Виды и устройство часовых механизмов

• 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>

Покупая такое недешевое удовольствие, как наручные или настенные часы, хочется приобрести устройство с надежным и долговечным механизмом. Сегодня последних не один тип. Но какой часовой механизм лучше? Какие особенности в принципах работы каждого? На эти и другие вопросы мы ответим далее.

Что это — часовой механизм

Иное его название — калибр. Часовой механизм — это своеобразный двигатель устройства, его источник энергии, заставляющий всю систему функционировать. Именно он перемещает стрелки на циферблате, отвечает за смену часовой зоны, работу календаря и хронографа. Часовой механизм — это самая важная часть устройства. Без него оно — пустое украшение.

В современном мире производится большое множество часовых механизмов. Постоянно вводятся свежие запатентованные новшества. Но, несмотря на это, основных типов все же два — механический и кварцевый.

Как их быстро различить? Взгляните на секундную стрелку. Если механизм кварцевый, то стрелка будет резко, дерганно передвигаться от отметки к отметке. Если часы механические, то движение элемента мягкое и плавное.

Кварцевые часы

Кварцевый часовой механизм отличается высокой точностью и минимальным требованием к себе. Вам только нужно периодически заменять батарейки. Отличаются относительной дешевизной, так как питаются от внешнего источника.

Надо сказать, истинные часовые любители не особенно любят такой тип. Он не считается шедевром инженерии, полетом творческой мысли создателя, не очаровывает тонкостью работы.

Одним из наиболее известных брендов, использующих кварцевый механизм, можно назвать Patek Philippe. Устройства вполне отвечают всем высоким требованиям к стандарту качества.

Работа кварцевого механизма

Такой часовой механизм со стрелками использует батарейку в качестве внешнего источника питания. Это наиболее типично для стандартных устройств, не обремененных излишествами.

Для создания энергии в малом или большом часовом механизме батарейка пропускает заряд через кварцевый кристалл. Это заставляет последний создавать вибрации. Они, в свою очередь, заставляют колебаться уже весь механизм. В итоге и приводятся в движение часовые стрелки.

Механические часы

Механический часовой механизм более всего характерен для элитных устройств. Его характеризует удивительно тонкая работа, высокое качество. Создают такие изделия общепризнанные мастера. Весь механизм здесь — сложная и замысловатая последовательность мельчайших элементов, вместе функционирующих и питающих энергией часы.

Важно отметить, что основное устройство механических часов не менялось уже столетиями. Только годами мастера изменяли технологии до все более точных, уделяя внимание виду и функциям каждой детали.

Удивительно, но источник энергии для такого механизма — не батарейка, а маленькая, постепенно раскручивающаяся пружинка. Элемент не только накапливает и передает энергию остальным пружинам и шестеренкам, но и регулирует ее (энергии) выпуск для общего питания системы.

В элитных часах используется два вида механических систем:

• С ручной подзарядкой.
• С автоматической подзарядкой.

Рассмотрим особенности работы каждой из них.

Механические часы с ручным подзаводом

Старейший тип механизма, чей возраст исчисляется столетиями. Ценители любят этот традиционный тип устройства за открытый наблюдателю часовой механизм, за работой которого можно наблюдать через заднюю крышку. Почему же он ручной? Все просто. Часы нужно подзаводить своими руками, дабы наполнить энергией главную пружинку механизма.

Таким образом, владелец несколько раз подкручивает на своих часах специальную головку. Заводится (накапливает энергию) основная ходовая пружинка. В ходе работы она постепенно разматывается, высвобождая свою энергию через последовательность шестеренок и пружинок, которые регулируют интенсивность протекания этого процесса. Высвобожденный заряд питает собой весь механизм, что в конце концов приводит в движение часовые стрелки.

Интервал подзавода механических часов

Период, на протяжении которого часы могут обходиться без подзавода, зависит от возможности часового механизма накапливать в себе энергию. Какие-то устройства нужно подводить каждые сутки, какие-то — через несколько дней. Максимум для современных механических часов на сегодня — 8 дней.

Надо сказать, что у многих обладателей подобных устройств есть привычка подкручивать подзаводную головку каждый раз, как аксессуар надевается на руку. Это распространенная ошибка, которая может привести к скорому сбою в работе механизма. Старайтесь подзаводить его с той периодичностью, что советует изготовитель.

Механические часы с автоподзаводом

Второй распространенный тип сегодня — это механические аксессуары с автоподзаводом. Откуда же здесь черпается энергия? Из естественных движений рукой, запястьем владельца часов. Приобретая такое устройство, вам не нужно беспокоиться о том, что механизм остановится. Если носите аксессуар постоянно, такого точно не случится — вы занимаетесь своими делами, а ваши часы в это время собирают энергию.

Немного углубимся в принципы работы. По сути, что автоматические, что ручные часы функционируют по схожему принципу. Отличие одно — в первом случае добавляется небольшая деталь под названием «ротор». Она свободно вращается, но в то же время соединена с часовым механизмом.

