Маятниковые часы

Маятниковые настенные часы с боем

В 21 веке на наших стенах красуются более дешевые и доступные модели, которые можно купить в любом магазине хозяйственных товаров. Несмотря на это, многие люди предпочитают старые добрые маятниковые настенные часы с боем – они с легкостью вписываются в любой интерьер и сразу же притягивают внимание гостей. Элегантный внешний вид, дорогие сплавы, качественные породы дерева – стоят такие часы по-прежнему недешево.

Впрочем, в продаже можно найти относительно недорогие модели: они немного меньше по размеру, металлы более простые, а корпус выполнен из дуба или осины

История создания

Те из нас, кто смотрит новости, обращали внимание на циферблат часов, которые отсчитывают секунды до начала трансляции. Их же мы видим во время новогоднего обращения президента и других важных событий. Но мало кто знает о том, что это безумно популярные в свое время астрономические часы АЧФ-3 выдающегося российского конструктора Феодосия Федченко.

Астрономические часы

Появились они случайно – изобретатель даже не надеялся на такой результат. Во время работы в Харьковской лаборатории он изучал «Трактат о часах» нидерландского механика Христиана Гюйгенса ван Зейлихема. В свое время это была одна из самых популярных книг, в которой были изложены идеи по созданию идеальных маятниковых часов. Смысл был прост – если центр тяжести часов будет описывать часть циклоида, то колебания маятника будут показывать точное время. Немного непонятно? Тогда вернемся еще немного назад – во времена Галилео Галилея.

В 1853 году этот известный ученый слушал проповедь в Пизанском соборе и наблюдал за движением люстр на потолке. По возвращении домой он соорудил установку, которая позволяла исследовать колебания маятников. В их роли выступали простые свинцовые шарики, закрепленные на тонких нитках и подвешенные на прочную проволоку. Знакомое всем устройство, не правда ли? Сейчас их называют «шары Ньютона» и используют для снятия стресса. Но мало кто знает, что сама идея была взята из записей Галилео Галилея – Ньютон только слегка улучшил ее.

Шары Ньютона

Конструкция была создана, выводы о колебаниях маятника сделаны, и почти до самой смерти Галилей не вспоминал об этом изобретении. В конце жизни он решил усовершенствовать данную модель и дополнил ее счетчиком колебаний. Первые в мире маятниковые часы готовы! Гениальное изобретение, за которое в наши дни он получил бы Нобелевскую премию.

Сын Галилея создал первую модель маятниковых часов, но умер еще до того, как она получила широкое распространение. Вновь эта идея увидела свет уже спустя 100 лет – та же самая мысль пришла в голову Христиану Гюйгенсу, который довел устройство часового механизма с маятником до совершенства. Более того, именно он стал отцом такой занимательной науки, как «хронометрия». Так наступила эпоха маятниковых часов, продлившаяся более 300 лет. Да-да, первый предложил использовать маятник в часах Гюйгенс. И только потом его работу продолжили другие, не менее выдающиеся ученые.

Маятник в часах Гюйгенс

В 1921 году английский инженер Уильям Гамильтон Шорт изобрел первые маятниковые астрономические часы, которые моментально заслужили славу «самых точных в мире». Вплоть до 50-х годов 20 века они были любимчиками военных, моряков, различной направленности обсерваторий и научных институтов по всему миру. Всего за 34 года было выпущено более 100 экземпляров – сейчас они стоят баснословных денег, а найти их можно только в музеях и некоторых коллекциях ценителей антиквариата.

Маятниковые часы, которые изобрел Федченко

Теперь можно вернуться к Федченко. Изучив трактаты Галилея, Гюйгенса и Шорта, он загорелся идеей создания изохронного маятника (прибор, который позволяет установить время с точностью до секунды). На это он потратил – только вдумайтесь в эти цифры! – 25 лет собственной жизни! Он изобрел маятниковые часы тогда, когда уже были изобретены кварцевые, молекулярные и даже атомные измерители времени. Эти часы дают погрешность в одну секунду всего раз в 15 лет!

Благодаря высокой точности моделей, их до сих пор можно встретить в телецентрах и на космодромах: это идеальный прибор, позволяющий точно знать, который сейчас час

Как работают маятниковые часы?

Изначально им дали такое название потому, что основной регулирующей силой в них служит маятник. Существует несколько разновидностей часов:

напольные;

настенные;

астрономические;

электропервичные.

Кроме того, они делятся по типу двигателя, который запускает маятник:

</ul>

Пружинные – характерны для настольных и настенных часов.

Гиревые – в настенных и напольных.

Многих людей интересует принцип работы маятниковых часов. Если говорить простым языком, то происходит это так: колебания маятника приводят к тому, что кинетическая и потенциальная энергии постоянно переходят одна в другую и обратно.

Маятниковые настольные часы Ориент

Например, механизм маятниковых часов Ориент работает именно таким образом. Если рассматривать этот процесс с точки зрения физики и хронометрии, то получается такая картина.

