Как завести механические часы с маятником

В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Как завести механические часы с маятником?», а также дать полезные рекомендации по теме. Что из этого получилось, читайте далее.

Маятниковые часы получили такое название потому, что регулятором в них является маятник. Их изготовляют напольные, настенные и специальные (астрономические и электропервичные).

В зависимости от вида двигателя маятниковые часы бывают гиревые и пружинные. Гиревой двигатель применяется в напольных и настенных, а пружинный двигатель — в настенных и настольных часах.

Маятниковые часы выпускаются разных размеров и конструкций, простые и сложные, например, с такими дополнительными устройствами, как бой, календарь. Самой простой конструкцией маятниковых часов являются ходики.

На рис. 85, а представлена кинематическая схема часов с кукушкой, разработанных на базе часов «ходиков» (см. рис. 85, б). Рассмотрим работу механизма боя, который действует в течение короткого промежутка времени после автоматического освобождения его стрелочным механизмом. На центральной оси стрелок вращается минутное колесо 32 с двумя штифтами 33, При повороте колеса на каждые полчаса штифт поднимает двуплечий рычаг включения 5, который, упираясь в штифт оси рычага замыкания 8, поднимает его. При подъеме рычага 8 освобождается штифт стопорного колеса 10, при этом оно поворачивается, пока штифт, находящийся на нем, не попадает на выступ двуплечего рычага включения. При подходе минутной стрелки к цифрам «6» и «12» штифт 33 минутного колеса 32 перемещается и освобождает лежащий на нем двуплечий рычаг включения 5, при этом рычаг, падая, возвращается в свое исходное положение, освобождая штифт стопорного колеса 10 и приводя в действие механизм кукушки. В корпусе часов установлено два деревянных свистка, к верхним концам которых присоединены меха 16 и 17 с крышками, изготовленными из мягкой кожи. С помощью валиков 18 и 19 рычагов подъема, взаимодействующих со звездочкой 20, меха приводятся в действие. При подъеме меха вбирают в себя воздух, при опускании они сжимаются под действием массы крышек и свистки издают звук, похожий на кукование. На поворотном кронштейне 6, приводимом в действие от рычага замыкания механизма боя, установлена фигура кукушки. При подъеме рычага 8 (в результате поворота кулачка 9) кронштейн кукушки поворачивается и выдвигает кукушку в окно, одновременно открывая дверцу. Один из мехов при подъеме поднимает изогнутый хвост кукушки, в результате чего фигурка кукушки наклоняется. Механизм боя имеет счетный диск, соединенный со счетным колесом 24, которое вращается счетным трибом 23, закрепленным на оси звездочки 20. На счетном диске имеются неравные выступы, размеры которых определяются числом требуемых звуков кукушки или боя. Счетный диск, поворачиваясь, подставляет очередную выемку под рычаг счетчика 7, который, опускаясь вместе с рычагом замыкания, стопорит колесо 10 и весы, механизм.

Рис. 85. Кинематическая схема часов (ходиков):

а — с кукушкой, б — с гнревым двигателем; 1 — валик рычагов счетчика, 2 — триб ходового колеса, 3 — колесо ходовое, 4 — вал скобки, 5 — рычаг включения боя, 6 кронштейн со штифтом, 7 — рычаг счетчика, 8 — рычаг замыкания, 9 — кулачок, 10 — колесо стопорное, 11 — триб ветряка, 12 — триб стопорного колеса, 13 — триб центрального колеса 14 — колесо центральное, 15 — пластина ветряка, 16 — мех левый, .17 — мех правый, 18 — валик с рычагом подъема правого меха, 19 — валик с рычагом подъема меха левого, 20 — звездочка, 21 — валик рычага боя со спиралью, 22 — колесо боя, 23 — триб счетный, 24 — колесо счетное, 25 — колесо промежуточное, 26 — рычаг поворота кукушки, 27 — триб промежуточного колеса, 28 — триб вексельный, 29 — колесо вексельное, 30 — колесо центральное, 31 — колесо часовое, 32 — колесо минутное, 33 — штифты минутного колеса, 34 — поводок, 35 — скоба, 36 — среднее колесо, 37 — часовая стрелка, 38 — минутная стрелка, 39 — валик, 40 — триб минутной стрелки, 41 — цепь, 42 — гиря, 43 — маятник

На рис. 85, б представлена кинематическая схема часов с гиревым двигателем (ходиков). Гиря 42 подвешена на цепи 41. Цепь надета на находящуюся за колесом 36 звездочку. Звездочка, две боковые шайбы, которые не позволяют цепи соскакивать со звездочки, и трехлепестковая пружина-собачка (эти детали на рисунке не видны) неподвижно закреплены на втулке. Весь этот узел называется блочек.

