Текст книги "Ремонт часов"

Автор книги: Василий Трояновский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 19 страниц)

§ 27. Электрические первичные часы с гиревым приводом маятника

Механизм первичных часов с гиревым приводом маятника содержит следующие основные части:

– двигатель – источник энергии, преодолевающий трение деталей в механизме и поддерживающий колебание регулятора;

– передаточный механизм, состоящий из системы зубчатых колес и передающий усилие двигателя к регулятору и отсчитывающему механизму;

– спуск, преобразующий колебательное движение регулятора во вращательное (прерывистое) движение колес и сообщающий регулятору периодические импульсы для поддержания его колебаний;

– регулятор, управляющий действием хода и регулирующий скорость движения колес.

Часы ЭПЧГ характеризуются высоким классом точности: суточные отклонения их показаний не превышают ±3,5 сек.

Механизм часов ЭПЧГ имеет преимущества как перед механическими часами, так к перед, рассмотренными выше часами с электрическим приводом маятника. Он оснащен электромагнитом автоматического подзавода гири.

Гиря, приводящая в действие механизм, опускается в течение 1 мин., а затем автоматически поднимается электромагнитом на такое же расстояние, на которое она опустилась. Электромагнит используется не только для подъема гири, но также для включения контактной системы, замыкающей цепь питания вторичных часов с минутным отсчетом. Электромагнит включается автоматически.

Кроме того, часы имеют контактное устройство для включения сети часов с секундным отсчетом времени. Для этого используются промежуточные реле, которые получают питание через контакты первичных часов, замыкающиеся каждую секунду.

Вторичные часы с минутным и секундным отсчетами времени имеют самостоятельные линии.

На фиг. 237 показан общий вид часов типа ЭПЧГ, механизм часов со стороны стрелок показан на фиг. 238.

Фиг. 237. Общий вид часов ЭПЧГ

Фиг. 238. Общий вид механизма часов ЭПЧГ.

Контактные группы 2 служат для посылки каждую минуту импульсов тока ко вторичным часам с минутным отсчетом времени. Пятикулачковой шайбой 4 попеременно включается правая или левая контактная система. Рычаг 3 предназначен для посылки импульсов тока в часовую сеть с минутным отсчетом времени от руки. Для посылки импульсов рычаг поворачивается на некоторый угол вправо и влево.

К клеммной платине 1 присоединяют провода питания и линий. Контактное устройство 8 включает импульс тока каждую секунду. Для этой цели используется рычаг 7, сидящий на одной оси со спусковым устройством механизма.

Контактная группа закреплена хомутиком 5 к межплатинной колонке 6. Это контактная группа имеет три пружины. Положение средней пружины регулируется винтом 9.

Часы с минутным отсчетом времени осуществляют также автоматическую посылку в сеть вторичных часов импульсов, пропущенных в случае перерыва подачи питающего тока. При этом все вторичные часы автоматически устанавливаются на правильное время. Автоматическое исправление показаний вторичных часов возможно в тех случаях, когда перерыв подачи электроэнергии не превышает 12 час.

Если напряжение источника тока опускается ниже 19 в, часы автоматически прекращают посылку импульсов в сеть вторичных часов с минутным отсчетом. Этим исключается возможность расхождения в показаниях вторичных часов вследствие недостаточного напряжения на зажимах их электромагнитов.

Вторичные часы устанавливаются на различном расстоянии от центральной часовой станции. Падение напряжения часовой сети между отдельными часами будет различным.

Контакты, включающие цепь тока вторичных часов с минутным отсчетом времени, замыкаются 1 раз в минуту на 2 сек., а контакты, включающие цепь часов с секундным отсчетом, замыкаются каждую секунду на 0,7–0,8 сек.

Схематическое устройство механизма часов показано на фиг. 239.

Фиг. 239. Устройство механизма часов ЭПЧГ.

Гиря 1 с блоком 2 висит на струне 3, намотанной на барабане 15 планетарной передачи. Второй конец струны прикреплен к корпусу механизма. Длина струны такова, что часы могут работать без поднятия гири в течение 12 час.