Любой часовой механизм оснащен специальным зафиксированным при помощи троса грузом, который проходит по валику и тем самым приводит в движение колеса. Это выработка энергии. Колесики взаимодействуют с тормозным колесом и анкером, а регулировка осуществляется при помощи маятника. После того, как анкер опустил тормозную шестеренку, происходит запуск тормозного колеса. При обратном движении зазубрина на тормозном колесе надавливает на анкер и передает усилие на маятник – такой процесс происходит непрерывно. Получается, что чем чаще колеблется маятник, тем чаще двигается тормозное колесо. При этом процессе минутная стрелка проворачивается один раз в час, а минутная стрелка движется в 12 раз медленнее, чем большая.

Механизм маятниковых часов

Как видите, ничего сложного – все основано на элементарной физике, которую большинство людей проходят в средней школе.

Как выбрать маятниковые часы?

В советские времена выбор был весьма ограничен, именно поэтому в большинстве домов красовались старинные маятниковые механические часы Янтарь. Натуральное дерево, аккуратное окошечко, негромкий бой – это уникальная модель, которую могли себе позволить абсолютно все. Часы работали на самой простой батарейке, которой хватало на год. Согласитесь, это очень удобно – завел один раз и забыл про это на 365 дней.

Старинные маятниковые механические часы Янтарь

В 21 веке нас окружает огромное количество разнообразных моделей – практически все крупные компании выпускают подобные измерители времени. Различные размеры, конструкции, материалы – выбор огромен. Давайте разберемся, на что обратить внимание при покупке идеальных маятниковых часов:

Размер. Если у вас небольшая квартира, стоит отдать предпочтение компактным моделям. В просторных помещениях идеально будут смотреться высокие (почти до потолка) часы со смотровым стеклом. Да, такая модель стоит недешево, но инвестиция того стоит – они будут радовать вас и ваших детей бесперебойной работой на протяжении многих десятилетий.

Материал. Обычно для создания используют натуральное дерево, металл или умело комбинируют эти два материала.

Делать выбор стоит исходя из ваших пожеланий, финансовых возможностей и места установки той или иной модели. Давайте разберемся, в чем преимущества модели из того или иного материала.

Настенные часы с маятником в деревянном корпусе

Деревянные часы обладают неповторимой энергетикой, создают в доме уют и комфорт. Их принято вырезать из дорогих пород дерева: дуба, ореха, вишни, красного дерева. Форма может быть любой – начиная от классической прямоугольной или квадратной, и заканчивая такими причудливыми геометрическими фигурами, как цилиндр или параллелограмм.

Настенные маятниковые часы Vostok

Большие напольные или настенные модели с маятником будут уместны в спальне, кабинете или гостиной. Для кухни больше подойдет Vostok – это русская классика. Эти компактные стильные часы выполнены в стиле 19 века: множество завитков, резные декоративные элементы, декоративные камни, качественные породы дерева.

Настенные часы из других материалов

Если деревянные модели вам не по карману, обратите внимание на эти варианты:

Смесь металла и дерева. Предпочитаете золотую середину? Этот вариант для вас. Обычно корпус выполнен из дерева, а декоративные элементы из металла. Они отлично впишутся в любой интерьер – эта модель и в самом деле универсальна.

Металлические. Эти модели больше подойдут для интерьеров в стиле лофт или хай-тек. Стальной блеск, изящные переливы – это идеальная модель для молодых людей и тех, кто привык выбирать для себя инновационные варианты дизайна помещения. Они будут отлично смотреться в прихожей или на кухне. Стоят они значительно дешевле деревянных, а срок службы примерно такой же.

Теперь вы точно знаете, как сделать правильный выбор и приобрести самые лучшие маятниковые часы для своего дома.

Металлические настенные часы с маятником

Как повесить правильно настенные часы?

Итак, вы пришли домой с покупкой и думаете, в каком месте она будет смотреться лучше всего. От их местоположения зависит то, насколько точно они будут идти и как долго прослужат. Есть несколько основных правил, которые стоит учесть:

Нельзя вешать и устанавливать возле дверей. Нарушение этого правила грозит тем, что они будут неточно показывать время.

Никаких перекосов. Часы должны висеть ровно.

Маятник задевает заднюю стенку. Ситуацию исправит спрятанный позади корпуса кусочек картона или дощечка.

Маятник далеко от задней стенки? Вам поможет дощечка за корпусом и крепко закрученные винты.

Как видите, это очень просто. При соблюдении всех нюансов установки, часы будут радовать вас идеальной работой и точным временем долгие годы.

Как настроить ход часов?

Часы установлены, осталось только запустить маятник в часах. Для этого совсем необязательно приглашать часовщика – вы вполне справитесь с этой задачей самостоятельно.

Настроенный ход маятниковых часов своими руками

Осуществляется настройка маятниковых часов очень просто: ставим часовую стрелку на ближайший час, а минутную стрелку устанавливаем на цифре 12. После этого вращаем до того момента, пока они не начнут показывать точное время. Остался еще один шаг – качаем маятник. Готово – теперь вы всегда будете знать точное время!

