S.Mihal' "Chasy.
Ot gnomona do atomnyh chasov",
Znanie/NiT<< Chasy, privodimye v deistvie gruzami | Oglavlenie | Zavodnoi i perevodnoi mehanizmy chasov >>
Privodnye mehanizmy chasov
Chasy s pruzhinnym privodom
Pruzhinnyi privod, kotoryi stali primenyat' v chasovom remesle v XV i XVI vv., otkryl put' k vsestoronnemu ispol'zovaniyu mehanicheskih chasov. Etot vid privoda do sih por preobladaet u massovyh chasov, no v poslednee vremya on postepenno vytesnyaetsya inymi istochnikami energii v elektricheskih i elektronnyh chasah.
Pruzhinnyi privod mehanizma voznik vne oblasti chasovogo dela. Uzhe v srednie veka kuznecy i slesari izgotovlyali podvizhnye figurki. Pozhalui, samym starym primerom ih mozhet byt' zheleznyi petuh, ustanovlennyi na pervyh bashennyh chasah v 1354 g. v Strasburge. Vozrozhdenie prineslo povyshennyi interes k poluavtomaticheskim priboram i, konechno, pobudilo togdashnih chasovshikov zanyat'sya ideei ispol'zovaniya stal'noi pruzhiny dlya privoda chasovogo mehanizma. V nekotoryh literaturnyh istochnikah govoritsya o tom, chto pervye pruzhinnye chasy poyavilis' primerno okolo 1430 g. K etomu vremeni otnosyatsya soobsheniya o chasah, izgotovlennyh P'errom Lombartom iz Monza i Eganom Paulinom iz Bryugge dlya gercoga Filippa III Dobrogo, o kotoryh my uzhe upominali.
Pruzhiny chasov XVI v. nel'zya ni v kakoi stepeni sravnivat' s sovremennymi pruzhinami, izgotovlyaemymi iz katanoi stali s soderzhaniem ugleroda chut' bolee 1%, i s pruzhinami iz special'nyh splavov s dobavkami kobal'ta, hroma, nikelya i t.p. Vysokie nagruzki materiala soprovozhdayutsya u kazhdoi pruzhiny stoikimi deformaciyami, kotorye vliyayut na tochnost' hoda chasov. V otlichie ot gruzov (gir') zdes' privodnaya sila pruzhiny izmenyaetsya takzhe s izmeneniem chisla ee vitkov. Privodnaya sila posle rezkogo nachal'nogo padeniya cherez neskol'ko chasov hoda nachinaet ponizhat'sya medlennee i bolee ravnomerno, za isklyucheniem korotkogo perioda pered tem, kak chasy ostanavlivayutsya iz-za togo, chto privodnaya sila snova nachinaet bystro ponizhat'sya. Eta harakteristika otnositsya glavnym obrazom k pruzhinam, izgotovlyaemym v nastoyashee vremya. U staryh chasov krivaya privodnoi sily byla eshe menee ravnomernoi, poskol'ku kachestvo i obrabotka stali byli togda znachitel'no huzhe. I, krome togo, sravnitel'no grubaya poverhnost' pruzhiny, vsazhennoi v nepodvizhnyi derzhatel' pruzhiny (baraban), vyzyvala bol'shoe trenie i ponizhala effektivnost' pruzhiny. Poetomu prosteishie starye pruzhinnye chasy i ne mogli obhodit'sya bez vspomogatel'nogo mehanizma dlya vyravnivaniya privodnoi sily.