Струна представляет собой специально обработанную жилу или пластмассовую нить. Всего на барабане намотано девять витков струны.

В течение 58 сек. ось 5, а также колеса 4 и 9 остаются неподвижными. Колесо 9 с помощью муфты связано с колесом 14. Ось 22 не имеет жесткой связи с надетыми на ней колесами и планетарной передачей, на барабане которой расположено колесо 6, имеющее общую ось с колесом 8. Особенность планетарной передачи заключается в том, что колеса, связанные с барабаном, совершают поступательно-возвратное движение. Возникающее под действием силы тяжести гири движение барабана передастся колесам 8 и 6. От колеса 8 движение передается колесу 16, связанному с ним колесу 23 и колесу 17, расположенному на минутной оси, затем движение передается через колеса 21, 20, 12 и 11 спусковому колесу 19.

Перечисленные колеса удерживаются палетами спусковой скобы 18, захватывающими зубья колеса 19. В данном механизме двигателем является гиря. Система колес представляет собой передаточный механизм, спусковая скоба 18 с палетами и спусковое колесо являются спуском. Спусковую скобу устанавливают на одной оси с вилкой 24, соединенной с маятником.

В рассматриваемых часах при опускании гири до предела дальнейшее движение ее стопорится приспособлением планетарной передачи. При этом зуб спускового колеса не успевает сойти с плоскости импульса палеты, а маятник начинает возвращаться. Палета упирается в зуб и вызывает смещение спусковой скобы на оси 7, вследствие чего нарушается регулировка хода. В таких случаях необходимо исправлять от руки регулировку положения палеты относительно зубьев спускового колеса.

На фиг. 240 показаны спусковая скоба с налетами, вилка, спусковое колесо и стержень маятника.

Фиг. 240. Спусковое колесо со спусковой скобой.

Спусковое колесо 1 имеет 30 зубьев и при каждом колебании маятника поворачивается на половину шага зуба. Регулировка положения палет 2 и 3 относительно зубьев анкерного колеса 1 может быть выполнена перемещением эксцентриковой втулки 7 на стержне маятника 6.

Поворачивая втулку в одну из сторон, производим перемещение вилки 5 относительно стержня маятника и одновременно поворачиваем спусковую скобу 4, регулируя положение палет.

Регулировка правильности взаимодействия спускового устройства требует соответствующего навыка и соответствующего инструмента. Нижняя часть вилки имеет форму, показанную на фиг. 240 слева. Скоба охватывает эксцентриковую втулку 7, которую можно поворачивать по направлению стрелки вправо и влево.

Положение палет в коромысле спусковой скобы также регулируется.

В зависимости от того, на сколько выдвинуты налеты в сторону спускового колеса, изменяется их зацепление с зубьями. Различают мелкий и глубокий ход. Мелким ходом называют такую регулировку, при которой путь перемещения зуба колеса по плоскости покоя невелик, а глубокий ход – наоборот.

Мелкий ход может привести к проскакиванию двух зубьев и более, что нарушает правильность работы часов. Амплитуда колебаний маятника в этом случае также невелика. При глубоком ходе амплитуда колебаний маятника должна быть значительной, с тем чтобы палеты освобождали зубья спускового колеса и последнее сообщало маятнику импульс силы. Палеты выполнены таким образом, что при износе импульсных поверхностей их можно поменять местами, используя для работы их обратную сторону.

Положение спусковой скобы, а следовательно, и положение палет относительно спускового колеса регулируется эксцентриковой втулкой. При неправильной регулировке положения эксцентриковой втулки палеты могут по-разному располагаться относительно зубьев спускового колеса, что может привести к нарушению правильности работы спускового устройства и часового механизма в целом. Поворотом втулки 7 регулируется равномерность зацепления палет. Для контроля правильности действия спускового устройства устроены специальные отверстия в передней платине механизма, расположенные выше оси секундной стрелки.

