Как заводить старинные часы с боем. Мелодия и бой

Часы марки «ОЧЗ» или «Янтарь» производил Орловский часовой завод, который наладил производство настенных часов в 1954 году, а закончил существование вместе с Советским Союзом. Поэтому навскидку часам может быть от 25 лет до полувека.

Ремонт настенных механических часов с боем состоит в чистке механизма от загустевшей смазки, которая включает:

• Разбор механизма
• Мойку деталей и сушку
• Смазку
• Сборку и настройку хода часов

Надумаете разбирать механизм часов:

• снимите сначала маятник и аккуратно отсоедините циферблат и стрелки от центральной платины. Удобство заключается в том, что для ремонта часов с боем ОЧЗ достаточно вытащить механизм, расположенный между двумя платинами.
• Для промывки используйте высокоочищенный растворитель «Калоша», зубную щётку со срезанной щетиной и зубочистки для чистки отверстий.
• При сборке сложно поменять колёса местами, потому что они не встанут на чужое место, но лучше предварительно найти схему часов.
• Смазка проводится после сборки, но только часовым специальным маслом или вазелиновым, которое может продаваться в аптеках. Смазывают все детали понемногу, кроме зубчатых колёс.

Как выставить точность хода механических часов с боем

В мастерской, заканчивая ремонт настенных часов Янтарь с боем, обязательно проверяют ход и точность. Настенные часы очень чувствительны к положению. Поэтому, когда повесите на стену, подвигайте вправо — влево до ровного на слух тиканья.

Зафиксируйте положение винтами, которые не позволят корпусу часов смещаться. Далее, выставьте минутную стрелку на деление 6 или 12, чтобы часы пробили. Постепенно передвигайте минутную стрелку, слушая бой каждый час. Установили точное время, заведите часы, но не до конца.

Теперь считайте насколько часы отклоняются в сутки от точного времени. Регулировать точность можно с помощью регулировочной гайки, расположенной под линзой маятника. В среднем один оборот – это 0,5 минуты до одной, вправо крутим, чтобы увеличить, влево – уменьшить.

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.

По мере развития науки и техники требовалась все большая точность измерения времени. Часы древнего мира были слишком грубыми, погрешность получаемого с их помощью отсчета составляла десятки минут в сутки. Всевозможные усовершенствования солнечных, песочных, огненных и водяных часов были не в состоянии преодолеть их принципиальных недостатков и существенно повысить точность.

В результате работы многих ученых и мастеров в XIII веке появляются механические колесные часы.

Колесо вместо песка, огня и воды

Принцип действия механических колесных часов следующий: на горизонтальный вал намотана длинная веревка с гирей на конце. Гиря тянет веревку, заставляя ее разматываться и вращать вал. Вращение вала через систему колес передается основному, храповому колесу, соединенному со стрелками - указателями часов. Однако если гире предоставить свободно опускаться, то вал будет вращаться не равномерно, а ускоренно. Для получения медленного и по возможности равномерного вращения храпового колеса служит специальный регулятор - билянец.

Билянец (рис. 7) представляет собой металлический стержень, расположенный параллельно поверхности храпового колеса. К оси билянца под прямым углом друг к другу прикреплены две лопатки. При повороте колеси зубец толкает лопатку до тех пор, пока она не соскользнет с него и не отпустит колесо. В это время другая лопатка с противоположной стороны колеса входит в углубление между зубцами и сдерживает его движение. Вследствие такого устройства билянец раскачивается. При каждом полном его качании храповое колесо передвигается на один зубец. Чем медленнее совершается качание билянца, тем медленнее движется храповое колесо.

На стержень билянца навешивают грузы, обычно в форме шаров. Регулируя величину этих грузов и расстояние их от оси, можно заставить храповое колесо двигаться с различной скоростью.

Колесные часы обычно выполнялись в виде весьма громоздких сооружений; башенных, дворцовых или соборных часов. Их детали имели значительные размеры и большой вес. Например, в колесных часах астронома Тихо Браге храповое колесо имело диаметр 91 см и 1200 зубьев. В некоторых часах колеса весили сотни килограммов. Вследствие большого веса деталей и значительного трения колесные часы нуждались в смазке и постоянном уходе. Погрешность показаний колесных часов составляла несколько минут в сутки.

