Читаем Ремонт часов онлайн бесплатно

ПРЕДИСЛОВИЕ

И.С.БЕЛЯКОВ

С.Е.КРЕПС

П.Д.СУРИН.

«РЕМОНТ ЧАСОВ»

Госбытиздат, Ленинград

1964 г.

В книге рассматриваются методы ремонта часов раз­личных типов; излагаются способы разборки, чистки, смазки, сборки и регулировки часов; объясняются приемы изготовления основных часовых деталей; при­водятся необходимые расчетные данные и сведения справочного характера.

Книга предназначается в качестве практического пособия для часовых мастеров.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Партия и правительство уделяют большое внимание развитию часовой промышленности в нашей стране. После Великой Октябрь­ской социалистической революции построено бол

ьшое количество заводов по производству часов. Появилась масса разнообразных типов часов — от простейших ходиков, карманных и наручных часов до сложных приборов измерения времени типа секундоме­ров, хронографов, хронометров и других.

В 1961 г. в Советском Союзе было изготовлено свыше 26 мил­лионов часов различных марок; значительное количество часов продано в зарубежные страны. Советские часы экспортируются в 50 стран мира.

В этой книге авторы поставили перед собой задачу дать посо­бие по ремонту часов различных типов.

Несмотря на то, что в большинстве случаев изношенные или поврежденные детали в часах отечественного производства заме­няются новыми, часовым мастерам приходится ремонтировать часы иностранных марок и часы отечественных марок, снятых с производства, для которых готовых деталей нет. Поэтому в книге изложены также методы изготовления и исправления ряда деталей с учетом индивидуального характера их производства.

Учитывая, что ремонт часов производится не только в специа­лизированных часовых мастерских, но и в отдельных небольших мастерских часовыми мастерами, не имеющими большого опыта работы, предлагаемая книга послужит для них руководством по ремонту часов различных марок.

В книге описаны приемы работ, основанные на опыте многих мастеров-рационализаторов, обеспечивающие высокое качество ремонта часов (М. И. Лебедевой, И. М. Кременецкого и других).

Авторы выражают признательность старейшему часовому мас­теру Б. И. Иофинову за ценные советы и просмотр отдельных глав книги.

Все замечания и предложения по книге просьба направлять по адресу: Москва, К-31, Кузнецкий мост, дом 22, Издательство «Лег­кая индустрия».

ГЛАВА I

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЧАСОВ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ

Применяемые в быту и технике часы и часовые механизмы от­личаются большим разнообразием принципиальных схем и конст­руктивных форм, что объясняется различным назначением их и эксплуатационными условиями.

Часы — прибор для измерения времени с помощью достаточно постоянного по своей продолжительности периодического колеба­тельного процесса. Часовой механизм — автомат, измеряющий промежутки времени различной длительности.

По своему назначению часы и часовые механизмы разделяются на следующие основные группы:

1) для измерения времени (бытовые часы и хронометры);

2) для измерения промежутков времени различной продолжи­тельности (секундомеры, хроноскопы, хронографы);

3) для измерения промежутков времени заданной продолжи­тельности (реле времени, таймеры);

4) для регистрации моментов текущего времени (табельные часы, штемпели времени).

Механизм обычных механических часов состоит из следующих основных частей:

1) колебательная система (баланс с волоском или маятник);

2) спусковой механизм;

3) зубчатая передача;

4) двигатель (пружинный или гиревой);

5) узел завода и перевода стрелок.

2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЧАСОВ И

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ИХ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Баланс или маятник в работающих часах совершает колеба­тельные движения. Двигаясь в одну сторону, он закручивает спи­ральный волосок, затем останавливается и под влиянием упругой силы волоска, стремящейся придать волоску первоначальную форму, совершает движение в другую сторону.

Отрезки времени, в которые осуществляется каждое из после­довательных колебаний баланса, равны между собой, и это свой­ство использовано для измерения времени.

Время, в течение которого совершается одно полное колебание баланса, называется периодом колебания баланса.

