12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

На какую деталь в маятниковых часах

На какую деталь в маятниковых часах

ГЛАВА VII КОНСТРУКЦИЯ НАСТЕННЫХ ЧАСОВ И РЕМОНТ ИХ

Детали механизма настенных часов расположены между двумя латунными пластинами различных конфигураций — прямоугольными, квадратными, круглыми. Пластины скреплены между собой четырьмя стойками, на резьбу которых навинчены гайки, или в выступах стоек просверлены отверстия, в которые плотно вставлены конусообразные штифты.

В большинстве настенных часов в качестве колебательной системы используется маятник, который подвешивается на стальных подвесных пружинах, скрепленных латунными пластинами (рис. 188) разных форм.

Рис. 188. Подвесы маятника настенных часов:
1 — одинарный; 2 — двойной; 3 — для полусекундных маятников; 4 — для английских настольных часов с полусекундным маятником

Одинарные подвесы употребляются редко, так как при одинарной пружине маятник при колебании отклоняется от плоскости качания. При двойных пружинах это исключается при условии, что длина обеих пружин одинакова и они не имеют изгибов по плоскости. Толщина стальных пружин подбирается в зависимости от веса линзы маятника. Обычно толщина стальной пружины должна находиться в пределах от 0,05 до 0,2 мм (для различных конструкций), а ширина и длина — от 2 до 10 мм. Подвес маятника имеет отверстия диаметром от 1 до 2 мм, куда вставлен

штифт. Крючок маятника надевается на нижний штифт, а верхний штифт подвеса закрепляется в особом кронштейне (рис. 189).

Маятник часов состоит из легкого, но жесткого стержня и более тяжелого (по сравнению со стержнем) груза — линзы. Груз маятника при регулировке хода часов может быть передвинут вверх и вниз с помощью гайки, находящейся на стержне маятника (рис. 190).

Период колебания маятника зависит от его длины. Чем длиннее маятник, тем медленнее совершаемое им колебание и, наоборот, чем короче маятник (т. е. чем выше поднят груз), тем колебание быстрее.

При повышении температуры часы обычно отстают, а при понижении—спешат вследствие того, что стержень маятника, как и все тела, деформируется под воздействием температуры. Для того, чтобы изменения температуры не влияли на точность показания часов, применяют компенсационные маятники. В этом случае маятники изготовляют из материалов, обладающих малым коэффициентом температурного расширения, например дерева (ель или сосна), так как оно при повышении температуры расширяется в два-три раза меньше металла. Чтобы в поры дерева не проникла влага, стержень насквозь пропитывают масляным лаком.

В другом случае стержень делают из неоднородных материалов, так как различные металлы под воздействием температуры расширяются в различной степени. Например, стержень маятника может состоять из нескольких стальных и латунных прутьев, упирающихся в поперечный брусок маятника и деформирующихся по длине. Благодаря этому длина маятника остается стабильной и точность хода часов почти не нарушается.

Находясь в состоянии покоя, маятник сохраняет вертикальное положение. Когда маятник выведен из состояния покоя, он возвращается к положению равновесия, благодаря силе тяжести и эластичности подвеса. Однако при движении маятника по инерции он пройдет положение равновесия и отклонится в обратную сторону почти на такое же расстояние, на которое был отклонен первоначально.

Для того чтобы колебания маятника не затухали, стержень маятника входит в разрез вилки, установленной на оси якоря, на котором укреплены входные и выходные палеты, связанные в своей работе с ходовым колесом. Такой ход называется несвободным с трением на покое (рис. 191).

Плоскости покоя входной и выходной налет имеют цилиндрическую форму; скошенные плоскости палет называются плоскостями импульса. Точки начала и конца поверхности покоя, соединенные с центром качания маятника, образуют угол покоя, а точки начала и конца импульса — угол импульса.

Ходовое колесо под воздействием заведенной пружины или поднятой гири через равные промежутки времени поддерживает колебания маятника, сообщая импульсы палетам якоря. Когда маятник начинает отклоняться от одного крайнего положения в другое, он поворачивает и вилку, которая в свою очередь поворачивает якорь. В это время зуб ходового колеса скользит по поверхности покоя входной палеты; затем зуб, попадая на плоскость импульса входной палеты, толкает якорь, а тем самым и вилку в момент, когда маятник еще не дошел до положения равновесия. Правой стороной паз вилки ударяется о стержень, отбрасывая маятник в противоположную сторону. Одновременно зуб ходового колеса проходит плоскость импульса входной палеты, и впередистоящий зуб ходового колеса упадет на поверхность покоя выходной палеты. Пока маятник продолжает свой путь, поверхность покоя палеты скользит по зубу ходового колеса. Колесная система

в это время остается неподвижной. Она приходит в движение тогда, когда зуб, попадая на плоскость импульса палеты и скользя по его поверхности, сообщает якорю импульс.

Читать еще:  Бизнес за 200 тысяч рублей

Рис. 191. Несвободный ход с трением на покое и его последовательная работа:
1 — ходовое колесо; 2 — якорь; 3 — палета входная; 4 — палета выходная; 5 — стальные пластинки, закрепляющие палеты; 6 — место для оси анкера

Маятник, дойдя до крайнего положения, начинает возвращаться назад, и весь процесс повторяется.