Человек двигает запястьем, в это время ротор крутится, преобразует энергию, что позволяет автоматически вращать ходовую пружину. Такой вот гениально простой принцип работы.

Интервал подзавода автомеханических часов

Автоматический — это самостоятельный часовой механизм. Однако движений владельца для его беспрерывного функционирования достаточно в том случае, если человек носит аксессуар постоянно, каждый день. Но если вам нужны часы только иногда, а остальное время они хранятся в футляре или на полке, то, чтобы привести их в рабочее состояние, необходим быстрый подзавод.

Современность предложила отличную альтернативу. Вы можете приобрести специальное устройство для часов с автоподзаводом, которое будет заряжать их энергией в то время, пока вы не носите аксессуар.

Механизмы для интерьерных часов

Самый распространенный часовой механизм для настенных, напольных часов — именно кварцевый. Известен он как с прерывистым (дискретным), так и с плавным ходом. Современные технологии позволяют и тому, и другому работать одинаково тихо. Различия только в том, что первый механизм позволяет совершать часовой стрелке полный оборот за 60 импульсов, а второй — за 360, что и допускает наблюдать визуальную плавность хода.

Механизмы для интерьерных часов также характеризует низкий уровень потребления энергии, несмотря на масштабы. Выделяются они и высокой точностью хода (+/- 1 секунда). Механические собратья грешат более низкими показателями: +/- 15 секунд.

Сердцем такого механизма так же, как и в наручных часах, является маленький кварцевый кристалл. Работает он на постоянной частоте 32768 Гц. Ее неизменность и обеспечивает точность хода. Надо сказать, на последнюю характеристику кварцевых часов давление, температура воздуха влияют гораздо меньше, нежели на механические устройства.

Рассмотрим известных производителей часовых механизмов для настенных часов:

• UTS — известный германский бренд. Механизмы выделяются своим качеством, практически бесшумным дискретным ходом.
• HERMLE — еще один производитель из Германии, известный бренд в своей сфере.
• YOUNG TOWN — механизмы, произведенные в Гонконге. На фоне вышеперечисленных отличаются более низкой ценой, что не влияет на качество изделия.
• SANGTAI — бюджетный механизм китайского производства.

Другие виды механизмов

Рассмотрим, какими могут быть еще устройства часов:

• Усиленные часовые механизмы. Характеризуются повышенным крутящим моментом. Идеально подходят для интерьерных часов с длинными (до 50 см) стрелками.
• С маятником. В старинных механических часах маятник приводил в действие механизм, сегодня же его функция более декоративная, не влияющая на точность хода.
• С боем или мелодией. Такие часы с помощью специальной звуковой схемы и проигрывателя способны транслировать мелодию, отбивать каждый час. Есть устройства как с одним, так и с несколькими наборами звуков, тумблером их дезактивации, автоотключением сигнала на определенное время.
• 24-часовой механизм. Стрелка здесь совершает полный оборот не за стандартные 12, а за 24 деления.
• Механизмы с кукушкой.
• Часы с обратным ходом. Акцент на необычность — время будто бы движется вспять.

Вот мы и разобрали все распространенные на сегодня часовые механизмы. Два их основных типа — механические и кварцевые.

С самого детства хотел посмотреть, как работают часы с боем. Наконец-то мечта осуществилась!

Имеются часы с боем. Каждый час они били положенное количество раз, и каждые полчаса они отмечали одним ударом. По моей тупости как-то раз неправильным образом было выставлено время, что привело к смещению боя на час назад.

Вынимаем механизм, видим три стержня для боя, закрепленных вертикально. Механизм крепится очень просто — фанерка на салазках, фиксируемая винтами.

Фото узла крепления стержней с названием немецкого производителя.

Часовой механизм с лицевой стороны. Циферблат в свое время был восстановлен тушью. Рисовали перьями и рейсфедером.

Снимаем стрелки и циферблат. Стрелки крепятся в определенном положении и фиксируются гайкой.

Циферблат крепится на 4 стойках и фиксируется круглыми клиньями.

Механизм вид сбоку. Видны два молоточка, один из которых двойной.

Вид на механизм с другой стороны.

Вид на механизм сзади. По центру планка крепления маятника.

А вот и лицевая сторона механизма, расположенная за циферблатом. Здесь расположен механизм боя.

Роль «умного узла» здесь выполняет ступенчатый завиток по центру экрана. В зависимости от его положения рычажок гребенка над ним выставляется на нужное количество зубцов. Во время боя эта гребенка и отсчитывает количество ударов — по одному на каждый зуб. Получасовой бой происходит в результате перемещения гребенки на один зуб.

Ремонт заключался в снятии двух центральных шестеренок и выставлении их в правильную позицию.

3Используемые источники:

• https://slava.su/blog/chasovoj-mehanizm-ustrojstvo-i-printsip-raboty/
• https://fb.ru/article/64779/chasovoy-mehanizm-zahvatyivayuschee-puteshestvie-v-tsarstvo-hronosa
• https://pikabu.ru/story/kak_ustroenyi_chasyi_s_boem_6163682