- 2019 11 26
Из чего состоят часы? Наверняка, каждый человек задавался таким вопросом. В этой статье мы расскажем, про виды, устройство и принцип работы механизмов в наручных часах. Часовой механизм — это сердце устройства, питающее его энергией. Система работает, благодаря нему: движутся стрелки на циферблате, звонит будильник, функционирует календарь и хронограф.
На данный момент существуют два основных вида часовых механизмов: с использованием энергии спирали (механические) и электрических импульсов (кварцевые). Выпускаются и комбинированные варианты. Стоит отметить, что электронные часы работают за счет кварцевого механизма, разница только в реализации передачи энергии. Далее подробнее рассмотрим устройство и принципы работы обоих видов.
Устройство и принцип работы механизма с балансом
Принцип функционирования двух типов устройств, так же, как и количество деталей, кардинально отличается. Рассмотрим полностью механическое устройство.
Ниже приведена схема, как построен и из каких элементов состоит калибр. Если точней, то под калибром в часовом деле понимается размер механизма, особенности его месторасположения и конфигурацию составляющих его деталей.
Калибры включают в название буквы и цифры, в которых часто зашифрованы изготовитель и функциональные особенности. Диаметр механизма измеряется в миллиметрах или в линиях (1 линия — 2.255мм). Важный компонент механизма — камни. До 1902 года использовались настоящие драгоценные рубины, сейчас же искусственные. Они служат одной цели – уменьшить трение между деталями, возникающее в процессе работы. С увеличением функций механизма, возрастает количество камней.
Источник энергии в механических часах — спиральная пружина, находящаяся внутри заводного барабана. Когда часы заводят, она закручивается, и при раскручивании передает импульс на барабан, который, в ходе вращения, заставляет работать весь механизм.
По способу взвода заводной пружины можно понять тип разновидности механизма. В часах с ручным подзаводом пружина закручивается и накапливает кинетическую энергию с помощью вращения заводной головки. Это позволяет часам работать определенное время, в среднем, от 24 до 72 часов.
По причине того, что пружина в «механике» раскручиваться и отдает энергию неравномерно, это снижает точность хода (от 5 до 30 секунд в сутки). На корректность показаний часов влияют и другие факторы: положение часов, температура, степень износа деталей, удары и встряски процессе использования и др.
Для удобства эксплуатации был разработан автоматический подзавод. Альтернативой ручному постоянному заводу стал ротор, который под действием движений руки вращается вокруг центральной оси и через систему шестерней заводит пружину. Современные модели комплектуются особо чувствительными механизмами, и достаточно незначительных движений запястья, чтобы энергии для работы часов хватало каждый день без сбоев. Когда же длительное время часы носить не предполагается, их можно положить в тайммувер, специальную шкатулку для автоматического подзавода. Особой популярностью тайммувер пользуется у коллекционеров.
Устройство и принцип работы кварцевого механизма
Кварц появился относительно недавно с развитием электричества, но сразу массовым завоевал рынок за счет исключительной точности и удобства использования.
Как функционирует кварцевый механизм? Принцип его работы основан на преобразовании электрической энергии в кинетическую.
Кварцевый механизм состоит из двух составных частей. Первая, генератор, служит для выработки электрических колебаний, которые стабилизируются кварцевым кристаллом. Генератор вырабатывает 32768 колебаний в секунду. Это около 10000 раз больше, чем число колебаний баланса (пружины) в механических часах. Вторая часть схемы — делитель. Он преобразует колебания от генератора в импульсы с частотой 1 герц. которые далее передаются на обмотку шагового электродвигателя.
Двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной катушки с обмоткой и ротора (постоянного магнита на оси). Принципиально схема работы выглядит так: электрический импульс проходит через катушку и создает магнитное поле, поворачивающее ротор на пол-оборота, который, в свою очередь, вращает стрелки через систему шестеренок.
Одним из самых популярных кварцевых механизмов является японская Miyota. Японцы сделали Мийоту эталоном цены и качества во всем мире.
