> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Часовщик Graham одновременно о изобретением спуска для башенных Ч
Часовщик Graham одновременно о изобретением спуска для башенных Ч
Часовщик Graham одновременно о изобретением спуска для башенных Ч. изобретает цилиндровый спуск для карманных. Он применяется и в настоящее время. За несколько лет перед тем Fatio в Женеве применяет рубин для подшипников вращающихся осей шестерен. Работы Berthoud,
Pierre Leroy, Thomas Kludge,
Arnold, Breguet дают кран- p
не точные приборы, пре- |__
взойденные лишь n XIX в.
В 1863 г. Jvon Villarceau исследует способы уравнивания (компенсации) балансов в карманных Ч. и печатает в анналах парижской обсерватории их теорию Но и это уравнивание (компенсация изменения размера от температуры) все же далеко от совершенства, и только в первые годы настоящего века Charles Ed. Guillaume строит уравнительные плоские маятники-балансы из двух сплавов—инвара и латуни. В 1921 г. он находит новый сплав, не изменяющий свою упругость при изменениях температуры—„элинвар“. Из него делаются спиральные пружины (волоски) к балансам, ход таких Ч. очень регулярен при всяких температурах.
Работы Philipps’a в 1864 г., давшего полную теорию регулирующих спиралей, а также труды Caspari, Andrade Dltisheim позволили в наши дни строить механизмы если и не вполне совершенные, все же близкие к тому.
Кроме усовершенствований механизма, направленных к достижению правильности хода, кроме введения в механизм осложнений в виде боя (репетиций), показаний чисел, месяцев, фаз луны и прочие, современная техника позволяет создание таких шедевров, как выставленные в 1900 г. Ditisheim oM часики, диаметр которых был 6,75 миллиметров. и весь механизм весил менее грамма (0,95 centigr.). В 1927 г. Lucien Gol-lay подарил часовой школе в Valee de Jeux сделанные им Ч., правда диаметром в два раза большим, но за то отбивающие часы, четверти и минуты. О точности работы можно судить, например, по тому, что шестерня четвертей диаметром в 3 миллиметров. имеет J5 зубьев.
Башенные, стенные и настольные Ч. имеют четыре главных органа: двигатель, передачу (колеса), распределитель (спуск),регулятор (маятник). Рисунок 4. представляет схематически расположенными один за другим эти органы. Двигатель имеет задачей развивать необходимую для поддержания хода силу; он состоит из груза Р, подвешенного к шнуру, прикрепленному другим концом к валу К. На этом вале насажено храповое колесо с трехугольнымн зубцами; собачка, поворачивающаяся на оси, прижимается пружиной к этому храповнчку На той же оси вращается колесо А. Во время завода, то есть подъ ема груза Р помощью рукоятки, действующей на вал. собачка скользит по зубцам храповика; при опускании же груза вместе с вращением вала К вращается и колесо А
Передача, изображенная колесами А, В, С и ше стеренкамн а. в, с имеет целью уменьшить движу
щую силу так. чтобы спуск получил лишь очень малую долю ее. Разные скорости шестерен служат для показания делений времени Зубчатка А вращает шестеренку а с большой скоростью, колесо В. неизменно связанное с с вращает в и С. С вращает с. с каждой передачей скорость вращения увеличивается. и уменьшается сила Обычно на оси а помещается минутная стрелка и на оси с—секундная
Если последовательные заводки механизма должны быть редки, между двигателем и шестерней а помещают одну или несколько дополнительных шестерен, увеличивая единовременно груз Я. но с таким расчетом, чтобы сила, действующая на маятник, оставалась вое же постоянной. Распределитель, или спуск, состоит из храпового колеса D с особыми зубцами, зацепляемыми попеременно двумя связанными вместе лопастями (крючками якоря), находя щимися в соединении с маятником Распределитель передает маятнику ту часть усилия двигателя, которая доходят до него через ряд зубчатых передач, чаоть крайне малую, но все же достаточную для того, чтобы поддерживать его качания, несмотря на сопротивление—тренпе и прочие При каждом качании маятника освобождается зубец храпового колеса и передает касающейся другого зубца лопасти (оконечности якоря) некоторый импульс; при следующем качании повторяется то же явление, но уже с противоположной оконечностью якоря и т. л
Маятник состоит из массивной чечевицы, помещенной на конце металлического или деревянного стержня, качающегося под действием силы тяжести. Качания изохронны, то есть время их независимо от амплитуды, при условии, что таковая не велика.