Угол, на который максимально отклоняется баланс от положе­ния равновесия, называется амплитудой колебаний баланса. Ве­личина периода измеряется в секундах, а амплитуда — в гра­дусах.

Число полных колебаний баланса за одну секунду называется частотой колебаний.

Период Ти частота f связаны между собой отношением

f= 1/T.

Различают еще циклическую или круговую частоту n, т. е. число колебаний, совершаемых за 2лсекунд (п = 3,14).

Циклическая частота колебаний баланса зависит от парамет­ров баланса и волоска и может быть представлена следующим вы­ражением:

где: I — момент инерции баланса относительно оси вращения (равный массе баланса т, умноженной на квадрат ра­диуса инерции р); -

М— упругая жесткость волоска (момент, развиваемый спи­ралью при закручивании ее на угол, равный одному ра­диану, т. е. 57,17 градусов). Если период колебаний выразить через циклическую частоту, то

Упругая жесткость волоска, выражается формулой:

M= Ebh3/12L,

где: L— длина волоска;

b— его ширина;

h— толщина;

Е— модуль упругости материала волоска.

Подставляя в формулу периода колебаний значение М, полу­чим

т. е. период колебания баланса прямо пропорционален квадрат­ному корню из момента инерции баланса и длины волоска и об­ратно пропорционален квадратному корню из модуля упругости материала волоска, ширины волоска и его толщины, взятой в кубе. Момент инерции баланса в свою очередь равен

тогда

Но так как масса т = — , где Р = вес баланса, a g— ускорение силы тяжести, то

Приведенная формула несколько упрощена и неполно харак­теризует работу реального часового механизма, в частности не от­ражает зависимости периода колебаний от амплитуды.

Баланс, кинематически и динамически связанный с реальным часовым механизмом и обладающий неуравновешенностью, колеб­лется с погрешностью, отмечаемой как нарушение хода часов, за­висящее от положения центра тяжести баланса и от величины ам­плитуды его колебаний.

Спусковой регулятор колебательной системы, работающий сов­местно с механизмом часов, как правило, дает период колебания, зависящий от амплитуды, т. е. колебания системы не изохронны.

Профессором Ф. В. Дроздовым установлено, что чем больше кинетическая энергия колеблющейся системы и амплитуда колеба­ний баланса, тем меньше суточная ошибка хода, даваемая спуско­вым регулятором.

В процессе работы часового механизма колебательная система совершает незатухающие колебания с относительно постоянной частотой. Амплитуда колебаний поддерживается за счет расхода потенциальной (запасенной в двигателе) энергии, например, энер­гия заведенной пружины или поднятой гири. При этом энергия сообщается колебательной системе периодически, определенными по величине импульсами. Периодичность подачи энергии на ко­лебательную систему зависит от частоты колебаний баланса или маятника и от конструкции спускового механизма. Обычно в бы­товых часах применяются спусковые механизмы, посредством ко­торых передача энергии от двигателя производится дважды за пе­риод колебания баланса или маятника. За время передачи энер­гии колеблющийся баланс или маятник поворачивается на определенный угол, что сопровождается также поворотом всех колес зубчатой передачи на определенные углы. В это время постепенно раскручивается пружина или опускается гиря, а стрелки движутся по циферблату. Таким образом, колебания баланса или маятника поддерживаются за счет расхода энергии двигателя, создающего постоянную по направлению движущую силу, а процессом пере­дачи энергии от двигателя к колебательной системе управляет сама колебательная система посредством спускового механизма. Системы, в которых незатухающие колебания поддерживаются за счет источника энергии, создающего движущую силу постоянного направления, называются автоколебательными системами.