Как вы видите, регулировка хода маятниковых часов своими руками не требует никаких специальных навыков. Немного терпения, и ваши хранители времени порадуют вас равномерным боем и знанием того, который сейчас час.

Как ухаживать за настенными часами?

Такие модели очень неприхотливы в уходе – при правильном обращении проблем с ними не будет. Давайте разберемся, от чего зависит сохранность маятниковых часов:

Установка. Настенные экземпляры стоит подвешивать очень аккуратно, а сам корпус при этом должен располагаться идеально ровно. Решив установить маятниковые часы в невесомости, обращайтесь с ними так же нежно, как с хрустальной вазой – фиксация должна быть очень надежной.

Завод. Выставив точное время, запускаем пружину при помощи ключа. Поворот должен осуществляться строго по часовой стрелке! Заводить надо нежно и бережно – если вы будете совершать быстрые движения, то рискуете повредить нежный и хрупкий часовой механизм.

Звуки. Если вы слышите ровный звук, это знак того, что вы все сделали правильно. Слышите постукивания или пощелкивания? Стоит отрегулировать их еще раз.

Плотно закрытая дверца. В противном случае в механизм будет попадать пыль, и вам придется обращаться к специалисту, чтобы избавиться от нее.

Решили перевесить на другую стену? Вытащите маятник, закрепите часы на новом месте, верните маятник на место и произведите процедуру запуска часов.

В целом, настенные часы не требуют никакого серьезного ухода. Достаточно соблюдать эти правила, и звук отсчитываемого времени будет радовать вас на протяжении многих лет.

Маятниковые часы в невесомости

От чего зависит точность хода?

Точное время напрямую связано с числом колебаний маятника. Если маятниковые часы останавливаются, спешат или отстают, вам поможет простая регулировка. Для каждой ситуации у нас найдется свой совет:

Неточное время. Исправить это просто: достаточно переместить линзы на стержне маятника;

Отставание. Находим регулировочную гайку и перемещаем ее вверх;

Спешат вперед. Опускаем регулировочную гайку вниз. Впрочем, есть ряд проблем, которые невозможно решить этим способом – неполадка может заключаться в слишком маленьком корпусе, реакции на перепады температурных режимов или износе запчастей.

Остановились. В этом случае вы бессильны, и помочь вам может только специалист. Не пытайтесь устранить эту проблему самостоятельно!

Говорят, что настенные часы спешат только тогда, когда вы находитесь в напряжении и постоянно куда-то торопитесь. Перестав все время бежать по кругу, вы сможете наладить работу своих часов, тогда они будут идти плавно и ритмично. При бережном уходе и соблюдении всех перечисленных выше требований ваши часы станут практически вечным украшением вашего дома.

Точность хода маятниковых часов

Настройка боя часов

Любые модели маятниковых часов требуют постоянной заботы, ведь именно от этого зависит то, насколько точно они будут идти и как долго прослужат.

Для некоторых моделей характерно небольшое отклонение – в сутки оно может составлять до 30 секунд

Высчитать неточность просто: берем разницу в точности хода и делим ее на то количество суток, в которые она происходила. Так, если отставание за пару дней составило около четырех минут, то за сутки эти цифры вырастают до целых 120 секунд.

Исправить неточность легко: поворачиваем регулировочный болт на несколько (обычно хватает трех) оборотов – готово.

Настенные маятниковые часы украшают помещение

Маятниковые часы – вечное украшение вашего дома, которое наполняют атмосферу праздником и волшебством. Такие часы станут отличным подарком, который создаст дополнительный комфорт и уют в любой квартире. Это так называемая вечная классика, которая никогда не выйдет из моды!

24 сентября 2018, 19:04
</p>

Создатели таких часов удивляли мир, стараясь подчеркнуть свою изобретательность и оригинальность. Как правило, особые часы очень ценятся коллекционерами.

Давайте прогуляемся по современным часовым магазинам. Глаза разбегаются. Каких только часов здесь нет! Кажется, собраны шедевры мировой конструкторской мысли. Маятники крутятся, вращаются, качаются, совершают немыслимые движения. Вот это искусство, скажет неискушенный покупатель, — и ошибется. Никакого искусства, никакой собственной мысли, один сплошной плагиат. Заглянем внутрь таких «шедевров» и увидим, что маятник подобных часов совершенно не связан с часовым механизмом — он движется от отдельной батарейки, а современные кварцевые часы — от своей. От старинных изобретений взят только внешний вид.

Неужели современные конструкторы не могут найти «изюминку» — придумать, как новейшими дизайнерскими решениями украсить замечательные, очень точные кварцевые электронные часы? Здесь могут быть использованы какие-нибудь космические мотивы, новейшие материалы и технологии их обработки. Почему-то мне кажется, что внешнее заимствование идей XVIII-XIX веков приносит вред часовому искусству и, в частности, коллекционированию. Потому что покупатель, увидев в магазине сотни часов, например, с крутильным маятником, может не понять, чем же замечательны, вроде бы, похожие с виду, часы старинных мастеров и почему они стоят в десятки раз дороже.

