Текст книги "Ремонт часов"

Автор книги: И. Беляков

Соавторы: П. Сурин,С. Крепс
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 13 страниц)

И.С.БЕЛЯКОВ

С.Е.КРЕПС

П.Д.СУРИН.

«РЕМОНТ ЧАСОВ»

Госбытиздат, Ленинград

1964 г.

В книге рассматриваются методы ремонта часов различных типов; излагаются способы разборки, чистки, смазки, сборки и регулировки часов; объясняются приемы изготовления основных часовых деталей; приводятся необходимые расчетные данные и сведения справочного характера.

Книга предназначается в качестве практического пособия для часовых мастеров.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Партия и правительство уделяют большое внимание развитию часовой промышленности в нашей стране. После Великой Октябрьской социалистической революции построено бол

ьшое количество заводов по производству часов. Появилась масса разнообразных типов часов – от простейших ходиков, карманных и наручных часов до сложных приборов измерения времени типа секундомеров, хронографов, хронометров и других.

В 1961 г. в Советском Союзе было изготовлено свыше 26 миллионов часов различных марок; значительное количество часов продано в зарубежные страны. Советские часы экспортируются в 50 стран мира.

В этой книге авторы поставили перед собой задачу дать пособие по ремонту часов различных типов.

Несмотря на то, что в большинстве случаев изношенные или поврежденные детали в часах отечественного производства заменяются новыми, часовым мастерам приходится ремонтировать часы иностранных марок и часы отечественных марок, снятых с производства, для которых готовых деталей нет. Поэтому в книге изложены также методы изготовления и исправления ряда деталей с учетом индивидуального характера их производства.

Учитывая, что ремонт часов производится не только в специализированных часовых мастерских, но и в отдельных небольших мастерских часовыми мастерами, не имеющими большого опыта работы, предлагаемая книга послужит для них руководством по ремонту часов различных марок.

В книге описаны приемы работ, основанные на опыте многих мастеров-рационализаторов, обеспечивающие высокое качество ремонта часов (М. И. Лебедевой, И. М. Кременецкого и других).

Авторы выражают признательность старейшему часовому мастеру Б. И. Иофинову за ценные советы и просмотр отдельных глав книги.

Все замечания и предложения по книге просьба направлять по адресу: Москва, К-31, Кузнецкий мост, дом 22, Издательство «Легкая индустрия».

ГЛАВА I

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЧАСОВ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ

Применяемые в быту и технике часы и часовые механизмы отличаются большим разнообразием принципиальных схем и конструктивных форм, что объясняется различным назначением их и эксплуатационными условиями.

Часы – прибор для измерения времени с помощью достаточно постоянного по своей продолжительности периодического колебательного процесса. Часовой механизм – автомат, измеряющий промежутки времени различной длительности.

По своему назначению часы и часовые механизмы разделяются на следующие основные группы:

1) для измерения времени (бытовые часы и хронометры);

2) для измерения промежутков времени различной продолжительности (секундомеры, хроноскопы, хронографы);

3) для измерения промежутков времени заданной продолжительности (реле времени, таймеры);

4) для регистрации моментов текущего времени (табельные часы, штемпели времени).

Механизм обычных механических часов состоит из следующих основных частей:

1) колебательная система (баланс с волоском или маятник);

2) спусковой механизм;

3) зубчатая передача;

4) двигатель (пружинный или гиревой);

5) узел завода и перевода стрелок.

2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЧАСОВ И

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ИХ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Баланс или маятник в работающих часах совершает колебательные движения. Двигаясь в одну сторону, он закручивает спиральный волосок, затем останавливается и под влиянием упругой силы волоска, стремящейся придать волоску первоначальную форму, совершает движение в другую сторону.

Отрезки времени, в которые осуществляется каждое из последовательных колебаний баланса, равны между собой, и это свойство использовано для измерения времени.