Кварцевый механизм для настенных часов
Принципиально механизм для настенных часов не отличается от экземпляра для наручных. Разница в размере и компоновки составляющих.
Возьмем, к примеру, кварцевые механизмы марки Grand Time для настенных часов. Они используются повсеместно по всей России. Кому и куда их можно применить? Компаниям для изготовления корпоративных подарков, любителям и часовые мастерские для ремонта. Идеальное соотношение цены-качества.
Видео по кварцевому механизму
Видео по механизму с балансовым колесом
</span>← Как выбрать золотые, серебряные часы в подарок? | Лёд против Боевых пловцов. Эксперимент. →
Почему можно и нужно дарить часы
Люди часто задаются вопросом, можно ли дарить часы родственникам, например, мужу или жене или друзья..
ТОП-10 российских коллекционных часов 2019
Знаете ли вы, что моделей наручных часов со всеми модификациями в мире более 10 миллионов. Много? Пр..
Водонепроницаемость часов
Что такое водонепроницаемость, в чем измеряется?Для наручных часов кроме механических повреждений вн..
Гелиевый клапан в часах
Что такое гелиевый клапан, для чего нужен?В часах для глубоководных погружений может быть встроен ге..
</span>
Коль скоро мы хотим знать чуть больше о предмете нашего увлечения, часах, необходимо оперировать базовыми определениями, встречающимися в часовой литературе. И если неискушенный читатель без труда может представить себе, что такое «корпус» или «прозрачная задняя крышка», то содержание внутренней начинки часов, часового механизма, может ввести в затруднение даже человека, понимающего, о чем идет речь. Но тем не менее, слабо представляющего, как же это все работает хотя бы в первом приближении. Итак, из чего состоит часовой механизм (разумеется, речь пойдет в первую очередь о механических часах) и каковы его основные компоненты.
Платина (англ . – Bottom Plate; франц. – Platine (châssis du mouvement)) – основание часового механизма, на котором крепятся его различные части. Снабжена определенным количеством отверстий, часть из которых предназначена для винтов, крепящих к платине части механизма, а часть – для установки (запрессовывания) камней. Каждый камень служит опорой для нижней цапфы оси зубчатого колеса, располагаемого между платиной и мостом.
Мост (англ. – Bridge, франц. – Pont) – деталь механизма, привинчивающаяся к платине и служащая опорой для крепления верхней цапфы оси зубчатого колеса (нескольких колес) или вала. Как правило, его название происходит от типа функции, для выполнения которой он задействован, например, мост спускового колеса, мост баланса, мост заводного барабана и т.п. Материалом для платин и мостов в большинстве случаев выступает латунь, но нередки случаи примененения нейзильбера и даже золота. Любопытно, что большие по площади мосты, занимающие значительную площадь механизма, получили название трехчетвертных платин.
Камень (англ. – Jewel; франц. – Rubis) – твердый синтетический материал, разновидность корундов. Незаменим в качестве опор для вращающихся элементов механизма, до минимума сводя трение между деталями. На заре часового дела для этих целей повсеместно использовались натуральные рубины, однако сейчас они полностью вытеснены искусственными камнями. При этом камни могут как вырезаться целиком из кристалла, так и прессоваться из порошка в более бюджетном варианте.
Важным компонентом для защиты осей баланса и избранных зубчатых колес от деформации в момент ударных нагрузок является система амортизации в виде пружин, расположенных поверх камней. Наиболее популярными на сегодняшний день являются системы Incabloc, KIF Parechoc и их аналоги.
Зубчатое колесо (англ. – Wheel, Toothed Wheel; франц. – Roue) – компонент круглой формы, который вращается вокруг своей оси и служит для передачи энергии. Зубчатое колесо оснащено определенным количеством зубьев, предназначенных для зацепления с трибом соседнего зубчатого колеса. В основной массе изготавливается из латуни.
Триб (англ. – Pinion; франц. – Pignon) – часовая деталь, часть колесной передачи. Состоит из оси, цапф, посадочного места под зубчатое колесо и зубьев («листьев») триба. Количество последних может колебаться от 6 до 14 единиц. Материал – закаленная нержавеющая сталь.