На самом деле, у часовщиков прошлого каждый элемент прибора времени имел особое значение. Если претерпевал изменение, то оно имело смысл, — качественно влияло на точность или на продолжительность хода, или на индикацию часового механизма. Существовал целый класс так называемых особых часов, в которых воплощалась какая-нибудь нетрадиционная идея. Создатели таких часов удивляли мир, стараясь подчеркнуть свою изобретательность и оригинальность. Как правило, особые часы очень ценятся коллекционерами. Ведь это результат не только высококачественного индивидуального труда, но и выдающейся конструкторской мысли, чем и отличаются эти талантливые произведения от традиционных часов массового изготовления.

Обычно часовые фирмы или мастера, для повышения своего престижа, выставляли подобные интересные механизмы на различных всемирных выставках. После чего, если часы привлекали внимание, начиналось их изготовление в массовом масштабе. Если не привлекало, или производство было достаточно сложным и не окупалось, то этот вид часов оставался уникальным экземпляром и, в лучшем случае, попадал в частные или музейные собрания, в худшем — совершенно исчезал.

Познакомимся же с несколькими видами замечательных загадочных часов. Не всегда, правда, можно сразу понять, как устроены эти шедевры часового мастерства!

Часы с «вечным двигателем»

Начнем же со столь «набивших глаз» на полках магазинов часов с крутильным маятником, которым, якобы, снабжены современные кварцевые «шедевры» массового производства. Крутильный (торсионный) маятник был разработан еще в XVIII веке такими часовщиками, как Томпион (около 1713), Деландер (1721), Камю (1722), Кваре (1724). Однако в промышленном масштабе часы с крутильным маятником начали производить в 80-х годах XIX века. Немецкий конструктор Гардер, как говорят, независимо от своих предшественников изобрел торсионный маятник. Ему, подобно Галилею, наблюдавшему за движением люстр в церкви, пришла в голову идея часов с крутящимся маятником.

Гардер соединил шпиндельный ход с маятником, представляющим собой тяжелое тело в виде диска, подвешенного на короткой, тонкой и плоской стальной ленте. Фактически это был вовсе и не маятник, а маховик, совершавший колебательные движения в горизонтальной плоскости с амплитудой 330-350 градусов. При соответствующем подборе длины ленты можно было установить период вращения маховика в 60 секунд. Конструкция крутильного маятника позволяет очень экономно расходовать энергию пружинного двигателя, и продолжительность хода в таких часах от одной заводки пружины до другой может составлять до 400 суток, поэтому подобные механические часы называются «часы с годовым заводом».

Но и это еще не все. Убедившись в популярности часов с необычным маятником, фирма Андреса Хуберта продолжила поиски повышения точности и разработала в 1920-е годы крутильный маятник с ртутной компенсацией на температуру. А уже после Второй мировой войны, за счет применения новой стали для пружинного двигателя, продолжительность хода часов возросла почти до трех лет (около 1 000 суток).

И что самое удивительное, по идее часов Гардера, в 1960-е годы швейцарская фирма выпустила часы, названные «Атмос», можно сказать, почти «вечный двигатель». В этих часах пружинный двигатель снабдили устройством автоподзавода, состоящим из герметически закрытого сосуда, заполненного этилхлоридом. В сосуде находятся металлические мехи, составленные из мембран, растягивающиеся пружиной. Если в комнате повышается температура, то этилхлорид расширяется и сжимает мехи. При понижении температуры мембранная пружина возвращает мехи в первоначальное положение. Движение мехов передается на вал заводного механизма пружины с торсионным маятником. Изменение температуры всего на 1оС достаточно, чтобы завести пружину на 28 часов хода. Если учесть, что конструкция часов и так позволяет им работать от 400 до 1 000 суток без завода, да еще и с учетом автоподзавода, действительно получаются «вечные часы».

Не забудем, что в этих часах нет никакой электроники, только чистая механика! И все эти замечательные изобретения в один миг уничтожили западноевропейские и японские фирмы, наводнившие рынки мира в 1970-е годы кварцевыми подделками, в которых маятник Гардера, никак не соединенный с механизмом современных часов, выполняет чисто декоративную функцию, став только приманкой для покупателей.

В собрании московского Политехнического музея представлено двое часов с годовым заводом. Одни, 1930-х годов, без подписи, вторые, изготовлены в начале ХХ века фирмой «Густав Беккер». В 1845 году немецким часовым мастером из Силезии Густавом Беккером (1819-1895) была основана небольшая часовая мастерская, на базе которой в 1849 году во Фрайберге была создана фабрика по производству точных часов — «регуляторов» и разнообразных настольных, напольных и настенных часов. Фирма процветала, и в 1875 году Густав Беккер был удостоен звания «Поставщик Королевского Двора». В конце 1870-х годов на фабрике Густава Беккера начали производство часов с маятником Гардера, которые и сегодня могут считаться украшением любой частной коллекции.