Ris. 25. Kompensator sily zavodnoi pruzhiny "ulitka":
1 – baraban pruzhiny, 2 – zavitok, 3 – struna (cepochka), 4 – pruzhina zavitka, 5 – rychag zavitka, 6 – palec zavitka
Samym rasprostranennym kompensatorom privodnoi sily pruzhiny byla tak nazyvaemaya "ulitka" (ris. 25), razmeshaemaya mezhdu barabanom pruzhiny i chasovym mehanizmom. Sila privoda barabana pruzhiny perenosilas' na ulitku strunoi iz ovech'ih kishok ili tonkoi ploskoi metallicheskoi cepochkoi, sostoyashei iz mnogih sklepannyh zven'ev. Pri zavedennoi pruzhine struna obmatyvala vse vitki zavitka i pri razmatyvanii namatyvalas' na gladkii baraban derzhatelya pruzhiny. Radius otmatyvaniya na ulitke postepenno uvelichivalsya po mere umen'shayusheisya sily pruzhiny, tak chto konechnaya privodnaya sila ostavalas' primerno odinakovoi. Izgotovlenie cepochek k ulitkam otnosilos' k samym tonkim professional'nym operaciyam u chasovshikov i zachastuyu poruchalos' tol'ko zhenshinam. Odna takaya cepochka imela ot 500 do 800 zven'ev. Odnako v celom mezhdu strunnym i cepochechnym stabilizatorami ne bylo sushestvennogo razlichiya. Vnachale strunnye stabilizatory starogo tipa imeli zakruglennye pazy na zavitke, a u cepochechnyh kompensatorov profil' paza byl granenym. Izobretenie ulitki pripisyvalos' mnogim chasovshikam, v tom chisle, yavno nespravedlivo, i Yakubu Cehu, po vsei veroyatnosti, pervomu cheshskomu proizvoditelyu portativnyh pruzhinnyh chasov. Odnako eta ideya bezuslovno bolee stara, my s nei vstrechaemsya, naprimer, u nyurnbergskogo chasovshika Petra Genleina. Po forme ulitki mozhno takzhe priblizhenno opredelit' vozrast teh ili inyh chasov. Rannie konstrukcii XVI i XVII vv. imeli stroinye vysokie ulitki, a po mere umen'sheniya tolshiny chasovogo mehanizma v celom stanovilas' bolee ploskoi i ulitka i vozrastal ugol vershiny ee konusa. Formy ulitok zaviseli takzhe ot kachestva togdashnih pruzhin. Pruzhiny deshevyh chasov XVIII v. ne otlichalis' vysokim kachestvom, ih privodnaya sila podvergalas' znachitel'nym izmeneniyam, i dlya kompensacii etoi sily trebovalas' ploskaya ulitka s bol'shim suzheniem.
Stabilizatory sily privoda v vide ulitki mozhno naiti v staryh chasah francuzskogo, angliiskogo i nemeckogo proishozhdeniya. Veroyatno, neskol'ko starshe drugoi stabilizator v vide osobogo kulachka, kotoryi vstrechaetsya inogda u nekotoryh nemeckih karmannyh i nastol'nyh chasov. Dlya kompensacii privodnoi sily zdes' dostatochna sravnitel'no malaya sila ploskoi pruzhiny, prizhimayushei tormoznoi palec k okruzhnosti ploskogo kulachka, nasazhennogo na val barabana pruzhiny (zdes' tormoznoi moment deistvuet protiv privodnogo momenta pruzhiny). Forma kulachka podbiralas' tak, chtoby ravnodeistvuyushaya privodnaya sila byla postoyannoi. Po sravneniyu s ulitkoi kulachok zanimal men'she mesta, a poetomu ego primenyali prezhde vsego dlya karmannyh chasov. Odnako v celom on ne slishkom privilsya i byl vytesnen ulitkoi i dlya ploskih chasov, gde ona uderzhivalas' primerno do konca XVIII i nachala XIX v., kogda zakanchivavshayasya era "shpindlevok" smenyalas' novymi tipami chasov s sovremennymi spuskovymi mehanizmami. U etih chasov s ankernymi spuskovymi mehanizmami stabilizatory sily privoda bystro otpadali, oni sohranilis' lish' u morskih hronometrov.