Правильность действия спускового устройства контролируется также по степени отклонения маятника от положения равновесия. Отклонение маятника характеризуется угловым градусом, отсчитываемым по шкале, расположенной под стержнем маятника. Амплитуда колебаний маятника составляет от 0,5 до 3,5°. На шкале в каждую сторону от нуля имеется 120 делений. Одному градусу соответствует деление 60; 1,5° деление 90. Регулировку хода осуществляют в пределах амплитуды колебаний маятника по шкале в каждую сторону от 85-го и 95-го деления с одинаковым отклонением. Меньшие отклонения означают уменьшение зацепления палет с зубьями спускового колеса. Это приводит к возникновению мелкого хода, увеличение амплитуды – к появлению глубокого хода. На практике может наблюдаться нарушение регулировки правильности взаимодействия колеса при работе механизма на резерве хода.

Когда гиря опускается до предела и кулачок ограничения хода занимает положение упора, спусковое устройство перестает сообщать маятнику импульс силы. Колесная система при этом не подвергается действию силы тяжести гири и амплитуда колебаний маятника уменьшается.

Циферблат должен устанавливаться таким образом, чтобы не было трений осей минутной и секундной стрелок о вырез циферблата. Регулировать ход часов регулировочной гайкой маятника следует лишь после того, когда будет определено суточное отклонение показания часов. При пользовании регулировочной гайкой сначала следует остановить маятник и осторожно поднять одной рукой груз вверх, поддерживая другой рукой стержень.

После закрепления механизма устанавливают циферблат, который крепится на колонках 1 (фиг. 241) защелками 2, установленными на спиральных пружинах 3. Для закрепления циферблата его придерживают слева и справа большими пальцами обеих рук. Указательными пальцами захватывают крючки защелок 2, натягивая пружину 3, и вводят крючки в ушки, укрепленное с обратной стороны циферблата.

Фиг. 241. Платина для установки механизма ЭПЧГ.

После, установки и закрепления циферблата устанавливают стрелки – сначала секундную, затем часовую и минутную. Последнюю закрепляют гайкой с барашком.

В рассмотренных часах могут встречаться повреждения как в механической, так и в электрической частях. Эти часы значительно сложнее многих механических часов. Из наиболее частых повреждений механизма можно указать на износ поверхностей палет, зубьев спускового колеса, износ в платинах опорных отверстий осей, нарушение регулировки планетарного механизма, нарушение взаимодействия включающих рычагов, трение осей секундной и минутной стрелок о стенки циферблата, износ зубьев передач, нарушение закрепления инерционного диска электромагнита подзавода. В электрической части могут быть следующие повреждения: нарушаются контакты, обмотки электромагнита подзавода, изоляция между контактами, правильное взаимодействие включающих рычагов.

§ 28. Электрические вторичные часы (ЭВЧ)

Электрические вторичные часы или, как их иногда называют, повторители, предназначаются для установки внутри помещений и на открытом воздухе.

Конструктивно механизмы вторичных часов, предназначенные для установки в закрытых и отапливаемых помещениях, отличаются от механизмов, предназначенных для установки на улице.

На фиг. 242 показан механизм электровторичных часов предназначенных для установки в помещении.

Фиг. 242. Механизм электровторичных часов с вращающимся якорем.

Кинематическая схема механизма показана на фиг 243.

Фиг. 243. Кинематическая схема механизма с вращающимся якорем.

Механизм состоит из двух катушек с последовательным включением обмоток, установленных на угольник постоянного магнита (крепится к передней плате), передней и задней плат, связанных между собой при помощи стоек, якоря с трибом, центрального колеса с минутником часового колеса, клемм подачи питания, стопорной вилки и других деталей.

Механизм в металлических корпусах крепят к последнему на стойках винтами, в деревянных – шурупами к специальным подушкам.

Якорь имеет Z-образную форму.

Верхняя и нижняя платы служат основанием, на базе которого собран весь механизм. Между платами закреплен якорь, центральное колесо и стопорная собачка, имеющие по две точки опоры.

Якорь, совершая вращательные движения, с помощью триба вращает центральное колесо.

Работа механизма электрических вторичных часов состоит в том, чтобы под воздействием импульсов постоянного тока переменного направления, поступающих от ЭПЧ или от реле, привести во вращательное движение якорь механизма.

