mehanizm boya s bol'shim chasovym kolokolom, nazvannym Big Ben v chest' sera Bendzhemena Holla. Shema regulyatora etih chasov privedena na ris. 20.
Ris. 20. Gravitacionnyi spuskovoi mehanizm Denisona
Uzhe s pervogo vzglyada brosayutsya v glaza dva moshnyh impul'snyh plecha s zashelkami dlya zahvata zub'ev trehkonechnogo zvezdoobraznogo spuskovogo kolesa. Tri impul'snyh shtifta na ego bokovoi storone podymali pered impul'som poperemenno impul'snye plechi v ishodnye polozheniya. V takom vide spuskovoi mehanizm ne dal vnachale ozhidavshihsya ot nego rezul'tatov. Poetomu Denison zaproektiroval novyi mehanizm, snachala s chetyrehplechim spuskovym kolesom, a zatem – samyi sovershennyi variant s dvoinym trehplechim spuskovym kolesom. Dlya dostizheniya bol'shei ravnomernosti vrasheniya spuskovogo kolesa sluzhila bol'shaya lopastnaya vetryanka. Oscillyatorom vestminsterskih chasov yavlyaetsya dvuhsekundnyi mayatnik vesom 317 kg i dlinoi pochti 4 m, podveshennyi na stal'noi ploskoi pruzhine shirinoi 8 sm, dlinoi 13 sm i tolshinoi 4 mm. Vestminsterskie chasy sluzhili bez sushestvennyh pereboev vplot' do 1976 g., kogda defekt na ih vedushem mehanizme vyzval padenie bolee chem polutonnogo gruza, kotoryi vletel v chasy i sil'no ih povredil. Nesmotrya na katastroficheskoe sostoyanie etih chasov posle ukazannoi avarii, etot vydayushiisya pamyatnik chasovogo iskusstva byl bystro otremontirovan i snova pushen v hod.
S preimushestvami spuskovogo mehanizma Denisona bystro oznakomilis' vse evropeiskie chasovshiki. Kogda v nachale 60-h godov proshlogo veka obsuzhdalsya vopros o remonte prazhskih kurantov, to peredovye chleny komissii proveli svoe predlozhenie o general'noi rekonstrukcii vsego mehanizma. Ranee s trudom podderzhivaemyi v poryadke hodovoi mehanizm s koromyslom i shpindel'nym spuskom byl zamenen po proektu Romual'da Bozheka (1814 - 1899) novym upravlyayushim mehanizmom so spuskom Denisona, izgotovlennym v karlinskom Dan'kovce.
Druguyu gruppu spuskovyh mehanizmov s postoyannoi impul'snoi siloi obrazuyut te mehanizmy, u kotoryh impul'snaya sila voznikaet blagodarya uprugoi deformacii pruzhiny. Eto tak nazyvaemye pruzhinnye spuski s normal'noi impul'snoi siloi. Nekotorye chasovshiki snachala predpochitali primenyat' gravitacionnye spuski, u kotoryh legche udavalos' nastraivat' impul'snuyu silu, no pozdnee opyt pokazal, chto rezul'taty, dostignutye s pruzhinnymi spuskovymi mehanizmami, byli otnyud' ne huzhe. Prostoi pruzhinnyi spusk s postoyannoi impul'snoi siloi byl sozdan angliiskim chasovshikom Dzheimsom Fergyusonom Kole (1799 - 1880),.a znachitel'no bolee slozhnyi – londonskim chasovshikom V.A. Grandzherom. Poslednii spusk rabotal s dvustoronnim impul'som, pridavaemym mayatniku gorizontal'noi ploskoi pruzhinoi, zadelannoi v val ankera. Ego spuskovoe koleso i anker ne imeyut ploshadok pokoya. Sostoyanie pokoya obespechivaet trehplechee zvezdoobraznoe koleso, upravlyaemoe zubchatoi peredachei ot spuskovogo kolesa. Kosye ploshadki na paletah yavlyayutsya impul'snymi poverhnostyami, s kotoryh impul's peredaetsya cherez anker na impul'snuyu pruzhinu, izmenyayushuyu ego v impul's s postoyannoi velichinoi.