Цапфа оси (англ. – Pivot; франц. – Pivot) – окончание оси, расположенное в месте контакта с опорой (рубиновым камнем). Тщательно полируется с целью снижения трения между соприкасающимися поверхностями. Качественная полировка этого элемента является признаком высочайшего уровня финишной отделки механизма.
Колесная передача (англ. — Gear Train; франц. – Engrenage) – система взаимосвязанных между собой зубчатых колес и трибов, служащая для передачи потока энергии. Так, основная колесная передача осуществляет передачу энергии от заводного барабана через спусковой механизм и колебательную систему баланс-спираль. В простейшем случае она включает в себя заводной барабан, центральный триб, центральное колесо, третье колесо с трибом, четвертое колесо с трибом и триб спускового колеса.
Заводной барабан (англ. – Barrel; франц. – Barillet) – полый цилиндр с крышкой и расположенной внутри заводной пружиной, которая одним концом крепится к внешней части цилиндра, а вторым – к валу заводного барабана. Зубчатая часть устройства находится в зацеплении с первым трибом основной колесной передачи. Заводной барабан характеризуется очень медленным вращением вокруг своей оси (полный оборот от 1/9 до 1/6 часа).
Спусковой механизм (англ. – Escapement; франц. – Échappement) – механизм, расположенный между колебательной системой баланс-спираль и основной колесной передачей. В его задачи входит дискретизация непрерывного потока энергии на равные интервалы и ее передача на импульсный камень баланса. Подавляющий процент современных механизмов оснащен швейцарским анкерным спуском как наиболее неприхотливым и надежным. Он состоит из спускового (анкерного) колеса и анкерной вилки, которая входит с ним в зацепление посредством двух рубиновых паллет. Все большее число производителей считает своим долгом использовать кремниевые детали спуска вместо традиционных компонентов из закаленной стали.
Благодаря развитию материаловедения и современных технологий, нередко часовые марки экспериментируют с внедрением более совершенных одноимпульсных спусков, таких, как спуск Audemars Piguet или изометрический спуск Jaeger-LeCoultre. Их доля невысока, но они являются пусть и не дешевой, но весьма интересной альтернативой швейцарскому анкерному спуску.
Отдельных слов заслуживает коаксиальный спуск, изобретенный Джорджем Дэниэлсом и в настоящее время выведенный маркой Omega на промышленный уровень.
Баланс (англ. – Balance; франц. – Balancier) – движущаяся часть механизма, которая колеблется вокруг своей оси с определенной частотой, благодаря чему появляется возможность делить время на строго равные интервалы. Колебание баланса состоит из двух полуколебаний. Наиболее типичным значением частоты колебаний баланса в механизмах современных наручных часов выступают значения 18’000 пк/ч, 21’600 пк/ч, 28’800 пк/ч. Признаком высокого класса считается баланс из Глюсидура (Glucidur), сплава бериллиевой бронзы, однако нередко использование и других материалов – титана, золота, платино-иридиевого сплава.
Главной качественной характеристикой баланса, влияющей на изохронность (однородность) колебаний, является момент инерции, величина которого тесно связана с диаметром баланса и его массой. Тяжелый и крупный баланс – залог высокой точности механизма, однако в таком виде он наиболее сильно подвержен механическим воздействиям, поэтому поиск разумного компромисса между размерами баланса и высоким моментом инерции всегда является непростой задачей для инженера-конструктора.
Спираль баланса (англ. – Balance-Spring; франц. – Spiral) – второй неотъемлемый компонент колебательной системы баланс-спираль, «сердце» механических часов. Производится считанными фабриками, а точный секрет сплава держится за семью замками. Наибольшее распространение получил сплав Ниварокс (Nivarox), впрочем эксперименты с другими материалами, например, с кремнием, обретают в последнее время все большую популярность.
Важно отметить, что период колебания, а следовательно и точность хода механизма, можно отстроить как с помощью спирали (путем изменения ее эффективной длины), так и с помощью балансового колеса. В последнем случае речь идет о набравших популярность балансах с изменяемой инерцией (free-sprung balance), что осуществляется с помощью регулируемых винтов, расположенных на ободе балансового колеса.