«О, маятник душ строг»

Маятник — самая замечательная часть часов! Если для человека глаза — зеркало души, то для часов такой душой является маятник. Сколько поэтов было зачаровано этим непрерывным движением. Вот что писал О.Мандельштам:

И как же не использовать такой «атрактивный» элемент фантазерам-часовщикам! Очень любили они в прошлом соединять маятник с глазами изображенного на циферблате волка, кошки или другого зверя. Получалось, что движется не только маятник, ни и глаза. Обычные ходики, благодаря такому эффекту, моментально оживали, они как будто следили за вами, подмигивали. Другая конструкция маятника — «качели», а раз качели, значит, забава, можно сделать игрушку, на маятник посадить фигурку малыша, раскачивающегося на веселых ходиках. Конечно все это украшает нашу жизнь, заставляет лишний раз улыбнуться.

В собрании Политехнического музея представлены и часы-ходики «Волк с бегающими глазами», еще несколько часов с необычными маятниками. Это, как правило, так называемые «фигурные» часы. Моду на них ввел парижский часовщик Гильметен. В его каминных часах совершенно незаметна связь механизма с маятником. Создается полное впечатление, что маятник качается сам по себе.

Часы и оформлены необычно. Механизм находится в массивном постаменте, на котором расположена женская фигурка. В руке-кронштейне укреплен подвес маятника, который и качается, вроде бы, независимо от механизма. На самом деле связь, конечно, существует. Фокус заключается в том, что часовой механизм взаимодействует с плитой, на которой расположена фигура. От спускового регулятора к ней подаются едва заметные импульсы, которые поворачивают фигуру то в одну, то в другую сторону. Этих незначительных, почти незаметных, движений достаточно, чтобы поддерживать колебания маятника.

Подобные часы не стыдно выставлять даже на всемирных выставках. Вот французский изобретатель Гильменен и не постыдился. В 1867 году несколько его оригинальных фигурных часов экспонировались на выставке в Париже. Сколько же фантазии у одного человека! Например, один из экспонатов выставки — часы-«маятник». Этот маятник свободно качается, его подвес укреплен в руке изящной статуэтки. А что же приводит его в движение? Только открыв линзу маятника, с изумлением замечаешь в этих часах второй маятник, маленький, непосредственно связанный со спусковым устройством и часовым механизмом с пружинным двигателем. Конструктор точно рассчитал, что если подвесить большой маятник в точке, лежащей выше его центра тяжести, то даже незначительного импульса будет достаточно, чтобы привести его в движение. Этот импульс и приходит от крошечного маятника внутри линзы. В собрании Политехнического музея — двое подобных часов: одни подвешены на хоботе фигурки слона, другие, без всяких украшений, колеблются на простом кронштейне.

Во второй половине XIX века получили распространение оригинальные настольные и каминные часы с коническим вращающимся маятником, работающим по принципу центробежного регулятора. Первый патент на бытовые часы с коническим маятником был выдан американцу С.Бригсу из Конкорда в 1855 году. Маятник в форме шара подвешивался на нити и через пружину приводился в движение. Женевский часовщик Эмиль Болле изготовил во второй половине ХIX века будильник с вращающимся механизмом (ротатор), скорость которого регулировал центробежный маятник. Однако конический маятник, очевидно, впервые был применен во второй половине XVI века, в часах Оснабрюкского собора Германии. Теоретически обосновал конический маятник Х.Гюйгенс в 1759 году.

Конструкторы XVIII — XIX веков пытались использовать конический маятник для высокоточных астрономических часов и приборов времени. Например, в 1854 году знаменитый английский часовой мастер Э. Дент изготовил для Гринвичской обсерватории хронограф с коническим маятником. Однако попытки реализовать заманчивую идею механического измерения времени, основанную на регулирующем вращении системы с коническим маятником, известной в механике под названием центробежного регулятора, натолкнулась на различные скрытые явления — вариации трения в подшипниках, осях, импульсной системе с маятником вращения довольно сложного устройства. Вот почему, несмотря на значительное количество остроумных конструкций приборов времени с коническим маятником, в прецизионных (высокоточных) хронометрических устройствах этот способ регулирования не прижился. Но конический маятник очень красив. Постоянное вращение символизирует одно из философских понятий о времени — непрерывность. Поэтому в середине XIX века получают распространение оригинальные часы бытового назначения со скульптурными изображениями людей или животных, в механизме которых использовался конический маятник.

В собрании Политехнического музея представлено двое часов различных конструкций с коническим маятником. Каминные часы «Деметра», изготовленные французской фирмой «Фарко» в период 1871-1890-х годов, представляют собой художественно-техническую композицию. На постаменте установлена скульптура, изображающая древнегреческую богиню Деметру, покровительницу земледелия, дочь Кроноса. К одной ее руке подвешен маятник в виде шара, в другой — сноп колосьев и серп. Механизм часов расположен внутри постамента. Одна из деталей механизма часов — вилка — выведена на верхнюю плоскость постамента и находится в постоянной кинематической связи с коническим маятником. При этом маятнику через вилку передается энергия от пружинного двигателя, а вилке от маятника сообщается постоянная скорость вращения. Таким образом регулируется ход часов.

