За счет чего работают механические часы

В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «За счет чего работают механические часы?», а также дать полезные рекомендации для наших читателей. Что из этого получилось, читайте далее.

Я чет не понял а что заставляет контроллер колебаться ?

Я понимаю, что пин не может быть посередине, и что пружина будет пытаться его тянуть именно туда, но энергия пружины должна постепенно уменьшаться и уменьшаться, ничего же не раскачивает, непонятно.

Вы посмотрите откуда идет энергия, и все станет понятно. Это длинная штуковина толкает контроллер.

Какая длинная штуковина ? Маятник ? Если ты о нем, то как раз наоборот, маятник переключается пином тем самым освобождая шестеренку с временными интервалами.

Колесо, когда из зацепа выходит, подпинывает маятник. Видно, если медленно проигрывать.

Да, точно, это все объясняет, спасибо.

Я вообще то именно это и написал.

Сильнее пружина — больше амплитуда вращения анкера. Слабее — меньше, но время периода колебания всегда одинаковое. Анкер для этого и служит. Именно для точности хода независимо от натяжения пружины.

Весьма познавательно, спасибо

с детства было любопытно, как часы работают. Спасибо.

Ой не советую я вам в это погружаться. Разоритесь))

В своё время тоже, выбирая часы, полез почитать про «механику». Как говорится, и тут Остапа понесло))

Можно за 1000-2000 руб купить часы царского периода.

Я вас уверяю, остановиться на этом будет очень сложно)

Я больше по пуговках и наградах царского периода)

машину себе купишь с пробегом 500000км?

Факт: Если поместить данные часы в вакуум, они перестанут работать.
Вопрос: Почему?

Вакуум или убрать гравитацию?

По идее если убрать гравитацию — маятник не будет корректно шататься, который влиял на правильную скорость тактов. А вот вакуум на это повлиять не должен. Сдаюсь, почему не будет работать в вакууме?

Без давления металлы испаряются гораздо быстрее и привариваются друг другу.

В космосе, кстати, столкнулись с проблемой такой «холодной» сварки, когда инструмент просто приваривался к поверхности.

Шестерни приварятся к друг другу, и часы встанут, и не будут работать никогда.

Гравитация не повлияет, маятник будет корректо работать под гнетом пружины.

Холодная сварка не сработает по банальной причине — окисление металов, пока не будет стёрта прослойка окисленного метала — пройдет очень много времени. А это значит, что все детали, которые были в нашей атмосфере, после попадения в ваккум — не начнут сразу свариваться.

ага. гдето тут, на пикабу, был пост с фотками механического прибора с (если не ошибаюсь) Востока, который качественно отработал все свое полетное время

А что не по-русски написано? Живу в России хочу по-русски!

Устройства для измерения и отслеживания времени используются уже много тысяч лет. Часы – прибор для изменения времени (дней, лет, фаз Луны и т.д.) в условных единицах (час, минута, секунда). В основном используется для определения текущего времени, но может выполнять и другие функции: измерение длительности события, активация сигнала в определенный момент времени.

По типу известного на сегодняшний день измерительного механизма различают несколько видов часов: солнечные, песочные, водяные, механические, камертонные, кварцевые, электронные, атомные.

Часы используются с древних времен. Так шестидесятеричная система измерения времени датируются примерно 2000 годом до н.э. С развитием технологий появлялись новые модели, более точные, производительные, презентабельные. В дополнение к своей практичной функции, часы стали объектом ювелирных изделий, статусным символом.


В древности были известны несколько видов часов: водяные часы или клепсидры, солнечные, песочные и другие виды, включая неизвестные истории. Водяные и солнечные часы были изобретены в Египте во времена Птолемея. Древние Египтяне разделили день на два 12-часовых периода и использовали большие обелиски для отслеживания движения солнца. Песочные часы появились значительно позже во времена римской империи, с их помощью римские ораторы измеряли длительность своих выступлений.

Первые механические часы были изобретены в Европе примерно в начале 14-го века. В таких часах использовался механизм Фолио или зубчатое колесо с приводом на стрелки и перемещалось с контролируемой скоростью через определенные размером зуба промежутки времени. Изобретение этого механизма сыграло важную роль в развитии техники, он стал основой для последующего развития всех механических часов. Это позволило перейти от измерения времени при помощи непрерывных процессов, таких как поток жидкости в водяных часах. Последующее усовершенствование механизма позволило создать в начале 15 века портативные часы, получившие название «карманные». Эти часы были не очень точны пока в середине 17 века в механизм не было добавлено балансовое колесо.

Часы с маятниковым механизмом были изобретены в начале 17 века и оставались наиболее точными до 1930 года когда были изобретены кварцевые часы, а после Второй мировой войны были представлены атомные (квантовые или молекулярные) часы. Хотя практическое применение всех этих технологий изначально ограничивалось лабораториями, развитие микроэлектроники в 1960 годах позволило сделать кварцевые часы компактными и дешевыми в производстве, а в 1980-х они стали доминирующими в мировом производстве хронометров, в том числе и наручных.


Атомные часы являются самыми точными известными на сегодняшний день и используются для калибровки других часов. В них используются собственные колебания на уровне атомов или молекул.

Хотя сам механизм часов неоднократно усовершенствовались со временем, основные принципы их работы остались неизменными. Главными компонентами любых часов, будь то механические, кварцевые, атомные и др. являются объект (осциллятор), который повторяет одни и те же движения снова и снова и источник энергии. Энергия источника заставляет объект производить колебания, которые преобразуются в серию импульсов. Импульсы подсчитываются с помощью некоторого счетчика и их число преобразуется в удобных единицах: секунда, минута, час. Наконец некий индикатор отображает результат в читаемой форме. Связь между компонентами, в зависимости от типа часов, может быть механическая, электронная и др.

