-
Вступ
- 1 Історія
- 2 Конструкція механічних годинників
- 2.1 Маятник
- 2.2 Баланс
- 3 Додаткові механізми, що вбудовуються в годинник
- 3.1 Зозуля, бій
- 3.2 Репетір
- 3.3 Календар
- 3.4 Фази Місяця
- 3.5 Рівняння часу
- 3.6 Люнет
- 3.7 Автоподзавод
- 3.8 Турбийон
- 3.9 Індикатор запасу ходу
- 4 Особливі типи годин
- 4.1 Будильник
- 4.2 Хронометр
- 4.3 Секундомір
- 4.4 Хронограф
- 4.5 Шахові годинники
- 4.6 Лабораторні годинник
- 5 Виробники годин
Кишенькові механічний годинник
Механічний годинник - годинник, що використовують гирьовий або пружинний джерело енергії. Як коливальні системи застосовується маятниковий або балансовий регулятор. Майстри, що виготовляють і ремонтують годинник, називаються годинникарями. У мистецтві механічний годинник є символом часу.
Механічний годинник за точністю ходу поступаються електронним і кварцовим (1-й клас точності механічного годинника - від +40 до -20 секунд на добу; похибка кварцового годинника знаходиться в межах від 10 секунд в день до 10 секунд в рік). Тому в даний час з незамінного інструменту механічний годинник перетворюються в символ престижу.
1. Історія
Перший механічний годинник з анкерним механізмом були виготовлені в Китаї в 725 р. Н.е. е. І Сином і Лян Лінцзанем. Перший маятниковий годинник винайдені в Німеччині близько 1000 року абатом Гербертом - майбутнім папою Сильвестром II. У 1228 році англійськими майстрами в Вестмінстері були побудовані перші баштовий годинник. Пізніше з'явилися кишенькові (запатентовані 1675 року Х. Гюйгенсом), а потім - багато пізніше - і наручний годинник. Спочатку наручні годинники були тільки жіночі, багато прикрашені дорогоцінними каменями ювелірні вироби, що відрізняються низькою точністю ходу. Жоден поважаючий себе чоловік того часу не надів би годинник собі на руку. Але війни змінили порядок речей і в 1880 році масове виробництво наручних годинників для армії почала фірма Girard-Perregaux.
2. Конструкція механічних годинників
Механічний годинник складаються з декількох основних частин:
- Джерело енергії - заведена пружина або піднята гиря.
- Спусковий механізм - пристрій, який перетворює безперервний обертовий рух в коливальний або зворотно-поступальний рух. Спусковий механізм визначає точність ходу годинника.
- Коливальна система - маятник або балансир (баланс).
- Механізм подзаводкі і переведення стрілок - ремонтуар.
- Система шестерень, що з'єднує пружину і спусковий механізм - ангренаж.
- Циферблат зі стрілками.
2.1. маятник
Історично першою коливальної системою був маятник. Як відомо, при однаковій амплітуді і постійному прискоренні вільного падіння частота коливання маятника незмінна.
До складу маятникового механізму входять:
- маятник;
- Анкер, з'єднаний з маятником;
- Храпове колесо (храповик).
Точність ходу налаштовується зміною довжини маятника.
У класичного маятникового механізму є три недоліки. По-перше, частота коливань маятника залежить від амплітуди коливань (цей недолік подолав Гюйгенс, змусивши маятник коливатися по циклоїді, а не по дузі кола). По-друге, маятниковий годинник повинні бути встановлені нерухомо; на рухомому транспорті їх застосовувати не можна. По-третє, частота залежить від прискорення вільного падіння, тому годинник, вивірені на одній широті, будуть відставати на більш низьких широтах і йти вперед на більш високих.
2.2. баланс
Балансирний механізм наручного годинника
Голландець Християн Гюйгенс і англієць Роберт Гук незалежно один від одного розробили інший коливальний механізм, який заснований на коливаннях підпружиненого тіла.
До складу балансирного механізму входять:
- Балансирними колесо;
- спіраль;
- Веделка;
- Градусник - важіль регулювання точності;
- Храповик.
Точність ходу регулюється градусником - важелем, який виводить з роботи деяку частину спіралі. Баланс чутливий до коливань температури, тому колесо і спіраль роблять зі сплавів з невеликим коефіцієнтом температурного розширення. Другий варіант, більш старий - робити колесо з двох різних металів, щоб воно згиналося при нагріванні (біметалічний баланс).
Для підвищення точності ходу баланс забезпечувався гвинтами, які дозволяють точно збалансувати колесо. Поява прецизійних верстатів-автоматів позбавило годинникарів від балансування, гвинти на балансі стали чисто декоративним елементом.
Балансирний механізм застосовується переважно в переносних годинниках, так як, на відміну від маятникових, може експлуатуватися в різних положеннях. Однак внаслідок нечутливості до коливань температури, а також завдяки більшій довговічності в баштових і деяких видах підлогових і настінних годинників все одно застосовується маятник.
3. Додаткові механізми, що вбудовуються в годинник
Циферблати годинника на вежі Зіммера
3.1. Зозуля, бій
Через фіксовані проміжки часу (зазвичай через півгодини або годину) годинник відбивають дзвонами поточний час. Як варіант: грає мелодія, або фігурки-жакемари розігрують якусь сценку.