Одним из интересных образцов механических часов являются московские кремлевские часы. Это - огромное сооружение. Механизм часов занимает несколько этажей башни, а размеры циферблата таковы, что каждая цифра имеет величину почти с человеческий рост. Эти часы были сделаны в 1404 г. монахом Лазарем Сербиным. С тех пор они несколько раз исправлялись и переделывались, Коренная переделка этих часов была произведена в 1709 г. По приказу Петра I, большого любителя часов, йа Спасской башне были установлены часы с музыкой. По приказу Николая I часы были вновь переделаны таким образом, что в полдень, в три, шесть и девять часов они стали вызванивать "Коль славен..." и Преображенский марш. Это были грандиозные часы с огромными стрелками, имевшие несколько заводных валов с семипудовыми гирями. Один из валов управлял стрелками, другой - боем, третий служил для отзванивания четвертей, а четвертый был приспособлен для того, чтобы часы исполняли мелодию. Циферблат этих часов расположен на восьмом этаже башни, часовой механизм - на девятом, а 35 колоколов, вызванивающих мелодию,-на десятом этаже башни. После Октябрьской революции кремлевские часы по распоряжению Ленина были отремонтированы кремлевским слесарем В. Н. Беренсом и переделаны так, что стали вызванивать "Интернационал". В XV веке различные виды механических часов получают все большее распространение, а в их конструкцию вводится важное усовершенствование: часовая пружина. Появляются настольные пружинные часы сравнительно небольших размеров, вес которых не превышает нескольких килограммов.

На первых часах имелась только часовая стрелка. Около 1550 г. появляются часы с двумя стрелками: часовой и минутной, а с 1760 г. появляется и секундная стрелка.

Маятник - сердце современных часов

Ход пружинных часов зависит от многих причин и в первую очередь от натяжения пружины и трения колес.

Погрешность показаний времени колесных часов значительно меньше, чем погрешность песочных, огненных и водяных часов, однако довольно скоро точность отсчета времени, даваемая ими, оказалась недостаточной. Ряд наук и в первую очередь астрономия требовал умения отсчитывать время все точнее и точнее. Необходимо было отыскать способ сделать ход часов значительно более равномерным.

Принципиально новое решение этой задачи было найдено Галилео Галилеем путем использования для отсчета времени качаний маятника.

Согласно преданию, в 1584 г. двадцатилетний Гали лей, находясь в соборе, под высокими сводами которого метался ветер, обратил внимание на то, как качаются огромные бронзовые лампы, подвешенные к потолку Эти лампы были разной величины и имели различный вес, но были подвешены на цепях одинаковой длины и качались с одинаковым периодом. Рассказывают, что это и навело Галилея на мысль использовать качания маятника для регулирования хода часов.

Позднее, независимо от Галилея, Христиан Гюйгенс разработал конструкцию маятниковых часов и дал их расчет.

Принцип действия маятниковых часов следующий: пружина создает силу, движущую всю систему колес, а маятник обеспечивает равномерность их хода (рис. 8). Устройство этих часов такое: от вала через ряд промежуточных колес приводятся в движение минутное и секундное колеса. Секундное колесо охватывается якорем, или анкером, состоящим из дуги с двумя скошенными выступами (рис. 9). Анкер скреплен с маятником. При качании маятника и движении секундного колеса выступы анкера попеременно входят в прорези секундного колеса, регулируя скорость его движения. В свою очередь анкер связан с маятником с помощью валка, подталкивающего маятник. Это - система так называемого "несвободного" маятника.

Пружина и маятник открыли перед конструкторами часов богатые возможности, а желание превзойти своих современников и покровительство вельмож, любивших похвалиться затейливой игрушкой, влекло часовых мастеров к разработке все более сложных и хитроумных механизмов.

Изготовление таких часов в России связано с именами двух замечательных изобретателей: Кулибина и Волоскова.

Иван Петрович Кулибин (1735-1818 гг.) сконструировал часы в форме яйца, вызывавшие заслуженное удивление современников. Их механизм, состоящий почти из 500 деталей, устроен так, что они отбивали часы и четверти часов, исполняя при этом разные мелодии, в них двигались фигурки и т. д. Устройство этих часов (рис. 10), над которыми он работал пять лет, а затем преподнес их Екатерине II, Кулибин описывал так: "В доходе каждого часа внутри корпуса отворяются створные двери, внутри оного яйца представляется в подобие зала, в котором противу дверей поставлена, на пример палатки, подобие гроба господня, гроб и в него затворенная малая дверь. И в двери прибавлен камень. По сторонам этого гроба стоят с копьями два стража. По отворению реченных дверей через полминуты вдруг появляется в подобие ангел. От того явления камень отваливается, и дверь гроба разрушается, а стоящие стражи вдруг ниц падают. Через полминуты приходят к ангелу две жены в подобие мироносиц и с их явлением надпевает звоном голос... потом в корпусе вдруг двери затворяются, и сие действие бывает перед каждым часом. И оный стих выходит перед пробитием 8 часов пополуночи за каждым часом и действием, а переменяется по пробитии 4 часов пополудни и выходит голос другого стиха. Величиной эти часы противу средства гусиного и утиного яйца. Бьют часы и четверти, каждую четверть, и имеют лицевую доску со стрелками, как у карманных".