Время, в течение которого совершается одно полное колебание баланса, называется периодом колебания баланса.

Угол, на который максимально отклоняется баланс от положения равновесия, называется амплитудой колебаний баланса. Величина периода измеряется в секундах, а амплитуда – в градусах.

Число полных колебаний баланса за одну секунду называется частотой колебаний.

Период Т и частота f связаны между собой отношением

f= 1/T.

Различают еще циклическую или круговую частоту n, т. е. число колебаний, совершаемых за 2л секунд (п = 3,14).

Циклическая частота колебаний баланса зависит от параметров баланса и волоска и может быть представлена следующим выражением:

где: I – момент инерции баланса относительно оси вращения (равный массе баланса т, умноженной на квадрат радиуса инерции р); -

М – упругая жесткость волоска (момент, развиваемый спиралью при закручивании ее на угол, равный одному радиану, т. е. 57,17 градусов). Если период колебаний выразить через циклическую частоту, то

Упругая жесткость волоска, выражается формулой:

M= Ebh3/12L,

где: L – длина волоска;

b – его ширина;

h – толщина;

Е – модуль упругости материала волоска.

Подставляя в формулу периода колебаний значение М, получим

т. е. период колебания баланса прямо пропорционален квадратному корню из момента инерции баланса и длины волоска и обратно пропорционален квадратному корню из модуля упругости материала волоска, ширины волоска и его толщины, взятой в кубе. Момент инерции баланса в свою очередь равен

тогда

Но так как масса т = – , где Р = вес баланса, a g – ускорение силы тяжести, то

Приведенная формула несколько упрощена и неполно характеризует работу реального часового механизма, в частности не отражает зависимости периода колебаний от амплитуды.

Баланс, кинематически и динамически связанный с реальным часовым механизмом и обладающий неуравновешенностью, колеблется с погрешностью, отмечаемой как нарушение хода часов, зависящее от положения центра тяжести баланса и от величины амплитуды его колебаний.

Спусковой регулятор колебательной системы, работающий совместно с механизмом часов, как правило, дает период колебания, зависящий от амплитуды, т. е. колебания системы не изохронны.

Профессором Ф. В. Дроздовым установлено, что чем больше кинетическая энергия колеблющейся системы и амплитуда колебаний баланса, тем меньше суточная ошибка хода, даваемая спусковым регулятором.

В процессе работы часового механизма колебательная система совершает незатухающие колебания с относительно постоянной частотой. Амплитуда колебаний поддерживается за счет расхода потенциальной (запасенной в двигателе) энергии, например, энергия заведенной пружины или поднятой гири. При этом энергия сообщается колебательной системе периодически, определенными по величине импульсами. Периодичность подачи энергии на колебательную систему зависит от частоты колебаний баланса или маятника и от конструкции спускового механизма. Обычно в бытовых часах применяются спусковые механизмы, посредством которых передача энергии от двигателя производится дважды за период колебания баланса или маятника. За время передачи энергии колеблющийся баланс или маятник поворачивается на определенный угол, что сопровождается также поворотом всех колес зубчатой передачи на определенные углы. В это время постепенно раскручивается пружина или опускается гиря, а стрелки движутся по циферблату. Таким образом, колебания баланса или маятника поддерживаются за счет расхода энергии двигателя, создающего постоянную по направлению движущую силу, а процессом передачи энергии от двигателя к колебательной системе управляет сама колебательная система посредством спускового механизма. Системы, в которых незатухающие колебания поддерживаются за счет источника энергии, создающего движущую силу постоянного направления, называются автоколебательными системами.