Столь же замечательный экспонат музея — часы «Пчелка». Очень точное название. Женская фигурка с крылышками, склонилась над тюльпаном. В руке фигуры, на трех цепях, вращается шар — маятник. На шаре — циферблат со стрелками. Тоже часы-маятник, только не качающийся, а вращающийся. Прекрасные каминные часы, над которыми поработали два художника — изобретатель и скульптор. Композиция «Пчелка» выполнена французским скульптором Коссе в стиле модерн в начале XX века. Впервые аналогичные часы демонстрировались на Всемирной выставке 1899 года в Париже.

Как же действует механизм этих часов? В конструкции прибора времени получили применение идеи, уже известные ранее в часовом деле. Это использование в качестве регулятора хода конического маятника; размещение механизма часов в линзе маятника; использование специального подвеса, обеспечивающего непрерывное вращение шара, и т.д. Эти идеи, сконцентрированные в одном устройстве, сделали часы оригинальными, как с технической, так и с художественной точек зрения.

Загадочные часы

Некоторые часы изначально были задуманы как «загадки». Они заставляли поломать голову: как устроены, почему ходят, почему не останавливаются, как ими пользоваться? Чтобы добиться такого эффекта, не спали ночами самые даровитые мастера, наделенные непосредственностью ребенка, умеющие радоваться красивым и изящным решениям и конструкциям.

Представьте себе карманные часы со стеклянными совершенно прозрачными стенками, где в центре циферблата движутся стрелки, а механизма вроде бы и нет. Часы так и называются «Mysterieuse» («Загадка»). Сразу возникает вопрос, — что же там внутри, почему стрелки вращаются? Оказывается, стрелки как раз и неподвижны! Вращаются два стекла, на одном из которых укреплена часовая стрелка, а на другом — минутная. Стекла же приводит в действие механизм, расположенный в узком ободе корпуса. Просто? А вы придумайте такую «простоту»! Один экземпляр карманных «загадочных» часов находится в экспозиции Политехнического музея.

Еще более фантастично выглядят часы, созданные лондонским мастером Джоном Шмидтом. За прозрачным стеклянным циферблатом действительно нет никакого механизма. Между тем, по циферблату медленно ползет одинокая часовая стрелка. Оказывается, секрет часов таится именно в этой стрелке. В ее удлиненной части, выглядящей как противовес, находится крошечный механизм с пружинным двигателем, и медленно вращающимся небольшим грузиком. Вместе с изменением его положения изменяется и положение центра тяжести стрелки, и она еле заметно движется по циферблату. Замечательно остроумное изобретение!

Иногда, для часов, имитирующих работу каких-либо производственных механизмов, маятник используют в качестве своеобразного двигателя. Например, в Политехническом музее экспонируются часы «Паровой молот», в которых молот, ходит вверх-вниз, ударяя по заготовке. Это видимая часть устройства. Скрыт от человеческих глаз узел, связывающий молот с маятником. Это непростое устройство преобразует колебательное движение маятника в возвратно-поступательное движение молота.

Кроме того, основной механизм часов с колесной системой, пружинным двигателем, стрелочной индикацией и устройством боя по колокольчику, находится на некотором расстоянии от маятника и молота. Связь осуществляется дистанционно, посредством специальных рычагов, смонтированных под «полом» производственной установки. Подобные часы выпускались в конце XIX века в честь пуска на заводе Гужона (ныне «Серп и молот») первого парового молота, их дарили изобретателям, сотрудникам и гостям завода.

Шутники XIX века использовали не только маятник и циферблат для своих фокусов и загадок. Коллекционеры наверняка гордятся своими, так называемыми «гравитационными» часами. В этих приборах местом для помещения «тайн» стала гиря. Один такой экземпляр часов — «гири» украшает экспозицию Политехнического музея. На тонком стержне-подставке размещен довольно массивный шар с циферблатом. Шар медленно сползает по стержню — его энергия используется для подзаводки пружинного двигателя. Вы уже наверняка догадались, что механизм часов размещен внутри шара.

А цифровая индикация, которой так гордятся создатели современных кварцевых часов? Вы думаете это современное изобретение? Ничего подобного. Еще сто лет назад появились механические «лепестковые» часы. Специальный механизм каждую минуту и каждый час перелистывал листочки — «лепесточки» с цифрами настольных часов, помещенных внутрь стеклянного цилиндра.

В те же годы были созданы и карманные механические цифровые часы. На их циферблате было два окошечка, в которых появлялись цифры, обозначающие часы и минуты.

А что же современные конструкторы кварцевых часов, так и будут заимствовать идеи прошлых веков? Да нет, не все так безнадежно. Уже появляются часы с интересными находками в дизайне и индикации, основанные на совершенно новых технологиях. Коллекционеры, не пропустите свой шанс быть первооткрывателями в области часового дела ХХI века!