Терентий Иванович Волосков (1729-1806 гг.) в результате многолетнего труда построил часы, показывавшие минуты, часы, месяцы, положение Солнца, Луны и звезд. Это был сложный и остроумный механизм.

Маятниковые часы даже в своем первоначальном виде имели точность, значительно превосходящую ту, которой обладали все предыдущие типы часов. Это по волило решать ряд важных астрономических задач производить определение положения небесных тел и и; движений и т. д. Например, отмечая по звездному времени моменты кульминации Солнца и моменты кульминации звезды, по разности этих моментов можно определить их взаимное расположение (разность прямых восхождений). Делая такие измерения ежедневно в течение длительного времени, определяют путь Солнца относительно звезд.

Однако вскоре потребовалось еще большее увеличение точности. Дальнейшего усовершенствования измерения времени требовали прежде всего астрономия и навигация. В течение последних столетий и принцип действия, и устройство маятниковых часов непрерывно совершенствовались, в результате чего была значительно повышена точность их хода.

Ход пружинных часов зависит от натяжения пружины; по мере ее раскручивания натяжение ослабевает и ход часов замедляется. Для устранения этого дефекта было предложено пружину соединять с часовыми колесами через фузею. Фузея представляет собой усеченный конус с винтовой нарезкой. При развертывании пружины связанная с ней цепочка наматывается на фузею, спускаясь все ниже к ее более широкому основанию. Таким образом, по мере раскручивания пружины наряду с ослаблением ее натяжения увеличивается плечо рычага и крутящий момент остается неизменным.

Фузея применяется в морских хронометрах. Для карманных часов она оказалась слишком громоздкой и тяжелой. Вместо нее в настоящее время предпочитают делать часовую пружину значительной длины, используя для работы только среднюю ее часть, где упругость приблизительно постоянна.

Второе, еще более важное усовершенствование часов заключалось в улучшении конструкции маятника.

Даже небольшое изменение длины маятника сильно сказывается на работе часов. Между тем при изменении температуры размеры тел изменяются. Стальной стержень длиной 1 м при нагревании на 1 °С удлиняется на 0,012 мм, медный - на 0,016 мм. цинковый - на 0,028 мм. Если длина стального маятника отрегулирована при 0°С, то при температуре 20° С часы накапливают за сутки отставание в 10,4 секунды. Для уменьшения погрешности часов необходимо добиться температурной компенсации, т. е. сделать маятник так, чтобы при изменении температуры его длина не изменялась.

В 1725 г. английский часовой мастер Джон Гаррисон для получения температурной компенсации сделал маятник составным. Этот маятник был собран из четного числа цинковых стержней и нечетного числа стальных, соединенных так, что при повышении температуры удлинение одних стержней приводило к увеличению, а удлинение других - к уменьшению его общей длины (рис. 11). При надлежащем выборе материала и длины четных и нечетных стержней длина маятника остается неизменной как при повышении, так и при понижении температуры. Гаррисон добился изумительной по тем временам точности работы часов, порядка нескольких сотых долей секунды в сутки.

Настоящее завершение пружинные часы получили с изобретением баланса, заменившего в них обычный маятник. Баланс - это маленькое маховое колесо, которое совершает колебательные движения около положения равновесия, попеременно вращаясь то вправо, то влево.

Пружинные часы с балансом работают следующим образом. Прежде всего заводят пружину. Для этого от руки вращают заводную головку часов. При этом через ряд промежуточных колес вращение передается валу барабана, который закручивает пружину так, что она навивается на него. Пружина не может раскрутиться, вращая вал Этому мешает храповая собачка, которая стопорит барабанное колесо. Поэтому при работе часов пружина раскручивается, вращая не вал, а барабан.

Вращение барабана через несколько колес - центральное, промежуточное, секундное - передается анкерному. Анкерное колесо через вилку с рожками сообщает движение балансу, периодически подталкивая его. При этом спиральная пружина баланса (волосок) ворачивается и разворачивается, заставляя баланс вращаться то в одну, то в другую сторону, таким образом, вращательное движение анкерного колеса преобразуется в колебательное движение баланса.