Часы являются наиболее типичным механизмом автоколебательных систем, и это обстоятельство позволяет вскрыть основные закономерности их действия. Так, например, при установившейся в часах амплитуде колебаний энергия, сообщаемая колебательной системе за каждый импульс, равна потерям энергии за время между импульсами. При увеличении энергии импульса увеличивается амплитуда колебаний, уменьшение энергии импульса приводит к уменьшению амплитуды колебаний. По мере спуска заводной пружины крутящий момент, сообщаемый ею колесной системе, убывает. Следовательно, количество энергии, сообщаемой при каждом импульсе балансу или маятнику часов, убывает. Соответственно убывает и амплитуда колебаний.

Изменение потерь энергии в колебательной системе, происходящее от увеличения трения в подшипниках баланса (загустение масла, износ подшипников), приводит также к изменению амплитуды колебаний, а следовательно, и периода. Изменение периода колебаний непосредственно связано с ходом часов: с уменьшением периода колебаний баланса или маятника часы ускоряют ход (спешат); при увеличении периода часы замедляют ход (начинают отставать).

Часовым мастерам, желающим более подробно ознакомиться с вопросами теории, расчета и устройства часов, можно рекомендовать книгу И. С. Белякова «Часовые механизмы», Машгиз, 1957.

ГЛАВА II

КОНСТРУКЦИЯ НАРУЧНЫХ И КАРМАННЫХ ЧАСОВ

1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ЧАСОВ

Рис. 1. Механизм часов с анкерным ходом (вид сверху):

1 – центральное колесо; 2 – триб центрального колеса; 3 – баланс разрезной (компенсационный); 4 – колодка волоска и ось баланса; 5 – колонка волоска; 6 – волосок; 7 – винты баланса (грузики); S – анкерная вилка с палатами и осью; 9 – ходовое колесо; 10 – триб ходового колеса; 11 – секундное колесо; 12 – триб секундного колеса; 13 – промежуточное колесо; 14 – триб промежуточного колеса; 15 – барабан; 16 – заводная пружина; 17 – собачка; 18 – винт собачки; 19 – барабанное колесо; 20 – винт барабанного колеса; 21 – заводное (коронное) колесо; 22 – винт заводного колеса

Для более детального ознакомления с названиями и назначением отдельных конструктивных элементов часов на рис. 1 приведена развернутая схема механизма часов с анкерным ходом. Заводная пружина 16, находящаяся в барабане 15, раскручиваясь передает через зубья барабана, движение на триб 2 центрального колеса, сидящий на одной оси с центральным колесом 1, ведущим триб промежуточного колеса 14. Промежуточное колесо 13 через триб 12 передает движение на секундное колесо 11, которое в свою очередь вращает триб ходового колеса 10 и находящееся с ним на одной оси ходовое колесо 9. Зубья этого колеса кинематически соединяются с налетами анкерной вилки 8. Анкерная вилка, колеблясь, сообщает импульсы балансу 3.

Рис. 2. Колебательная система:

] – баланс с винтами-грузиками; 2 – ось баланса с цапфами; 3 – волосок; 4 – двойной ролик; 5 – эллипс; 6 – колодка волоска; 7 – штифт колодки волоска; 8 – колонка волоска

Часовой механизм состоит из следующих основных узлов:

1) колебательная система (рис. 2) – баланс с осью и спиралью, двойной ролик с эллипсом:

2) спусковой механизм или спуск (рис. 3) – анкерная вилка с налетами и анкерное колесо;

3) зубчатая передача (рис. 4);

4) двигатель часового механизма (рис. 5);

5) узел завода и перевода стрелок.

Рис. 3. Спусковой механизм: 1 – анкерная вилка с налетами; 2 – анкерное колесо

Рис. 4. Зубчатая передача:

I. Центральное колесо: 1 – триб; 2 – цапфа; 3 – ось, на которую насаживается

минутный триб;

П. Промежуточное колесо: 1 – триб с осью; 2 – цапфа; III. Секундное колесо: 1 – триб с осью; 2 – цапфы

Рис. 5. Двигатель часового механизма в собранном виде:

1 – барабан; 2 – крышка барабана; 3 – зубья барабана; 4 – вал; 5 – крючок вала, входящий в отверстие пружины; 6 – пружина

2. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И КОМПЕНСАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

В карманных и наручных часах работа механизма поддерживается за счет расхода потенциальной (накопленной) энергии заведенной пружины, передаваемой через зубчатые колеса и трибы на спусковой механизм и баланс с волоском.