Ris. 21. Pruzhinnye spuskovye mehanizmy s postoyannoi impul'snoi siloi:
a – Shtrassera; b – Riflera
Drugie dva pruzhinnyh spuskovyh mehanizma, odin iz kotoryh, pokazannyi na ris. 21a, skonstruirovan Shtrasserom (rod. v 1853 g.) iz Glashyutte, a vtoroi (ris. 21b) postroen myunhenskim chasovshikom Riflerom (rod. v 1847 g.), dali isklyuchitel'nye rezul'taty pri tochnom izmerenii vremeni dlya astronomicheskih nuzhd. Spusk Riflera na rubezhe XIX i XX vv. schitalsya samym podhodyashim dlya laboratornyh izmerenii vremeni. Kak vidno iz izobrazheniya spuskovogo mehanizma Shtrassera, impul'snaya sila voznikaet pri otklonenii ankera v dvuh impul'snyh pruzhinah, zakreplennyh v podvesnoi skobe mayatnika. Spuskovoi mehanizm Riflera rabotaet, po sushestvu, na analogichnom principe. V otlichie ot spuskovogo mehanizma Shtrassera, u kotorogo mayatnik podveshen na special'nyh pruzhinah v nepodvizhnoi podveske, u spuska Riflera podvesnye pruzhiny odnovremenno yavlyayutsya impul'snymi pruzhinami. I anker imeet zdes' vmesto slozhennyh palet rubinovye shtifty s ploskimi shlifami i sbornoe dvoinoe spuskovoe koleso. Zub'ya pervogo kolesa 1 obrazuyut ploskost' pokoya dlya ankera, a vtoroe koleso 2 imeet naklonnye (skoshennye) impul'snye zub'ya.
Vse opisannye do sih por spuskovye mehanizmy s postoyannoi impul'snoi siloi imeli nezavisimo ot roda regulyatora i stepeni ego sovershenstva odin obshii dlya nih priznak: spuskovye mehanizmy u nih postoyanno soedineny s chasovym mehanizmom. Pri kazhdom skachke spuskovogo kolesa ves' mehanizm privoditsya na korotkii moment v dvizhenie, chtoby pri zahvate spuskovogo kolesa on (mehanizm) snova ostanavlivalsya. Dlya nebol'shih portativnyh chasov s nepreryvnoi indikaciei vremeni etot sposob obyazatelen, odnako dlya bol'shih bashennyh chasov nepreryvnoe dvizhenie vsego chasovogo mehanizma s tyazhelymi strelkami pred'yavlyaet bol'shie trebovaniya k privodu. Ravnomernyi hod narushayut takzhe poryvy vetra, kotorye peredayutsya so strelok na ves' mehanizm, i chasto izmenyayushiesya atmosfernye usloviya.
Sovershenno isklyuchitel'naya ideya prishla v golovu myunhenskomu chasovshiku 'ogannu Manngardtu (1798 - 1878), kotoryi postroil special'nyi mehanizm, isklyuchitel'no interesnyi vo mnogih otnosheniyah. Tut rech' idet o spuske s periodicheskim impul'som, podavaemym mayatniku odin raz v 30 ili dazhe v 60 s. Oscillyator v chasah Manngardta mezhdu dvumya ocherednymi impul'sami kachaetsya sovershenno nezavisimo ot chasovogo mehanizma, kotoryi vse eto vremya ostaetsya v pokoe.
Bashennye chasy s neskol'ko izmenennym spuskovym mehanizmom Manngardta stali stroit' i v Chehii vo vtoroi polovine proshlogo veka. Ih izgotovlyali kak prazhskaya masterskaya Lyudviga Gainca, tak i masterskaya chasovshika Vaclava Krechmera, kotoryi v 90-h godah postroil neskol'ko bashennyh mehanizmov s etimi spuskami. Ego chasovye mehanizmy otlichalis' massivnoi konstrukciei; dva iz nih sohranilis' v chasovyh kollekciyah Nacional'nogo tehnicheskogo muzeya v Prage.
<< Svobodnye spuskovye mehanizmy dlya malogabaritnyh chasov | Oglavlenie | Spuskovye mehanizmy s postoyannym impul'som dlya malogabaritnyh chasov >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
istoriya astronomii - vremya - Chasy
Publikacii so slovami: istoriya astronomii - vremya - Chasy | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