Каждое колебание баланса имеет (или по крайней мере должно иметь!) определенную и одинаковую длительность. Измерение времени с помощью пружинных часов сводится к подсчету числа колебаний, совершаемых балансом за измеряемый промежуток времени. Эту работу выполняет состоящий из нескольких колес счетный механизм, а связанные с ним стрелки указывают на циферблате протекшее время.

В пружинных часах особенно ответственная работа выпадает на долю баланса. В течение суток главная пружина поворачивает барабан на 3,5 оборота, за то же время баланс совершает 432 000 колебаний. Его спиральная пружина в течение суток свертывается и развертывается 216 000 раз. Для правильной работы пружинных часов чрезвычайно важно, чтобы длительность колебаний баланса была строго постоянной и не зависела ни от силы заводной пружины, ни от изменений температуры.

В балансе с плоским волоском не удается достигнуть независимости длительности качаний баланса от размаха его колебаний. Это происходит потому, что при работе плоского волоска его витки почти по всей длине развертываются неодинаково во все стороны (эксцентрично). При этом центр тяжести баланса периодически смещается от его оси, и тем больше, чем больше размах колебаний баланса. Кроме того, при работе баланса с плоским волоском наружная часть волоска слегка прогибается в обратную сторону, что также нарушает правильность колебаний.

Поэтому часы с плоским балансом спешат при полностью заведенной пружине и отстают, когда завод их кончается.

Эти недостатки преодолены в балансе с неплоским волоском (типа Бреге) (рис. 12), наружный виток которого загнут кверху и отогнут к центру. В неплоской спирали наружный виток несколько меньше остальных. При такой форме волоска разворачивание его происходит концентрически, т. е. равномерно во все стороны. Поэтому при работе баланса его центр тяжести не смещается.

Длительность колебаний баланса с неплоской пружиной оказывается независимой от размаха колебаний, т. е. колебания получаются изохронными. Показания таких часов не зависят от натяжения главной пружины.

Для получения температурной компенсации баланса его колесо делается не сплошным, а состоящим из двух дуг (рис. 13). Каждая дуга состоит из двух различных металлических полосок, спаянных между собой. Внешняя полоска делается из латуни, внутренняя - из стали. При увеличении температуры длина волоска увеличивается, а его упругость уменьшается; обе эти причины вызывают замедление качаний баланса. Состоящие из двух металлов дуги баланса при нагревании загибаются внутрь вследствие того, что снаружи расположена полоска из материала с большим коэффициентом расширения. Это уменьшает радиус баланса и соответственно увеличивает частоту его качаний. При этом вся система регулируется так, чтобы период ее качаний не зависел от температуры.

Эти усовершенствования дали возможность изготовлять пружинные часы, имеющие точность, вполне достаточную не только для бытовых целей, но и для целого ряда научных и технических задач.

Как регулируют часы

В настоящее время карманные, настольные и в особенности наручные часы стали столь распространенными приборами, а их выпуск столь массовым, что возникла особая проблема: достаточно точной, быстрой, годной для заводского производства регулировки ход часов.

Казалось бы, что отрегулировать часы можно достаточно просто по радиосигналам точного времени. Для этого нужно поставить их точно по сигналу времени, затем через некоторое время, например через сутки, снова сверить их с сигналом, и если часы несколько спешат или отстают, то немного передвинуть регулятор. Далее нужно повторять эту операцию до тех пор, пока регулятор не будет установлен в такое положение, когда погрешность хода часов не превышает допустимого для данного типа часов предела. Легко видеть, что такой метод регулировки часов требует много времени, большого штата сотрудников я для массового производства крайне неудобен.

Значительно более удобным в этом отношении оказывается акустический метод контроля и регулировки хода часов, получивший название весов времени . При взвешивании на обычных весах вес тела сравнивается с весом некоторого числа гирь. При контроле хода часов на весах времени по звуку на слух производится сравнение частоты ударов контролируемых часов с частотой ударов эталонных часов высокой точности.

Установка для регулирования часов состоит из контрольного станочка, в который зажимаются испытуемые часы, а также из усилителя и громкоговорителя. Часы устанавливаются в станке таким образом, что задняя часть их корпуса оказывается вблизи неподвижной металлической пластинки, имеющей такие же размеры, как и корпус часов. Металлическая пластинка и корпус часов образуют электрический конденсатор. Небольшие перемещения корпуса часов, вызванные ударами часового механизма, приводят к изменению емкости конденсатора. Этот своеобразный конденсатор включается на входе усилителя. На выходе усилителя ставятся телефонные наушники или громкоговоритель. Таким образом небольшие перемещения корпуса при ударах часового механизма преобразуются в громкий и четкий звук. Расхождение звука от испытуемых и эталонных часов хорошо улавливается ухом. Ход испытуемых часов определяется путем измерения времени между двумя точными совпадениями звука от контролируемых и эталонных часов.