В колебательной системе особое значение имеет узел баланса (рис. 2), состоящий из балансового колеса 1 (собственно баланс), оси 2, волоска 3, двойного ролика 4 (импульсный и предохранительный), эллипса 5 (импульсный камень), колодки 6 и колонки 8 волоска.

На оси баланса по одну сторону от уступа насажено балансовое колесо, по другую сторону – двойной ролик с вставленным эллипсом. Волосок внутренним концом заштифтован в колодке волоска, насаженный на ось баланса, а внешним – в колонке моста баланса. Баланс является вибрирующим маховым колесом, который в соединении с двойным роликом и волоском регулирует равномерность действия механизма часов. Период колебания баланса зависит от окружающей температуры, так как изменение температуры влияет на упругость волоска и его линейные размеры.

Практически часы с латунным балансом и стальным волоском отстают примерно на 11 сек в сутки при повышении температуры на ГС. Например, часы, правильно отрегулированные при + 20° С, будут отставать приблизительно на 3 мин в сутки, если температура повысится до 36° С.

Этот недостаток устраняет имеющиеся в часах компенсационное устройство, уменьшающее влияние температуры на их ход.

Для температурной компенсации часов в основном применяются два способа: компенсация с помощью волоска и компенсация с помощью баланса.

Компенсация с помощью волоска. Этот способ заключается в применении монометаллического баланса в паре с волоском, изготовленным из сплава, модуль упругости которого мало зависит от температуры.

Монометаллический баланс (рис. 6) изготовлен из бериллиевой бронзы или мельхиора, а волосок – из сплавов элинвар, метэлинвар, ниварокс и других, имеющих температурный коэффициент (т. е. суточное отклонение хода на один градус) меньше 0,5 сек.

Компенсация с помощью баланса. Обод баланса делают биметаллическим, т. е. из двух неодинаково расширяющихся от температуры металлов, например из стали и латуни, и разрезают в двух диаметрально противоположных местах (рис. 1). Баланс таким образом превращается в пару биметаллических дуг. Металл, расширяющийся сильнее (латунь), находится с внешней стороны, металл с меньшим коэффициентом линейного расширения (сталь) – с внутренней.

При повышении температуры латунь расширяется больше, чем сталь, и биметаллическая дуга выгибается по направлению к центру баланса. Радиус инерции, а следовательно и момент инерции баланса при этом уменьшаются, вызывая ускорение хода, рассчитанное таким образом, чтобы компенсировать отставание, которое происходит в часах под влиянием уменьшения модуля упругости волоска. При понижении температуры модуль упругости волоска увеличивается, вызывая ускорение хода, но одновременно с этим биметаллические дуги отгибаются от оси баланса, увеличивают момент инерции баланса и компенсируют ускорение хода.

Рис. 6. Монометаллический баланс

Таким образом, температурное изменение упругости волоска компенсируется изменением момента инерции биметаллического баланса, и период его колебаний становится независимым от изменения температуры.

3. ОПОРЫ БАЛАНСА

Ось баланса и камни. Внутри баланса находится плоская стальная перекладина (филигрань). В отверстие, находящееся в центре перекладины, запрессована ось баланса, которая поворачивается на цапфах, входящих в отверстия платины и моста или в подшипники из камня. Ось баланса имеет сложную конфигурацию для посадок различных деталей (рис. 7).

Цапфы оси баланса работают в камневых опорах. Камни запрессованы в отверстия платины и моста.