Блочек свободно вращается на втулке среднего колеса 36, закрепленного неподвижно на валике минутного триба 40, на конце которого насажена минутная стрелка. При опускании гири цепь вращает звездочку по часовой стрелке. Вместе со звездочкой вращается весь блочек. Трехлепестковая пружина (собачка) своими согнутыми лепестками входит в окна среднего колеса 36 и вращает его по часовой стрелке. Вместе со средним колесом 36 вращается валик 39 с минутной стрелкой 38. За один час валик делает один оборот.

Через минутный триб 40, колесо 29 и триб 28 движение передается часовому колесу 31, число оборотов которого в 12 раз меньше числа оборотов минутного триба.

На втулке часового колеса 31 насажена часовая стрелка 37, которая делает один оборот за 12 ч. Среднее колесо 36 приводит в движение триб 27 промежуточного колеса 25, которое передает движение трибу 2 ходового колеса 3. С ходового колеса 3 получает импульс скоба 35.

Скоба 35 через поводок 34 передает импульсы на маятник 43, поддерживая его колебания. Скоба 35 периодически затормаживает и освобождает ходовое колесо. Период колебания маятника, числа зубьев колес и трибов рассчитаны так, чтобы минутная стрелка совершала один оборот в час.

При подъеме гири вверх звездочка, а вместе с ней весь блок вращаются в направлении против часовой стрелки.

Трехлепестковая пружина скользит своими лепестками по поверхности спиц среднего колеса. В это время маятник не получает импульсов, поддерживающих его колебания. Несмотря на простоту конструкции, часы-ходики работают с высокой точностью, так как момент на ходовом колесе постоянен, а следовательно, и постоянны импульсы, передаваемые маятнику.

На рис. 86 показана кинематическая схема более сложных и точных маятниковых часов, выпускаемых отечественной промышленностью. Это напольные маятниковые часы, которые отбивают целые часы, получасы и четверти часа. В схеме условно изображены не все зубья на колесах и трибах. Передача движения от двигателя к маятнику происходит следующим образом. От гири через цепь, связанную с колесом 19, движение передается на триб 20, дополнительное колесо 23, триб 21, промежуточное колесо 22, триб ходового колеса и на ходовое колесо 5. Ходовое колесо взаимодействует с маятником через скобу 6. С осью дополнительного колеса фрикционно соединено вексельное колесо 16 с трибом, передающее движение на часовую и минутную стрелки.

Механизм боя в часах является самостоятельным и связан с часовым механизмом с помощью специальных кулачков и рычагов. На трибе минутной стрелки 15 закреплен кулачок 17 с четырьмя выступами, которые каждые четверть часа поднимают специальный рычаг 18. При этом отключается стопор 3, удерживающий колесную систему боя четвертей. При помощи специального регулятора скорости 4 колесная система механизма боя приходит в равномерное движение. На оси колеса 1 имеется набор дисков с зубцами, которые поднимают молоточки 2, падающие попеременно на звучащие стержни.

Рис. 86. Кинематическая схема напольных маятниковых часов с боем:

1, 10 — колеса системы боя, 2 — молоточки, 3 — стопор, 4 — регулятор скорости, 5 — ходовое колесо, 6 — скоба, 7 — молоточки, 8 — звездочка, 9 — регулятор скорости, И — стопор, 12 — рычаг боя, 13 — зубчатый сектор, 14 — кулачок («улитка»), 15 — триб минутной стрелки, 16- вексельное колесо, 17- кулачки, 18 — рычаг боя четвертей часа, 19 — зубчатое колесо, 20 — триб дополнительного колеса, 21 — триб промежуточного колеса, 22 — промежуточное колесо, 23 — дополнительное колесо, 24 — диски с зубцами

В зависимости от показаний часов бой четвертей повторяется один, два, три и четыре раза. После боя четвертей происходит бой целых часов. Один из четырех кулачков 17, имеющихся на трибе минутной стрелки, длиннее остальных, т. е. расположен дальше от центра триба минутной стрелки, чем остальные три. При подъеме этого кулачка происходит одновременный подъем рычагов 18, 12, включающих и бой четвертей часа, и целых часов. При этом отключается стопор 11, удерживающий колесную систему 10 боя целых часов. При помощи регулятора скорости 9 колесная система приходит в равномерное движение. Одно из колес системы имеет звездочку 8, которая своими зубцами поднимает молоточки 7, падающие одновременно на звучащие стержни.