Прибор для проверки часов (ППЧ)

На советских часовых заводах для регулировки и проверки часов применяется очень удобный прибор отечественной конструкции (ППЧ-4), в котором удачно сочетаются акустический, электромеханический и электронные блоки (рис. 14, а). В нем, путем сравнения частоты колебаний баланса испытуемых часов с частотой сигналов от радиотехнического генератора, проверка хода часов производится не только достаточно точно, но и быстро.

Это делается следующим образом. Проверяемые часы устанавливаются в держателе микрофона (рис. 14,б). Колебания баланса часов создают механические вибрации, а микрофон преобразует их в электрические сигналы. Величина этих электрических сигналов небольшая, а форма напоминает вершин) горы. Между тем для управления пишущим устройством желательно иметь электрические сигналы большой амплитуды и П-образной формы. Это достигается в два этапа. После микрофона электрические сигналы поступают на усилитель, где они усиливаются. Затем уже усиленные электрические сигналы поступают на вход преобразователя. Преобразователь работает как клапан. Срабатывая от небольшого тока, он управляет большим током. В результате на выходе преобразователя получаются импульсы тока большой величины и почти П-образной формы, а их частота равна частоте колебаний баланса.

Эти импульсы управляют электромагнитным реле, которое состоит из электромагнита и якорька с ударником, на конце которого укреплено перо. При протекании электрического тока через катушку электромагнита якорек притягивается. Таким образом, при каждом импульсе тока якорек реле перемещается и своим концом ударяет по барабану, ставя на нем точку.

Барабан вращается со строго определенной скоростью. Это достигается с помощью радиотехнического генератора, частота колебаний которого понижается в каскадах деления частоты. Ток низкой частоты через усилитель мощности питает синхронный электромотор. От электромотора вращение передается барабану.

Для проверки обычных наручных и карманных часов барабану придается вращение со скоростью пяти оборотов в секунду, или одного оборота за 0,2 секунды. Между тем проверяемые часы делают (или по крайней мере должны делать!) каждый удар (тиканье) через 0,2 секунды. Следовательно, за каждый оборот барабаня на диаграммной бумаге ставится одна точка. В приборе имеется также специальное механическое устройство для создания поступательного движения реле относительно барабана, которое при вращении барабана смещает реле вдоль его оси.

Прибор ППЧ-4 устанавливается непосредственно у конвейера сборки часов. Тут же производится их регулирование и проверка. Если частота тиканья часов и число оборотов барабана совпадают, т. е. ход часов правильный, то на барабане получается ряд точек, расположенных на горизонтальной прямой. Если испытуемые часы спешат или отстают, то получаются прямые, расположенные под разными углами к горизонтальной оси. По их наклону определяется погрешность или ошибка хода часов.

Кроме того, в приборе предусмотрена возможность контроля работы часов на слух. Для этого служит телефон, подключенный к усилителю. Вся операция проверки часов с помощью прибора ППЧ-4 занимает около 30 секунд. Наладка и регулировка часов, конечно, требуют несколько большего времени.

Микроскоп времени

Микроскопом времени называется оптический прибор для регулирования хода часов.

Наблюдая с помощью микроскопа времени за частотой качаний балансира, можно отрегулировать их ход.

Принцип действия микроскопа времени основан на том, что зрительное впечатление человеческого глаза обладает некоторой инерцией. Изображение, мелькающее больше 16 раз в секунду, кажется человеческому глазу слитным. На этом, кстати говоря, основано слитное восприятие глазом изображений в кино, где кадры сменяются 24 раза в секунду.

Если вращающийся диск, представляющий собой белый круг с одним зачерненным сектором, осветить мелькающим светом, частота вспышек которого равна числу оборотов диска, то человеческому глазу диск кажется неподвижным. Это происходит потому, что глаз, который видит диск только во время вспышки света, каждый раз застает черный сектор на одном и том же месте. Если число оборотов диска и частота вспышек света несколько различаются, то изображение кажется движущимся вперед или назад. Наконец, если частота вспышек света оказывается вдвое больше числа оборотов диска, то глаз видит на круге два черных сектора вместо одного. Описанные явления используются для определения угловой скорости. Как и большинство оптических методов, этот стробоскопический метод определения скорости вращения оказывается весьма точным.