В некоторых устаревших конструкциях камни крепятся шато-нами. Шатон (рис. 8) – латунная оправа с закрепленным в ней камнем, которая плотно вставлена в отверстие платины или моста и закреплена винтом. Камни запрессованы и камни в шатонах могут перемещаться вверх и вниз для установления правильного вертикального зазора оси баланса.

Материалом для камня служат минералы: искусственные (синтетические) – рубин, сапфир и природные – агат, гранат; в особо ответственных случаях применяют алмаз. Лучший, наиболее твердый, хорошо полируемый материал для камней – искусственный рубин.

Камни должны быть обработаны с очень большой точностью. Допуск по наружному диаметру и высоте равен 0,01 – 0,02 мм, допуск по диаметру отверстия исчисляется несколькими микронами (1 микрон = 0,001 мм).

Рис. 7 Ось баланса:

1 – уступ для посадки баланса; 2 – уступ для посадки колодки волоска; 3 – уступ для посадки двойного ролика; 4 – шейки оси; 5 – цапфы

Рис. 8. Шатоны:

1 – латунная оправка (бушон); 2 – камень; 3 – закрепление камня с закаткой в бушон; 4 – запрессовка шатона в мост; 5 – закрепление шатона винтом

Сам по себе камень стоит недорого, но ценность часов, работающих на камнях, возрастает во много раз. Часы, в которых вместо камней применены латунные втулки или футора (т. е. отверстие для цапф оси не имеет камней) работают намного хуже, так как латунь не поддается хорошей полировке.[Подобные часы (конструкция устаревшая и технически несовершенная) отечественная часовая промышленность не выпускает (примеч. редактора).] Такие часы быстро разрабатываются, тем самым ухудшается их качество, и они преждевременно выходят из строя.

Рис. 9. Цапфа оси баланса, упирающаяся в накладной камень

Накладки и накладные камни. Для облегчения работы баланса и уменьшения трения концы цапф осей (пятки), выходящие наружу из отверстия сквозного камня, упираются в накладные камни – подпятники (рис. 9), закрепленные в накладках. Нижняя и верхняя накладки с накладными камнями прикреплены винтами к платине и мосту баланса.

Рис. 10. Формы накладок: 1 – нижние накладки без камня; 2 – верхняя накладка с камнем

Формы накладок показаны на рис. 10.

4. ДЕТАЛИ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПЕРИОД КОЛЕБАНИЯ БАЛАНСА

Градусник. Для регулирования хода часы снабжены градусником (рис. 11), укрепленным на мосту баланса верхней накладкой и вращающимся вокруг накладки. Изменяя длину волоска, он регулирует период колебаний баланса. Для фрикционного передвижения градусника последний снабжен прорезью. В наружный выступ его вмонтирован замок из латуни (сапожок) со штифтом для часов с плоским волоском или двумя штифтами для часов, в которых наружный полувиток волоска поднят над его плоскостью (волосок Бреге). Штифты градусника взаимодействуют с наружным витком волоска.

Рис. 11. Градусники:

1 – градусник с замком для плоского волоска; 2 – градусник с находящимся внутри замка первым витком волоска; 3 – градусник с верхней накладкой; 4 – градусник с двумя штифтами для волоска (Бреге)

Колодка, колонка и волосок. Для закрепления конца внутреннего витка волоска на оси баланса служит колодка, а для закрепления конца наружного витка волоска в мосту баланса – колонка.

На ось баланса надевается латунная колодка с закрепленной в ней спиралью. Колодка насажена на ось сравнительно туго, но так, чтобы ее можно было поворачивать в любую сторону или снять с оси баланса, для чего в ней сделан очень узкий разрез, благодаря которому колодка пружинит. Колодка по высоте и диаметру равна уступу на оси баланса, на который она насажена. Чтобы легче было насадить колодку на уступ, отверстие колодки с нижней стороны имеет фаску. Для облегчения съема колодки с уступа, на котором она закреплена, наружный край ее внизу закруглен. Сбоку колодки высверлено отверстие, куда вставлен внутренний конец волоска, закрепленный штифтам. Наружный конец волоска заштифтован в колонке, основные конфигурации которой показаны на рис. 12: 1АБ – латунная колонка со стержнем, туго входящим в отверстие выступа моста баланса; 2АБ – трехугольная стальная колонка, входящая в отверстие выступа моста баланса и закрепленная сбоку винтом; ЗАВ – стальная колонка с шейкой и шляпкой; 3В – колонка на выступе моста, прижимаемая стальной скобкой и закрепленная двумя винтами.