Для отсчета боя целых часов служат зубчатый сектор («гребенка») 13 и кулачок («улитка») 14.

В часах с боем других конструкций вместо четырех кулачков на трибе минутной стрелки могут быть только два, расположенные в диаметрально противоположных направлениях относительно оси вращения. В этом случае часы будут «отбивать» получасы и часы.

Столкнулся неожиданно с таким постыдным вопросом и ума не приложу, как поступить. Есть женские часы PERRELET Cushion Big Size Central Lunar Phase (A2028/B) с крохотной заводной головкой. Часы механические с автоподзаводом. Как их заводить. Даже в инструкции ничего не сказано по этому поводу. Как менять дату — написали, как менять фазы луны — написали. А про завод вообще ничего.

Шкатулки с автоподзаводом пока нет (планирую только купить). Ясно, что энергично потрясывая рукой, можно их завести. А заводной головкой подобные часы заводятся? Просто она очень маленькая, скользкая, прокручивается с большим трудом. Сделал пять оборотов — аж пальцы от напряжения заболели. 🙂

Так и должно быть, что заводная головка очень тяжело прокручивается? Или это возможный дефект часов?

Все нормально, не переживайте. Дефект эргономики скорее. Руками их редко необходимость заводить возникает. Если не носили — выставьте время и дату, заведите вручную раза 3-4, чтобы они пошли, а дальше на руку и автоподзавод. Постоянно заводить вручную часы с автоподзаводом не рекомендуется.

В общем, насколько я понял, если часы с автоподзаводом не планируешь носить каждый день, то самый оптимальный вариант — приобрести шкатулку с подзаводом.

Но если часы планируется долгое время не носить — то лучше не оставлять их в виндере, пусть остановятся. Почитайте, на форуме много постов на эту тему.

А чем отличается ношение часов с автоподзаводом на руке от их нахождения в шкатулке с подзаводом? Почему носить на руке можно все время, а в шкатулке — только ограниченное время?

Потому что виндер не иммитирует ношение часов на руке, а крутит их в одном положении, сокращая тем самым межсервисный интервал. Тогда как на руке они находятся в различных положениях. Если долго не носятся часы, к примеру, месяц, то лучше им «спать» не подвижно, чем крутясь день и ночь в виндоре. Есть много тем насчет виндеров. Посмотрите в поиске.

А как вообще понять, когда подходит этот самый «межсервисный интервал»? У автомобиля выскакивает сообщение «Сервис» на панели, а в часах как определить, когда их нести на обслуживание?

Очень просто. Часы начинают менять свой ход. Чаще, резкое отставание. Запас хода уменьшается.

ТС, с маленькими и скрытыми заводными головками я слаживаю так: зажимаю между ногтями и кручу навстречу друг другу часы и головку. Заодно и двигается ротор автоподзавода, а также часы работают в разных положениях. Просто их много, все автоподзаводом не завести.
Речь про маленькую скрытую ЗГ идет вот в этих часах:
http://forum.watch.ru/picture.php?albumid=9903&pictureid=117459
заводить такую ЗГ подушечками не получается, снизу корпуса одним пальцем — кожу стирать до мозоли. ))

Насчет того, что ручной завод автомату вреден, мнения разнятся, кстати.

Насчет того, что ручной завод автомату вреден, мнения разнятся, кстати.
Само собой, ведь в первую очередь это зависит от модели/производителя механизма. некоторые можно крутить до посинения пальцев, а некоторые действительно имеют слабые узлы, износ от чрезмерного ручного завода которых, подробно освещали, с приложением фотографий, некоторые уважаемые форумчане, профессионально занимающиеся ремонтом.

Например ЕТА2892-А2, фото Dima343.

На фото чётко видно, как заводное колесо пропилило свою посадочную ось/уступ и аж дотянулось (за счет люфтов и смещения) до других элементов моста.

заводное колесо пропилило свою посадочную ось/уступ и аж дотянулось (за счет люфтов и смещения) до других элементов моста.

хм! надо будет рассмотреть все свои механизмы на предмет такой вот слабости.
и вот как-то не очень-то ждешь такого от 2892 .

Уважаемые ! Имеется хронограф с автоподзаводом, порой часы не успевают полностью завестись из-за низкой активности и могут остановиться через 22часа (при полном заводе держат 46 часов). Когда часы полностью заведены идут точно, практически в 0 секунд дня 4, после начинается отставание в среднем 5 сек в сутки и через пару — тройку дней за 22 часа отдыха они остановились. Правильный ведь вывод, что часы просто не успевают завестись полностью?! Каким же тогда образом поддерживать полный завод механизма , если заводить вручную ЗГ и держать их в виндере не рекомендуют ? Можно ли их завести полностью путём переворачивания корпуса?