Микроскоп времени работает согласно этому же принципу. Устройство микроскопа времени следующее: синхронный моторчик, питаемый током эталонной частоты, вращает зеркальце, отбрасывающее блик света на балансир испытуемых часов. Частота попаданий света на балансир часов соответствует нормальной частоте его качаний. Если испытуемые часы идут совершенно правильно, то вследствие стробоскопического эффекта их балансир кажется неподвижным. Путем поворота статора моторчика фаза вспышек света подбирается так, чтобы балансир был виден в середине его пути, когда его скорость наибольшая. Этим достигается максимальная чувствительность устройства. Если частота качаний балансира испытуемых часов не совпадает с эталонной частотой освещения, то при малых расхождениях изображение балансира кажется дрожащим, при больших - движущимся вперед или назад, а при очень большом различии этих частот изображение удваивается или утраивается.

Наименьшее смещение балансира часов, дающее такое дрожание изображения, которое еще можно заметить, составляет угол в четверть градуса, что соответствует отклонению хода часов на 1/5 секунды в сутки. Таким образом, передвигая регулятор часов и одновременно наблюдая с помощью микроскопа времени, можно достаточно быстро и точно отрегулировать часы.

Для решения несколько более широких задач - контроля хода часов в течение длительного времени, наблюдения колебаний хода, определения зависимости хода часов от натяжения пружины и т. д.- применяются различного рода записывающие устройства.

В одной из предыдущих статей мы рассказывали , где коснулись вопроса самостоятельной настройки точности механических часов. Сейчас мы остановимся на этом подробнее.

Что такое точность хода и как ее настроить?

В каждом механическом калибре имеется набор зубчатых колес, получающих энергию от заводной пружины, последнее из которых называется спусковым (анкерным) колесом.

Анкерная вилка входит в зацепление со анкерным колесом с помощью двух рубиновых палет, осуществляя таким образом дискретизацию непрерывного потока энергии на равные интервалы и ее передачу на импульсный камень баланса.

Спусковой механизм: желтым цветом выделено колесо баланса , синим — анкерная вилка и анкерное колесо , красным — палеты и импульсный камень

Когда зубчатые колеса поворачиваются слишком быстро — часы спешат, и наоборот. Таким образом, точность хода – это фактически частота, с которой палеты зацепляются и расцепляются с зубчатым колесом. Она настраивается с помощью баланса.

Наиболее важными составными частями баланса с точки зрения точности хода являются балансовое колесо, спираль и импульсный камень.

Балансовое колесо в паре со спиралью образуют колебательную систему, и с каждым проходом импульсный камень ударяет по рожку анкерной вилки, проворачивая ее в следующую позицию. Это означает, что уменьшение периода колебаний заставляет механизм работать быстрее, а его увеличение приводит к отставанию.

Изменения периода колебаний баланса достигаются путем изменения рабочей длины спирали, что можно сделать с помощью «градусника» – регулятора с двумя штифтами, между которыми проходит первый виток спирали.

Перемещение «градусника» в направлении рычага регулировки «выкачки» приведет к удлинению спирали, что заставит часы идти медленнее и, наоборот, перемещение «градусника» в противоположную сторону от рычага регулировки «выкачки» ускорит ход часов.

На мосту баланса современных часов расположены два рычажка: «Градусник» (1) и рычаг регулировки «выкачки» (2)

Как измерить точность хода?

Существует несколько способов измерения точности.

Можно синхронизировать часы с точным временем (например, часы на компьютере) и через сутки проверить получившееся расхождение. Этот метод не самый надежный, но сгодится, если у вас нет других возможностей.

Также можно проверить время по цифровому секундомеру или подходящему приложению на смартфоне. Засеките время на 10 минут, и умножьте результат на 6. Теперь вы знаете расхождение за час. Очевидно, что этот способ еще более ненадежный, чем предыдущий.

Лучше всего использовать таймграфер . Для любительских целей вполне подойдет китайский Timegrapher 1000 с Али-Экспресса — отличный прибор для измерения и отображения точности хода.

Таймграфер «слушает» вибрации механизма и строит по ним линии из точек. Подробнее о показаниях таймграфера читайте нашу .

Заключение

• Не старайтесь добиться идеальной точности. Любое отклонение в пределах от 0 до +10 сек/сут считается очень приличным. Помните, что не все механизмы возможно отрегулировать до высокой точности, часто приходится идти на компромисс, особенно это касается винтажных часов.
• Передвигайте градусник очень медленно и осторожно. Если волосок спирали застрял между штифтами в момент, когда вы давите на градусник, это приведет к перегибу и повреждению спирали.
• Не трогайте рычаг регулировки «выкачки». Он отвечает за ошибку хода (выкачку). Если его сбить, то выставить обратно можно только с помощью таймграфера.