Рис. 12. Колонки волосков и мосты:

1 – с посадкой на штифт; 2 – с посадкой на призму; 3 – с посадкой в паз

Волосок, проделывая большую работу, совершает за час 18000 колебаний. Скручиваясь, он как бы собирает в себе энергию, затраченную балансом, и в какой-то момент останавливает колебательное движение баланса, затем, стремясь вернуться в первоначальное положение, разворачивается, сообщая балансу движение в обратном направлении. Так возникает последовательный цикл колебательных движений баланса и волоска.

Существуют плоский волосок и волосок Бреге.

Плоский волосок имеет три существенных недостатка:

1) при полностью заведенной пружине часы неминуемо спешат, при ослабевающей пружине, т. е. почти к концу завода, часы начинают отставать;

2) плоский волосок развертывается неравномерно;

3) участок волоска от замка регулятора до моста крепления наружного витка в колонке во время работы несколько деформируется.

Два последних фактора отрицательно влияют на работу как волоска, так и баланса, отсюда и на точность хода часов.

Над усовершенствованием волоска работал часовой мастер Авраам Луи Бреге (1747-1823 гг.), который изобрел волосок особой формы, названный его именем.

Волосок Бреге отличается от плоского тем, что наружный виток у него отогнут вверх и поднят над плоскостью остальных витков. Он не имеет вышеперечисленных недостатков, свойственных плоскому волоску, и тем самым обеспечивает большую точность хода часов.

Произвольное вибрирование волоска Бреге сведено до минимума. Первый его виток, находящийся между штифтами регулятора, во время хода часов почти не изгибается, потому что радиус у первого витка меньше и штифты регулятора стоят ближе к колонке. Такой волосок концентрически и равномерно разворачивается во все стороны от оси баланса. Влияние регулятора на точность хода часов (если переставлять его с одного деления на другое) более чувствительно при волоске Бреге, чем при плоском волоске.

Рис. 13 Двойной анкерный ролик:

1 – импульсный ролик; 2 – предохранительный ролик; 3 – эллипс; 4 – соединительная втулка

Рис. 14. Эллипс

Двойной ролик. Для закрепления эллипса и предохранения анкерной вилки от самопроизвольного перемещения служит двойной ролик (рис. 13).

Двойной ролик изготовлен из одного куска стали или латуни и состоит из верхнего (импульсного) ролика и нижнего (предохранительного), соединенных между собой втулкой. Диаметр импульсного ролика в два раза больше предохранительного. В верхний ролик вмонтирован импульсный камень – эллипс. Двойной ролик плотно насажен на ось баланса.

В предохранительном ролике сделан вырез, чтобы в него могло входить острие копья анкерной вилки, когда баланс находится в равновесии, что способствует свободному проходу копья во время перемещения вилки с одной стороны на другую.

Эллипс. Эллипс входит в соприкосновение с рожками анкерной вилки и служит для передачи импульса от вилки к балансу при переходе вилки из одного крайнего положения в другое. Обычно эллипс изготовляют из искусственного рубина или сапфира, но иногда бывают и стальные эллипсы. Эллипсы имеют в сечении различную форму, чаще всего полукруглую (рис. 14).

5. ДЕТАЛИ ХОДА И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С БАЛАНСОМ

Анкерная вилка, копье и палеты. Эти детали служат для передачи импульса балансу.