Ходовое колесо имеет различное число зубьев (24,30,36, 42 и т. д.). Якорь охватывает от 4,5 до 11,5 зубьев ходового колеса. Толщина палет несколько менее, чем полшага зуба. Шаг зуба колеса складывается из ширины зуба и ширины впадины.

В некоторых часах применяется ход, представляющий собой цельный стальной отполированный якорь (рис. 192). Это — тип спуска с отходом назад, т. е. при работе часов ходовое колесо несколько отходит назад под воздействием плоскостей покоя якоря. Наконец, имеется ход с крючковым якорем (рис. 193), принцип работы которого подобен спуску с отходом назад.

Настенные часы без боя отечественного производства с семидневным пружинным заводом имеют простую конструкцию: передача с цевочным

зацеплением и ход с крючковым якорем (рис. 194). Недостаток данных часов заключается в одинарной пружине подвеса. Пружина подвеса в этих часах входит в разрез кронштейна очень плотно.

Рис. 194. Маятниковые часы отечественного производства без боя:
1 — барабанное колесо; 2 — заводная пружина, 3 — заводной вал; 4 — добавочное колесо; 5 — вексельное колесо; 6 — минусный триб; 7 — гайка крепления минутной стрелки; 8 — центральное колесо; 9 — часовое колесо; 10 — ходовое колесо; И — якорь; 12 — минутная стрелка; 13 — часовая стрелка; 14 — мост якоря; 15 — пружинка подвеса; 16 — промежуточное колесо; 17 — предохранительные штифты; 18 — стержень маятника; 19 — мост заводного вала; 20 — вилка; 21 — крючок маятника

Маятниковые часы

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.

Читать еще:  Радиальные и диагональные шины отличия

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.

Ремонт крупногабаритных часов

Особенности устройства и ремонта механических часов сложных конструкций

Крупногабаритными часами считаются настольные, настенные и напольные часы. Важной особенностью механизма крупногабаритных часов является наличие двух платин — передней и задней, между которыми располагается колесная система. Как правило, платины таких часов имеют прямоугольную форму. Кроме того, в них проделаны большие смотровые отверстия.

В крупногабаритных часах может быть использован как пружинный, так и гиревой двигатель. Настольные часы обычно выпускают с пружинным двигателем и с балансовым регулятором хода.

Пружинный двигатель применяется и для настенных часов ( часы с гиревым двигателем — «ходики» — сейчас весьма редки). В качестве регулятора хода настенных часов употребляются как маятники, так и балансы.

Для напольных часов применяются гиревой двигатель и маятниковый регулятор.

Маятниковые часы

Часы, в механизме которых используется маятниковый регулятор, называются маятниковыми. В зависимости от вида двигателя маятниковые часы подразделяются на гиревые и пружинные. Маятниковые часы могут быть различных размеров и конструкций, простые и сложные, например с такими дополнительными устройствами, как бой, кукушка. Самой простой конструкцией маятниковых часов являются часы-ходики с гиревым двигателем (рис. 1).

Рис. 5. Кинематическая схема часов с гиревым двигателем:

1 — поводок;7 — ось минутного триба;
2 — скоба;8 — колесо часовое;
3 — колесо анкерное;9 — триб минутной стрелки;
4 — колесо промежуточное;10 — цепь;
5 — колесо центральное;11 — гиря;
6 — колесо вексельное с трибом;12 — маятник

Гиря (11) надета на цепь (10), которая, в свою очередь, закреплена на металлической звездочке, находящейся за колесом. Для того чтобы цепь не могла соскочить со звездочки, ее закрепляют двумя боковыми шайбами и трехлепестковой пружиной, выступающей в качестве запирающей собачки. В целом весь этот узел называется блочком.

Блочок установлен так, чтобы свободно вращаться на втулке центрального колеса (5). Колесо неподвижно закреплено на оси триба минутной стрелки (9). Сама минутная стрелка насажена на конец триба.

Когда гиря опускается, цепь вращает звездочку по часовой стрелке. Вместе с ней вращается и весь блочок. Согнутые лепестки пружины попадают в окна центрального колеса (5), и колесо начинает вращаться по часовой стрелке. Вместе с центральным колесом вращается и ось (7) с минутной стрелкой. Ось делает один оборот в час.

Чтобы начало двигаться часовое колесо, движение передается сначала на триб минутной стрелки (9), затем на вексельное колесо (6) и его триб. Число оборотов часового колеса (8) в 12 раз меньше числа оборотов триба минутной стрелки.

На втулку часового колеса насаживается часовая стрелка. Центральное колесо приводит в движение триб промежуточного колеса (4), оттуда движение передается на триб анкерного колеса (3), а с него — на скобу (2).

Скоба предназначена для поддержания колебаний маятника (12). Импульсы на маятник она подает через поводок (1). Помимо этого, скоба периодически затормаживает и освобождает анкерное колесо

Когда вы поднимаете гирю, то звездочка, а вслед за ней и весь блочок начинают вращаться против часовой стрелки. В этом случае трехлепестковая пружина просто скользит своими лепестками по поверхности спиц центрального колеса.