журнал «Антиквариат, предметы искусства и коллекционирования» № 4, 2002 г.

В начало раздела «Часы»>>>

Механические часы: история изобретения

Солнечные часы, водяные и огневые имели естественные ограничения в применении. С изобретением механических часов и последующим их совершенствованием эти ограничения были сняты. Измерение времени стало ограничиваться не природными факторами, а более искусством мастеров, развитием науки и техники. Механические часы в нашем 21-м веке представляют собой верх совершенства технологии изготовления деталей, удивительную точность хода, современный дизайн и великолепный набор функций.

Первые механические часы Виллард де Коннекура — французский архитектор, живший в XIII веке, зарисовал в своем альбоме механизм, с которого, как традиционно полагают западные историки, началась история механических часов. Однако устройство их довольно примитивно. И между ними и механическими часами XIV века существует настолько большая разница, что у многих историков есть сомнения в истинности этого утверждения.

Однако нельзя сказать, что с совершенствования этих простых башенных часов начиналось строительство механических башенных часов Европы и история часового дела. Итальянские и другие механические башенные часы XIV в. имели гораздо более сложное устройство. Подобно некоторым греческим водяным часам, они показывали не только время, но и перемещения Солнца, Луны, планет и созвездий зодиака, а фигурки демонстрировали бытовые сценки и христианские сюжеты.

Первые сложные механические башенные часы представляют собой переплетение техники, механики и искусства. Использование зубчатой колесной передачи является их характерным признаком. Помимо сложных многоступенчатых колесных передач, в них нашли применение кулачковые и храповые механизмы, а также муфты. Башенные часы Джуанелло Турриано содержат в своём механизме 1800 зубчатых колес.

Для применения системы зубчатой передачи с большими передаточными отношениями понадобилось знание важнейших кинематических соотношений, таких как отношение числа оборотов колес при определенном количестве зубцов. В разработку основы кинематики механизмов внесли свой вклад Леонардо да Винчи и Джеронимо Кардано.

Поскольку время создания таких сложных механических башенных часов совпало с развитием искусства в эпоху Ренессанса, они представляли собой не только механическое совершенство того периода, но и благодаря своей внешней красоте, являлись подлинным шедевром искусства. Интерес к ним не угас и сейчас.

Начиная с XV века получают распространение механические часы индивидуального пользования. Они приобретаются знатными особыми, князьями, принцами, королями, для установки во дворцах и замках. Такие часы по своей конструкции были такими же, как и часы общественного пользования, кроме габаритов. Они могли крепиться к стене и имели механизм хода и боя, приводимые, так же как и башенные, в действие грузом.

Карл V, король Франции, сделал первый шаг в этом направлении, после установки дворцовых башенных часов де Вика он издал указ: всем Храмам Парижа отмерять по ним время. Постепенно вся Европа перешла на новую систему измерения времени.

И, хотя самое первое упоминание о ходовой пружине относится к XV веку, она применялась, скорее всего, только итальянскими мастерами.

В XVI столетии Нюрнберг становится значительным центром развития торговли и науки. В этом городе производство пружинных часов достигает значительных успехов.

Инициатором производства механических пружинных часов в Нюрнберге был Петр Генлейн. Вскоре начинается, если можно так сказать, соревнование между французскими, итальянскими, германскими и другими европейскими мастерами. С применением пружины, каждый из них стремился сделать свои часы неповторимыми по сложности исполнения и дополнительным функциям. Большие часы показывали время, календарь, христианские праздники, фазы луны, сложные механизмы в часах передвигали разные фигурки. Только самые простые часы показывали время и имелись функцию боя. По форме настольные переносные пружинные механические часы были сферические и цилиндрические. Последние можно увидеть сейчас во многих музеях Европы.

В Европе возникает сразу несколько центров часового производства: Флоренция, Венеция, Генуя, Милан, Неаполь, Рим, Париж, Блуа, Гренобль, Лион, Антверпен, Юрюссе, Гент, Брюссель, Амстер, Лондон, Нюрнберг и Аугсбург.

Первые настольные механические часы отличались от переносных только лишь внешним украшением. Маленькие колонны, пилястры, кариатиды, плоскости украшались резьбой, позолотой и изящными движущимися фигурками.

В Швейцарии, в Женеве, в 1587 году первую часовую мастерскую открыл Шарль Кузен, который был родом из Бургундии. Через 100 лет в Женеве было уже сто мастеров часового дела и триста подмастерьев, а каждый год производили часов в количестве пяти тысяч штук. Такое быстрое развитие часового дела в Женеве было связано с тем, что гонимые отовсюду гугеноты, среди которых было немало часовщиков, находили пристанище в этом городе.

Производство пружинных часов в Великобритании получило развитие только в начале XVII века, чему опять таки способствовало переселение в эту страну гугенотов, в связи с отменой Нантского эдикта в 1685 году Людовиком XIV, после чего гонения на гугенотов возобновились.