Узел анкерной вилки – латунной или стальной с прорезями для закрепления налет (рис. 15) – состоит из вилки с осью, запрессованной или закрепленной на резьбе (рис. 16), двух палет из синтетического рубина и предохранительного копья. Цапфы оси входят в отверстие камней, закрепленных в мосту и платине.

Рис. 15. Анкерная вилка, копье и палеты:

1 – анкерная вилка без оси; 2 – анкерная вилка с осью; 3 – анкерная вилка с налетами; 4 – предохранительное копье

Анкерные вилки бывают трех видов: равноплечие, неравноплечие и смешанные (рис. 17).

У равноплечих вилок положение палет относительно центра оси обязательно одинаково.

У неравноплечих вилок расстояние от центра оси выходной палеты больше расстояния входной палеты примерно на толщину палеты.

Смешанная вилка (микст) отличается тем, что расстояние выходной палеты от центра оси до входной палеты больше примерно на половину толщины палеты.

Вилка имеет два плеча с прорезями для закрепления в них палет и профрезерованный паз для прохождения эллипса. Внизу паза, т. е. между рожками вилки, имеется выступ для закрепления копья (штифта или плоского язычка).

Копье и предохранительный ролик необходимы для того, чтобы вилка не могла сама при сотрясении часов изменить свое положение. Исправное копье при сотрясении часов упирается в боковую стенку предохранительного ролика, зуб анкерного колеса притягивает обратно вилку к ограничительному штифту и удерживает ее около него.

Рис. 16. Ось анкера:

1 – ось анкера без резьбы; 2 – ось анкера с резьбой

Рис. 17. Три вида анкерной вилки:

1 – равноплечая; 2 – неравноплечая; 3 – смешанная (микст)

В своей работе копье не соприкасается с рабочей поверхностью предохранительного ролика. Узел хода в сборе показан на рис. 18.

Рис. 18. Узел хода:

1 – двойной анкерный ролик; 2 – паз в ролике; 3 – эллипс; 4 – анкерная вилка; 5 – копье

Ограничительные штифты. Два ограничительных штифта ограничивают расстояние, которое должна пройти анкерная вилка. Есть механизмы, где ограничительные штифты заменены уступами в платине или мосту анкерной вилки.

Ограничительные штифты (концентричные и эксцентричные) крепятся на резьбе или прессовой посадкой в отверстиях платины. Английский и швейцарский спуски. Для балансовых наручных и карманных часов существуют два способа передачи импульса (рис. 19): английский спуск (I), у которого зубья ходового колеса заострены и импульс передается за счет скольжения острия зуба по плоскости импульса палеты; швейцарский спуск (III), у которого зубья ходового колеса имеют широкую импульсную плоскость для того, чтобы уменьшить удельное давление и сделать зуб более прочным. Импульс передается вначале за счет скольжения острия зуба колеса по импульсной плоскости палеты, а затем – за счет скольжения ребра палеты по импульсной плоскости зуба.

Рис. 19. Английский и швейцарский спуски:

1 – английский спуск с заостренным зубом; II – зуб на импульсной плоскости палеты; III – швейцарский спуск с широкой импульсной плоскостью зуба

Палеты. Палеты, изготовленные из искусственного камня, вставлены в прорези анкерной вилки и для закрепления залиты шеллаком.

Рис. 20. Палеты:

1 – правая палета – входная; 2 – левая палета – выходная

Правая палета (входная) имеет скошенную плоскость импульса в наружную сторону, левая палета (выходная) – во внутреннюю (рис. 20). При этом выходная палета имеет больший скос, чем входная. Угол охвата анкерной вилки составляет около 3,5 зубьев ходового колеса. Зуб ходового колеса, падая на плоскость покоя палеты, притягивает вилку к ограничительному штифту и удерживает ее около него. Если анкерную вилку отклонить немного пинцетом от штифта, но так, чтобы зуб колеса оставался на плоскости покоя палеты, то, отпустив вилку, увидим, что она мгновенно возвратится в первоначальное положение, т. е. прижмется к ограничительному штифту. Этсь явление называется притяжкой. При-тяжка в анкерном спуске нужна для того, чтобы обеспечить зазор между копьем и предохранительным роликом двойного ролика. При отсутствии притяжки копье будет касаться предохранительного ролика, создавая трение и влияя этим на точность хода часов.