Для показания „часов“ достаточно ввести дополнительные шестерки, соответственно уменьшающие скорость вращения. Чтобы вращение часовой стрел ки происходило в ту же сторону, что минутная, необходимо включение двух дополнительных шестерен
Перевод часовой стрелки делается При помощи квадрата, находящегося на конце оси первой из дополнительных шестерен. При этом шестерня насаживается на ось а с легким трением, рассчитанным так, что общее движение механизма увлекает ее, но в то же время ее можно вращать отдельно, не останавливая весь ход Ч. Если изготовление Ч. с математически точным делением времени не представляет больших трудностей, то реализация равномерного хода нелегка, так как трудно охранить маятник от влияния изменений температуры, меняющего его длину и, следовательно, быстроту качаний; целый ряд способов применяется с этой целью: уравнительный маятник со ртутью, решетчатый маятник, маятник со стержнем с неизменяемой длиной. В первом случае чечевица маятника заменяется сосудом со ртутью, где изменения температуры вызывают изменения уровня ртути, соответственно изменению длины стержня. Во втор, случае стержень маятника образован рядом прутьев из различных металлов, подобранных так. что изменения их длины при изменениях температуры происходят в различных направлениях, и тем в результате сохраняющих неизменной общую длину всей системы. Наконец, третий способ, наиболее простой и аналогичный первому, состоит в применении металла «инвар- — сплав стал и иник-келя (36°/0 никке-ля), с малым коэффициентом расширения. Ничтожное изменен, длины такого стержня уравновешивается изменениями положения латунной чечевицы, регулируемой гайкой па конце стержня. Это уравнивание встречается не во всех Ч.. и монументальные Ч. в общественных зданиях, подверженных сильным колебаниям температуры, имеют просто стержень маятника из сухого дерева, дающего вполне удовлетворительные результаты. Часто гирю для движения Ч. заменяют спиральной пружиной.
Карманные Ч. Ив четырех органов предыдущих
Ч., два слишком громоздки—двигатель и регулятор—и непригодны для карманных. Постоянная сила тяжести заменяется здесь медлеппо распрямляющейся пружиной (рисунок б), помещенной в коробке А,
В башенных Ч. качапие маятника регулировалось скручиванием двух шпуров, в карманных же Ч. это достигается при помощи пружины, согнутой в форме спирали Архимеда. Эта пружина одним концом закреплена на втулке, связанной с качающейся осью баланса; другой конец прикреплен к ползушке, помещенной па мостике, поддерживающем ось баланса, и называемой регулятором у баланса. Последний оборот спирали имеет особую форму, разработанную Philippe в 1864 г. и позволяющую спирали развертываться концентрпчно и сохранять ее центр тяжести на оси во все время движения баланса (рисунок 7). Эта так называемая „наружная“ кривая
помещается в плоскости высшей, чем спираль. Часовщики называют эту кривую „кривая Бреге“, так как французский часовщик Breguet первый построил ее, убедившись на опыте в ее регулирующей способности. Но колебания баланса больше, чем качания маятника, и прн том амплитуда их переменчива, так как распрямление пружины развивает усилие, поотепепно уменьшающееся. Между тем необходимо, чтобы времена колебаний были одинаковы, несмотря на разницу в амплитуде, что теоретически возможно; но это трудно осуществить в карманных Ч., благодаря ничтожности размеров и тонкости их органов. Так как движение баланса в значительной мере независимо от спуска, то в карманных Ч. последний отличается от башенного целым ия-

снабжепной но окружности зубьями и образующей первое колесо в системе шестерен А, В, С, D, и а, в, с d. В основе регулятора лежит плоский маятник, в котором плечи с грузами, регулирующими своим положением движение, замепепы колесиком баланса с винтами, позволяющими изменять его радиус.