К 1700-му году центры часового производства окончательно перемещаются в Англию и Швейцарию. Развитие часового дела в Западной Европе способствовало созданию в XVIII-м веке других механических изобретений, как то: автоматы Вакансона. Его наиболее известные заводные механизмы это флейтист и утка. Флейтист, понятное дело, играл на флейте, а утка вставала, отряхивалась, крякала, ела зерна и, я извиняюсь, испражнялась.

История развития механических часов способствовала развитию механики в целом. Изобретатель Дроз сделал автоматического рисовальщика, писца и девушку, играющую на клавесине. В общем, механические пружинные часы стали первой машиной, изобретенной человеком, машиной оказавшей исключительное влияние на все последующие изобретения. Конечно, нельзя недооценивать вклад сложных водяных часов, но именно заводная пружина дала необходимый толчок к дальнейшему развитию механики в Европе и во всем мире. Несмотря на то, что до появления маятниковых часов, ход механических часов (в связи с невысокой точностью) сверяли с солнечным временем, распространение последних способствовало развитию торговли, производства и, в целом, экономики Европы.

Некий арабский ученый Ибн Юнис использовал маятник в начале второго тысячелетия для измерения времени, чему есть историческое подтверждение. В Западной Европе маятник, как регулятор хода часов, описан у Леонардо да Винчи. Галилей развил теорию маятника и предложил идею создания маятниковых часов, которая заинтересовала голландцев. К сожалению, ни Галилей, ни его сын не успели построить действующую модель, и его идея, оформленная в чертежи, оставалась на бумаге вплоть до изобретения маятниковых часов Христианом Гюйгенсом. Так уж получилось, что история развития маятниковых часов тесно связана именно с этим именем. Не зная о трудах Галилея и его сына Винченцо, он написал мемуар «Маятниковые часы» («Horologium oscillatorium» , издание которого вышло в 1673 году в Париже.

Гюйгенс сконструировал часы с коническим маятником, морские часы и описал математический маятник. Позже созданием морских маятниковых часов занимался и Генри Сюлли, ученик известного британского часовщика Георга Грагама. Проблема состояла в том, что качка и изменяющаяся в зависимости от широты сила тяжести, воздействуя на любой маятник (Сюлли создал также и часы с «горизонтальным маятником»), делали маятниковые часы непригодными для мореплавателей.

После изобретения в Англии Климентом анкерного хода, обеспечивающим колебания длинного и тяжелого маятника по малой дуге, часы стали более точными, из-за чего британские часы получили мировую славу.

Георг Грагам добился точности часов в 0,1с., улучшив анкерный ход Клемента. На протяжении следующих 200 лет ход Грагама оставался самым точным. Грагам изучил коэффициенты линейного расширения основных металлов, используемых в то время. На основании этих своих исследований он изобрел ртутный компенсаторный маятник, позволяющий скорректировать неравномерность хода маятниковых часов вызванную изменением температуры окружающей среды.

С усовершенствованием механических маятниковых часов, с повышением их точности, возникла необходимость и в барометрической компенсации. Дело в том, что атмосферное давление оказывало влияние на равномерность хода, а поскольку была доказана невозможность помещения механизма часов в вакуум (масло, используемое для смазки механизма испарялось и сила трения увеличивалась), то часовщики задумались и над этой проблемой.

В конце XIX века были применены так называемые свободные анкерные хода маятниковых часов Рифлера, Штрассера и Манхардта. Не вдаваясь в описание этих ходов с постоянной силой, скажем только, что была достигнута точность в 0,002-0,003с. (у Рифлера). Рифлер поместил часы в герметичный корпус, с разряженным воздухом, давление в котором можно было регулировать с помощью насоса.

Впрочем, высокая точность маятниковых часов была необходима только при их применении в астрономии. Бредли в 1758 году изготовил весьма точные и стабильные часы с точностью хода 0,102с., повторить которую не могли и после 1800 года лучшие часовщики Европы.

Маятник, как регулятор хода стал использоваться в башенных, настенных, напольных и других стационарных часах.

В XIX веке происходит реконструкция многих имеющихся башенных часов, а также строительство новых, но это тема для отдельного рассказа.

В то же время механические часы претерпевают ряд усовершенствований. Были найдены сплавы мало подверженные коррозии для применения в спиральной ходовой пружине. Появилась система баланс-спираль, которую можно было использовать как регулятора хода в карманных и наручных часах. Применена температурная компенсация системы баланс-спираль.

Самый длительный и интереснейший период, который только знает история часов, занимает именно тот отрезок времени, на который приходится период развития часов механического типа. Нельзя не отметить тот факт, что усовершенствования механических часов продолжаются до сих пор. Швейцарские часовые мануфактуры и по сей день по праву считаются лучшими производителями часов в мире.

Используемые источники:

https://sunmag.me/chasy/mayatnikovye-chasy.html

http://goodcoins.su/antic/clock/oldclock.htm

https://www.livemaster.ru/topic/3281076-blog-mehanicheskie-chasy-istoriya-izobreteniya

</ol></ol></ol></ol></ol></ol>