4587 total visits,2 visits today

Каждому приходится ежедневно пользоваться часами, но, к сожалению, далеко не все знают, как правильно обращаться с ними, чтобы они долго и безотказно служили.
Часовой механизм, как и всякий точный механизм, нуждается в бережном обращении.

Есть ряд общих правил почти для всех типов часов.
1. Для каждых часов прежде всего нужно установить определенное время завода пружины.
Часы с суточным заводом (наручные, карманные, будильники) рекомендуется заводить ежедневно и регулярно в одно и то же время. Часы с недельным заводом заводить в определенные, постоянные дни (например, в субботу, в воскресенье). Часы с двух-недельным заводом нужно заводить 1-го и 15-го числа каждого месяца или через воскресенье. Этого порядка следует точно придерживаться.
2. При заводе наручных и карманных часов заводную головку можно вращать в одну или в обе стороны. Делать это нужно равномерно, без рывков, неторопливыми, плавными движениями.
3. Заводить пружину необходимо до конца. Перед концом завода вращать головку медленнее.
4. Перевод стрелок желательно производить в направлении их нормального движения. Однако, если часы ушли вперед не намного, стрелки можно переводить против их нормального движения.
5. Часы не рекомендуется оставлять непосредственно на стекле, мраморе, металле. Если часы кладут на тумбочку с мраморной или стеклянной поверхностью, под них нужно подложить мягкую ткань.
6. В целях предохранения остановившихся часов от повреждения не следует открывать крышку и производить исправления самому, а надо обратиться в часовую мастерскую.
7. Необходимо оберегать часы от падения и больших сотрясений.
8. Каждые часы желательно не реже одного раза в два года отдавать в чистку и смазку, в особенности если замечается нарушение точности хода.
9. Часы, лежащие без употребления, не портятся, но смазка в них может загустеть и высохнуть. Часы, которыми не пользуются, рекомендуется держать в замшевом мешочке или в мягкой папиросной бумаге, чтобы они не запылились.
Если находившиеся продолжительное время в бездействии часы после полного завода пружины не идут, их надо слегка качнуть в плоскости движения стрелок (рис. 1).
10. Часы желательно проверять ежедневно, пользуясь передачей сигналов точного времени по радио.
Если часы стали регулярно отставать или уходить вперед на несколько минут в сутки, можно, зная правила регулировки, самому подрегулировать часы (см. совет «Регулировка хода») .

Наручные часы обычно небольшого размера, поэтому их механизм состоит из особенно мелких и хрупких частей. Именно наручные часы чаще всего подвергаются сотрясениям, толчкам и ударам.
Это далеко не всегда зависит от небрежности их владельца и в значительной степени связано с профессией, с условиями, в которых ему приходится работать.
Часы необходимо оберегать от воды, пара и пыли, не оставлять их на руке, работая в помещении с влажным или пыльным воздухом, а также при работе с крепкими кислотами и химикалиями, действие которых может отразиться на механизме часов. В таких условиях надо пользоваться часами в пылевлагонепроницаемых корпусах.
Не следует оставлять балансовые часы (наручные, карманные, настольные и др.) на телевизорах, радиоприемниках. Нужно также помнить, что вблизи действующих электродвигателей, генераторов создаются сильные магнитные поля. Они могут намагнитить волосок баланса и вызвать нарушение точности хода, а в некоторых случаях даже и остановить ход. Поэтому в таких местах носить часы не рекомендуется.

Карманные часы находятся обычно в гораздо лучших условиях, чем наручные. Однако, пользуясь ими, нужно следить за тем, чтобы в кармане, где лежат часы, не скапливалась пыль. В домашних условиях часы желательно подвешивать за ремешок или ушко, обеспечивая им вертикальное положение.

Настольные часы бывают балансовые и маятниковые. Первые могут ходить при любом положении механизма, а вторые следует устанавливать так, чтобы маятник находился в отвесном положении и не задевал никаких деталей механизма и корпуса. Колебания маятника должны быть в обе стороны одинаковыми. Это легко достигается путем установки линзы маятника по центру шкалы, укрепленной на задней стенке корпуса, с последующей проверкой колебаний маятника на слух.
Настольные часы нужно ставить на плоскости, которые не подвергаются толчкам и сотрясениям, а также резким переменам температуры; их нельзя ставить на подоконники и т. п.