Импульс тока поступает одновременно во все электрические вторичные часы. Он создает в обмотках катушек и железных сердечниках магнитный поток, приводя в движение одновременно все часовые механизмы.

Все электрические вторичные часы каждую минуту получают импульс постоянного тока определенного направления. Необходимость посылки импульса тока переменного по знаку направления связана с применением во вторичных электрических часах электромагнитов, которые имеют также постоянный магнит.

Механизмы уличных электрических часов конструктивно отличаются от механизмов электрических часов, устанавливаемых внутри помещений.

Общий вид механизма уличных электрических часов показан на фиг. 244.

Фиг. 244. Механизм уличных часов.

Для того чтобы разобрать работу механизма, рассмотрим его кинематическую схему (фиг. 245).

Фиг. 245. Кинематическая схема механизма уличных часов.

Механизм имеет качающийся якорь 5. Он закреплен на оси 4, несущей коромысло 1 с двумя собачками 2–3. Коромысло и якорь закреплены на оси жестко. Собачки свободно вращаются. Ход собачек регулируют винтами ограничения 1 (фиг. 246).

Фиг. 246. Способ установки собачек механизма уличных часов.

Тянущая собачка 2 длинная, а толкающая 3 короткая. Обе собачки расположены над храповым колесом. На этой же оси с внешней стороны магнита сидит подгонная скоба. Принцип работы этого механизма аналогичен механизму с вращающимся якорем с той лишь разницей, что якорь вместо вращательного движения совершает колебания на незначительный угол.

При следующем импульсе якорь переходит обратно и т. д. При переходе от одной катушки к другой якорь, отклоняясь, заставляет коромысло также совершать поворот в вертикальной плоскости.

При отклонении коромысла собачки совершают движение по зубьям храпового колеса. Одна собачка совершает подготовительный ход, захватывая следующий зуб колеса, а другая в это время выполняет рабочее движение, поворачивая колесо вперед на половину шага одного зуба. Храповое колесо поворачивается все время в одну сторону, каждый раз передвигая стрелки часов на одно минутное деление.

Связь минутной оси с часовой осуществляют с помощью шестерен.

Кроме рассмотренных типов электрических часовых механизмов, встречаются и другие, однако принцип их действия аналогичен.

Основной работой при ремонте таких часов является их чистка и смазка, перемотка электромагнитов и замена изношенных деталей.

К разновидностям вторичных часов относятся сигнальные и табельные часы. Для ознакомления с ними следует обратиться к специальной литературе.

§ 29. Часы наручные с электрическим приводом

Современное развитие техники позволило решить задачу создания наручных электрических часов, имеющих собственный источник электрического тока. Такие механизмы не имеют пружинного двигателя. Баланс часов одновременно является и регулятором хода, и двигателем, который приводит в действие стрелки.

В наручных часах с электрическим приводом баланс получает энергию от источника тока через электромагнит, расположенный непосредственно на балансе. Магнитное поле, возникающее в обмотке электромагнита баланса, взаимодействует с полем постоянного магнита, укрепленного на платине механизма. Электрический ток поступает в электромагнит при замыкании механических контактов.

На фиг. 247 показан общий вид наручных электрических часов, а на фиг. 248 – баланс этих часов.

Фиг. 247. Внешний вид наручных электрических часов «Гамильтон» калибра 25 мм.

Фиг. 248. Баланс часов «Гамильтон-500».

Катушки 3 электромагнита закреплена на ободе баланса при помощи двух специальных лепестков 2 и 4. Наружный конец обмотки электромагнита с помощью легкоплавкого припоя присоединен к одному из лепестков и таким образом соединен с массой механизма часов. Внутренний конец обмотки электромагнита связан с контактным штифтом 1 через специальный лепесток 5. Магнитная система часов состоит из двух постоянных магнитов, замыкающей пластины с двумя колонками и магнитопровода. Постоянные магниты выполнены в виде цилиндров с фаской диаметром 25 мм и высотой 3,5 мм. Эти магниты запрессованы в замыкающую пластину, которая, как и колонки магнитопровода, выполнена из магнитомягкого материала.

Замыкающая пластина и магнитопровод имеют по два коротких усика, охватывающих катушку электромагнита баланса.