Читать еще:  Когда выйдет новая нива

Удачи в ремонте!

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008

На какую деталь в маятниковых часах

Ходики и их ремонт

Часы ходики приводятся в движение тяжестью опускаю­щейся гири, благодаря чему механизм этих часов находится под действием постоянного, равного по величине усилия, кроме мо­мента, когда подтягивают гири вверх. Опускание гири преобра­зуется во вращательное движение на цепное колесо, которое пере­дает вращение на триб промежуточного колеса. Промежуточное колесо в свою очередь сцепляется с трибом ходового колеса. Хо­довое колесо имеет своеобразно устроенные зубья, нажимающие на плоскости скобки, передающей импульс на маятник. К оси скобки прикреплена изогнутая стальная мягкая проволока, так называемая вилка, через отверстие которой проходит стержень маятника, висящего на качалке 9.

Колеса ходиков, как и во всех часовых механизмах, латунные, а оси и трибы — стальные. Трибы изготовляют цельные — фрезе­рованные и сборные, из стальных полированных штифтов, так называемое цевочное зацепление.

Механизм ходиков, вид спереди и сбоку
1 вексельное колесо, 2 триб вексельного колеса, 3 часовое колесо, 4 ми­нутный триб, 5 звездочка с зубьями, на которые надевается цепь

Цапфы осей вращаются в отверстиях, просверленных в латун­ных платинах.

Барабанное колесо имеет длинную ось, на задней стороне ко­торой свободно насажена вращающаяся звездочка с семью вы­ступами, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга. На выступы надеты звенья цепи. К звездочке прикреплено храповое колесо, которое давит на собачку, расположенную на барабанном колесе, благодаря чему барабанное колесо, само по­ворачиваясь, передает движение остальному механизму.

Вместо собачки на барабанном колесе может быть укреплена скользящая по колесу фрикционная пружинка, проделывая ту же работу, что и собачка.

Движение стрелкам передается тремя зубчатыми колесами, помещенными между нижней платиной и циферблатом. Одно из них — минутный триб — туго напрессовано на длинную наружную ось барабанного колеса; рядом с ним на стойку надевается век­сельное колесо, сцепленное с минутным трибом. На ось барабан­ного колеса надето часовое колесо, сцепляющееся с зубьями триба вексельного колеса.

Ремонт ходиков следует начинать с осмотра всех узлов и де­талей и с выявления дефектов. Чистка деталей механизма — по­следняя операция.

Обязательно следует осмотреть все звенья цепи, сжимая каж­дое разжатое кольцо плоскогубцами для того, чтобы цепь не сры­валась с блока; блок, который может срываться, вследствие неис­правности собачки; качалку, и если она стерлась, поставить новую, изготовив ее из проволоки такой же толщины.

Если на плечиках скобки имеются глубокие царапины, риски или скобка покрыта коррозией так, что исправить ее нельзя, в этом случае следует изготовить новую скобку.

При изготовлении новой скобки следует плотно вбить продол­говатую стальную пластинку в пазы оси, плоскогубцами и напиль­ником придать требуемую форму и размеры обоим плечикам скобки, тщательно отполировать рабочие поверхности скобки.

После окончательной установки и регулировки новой скобки можно изгибать ее в нужном направлении, при этом между пле­чиками скобки должно помещаться не больше 2.5 зубьев ходо­вого колеса.

Заранее следует проверить ходовое колесо и, если имеются погнутые зубья, то выправить их плоскогубцами с гладкими губ­ками, или тупыми пинцетами, а затем отполировать рабочие плоскости зубьев.

Если минутный триб упирается в платину вследствие малого осевого зазора блочного колеса, необходимо отодвинуть блочное колесо внизу легким ударом молотка по плоскогубцам, приложен­ным к колесу настолько, чтобы образовался достаточный зазор между платиной и трибом.

Во время сборки механизма ходиков необходимо проверить, нет ли дефектов в деталях и узлах, по мере необходимости их устранить.

После сборки механизма необходимо смазать гнезда цапф, трущиеся поверхности скобки, рабочие места качалки и вилки.

Ходики после ремонта проверяют без циферблата, чтобы легче было определить и устранить недостатки.

После установки циферблата надо проверить, достаточен ли зазор у часового колеса и нет ли трения его о циферблат.

Поставив стрелки на нужное время, качните маятник. Прислушайтесь к звуку хода часов. Стук должен быть одинаковым при движении маятника влево и вправо. Добейтесь равномерности стука, сдвигая часы немного вправо или влево.

Если равномерный ход получается только при сильном перекосе часов от отвесной линии, то необходимо открыть заднюю стенку корпуса и немного подогнуть вилку скобочного валика 2 в сторону перекоса часов. После этого проследите за точностью хода собранных часов по другим часам или по источникам точного времени.

Если часы уходят вперед, то линзу маятника сдвиньте немного вниз по стержню, а если отстают, то подвиньте линзу вверх. Заводить часы надо один раз в день, подтягивая гирьку за левый конец цепочки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×