дом мелких конструктивных деталей. И здесь суще ствует влияние изменений температуры и, следовательно, необходимость их компенсации, несмотря на то, что расширения отдельных частей регулятора в известной мере здесь взаимно компенсируются. Все же упругость спирали меняется с температуройг. нарушает прав ал ьн ость хода Ч. VUlarceau разработал тип балсиса из двух металлов—два спаянных вмеоте кольца, латунное снаружи и стальное внутри, разрезанных около рычага. Пргх повышении температуры латунь расширяется больше,чем сталь, и тем самым ожкмает кольцо в месте разреза и уменьшает его диаметр, что уравнивает изменение упругости спирали. Перемещая регулирующие винты вдоль рычага, возможно увеличивать или уменьшать момент инерции волеса Эта система достаточна для обыкновенных Ч., но далека от совершенства, давая компенсацию лишь при крайних емпературах и оставаясь без влияния при средних, -амеиа обыкновенной стали в балансе сталью, изобретенной Gh. Ed. Guillaume, позволяет достичь совершенства, но кранпо удорожает прибор. В своих изысканиях Guillaume применил и к спиралям металл „элинвар“, нечувствительный к изменениям температуры, что дало близкие к идеалу результаты.
В настоящее время в карманных Ч. употребляются спуски преимущественно трех систем: цилиндрический, якорный и свободный. Цилиндрический употребляется уже сравнительно редко, преимущественно в дешевых Ч. Наиболее распространен якорный (анкерный) спуск, показанный на рисунке в; з самых дорогих Ч. и хронометрах употребляется так называемый свободный спуск более сложного устройства.
Дополнительные колеса и здесь как в ба-гаеняых Ч., приводят в движение часовую стрелку, но перезод ее делается через головку Ч. при помощи ряда зубчатых зацеплений.
Другая система шетереп вращает /. — ось арарабака и служит для заводки Ч. Переход т одной группы шестерен к другой достигается вытягиванием иля вдвиганием стержня вводной головки.
Все внимание конструкторов Ч. направлен о ка достижение правильности хода, и ежегодные конкурсы, устраиваемые обсерваториями Kew-Teddington в Англии, Вэьапдоп во франции. Neuehatel и Geceve в Швейцарии, имеют задачей проверку достигнутых усовершенствований в этой области. Испытания производятся на хронометрах—карманных,
судовых (de bord) и морских (de marine). Первые— обыкновенного формата
Ч., вторые — переносные Ч в деревянной коробке к размером немного больше карманных. Морской хронометр является строго научным прибором большого формата, подвешенным на кардане в qiyT-ляре из красного дерева.
Его ход отличается от обыкновенных Ч. тем. что его спуск отбивает полсекунды, в то время как другие типы хронометров дают б ударов в секунду.
Кроме того для получения абсолютно одинаковой амплитуды колебаний балансира и достижения правильности хода, в этих хронометрах применена улитка (Газёе), употреблявшаяся в Ч. XVIII в.
Эта улитка видна на рисунке 8 и состоит из конуса с винтообразной дорожкой, на которую наматывается цепочка по мере разматывания пружины в барабане, находящемся рядом. Обычно стараются достичь того, чтобы при полном заводе пружины вся цепь была намотана на конус до самого малого диаметра. Та-:пи образом, действие пружины будет одинаково г.ак при растянутом, так и при натянутом положении. так как радиус ковуса изменяется соответственно натяжению. Приспособление для зацепле ния позволяет производить заводку Ч. при помощи квадрата у конуса, вращающего его независимо от шестерни, помещенной у его основания, и, наоборот, при растяжении пружины шестерня вращается одновременно с конусом. Таким образом, морские хронометры дают наиболее регулярный ход, которому содействует еще то, что положение их
|
га |
fi | ||
|
;. i— VTp | |||
|
. - be- i4«tfaa |
r jy! l/Jv» $ | ||
|
F | |||