Odnako na rabotu samoi sovershennoi pruzhiny postoyanno vliyayut nekotorye faktory, naprimer poteri ot treniya mezhdu vitkami, kotorye teper' ponizhayutsya putem polirovaniya poverhnosti pruzhiny i smazkoi. Oslablenie privodnoi sily, vyzyvaemoe ustalost'yu materiala, sushestvenno umen'shali tem, chto delali pruzhiny iz nerzhaveyushei stali ili iz osobyh splavov. Odnako, nesmotrya na eto, kazhdaya pruzhina v hode svoego razmatyvaniya izmenyaet svoyu privodnuyu silu. Dlya ustraneniya etogo nedostatka primenyali neskol'ko sposobov.
Samyi staryi sposob ishodil iz stremleniya isklyuchit' v rabote pruzhiny ee nachal'nuyu i konechnuyu fazu, poskol'ku privodnaya sila pruzhiny rezko padaet imenno pri polnoi zavodke i pri okonchanii zavoda. Dlya karmannyh chasov ispol'zovali v celyah ogranicheniya rabochego diapazona pruzhiny kulachkovyi mehanizm. Na praktike vstrechalis' razlichnye kulachkovye mehanizmy, samym izvestnym iz kotoryh yavlyaetsya mal'tiiskii mehanizm, dalee idut kol'cevidnye kulachkovye mehanizmy, ili zhe pal'cevye. Kulachkovye mehanizmy dolzhny byli ogranichit' natyazhenie i razmatyvanie pruzhiny do neskol'kih oborotov vala derzhatelya pruzhiny (kak pravilo, do chetyreh). Kak i ulitka, kulachkovyi mehanizm sohranilsya do sih por lish' v konstrukcii morskih hronometrov. Pri doza-vodke cepochka namatyvaetsya na poslednie suzhennye vitki kompensatora do togo momenta, kogda bokovaya storona cepochki nazhimaet na kulachok kulachkovogo mehanizma i stavit ego na puti pal'ca na zavitke. Kulachkovyi mehanizm odnovremenno sohranyaet ot razryva ne tol'ko samu pruzhinu, no i filigrannuyu cepochku ili strunu.
U malyh karmannyh chasov rol' kulachkovogo mehanizma pozdnee vzyala na sebya reversivnaya zashelka, kotoraya obespechivaet maloe obratnoe dvizhenie pruzhiny i svyazannoe s etim oslablenie ee natyazheniya. Kulachkovyi mehanizm i reversivnaya zashelka zashishali pruzhinu ot peretyazhki. Reversivnaya zashelka, pravda, isklyuchaet peretyazhku pruzhiny i ispol'zovanie bystro umen'shayusheisya privodnoi sily pri polnost'yu zavedennoi pruzhine, no ne meshaet tomu, chtoby pruzhina doshla do konca i vyzyvala zamedlenie hoda v poslednie chasy. Etomu mozhno vosprepyatstvovat' tol'ko ezhednevnoi regulyarnoi zavodkoi pruzhiny v odno i to zhe vremya, chtoby pruzhina mogla razvivat'sya lish' v optimal'nyi period svoei privodnoi sily.
Izmenchivost' privodnoi sily mozhno takzhe ogranichivat' udlineniem pruzhiny i uvelicheniem zapasa ee energii. Odnako udlinenie pruzhiny idet za schet ee tolshiny. Dlya tonkih pruzhin trebuyutsya takzhe special'nye splavy, luchshe vyderzhivayushie nagruzku i ustalost'. Privodnaya sila sovremennyh pruzhin nesravnenno vyshe, chem u pruzhin staryh chasov. Isklyuchitel'no blagopriyatnye osobennosti sovremennyh pruzhinnyh stalei s vysokim predelom uprugosti i osoboi tehnologiei proizvodstva priveli k sozdaniyu tak nazyvaemyh S-pruzhin (nazvannyh tak po ih forme v razvernutom sostoyanii), – kotorye imeyut povyshennyi srok sluzhby i bolee ravnomernuyu privodnuyu silu.
<< Chasy, privodimye v deistvie gruzami | Oglavlenie | Zavodnoi i perevodnoi mehanizmy chasov >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
istoriya astronomii - vremya - Chasy
Publikacii so slovami: istoriya astronomii - vremya - Chasy | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