Рис. 21. Потерянный путь: 1 – на входной палете; 2 – на выходной палете

Явление притяжки возникает потому, что плоскость покоя палеты расположена под углом к направлению силы, с которой острие зуба давит на палеты. Если провести прямую линию через ось вилки и точку, в которой острие зуба колеса соприкасается с плоскостью покоя палеты, и ,из этой точки восстановить перпендикуляр к этой прямой линии, то угол между перпендикуляром и плоскостью покоя палеты будет называться углом притяжки.

Зуб ходового колеса прилегает к плоскости покоя палеты поочередно – сначала к входной, затем к выходной палетам.

Когда зуб ходового колеса соскочит с входной палеты и впереди идущий зуб упрется в плоскость покоя выходной палеты, то вилка в этот момент не подойдет еще вплотную к ограничительному штифту. Путь, который анкерной вилке остается пройти к ограничительному штифту, называется потерянным путем (рис. 21).

Этот путь вилка пройдет и будет притянута к ограничительному штифту в следующих случаях: а) если зуб ходового колеса давит на плоскость покоя палеты под влиянием силы заведенной пружины; б) если палета стоит под определенным углом, дающим возможность зубу ходового колеса притянуть анкерную вилку к ограничительному штифту.

Рис. 22. Освобождение палеты из-под зуба ходового колеса и угол подъема:

1 – момент удара эллипса о рожок вилки; 2 – удар противоположного рожка по эллипсу

Рис. 23. Дополнительная дуга

Остановка на покое. После прохождения анкерной вилкой потерянного пути в момент притягивания вилки к ограничительному штифту баланс свободно пробегает свой путь (отсюда и название – свободный анкерный ход). Пока баланс проходит дополнительную дугу и возвращается обратно, весь механизм часов неподвижен, в том числе стоит и ходовое колесо, упираясь зубом в плоскость покоя палеты.

Схема действия анкерного хода. Действие свободного анкерного хода можно разделить на четыре последовательных момента (рис. 22):

1) баланс возвращается назад, и эллипс ударяется о рожок анкерной вилки, начиная освобождать палету из-под зуба ходового колеса;

2) зуб ходового колеса, сойдя с плоскости покоя, переходит на импульсную плоскость палеты и давит на нее, вследствие чего другой рожок вилки ударяется об эллипс (при начале импульса) – начинается дуга подъема баланса; баланс опять получил большую скорость для движения и компенсировал частичную потерю скорости во время первого удара эллипса о рожок вилки;

3) впереди идущий зуб ходового колеса падает на покой выходной палеты; баланс проходит дополнительную дугу (рис. 23), т. е. происходит потеря связи баланса с анкерной вилкой – начало свободного колебания баланса.

Рис. 24. Последовательные углы отклонения баланса от положения равновесия

Одновременно анкерная вилка, пройдя потерянный путь, притягивается к ограничительному штифту и около него удерживается. В это время весь механизм часов находится без движения и только баланс, неся на себе двойной ролик с эллипсом и спираль, находится в движении, пробегая вокруг своей оси 270° от положения равновесия баланса. Путь баланса показан на рис. 24.

Положение равновесия баланса – это момент, когда анкерная вилка стоит точно посередине между ограничительными штифтами и зубья ходового колеса совершенно не давят на палеты анкерной вилки, так как в это время волосок находится в ненатянутом состоянии (часы не заведены).