Тик так, Тик так – этот звук мы вспоминаем, когда думаем о часах. Хотя подавляющее большинство современных часов едва ли издают хоть какой-то звук. Не так давно почти каждые часы издавали характерный для часов звук, потому что они были полностью механическими, а не электронными. Раньше для того чтобы часы работали было необходимо поворачивать ключ, заводить пружину, после прислушавшись можно было услышать как работают шестерни. Так давайте разберёмся, как на самом деле работают старомодные маятниковые часы.

Что такое маятник?

Маятник представляет собой стержень, который висит вертикально и раскачивается из стороны в сторону под действием силы тяжести. Как обнаружил итальянский учёный Галилео Галилей(1564-1642), полное колебание маятника занимает одинаковое время. В теории, единственное, что влияет на колебание маятника, это его длина и сила тяжести. Для относительно небольших колебаний, время (Т), которое требуется для того, чтобы маятник сделал одно полное колебание(известное как период) вычисляется по следующему уравнению:

Где, l — это длина маятника, g – мера силы тяжести(ускорение свободного падения). Из этого уравнения видно, что вам надо в 4 раза увеличить длину маятника, чтобы в 2 раза увеличить время колебания.

Как маятник работает?

Маятник работает путём преобразования кинетической энергии в потенциальную и обратно. Когда маятник находится в крайнем положении он имеет максимальную накопленную энергию(потенциальную энергию). В самой нижней точке, максимально близкой к земле потенциальная энергия переходит в кинетическую и имеет её максимальное значение в этой точке. Таким образом, маятник постоянно переводит потенциальную и кинетическую энергии друг в друга, что является примером простого гармонического колебания. Если бы трение соприкасающихся элементов и сопротивление среды(воздуха) отсутствовало, то есть были созданы идеальные условия, то маятник бы совершал колебания вечно. Но в реальных условиях маятник учитывая вышеперечисленные факторы замедляется. Но что является очень важным для хронометража, даже при уменьшении амплитуды колебания время колебания маятника не изменяется. Галилей сразу отметил эту полезную функцию, но построить маятниковые часы ему так и не удалось, удалось лишь представить модель маятниковых часов в 1642 году. Галилей передал свои труды датскому учёному Христиану Гюйгенсу. Он и сделал первые маятниковые часы в 1650 году.

Как работают маятниковые часы?

Почти все маятниковые часы сконструированы следующим образом: в часовом механизме, который Вы видите, груз 1 с помощью троса через валик 2 приводит в движение систему колес. Этот груз обеспечивает энергию для часов. Усилие через несколько колесных пар передается на тормозное колесико 3. Проворачивание часового механизма тормозится в результате взаимодействия тормозного колесика 3 и анкера 4 и регулируется маятником 5. Тормозное колесико будет продвигаться дальше лишь в том случае, если маятник приведет анкер в такое положение, когда он отпустит тормозную шестеренку. Одновременно другой конец анкера проходит в пространство между шестеренками и тем самым ограничивает движение тормозного колесика 3 на половину длины зубчика. Теперь, когда маятник будет совершать обратное движение, зубчик надавит на анкер и через стержень передаст усилие на маятник. Маятник при этом получает небольшую дополнительную энергию, что компенсирует имеющиеся у него потери на трение. Эта игра повторяется при каждом движении маятника. Таким образом, тормозное колесико движется в такт колебаниям маятника. Через несколько шестеренок оно соединено с минутной шестеренкой 7. Скорости промежуточных шестеренок рассчитаны таким образом, чтобы минутная шестеренка проворачивалась один раз в час, т.е. со скоростью большой стрелки, соединенной с минутной шестеренкой. И, наконец, шестеренки 8, 9 и 10 служат для того, чтобы маленькая стрелка двигалась в 12 раз медленнее, чем большая. Комбинацию из стрелок 8, 9 и 10 называют также стрелочным механизмом.

Недостатки маятниковых часов.

Как мы рассмотрели выше, время колебания маятника зависит от длины стержня и силы тяжести. Но длина металлического стержня может изменяться при изменении температуры, это изменение незначительное, но будет оказывать влияние на точность измерения времени. То же касается силы притяжения. Часы ближе к центру земли, на уровне моря и высоко в горах будут отсчитывать время не одинаково. Так же применение маятников часов на корабле практически невозможно, или очень затруднено. Но все эти проблемы были только на заре появления маятниковых часов. В процессе развития науки все проблемы были решены.

Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Как завести механические часы с маятником»? Напишите об этом в комментариях.