Стрелочный механизм (англ. – Motion Works; франц. – Minuterie) – колесная передача, расположенная со стороны циферблата и ответственная за передачу движения от основной колесной системы на часовую и минутную стрелки. Состоит из триба минутной стрелки (Cannon Pinion), минутного (вексельного) колеса с трибом и часового колеса.
Механизм завода и перевода стрелок (англ. – Time-setting and Winding mechanism; франц. – Remontoir) – система взаимосвязанных компонентов, предназначенная для выполнения двух важных функций: установки времени посредством перевода стрелок и ручного завода пружины заводного барабана. Большинство деталей механизма предназначены для выполнения как той, так и другой функции.
При ручном заводе механизма вращение заводного вала (Winding stem) через заводной (Winding pinion) и скользящий (Sliding pinion) трибы передается на коронное колесо (Crown wheel), непосредственно связанное с храповым колесом (Ratchet wheel), расположенным на валу заводного барабана. Вращение вала затягивает заводную пружину, наделяя ее энергией, необходимой для работы часового механизма.
В случае перевода стрелок вытягивание заводного вала приводит к тому, что коромысло (Yoke) под действием установочного рычага (Setting lever) приводит скользящий триб в зацепление с промежуточным колесом (Intermediate wheel), которое, в свою очередь, взаимосвязано с минутным колесом стрелочного механизма.
Важно отметить, что помимо механизмов с ручным заводом существует отдельный и весьма обширный класс механизмов с заводом автоматическим. В этом случае пополнение энергией заводного барабана осуществляется посредством ротора автоподзавода и специализированной колесной передачи.
Ротор автоподзавода – полукруглый сегмент, вращающийся вокруг центральной оси механизма (в случае с центральным ротором). Как правило, сам ротор либо его периферийный груз выполнены из материала с большой плотностью (золото, платина и др.) для улучшения эффективности работы системы автоподзавода. Помимо центрального ротора существуют решения с микро-ротором, а также ряд разработок с периферийным ротором.
В заключение важно упомянуть, что наряду с определением «механизм» в часовом деле широко распространен термин Калибр (англ., франц. – Calibre), в настоящее время по сути являющийся синонимом механизма у часовщиков. Также следует отметить, что диаметр круглых по форме калибров очень часто указывают в линиях и обозначают символом тройного апострофа после числа (‘ ‘ ‘), например 11 ½ ‘ ‘ ‘ (11 c половиной линий). Для перевода в привычную метрическую систему измерений следует руководствоваться соотношением 1 линия = 2.2558 мм (зачастую значение округляется до 2.26 мм).
Несмотря на обилие электроники вокруг нас в современной мире, всё же большинство успешных людей носят на запястье руки часы. Наручные часы призваны показывать не только время, но и статус их владельца. Лёгкие, цветные, пластиковые модели поднимают настроение и располагают скорее к отдыху на свежем воздухе. Наоборот, дорогие стальные или золотые часы на кожаном ремешке или браслете больше подходят для деловых встреч. Они подчёркивают ваш статус, стиль, по некоторым часам даже можно сделать вывод об интеллекте человека их носящего).Уже давно по всему миру самыми престижными считаются часы Швейцарских мастеров. Именно швейцарские часы признаны самыми надежными и качественными. В этой связи становится понятно, почему мужские часы чаще всего еще и швейцарские! Есть такая пословица: «точный, как швейцарские часы». Раньше эта точность была роскошью и была доступна только избранным. Теперь времена изменились и часы теперь может позволить купить себе каждый.
Наш часовой магазин предлагает большой выбор швейцарских и японских наручных мужских часов: Wainer, Adriatica, Orient, Casio и др. Сегодня не только Швейцарские, но и Японские часы завоевали симпатии миллионов людей по всему миру благодаря высочайшему качеству, современным технологиям , большому выбору часов с множеством функций классических и спортивных моделей. Сегодня качество, не уступающее Швейцарским, и доступная цена стали залогом лидерских позиций на мировом часовом рынке и сумасшедшей популярности не только у мужчин, но и среди представительниц прекрасного пола.