Конфигурация этих деталей позволяет уменьшить рассеивание магнитного потока.

Контактное устройство часов состоит из контактной пружинки, контактного штифта и вспомогательной пружинки, к которой приварена упорная петля размыкающего камня и контактного ролика.

Контактная и вспомогательная пружинки изготовлены из упругого сплава типа бериллиевой бронзы и имеют толщину 0,03 мм при ширине 0,3 мм. Контактирующие точки пружин снабжены наварками из золота.

Контактные пружинки закрепляются в колонки, запрессованные в специальный мост. Колонка контактной пружинки изолирована от массы моста специальным смолистым веществом, имеющим вяжущие способности.

Контактная система представляет собой отдельный узел и может быть снята с платины часов без нарушения прочих узлов механизма.

Схема работы контактного устройства этих часов показана на фиг. 249, а-г.

Фиг. 249. Схема работы контактного устройства.

Это устройство позволяет получить непрерывную цепь тока от источника к электромагниту при рабочем (прямом) ходе баланса.

Контактная пружинка 1 в свободном состоянии располагается по отношению к траектории движения контактного штифта 4 так, что при своем движении последний входит в соприкосновение с пружинкой и отклоняет ее на небольшой угол.

Вспомогательная пружинка 6 расположена таким образом, что ее конец проходит точно под контактной пружинкой 1, а упорная петля 2 отодвигает контактную пружинку от точки соприкосновения несколько назад.

При обратном ходе баланса 3 размыкающий камень 5 соприкасается со вспомогательной пружинкой 6 и отодвигает ее. Вспомогательная пружина освобождает основную контактную пружину 1, которая под действием силы упругости соединяется с контактным штифтом 4.

Изменение параметров контактов, вызванное их обгоранием или окислением, сказывается на точности хода часов. Часовой механизм имеет специальное приспособление для предохранения баланса от «галопирования».

Приспособление состоит из предохранителя 3 (фиг. 250, а), свободно сидящего на оси баланса 1, штифта 5, жестко закрепленного в рамке 2 баланса, и упорного штифта 4, запрессованного в балансовый мост.

На фиг. 250, а и б пунктиром показано действие этого приспособления при двух крайних положениях баланса. Если амплитуда баланса будет превышать 300–320°, штифт ролика встретится с предохранителем, лежащим на упорном штифте, и дальнейшее движение баланса в этом направлении будет приостановлено.

Фиг. 250. Приспособление для предохранения баланса от «галопирования».

Часовой механизм имеет устройство для перехода стрелок, сопряженное с узлом пуска и остановки механизма. Система перевода стрелок аналогична ремонтуарному устройству обычных механических часов и отличается от последнего отсутствием передачи для заводки пружины. Включение системы перевода осуществляется также вытягиванием переводной головки, которое одновременно обеспечивает остановку механизма.

Остановка механизма производится специальным, рычагом, сопряженным с валиком переводной головки и нажимающим на кулачок, закрепленный на оси баланса.

Питание часового механизма производится от окисно-ртутного элемента напряжением 1,42 в. Катушка электромагнита намотана медным проводом диаметром 0,014 мм с рядовой намоткой и имеет около 2000 витков сопротивлением 3250 ом, она потребляет ток 0,5 ма.

При эксплуатации наручных электрических часов могут возникнуть неисправности следующих элементов: нарушена работа электромагнита, контактной системы, баланса, системы перевода стрелок, истощен источник тока и т. д.

Наиболее вероятной представляется замена как электромагнита, так и контактной системы, исправление которых в условиях ремонтных мастерских в начальный период времени будет невозможно.

Работа с электрическими часами требует от часового мастера определенных знаний по электротехнике, рабочее место должно быть оснащено специальными приборами для электрических измерений и контроля.

Часовой мастер должен быть в достаточной мере ознакомлен с вопросами, относящимися к области электротехники, как, например, особенности работы контактов, образование и взаимодействие магнитных полей, рассеивание их; влияние количества витков и величины тока, протекающего по обмоткам, на силу взаимодействия и, следовательно, на амплитуды колебания, баланса и т. д.