Будильник. Рекомендуется подкладывать под будильник мягкую подстилку - это заглушит шум, производимый ходом, и не даст будильнику передвигаться во время боя, что иногда случается на гладкой и слегка наклонной поверхности.
Полная заводка пружины хода будильника с суточным заводом обеспечивает его работу в нормальных условиях в течение 36 часов, однако рекомендуется заводить пружину регулярно каждый день, в одно и то же время.
Удобнее всего заводить будильник перед сном. В этот момент наверняка не забудешь завести также пружину звонка и освободить сигнальный молоточек, если он был закрыт.
Стрелки желательно переводить только по ходу вперед, в особенности если сигнальная стрелка уже поставлена на намеченное время.
Сигнальную стрелку можно двигать только в направлении, указанном на крышке. После того как она установлена, надо завести пружину сигнала и отодвинуть от молоточка рычаг, которым он запирается.

Настенные часы прежде всего надо правильно повесить. Для этого предпочтительно выбрать одну из внутренних, желательно капитальных, стен (внешняя стена скорее может оказаться сырой, и стальные детали могут подвергнуться коррозии), подальше от двери, хлопанье которой сотрясает часы и может нарушить точность хода.
Часто часы ходят плохо из-за перекоса в ту или другую сторону. Необходимо повесить их прямо и, когда удары маятника будут равномерными, зафиксировать данное положение корпуса часов отметкой на стене.
Если маятник задевает за заднюю стенку корпуса, следует несколько вывинтить имеющиеся здесь регулировочные винты, а при отсутствии таковых заложить сзади за верх корпуса кусочек картона или дощечку. Если маятник слишком отдаляется от задней стенки, необходимо завинтить регулировочные винты или заложить дощечку за нижнюю часть корпуса.
При установке стрелок по точному времени рекомендуется минутную стрелку поставить на 12, а часовую на ближайший по времени час. Затем, вращая минутную стрелку, довести стрелки до правильного показания, а потом пустить часы в ход, слегка качнув маятник.
Устанавливая правильное положение стрелок у часов с боем, надо поставить минутную стрелку на 12 и просчитать количество ударов. Затем поставить часовую стрелку на деление циферблата, соответствующее числу ударов, и только после этого привести стрелки в правильное положение по времени.

Регулировка хода. Если часы постоянно отстают или спешат, их можно отрегулировать.
Настенные маятниковые часы с боем или без боя регулируют путем завинчивания или отвинчивания регулировочной гайки (рис. 2). Для исправления отставания хода часов гайку надо завинтить, вращая справа налево; при опережении хода - гайку отвинтить. При этом одной рукой нужно перемещать гайку, а другой - придерживать стержень маятника.
Регулировка хода будильника достигается перемещением регулятора, находящегося в прорези крышки. Если будильник спешит, регулятор нужно немного передвинуть в сторону надписи «Зам» (замедление), если отстает,- то в сторону надписи «Уск» (ускорение). Перемещение регулятора на одно деление вызовет опережение или отставание примерно на полторы минуты.
Ход балансовых часов (наручных, карманных) регулируется по тому же принципу, т. е. передвижением регулятора. Если часы спешат, то регулятор следует переместить в сторону пометки «R», «S», «-», а если отстают, то в сторону «A», «F», «+» (рис. 3).
После перемещения регулятора стрелки надо установить по точному времени (по радиосигналу или по телефону) и проверять часы в течение нескольких дней. Если после проверки часы продолжают спешить или отставать, необходимо еще передвинуть регулятор. На мостике баланса имеется специальная шкала, состоящая из ряда черточек. Перемещение регулятора в одну из сторон на одно деление вызывает изменение хода часов за сутки примерно на одну минуту.
Передвигать регулятор желательно неметаллическими предметами, чтобы не поцарапать мостик баланса.
Царапину на часовом стекле из плексигласа (большая часть часовых стекол в настоящее время делается из органического стекла) можно зашлифовать, а затем заново отполировать стекло. Шлифуют сначала мелкозернистой (бархатной) шкуркой, делая легкие кругообразные движения. Когда царапина станет незаметной, надо продолжать шлифовку самым мелким порошком пемзы, натирая мягкой байковой тряпочкой. После того как стекло станет совершенно гладким, его полируют до блеска мелом (зубным порошком). Полировку без шлифовки полезно делать хотя бы раз в полгода, тогда стекло будет всегда блестящим.

Если часовое стекло выпадает из своей оправы, надо, прежде чем поставить его на место, аккуратно нанести на бороздку оправы немного клея БФ-2 или Момент (сделать это можно заостренной спичкой или зубочисткой) и, вставив стекло и положив на него небольшой груз, оставить на несколько часов до полного высыхания клея. Удобнее произвести вклейку с вечера, чтобы клей за ночь хорошо засох.