Наручные мужские часы
в нашем салоне MosClock представлены в широком ассортименте, Вы сможете купить часы у нас в соответствии со своим вкусом, стилем, достатком и индивидуальными предпочтениями.
Наручные женские часы
— это уже своего рода произведение искусства. Огромное количество моделей разных форм, расцветок дает возможность подобрать даме часы в соответствии с ее вкусом, стилем, настроением, характером. В магазине MosClock.ru вы найдете в большом количестве позолоченные часы (Romanson, Essence, Guess, женские часы с драгоценными камнями. Однозначно можно сказать, что женские часы наручные — это украшение, иногда даже прекрасное ювелирное изделие, если хотите. Помощь в выборе, подборе и заказе женских наручных часов могут оказать наши высококвалифицированные продавцы, звоните! Историческая справка: Первые наручные часы были созданы в начале XIX века но в то время идея не была оценена по достоинству. В конце XIX века из-за неудобства пользования в боевых условиях карманными часами, военные начали носить часы на запястье, а окончательное признание наручные часы получили только в начале XX века.
Разновидности наручных часов и принцип их работы
: Механи́ческие часы́ — часы, использующие гиревой или пружинный источник энергии. В качестве колебательной системы применяется маятниковый или балансовый регулятор. Механические часы по точности хода уступают электронным и кварцевым (1-й класс точности механических часов — от +40 до −20 секунд в сутки; погрешность кварцевых часов находится в пределах от 10 секунд в день до 10 секунд в год). Поэтому в настоящее время из незаменимого инструмента механические часы превращаются в символ престижа. Кварцевые часы — часы, в которых в качестве колебательной системы применяется кристалл кварца. Хотя электронные часы также являются кварцевыми, выражение «кварцевые часы» обычно применяется только к электромеханическим часам (часам со стрелками). Обычно бытовые кварцевые часы имеют точность ±15 секунд/месяц (в специально спроектированных хронометрах до 0,3 секунд/месяц). Однако кристалл кварца подвержен старению, и со временем часы начинают, как правило, спешить. Первые кварцевые часы были выпущены в 1961 году. В 1978 году американская компания «Хьюлетт Паккард» впервые выпустила кварцевые часы с микрокалькулятором. На нём можно было совершать математические операции с шестизначными числами. Его клавиши нажимали шариковой ручкой. Размер этих часов составлял несколько квадратных сантиметров.
Из чего состоят и принцип работы наручных часов.
Механические наручные часы: 1.Источник энергии — заведённая пружина . 2.Спусковой механизм — устройство, которое преобразует непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение. Спусковой механизм определяет точность хода часов. 3.Колебательная система — балансир (баланс). 4.Механизм подзаводки и перевода стрелок — ремонтуар. 5.Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм — ангренаж. 6.Циферблат со стрелками. Кварцевые наручные часы: Электронная часть часов состоит из генератора колебаний, стабилизированных кварцевым резонатором и делителя. Частота колебаний генератора, как правило, равна 32768 Гц, что соответствует периоду колебаний – 2-15 секунды. Выбор именно этой частоты обусловлен тем, что для получения секундного такта, необходимого для работы механической части часов, частоту кварцевого генератора требуется разделить на 215. Это делается простейшим двоичным счётчиком, что упрощает электронную часть. Импульсы с периодом 1 с подаются на шаговый электродвигатель, вал которого через систему зубчатых колёс приводит в движение стрелки. Это далеко не всё, что мы знаем о наручных часах. Приходите в наши магазины и мы ответим на все ваши вопросы (если таковы остались). И, конечно же, в часовом магазине есть возможность примерить любую модель.
Полезные статьи
Используемые источники:
- https://slava.su/blog/chasovoj-mehanizm-ustrojstvo-i-printsip-raboty/
- https://watchdaily.ru/articles/28
- https://mosclock.ru/clock/info-brend/naruchnye-chasy/