В механических часах источником энергии, как правило, является либо гиря, подвешенная на шнуре или цепочке обернутой вокруг шкива зубчатого колеса или барабана, либо пружина. Пружина представляет собой скрученную спираль. Периодическое восстановление энергии скрученной спирали в механизме производится путем поворота ручки или ключа. В случае с гирей необходимо потянуть за конец цепи или шнура с противовесом гири.

В электрических и кварцевых часах источник питания батарея или линия электропередач переменного тока. В часах которые используют электросеть применяют резервный аккумулятор, который позволяет часам не сбиваться при отключении от сети. Современные аналоговые часы могут работать до 15 лет на заряде одной батареи.

В современных часах элементом хронометража является гармонический осциллятор или резонатор. Это вибрирующие или колеблющиеся с постоянной частотой системы за счет накопленной энергии.

  • В механических часах, это маятник или балансир.
  • В некоторых ранних электронных часах – камертон.
  • В кварцевых часах – кристалл кварца.
  • В атомных часах это вибрация электронов в атомах излучающих микроволны.
  • В первых механических часах до 1657 в механизме не применялся гармонический осциллятор, что делало такие часы очень неточными. Погрешность составляла примерно один час в сутки.

Баланс колеса и маятника достигается средствами регулировки скорости колебаний. В кварцевых часах для этой цели используется регулирующий конденсатор. Атомные часы являются эталонными, скорость их колебаний не может быть скорректирована.

Синхронизированные или вторичные часы

Некоторые часы полагаются на точность внешних источников, т.е. они автоматически синхронизируются с более точными часами. Такая практика широко применялась с 1860 по 1970 года для маятниковых механических часов установленных в зданиях различных учреждений. Периодически, обычно раз в час, часы получали сигнал синхронизации от задающего генератора. Позже, для электронных часов, такая синхронизация проводилась при сбое питания.

Счетчик подсчитывает импульсы суммируя их, чтобы получить традиционную единицу времени: секунда, минута, час. Отчет, как правило, начинается с введенного вручную в счетчик правильного времени. В механических часах это делается при помощи зубчатой передачи, в цифровых используется двоичная логика.

Индикатор – устройство выводящее результат подсчета импульсов в читаемом виде: секунда, минута, час. Самые ранние часы 13-го века не имели визуального индикатора. О текущем времени оповещал ежечасный звуковой сигнал (колокол или др.). Многие часы и по сей день имеют традиционное ежечасное звуковое оповещение.

Самый распространенный индикатор – аналоговый циферблат, который состоит из круглого диска с цифрами от 1 до 12, часовой стрелки, которая делает два оборота в сутки, минутной стрелки, делающей один оборот в час. В цифровых часах индикатор – цифровой дисплей, также для людей с ограниченными физическими возможностями существуют говорящие часы.

В механизме любых часов нужно различать четыре существенные части:

  • 1. источник энергии часов;
  • 2. передаточный механизм в виде зубчатых колёс или электронной системы;
  • 3. регулятор хода;
  • 4. устройство, способное подсчитывать число колебаний и переводить их в удобную для обывателя форму. Таким устройством может быть циферблат со стрелками или электронный индикатор.

Как работает такой механизм? Рассмотрим принцип его работы на примере старинных башенных часов, у которых на горизонтальный вал наматывалась цепь или веревка с гирей на конце. Именно поднятая высоко вверх гиря служила самым первым источником энергии в механических часах. При опускании гиря тянула цепь, благодаря чему вращала вал. Через систему зубчатых колес вращение вала передавалось основному колесу, которое носило название «храповое». А оно, в свою очередь, было соединено со стрелками.

Так как гиря опускалась свободно, ее движение имело ускорение. Поэтому для равномерного вращения храпового колеса был необходим регулятор хода. В старинных башенных часах таким регулятором служил маятниковый механизм. Он состоял из самого маятника и соединенного с ним анкера. За одну секунду маятник совершал только одно колебание вперед и назад. Задача анкера заключалась в том, чтобы за одно колебание маятника храповое колесо могло повернуться только на один зуб.

Маятниковый механизм функционален в башенных, напольных и настенных часах, где он используется и в настоящее время. При этом маятниковые часы не могут работать на движущемся транспорте. Кроме того, точное время они показывают только на определенной широте, а в других широтах ход часов начинает ускоряться или замедляться.

Постепенно цепь с грузом сменилась заведенной пружиной, а затем и электрической батареей. Маятниковый механизм стал вытесняться балансирным, который включал в себя балансирное колесо, спираль, вилку и градусник. Движение в часах производилось за счет постепенно развертывающейся пружины. Если в маятниковом механизме точность хода регулировалась изменением длины маятника, то в балансирном для этого был необходим градусник, который выводил из работы небольшую часть спирали. Недостатком балансирного механизма являлась его чувствительность к изменениям температуры. Именно поэтому балансирное колесо и спираль делали из термостойких сплавов. Балансирный механизм продолжают использовать и в настоящее время, особенно в переносных часах.

Несмотря на то, что еще широко применяются маятниковый и балансирный механизм, сегодня все чаще производят кварцевые, камертонные или атомные часы. Единственным непременным условием для любого регулятора хода является постоянный период его колебаний.

Возможно у Вас есть свои мнения на тему «За счет чего работают механические часы»? Напишите об этом в комментариях.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Adblock
detector