Основные типы часов и механизмов. Кварцевые часы, электронные часы и механические часы.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧАСЫ.
Механические часы являются самым сложным и одновременно лёгким механизмом. Приборы такого типа используют гиревой и пружинный механизм получения энергии для работы часов. В виде колебательной системы используются маятниковый или балансовый регулятор.

Механические часы проигрывают по точности времени кварцевым и электронным. Точность механических часов составляет – от +40 до -20 секунд за 24 часа, а кварцевых для примера, колеблется не выходя за рамки 15- 20 секунд в одну или другую сторону за календарный месяц. По этой причине механические часы из надёжного инструмента превратились в символ престижа, богатства и стиля.

Конструкция такого механизма выглядит примерно таким образом:

Источник питания – взведённая пружина или поднятая гиря, всё зависимости от типа механизма.
Спусковой механизм – устройство, отвечающее за преобразование непрерывно вращательного движения в колебательное или возвратно-поступательное движение. От спускового механизма зависит точность хода.
Колебательная система – маятник или балансир (баланс).
Механизм завода (подзавода) и перевода стрелок на циферблате – ремонтуар.
Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм – ангренаж.
Циферблат со стрелками.
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА.
Маятник.


Из истории следует что, первой колебательной (движущей) системой (силой) был маятник. Пользуясь фактом, что при одинаковой амплитуде движения и постоянном ускорении свободного падения, частота колебаний маятника не подвержена изменению.

У классических часов на основе маятникового механизма есть ряд недостатков. Первое, частота движения маятника зависит от его амплитуды колебаний. Второе, часы на основе такого механизма должны находиться постоянно в недвижимом состоянии. Третье, часы, выверенные по одной широте земного шара, будут «врать» на другой из-за особенности конструкции колебательного механизма. Из-за момента нечувствительности к перепадам температуры и большой долговечностью, данный механизм, до сих пор используют на башенных часах и некоторых настенных.

Маятниковая система состоит из следующих частей:

Маятник.
Анкер, соединённый с маятником.
Храповое колесо (храповик).
Баланс.

Два абсолютно ни как не связанных между собой «мастера», голландец Христиан Гюйгенс и англичанин Роберт Гук изобрели принципиально новый тип колебательного механизма, принцип действия которого основан на колебаниях подпружиненного тела.

Точность хода механизма регулируется «градусником» - рычагом, который отвечает за вывод из работы некоторой части спирали. Баланс очень чувствителен к перепадам температур. Из этого вытекает состав металлов (металлы с ограниченным вариативным рядом температурного расширения) входящих в его производство. Так же используют и альтернативный способ, как в старые времена делают колесо из двух типов металла, используя биметаллический баланс, выражающийся как изгиб кольца на момент нагрева. Так же для повышения точности хода, баланс снабжали болтами. Появления станков-автоматов избавило часовщиков от настройки баланса при помощи винтов и сделало винты на балансе чисто декоративным элементом. Балансирный механизм, как правило, используется в наручных часах (переносных) и по определённым отличиям от маятникового механизма может использоваться не как стационарное устройство.

Баланс состоит из таких частей:

Балансирное колесо.
Спираль.
Вилка
«Градусник» – рычаг регулирующий точность хода.
Храповик.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ В МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСАХ.
Кукушка, бой (звуковое и визуальное сопровождение).

Через определённые отрезки времени (стандартизировано каждые 30 или 60 минут), часы «отыгрывают» колоколами время на данный момент. Так же есть альтернативный вариант, играет мелодия или фигурки-жакемары разыгрывают сценку.

Весьма интересный факт, что до появления механических часов люди определяли время по церковному набату и по этой причине в первых башенных часах отсутствовал циферблат, а был только бой колоколов.

Репетир.

Механизм более сложной конструкции, нежели приведённой выше. Данная функция позволяет «отбить» время при нажатии на кнопку. Первичное предназначение этого механизма было, помогать морякам ночью, узнавать точное время не разводя огонь.

Существует ряд репетиров базирующихся на воспроизведении разных отрезков времени.

Минутный – отбивает: количество часов, четвертей часа и минут.
Пятиминутный – отбивает: количество часов и пятиминутные отрезки после него.
Получетвертной – отбивает: количество часов и получетверть часа после него.
Четвертной – отбивает: количество часов и четвертей после него.
Люнет (безель).

Определённый ряд моделей наручных часов имеет вокруг циферблата установленное поворотное кольцо с делениями. Оно предназначено для точного замера времени. Часы водолазного типа снабжены люнетом, крутящимся только против часовой стрелки, это предусмотрено специально, чтобы во время случайного поворота не увеличить заданный промежуток времени (такое обстоятельство может привести к нехватке воздушной смеси в баллонах).

Автоподзавод часового механизма.

В некоторых видах механических наручных часов устанавливается эксцентрик (на профессиональном языке часовых мастеров, ротор или сектор исходя из того что изготовлен он как лёгкая пластина с накладкой в виде сектора дуги из тяжелого вольфрамового сплава. Производя определённые дорогие часы используют сплавы на основе золота, которые ещё тяжелее). Во время движения эксцентрик вращается и взводит пружину. Автоподзовод очень хорошо сказывается на точности показаний (так как пружина находится постоянно в полувзведённом состоянии). В часах с повышенной водозащитой механизма медленней изнашивается резьба заводной головки.

Весь ряд часов оснащённых автоподзаводом гораздо массивнее и тяжелее чем те, что заводятся обычным ручным заводом. Часы, несущие функцию автоподзавода не требуются людям, ведущим не активный образ жизни (пенсионеры, офисные сотрудники и т.д.) и тем, кто надевает часы очень редко.

Турбийон.

Принцип действия данного устройства состоит базируется на том, что механизм спуска (ходовое колесо, баланс, вилка) полностью ходят вокруг оси секундного колеса. Данный механизм обеспечивает точность хода часов. По не гласному правилу оборот составляет одну минуту, а часы с таким механизмом первые тридцать секунд отстают и вторые тридцать спешат, что выравнивает общий показатель времени и задаёт точность показаний. Современные условия изготовления деталей на точном оборудовании убрали потребность в таких устройствах. Так что турбийон из механизмов для определения времени стал элементом роскоши и шика дорогих часов.