Цікаво, що до появи механічних годинників час дізнавалися по звуку церковних дзвонів. Тому в перших механічному годиннику був тільки бій, без циферблата. У деяких мовах баштовий годинник і дзвін називаються одним і тим же словом, наприклад нідерландською і те, і інше буде klok.
3.2. репетір
Більш складний механізм, що дозволяє при натисканні на кнопку відбити час звуком. Спочатку був розроблений для моряків, яким треба було в темний час доби дізнатися поточний час, не розпалюючи вогонь.
Існує кілька видів репетирів:
- Хвилинний - відбиває години, чверті, хвилини.
- П'ятихвилинний - Відбиває години і кількість пятімінут після годин.
- Получетвертной - Відбиває години і кількість получетвертей після годин.
- Четвертний - Відбиває години і кількість чвертей після годин.
3.3. Календар
Календар буває різної складності - від простого покажчика числа, який доводиться переводити, якщо в місяці менше 31 діб, до складного механізму, що враховує високосні роки і свята.
3.4. фази Місяця
Відноситься до астрономічних функцій. Додатковий циферблат або диск, відградуйовану на 29,5 днів і зображає Місяць в різних фазах.
3.5. рівняння часу
Астрономічна функція в годиннику, що враховує різницю між середнім місцевим часом, який показують звичайний годинник, і реальним сонячним часом.
3.6. люнет
Командирський годинник з люнетом
Годинники Omega Seamaster з люнетом
У деяких наручних годинниках (наприклад, «Командирських», Росія) навколо циферблата встановлено поворотне кільце з поділами (люнет. Безель). Призначений він для того, щоб засікати час. В водолазних годинниках люнет крутиться тільки проти годинникової стрілки, щоб при випадковому повороті не можна було збільшити час, що залишився (що може призвести до нестачі повітря). За водолазної традиції, останні 15 або 20 хвилин люнета роблять червоними (сигнал на спливання).
3.7. автоподзавод
У наручних годинниках встановлюється ексцентрик (на мові годинникарів ротор або сектор. Так як виконаний у вигляді легкої пластини з накладкою в формі сектора дуги з важкого вольфрамового сплаву; в дорогих годинниках застосовуються сплави золота, ще більш важкі), який обертається під час руху руки і заводить пружину. Тому при постійному носінні годин їх взагалі не потрібно заводити. Механізм автоподзавода і пружина з'єднані фрикціоном.
Автоподзавод позитивно позначається на точності (пружина постійно знаходиться в майже заведеному стані). У водонепроникному годиннику повільніше зношується різьба, яка закручує заводну головку.
Годинники з автоподзаводом товще і важче годин з ручним заводом. Жіночі калібри з автоподзаводом досить примхливі, в силу мініатюрності їх деталей. Автоподзавод марний для малорухомих людей (наприклад, що знаходяться в похилому віці або офісних співробітників), а також для людей, які носять годинник лише час від часу. Однак при наявності спеціального пристрою для автоматичного заводу годин під назвою «Віндер», годинник може постійно знаходиться у заведеному стані. Віндер працюють від побутової електромережі 220в.
3.8. Турбийон
Годинники з турбійоном
У механічних годинниках точність ходу залежить від положення годинника в просторі і температури навколишнього середовища. Для компенсації тяжіння Землі, Бреге в 1795 році винайшов, а в 1801 запатентував - турбійон (фр. Tourbillon - вихор). Турбийон складається з балансу, анкерної вилки і анкерного колеса, розташованих на спеціальній обертається майданчику (найбільш часто зустрічається швидкість обертання: 1 оборот в хвилину). Це один з найскладніших і дорогих додаткових механізмів. Точність ходу годинника з турбійоном складає: -1 / + 2 сек. на добу. Часто, турбійон роблять видимим через віконце в циферблаті.
3.9. Індикатор запасу ходу
Показує, на скільки ще годин або днів вистачає заводу пружини.
4. Особливі типи годин
4.1. будильник
У зазначений користувачем момент дає звуковий сигнал. Час сигналу задається за допомогою додаткової стрілки. Будильник зазвичай 2 рази дзвенить на добу з традиційним циферблатом, розділеним на 12 годин і 1 раз з рідкісним циферблатом, розділеним на 24 години
4.2. хронометр
Спочатку, хронометр застосовувався в море для визначення географічної довготи. У наші дні, так називають особливо точні механічні годинники (по сертифікації офіційного швейцарського інституту хронометрії, COSC - Controle Officiel Suisse de Chronometres). Годинники отримують такий статус за умови, що в 5 різних положеннях і при температурах: +8, +23, + 38 градусів - йдуть з точністю до -4 / + 6 секунд в добу. Вимоги, що пред'являються кварцовим механізмам: не більше 0,07 секунди в добу [1].
4.3. секундомір
Годинники, які служать для відліку коротких проміжків часу (наприклад, в спорті). Секундомір дозволяє в будь-який момент запускати і зупиняти відлік часу, а також швидко обнуляти показання. На відміну від звичайних годин секундоміри не призначені для визначення поточного часу, тільки інтервалів, від одного моменту до іншого.
4.4. хронограф
Хронографом називають механічні або кварцові годинники, які одночасно є секундоміром.
4.5. шахові годинники
Годинники з двома механізмами, які служать для контролю часу в шахах. Так само як секундоміри, призначені для вимірювання відносного часу.
4.6. лабораторні годинник
Таймер, призначений для хіміків, фотографів і т. Д.