Часы являются наиболее типичным механизмом автоколеба­тельных систем, и это обстоятельство позволяет вскрыть основные закономерности их действия. Так, например, при установившейся в часах амплитуде колебаний энергия, сообщаемая колебательной системе за каждый импульс, равна потерям энергии за время между импульсами. При увеличении энергии импульса увеличи­вается амплитуда колебаний, уменьшение энергии импульса при­водит к уменьшению амплитуды колебаний. По мере спуска завод­ной пружины крутящий момент, сообщаемый ею колесной системе, убывает. Следовательно, количество энергии, сообщаемой при каждом импульсе балансу или маятнику часов, убывает. Соответ­ственно убывает и амплитуда колебаний.

Изменение потерь энергии в колебательной системе, происхо­дящее от увеличения трения в подшипниках баланса (загустение масла, износ подшипников), приводит также к изменению ампли­туды колебаний, а следовательно, и периода. Изменение периода колебаний непосредственно связано с ходом часов: с уменьшением периода колебаний баланса или маятника часы ускоряют ход (спешат); при увеличении периода часы замедляют ход (начи­нают отставать).

Часовым мастерам, желающим более подробно ознакомиться с вопросами теории, расчета и устройства часов, можно рекомен­довать книгу И. С. Белякова «Часовые механизмы», Машгиз, 1957.

ГЛАВА II

КОНСТРУКЦИЯ НАРУЧНЫХ И КАРМАННЫХ ЧАСОВ

1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ЧАСОВ

Рис. 1. Механизм часов с анкерным ходом (вид сверху):

1 — центральное колесо; 2 —триб центрального колеса; 3 —баланс разрезной (компен­сационный); 4— колодка волоска и ось баланса; 5 — колонка волоска; 6— волосок; 7 — винты баланса (грузики); S — анкерная вилка с палатами и осью; 9 — ходовое колесо; 10 —триб ходового колеса; 11 — секундное колесо; 12 —триб секундного колеса; 13— промежуточное колесо; 14— триб промежуточного колеса; 15— барабан; 16 —заводная пружина; 17 —собачка; 18— винт собачки; 19— барабанное колесо; 20 —винт барабанного колеса; 21 —заводное (коронное) колесо; 22 —винт заводного колеса

Для более детального ознакомления с названиями и назна­чением отдельных конструктивных элементов часов на рис. 1 приведена развернутая схема механизма часов с анкерным ходом. Заводная пружина 16,находящаяся в барабане 15,раскручиваясь передает через зубья барабана,движение на триб 2центрального колеса, сидящий на одной оси с центральным колесом 1,ведущим триб промежуточного колеса 14.Промежуточное колесо 13через триб 12передает движение на секундное колесо 11, которое в свою очередь вращает триб ходового колеса 10и находящееся с ним на одной оси ходовое колесо 9.Зубья этого колеса кинематически соединяются с налетами анкерной вилки 8.Анкерная вилка, колеб­лясь, сообщает импульсы балансу 3.

Рис. 2. Колебательная система:

] —баланс с винтами-грузиками; 2 —ось баланса с цапфами; 3— волосок; 4 —двойной ролик; 5 —эллипс; 6— колодка волоска; 7 — штифт колодки волоска; 8— колонка волоска

Часовой механизм состоит из следующих основных узлов:

1) колебательная система (рис. 2) — баланс с осью и спи­ралью, двойной ролик с эллипсом:

2) спусковой механизм или спуск (рис. 3) — анкерная вилка с налетами и анкерное колесо;

3) зубчатая передача (рис. 4);

4) двигатель часового механизма (рис. 5);

5) узел завода и перевода стрелок.

Рис. 3. Спусковой механизм: 1 —анкерная вилка с налетами; 2 —анкерное колесо

Рис. 4. Зубчатая передача:

I. Центральное колесо: 1 — триб; 2— цапфа; 3— ось, на которую насаживается

минутный триб;

П. Промежуточное колесо: 1 — триб с осью; 2 — цапфа; III. Секундное колесо: 1 — триб с осью; 2 —цапфы

Рис. 5. Двигатель часового механизма в собранном виде:

1 — барабан; 2 —крышка барабана; 3 —зубья барабана; 4 —вал; 5— крючок вала, входящий в отверстие пружины; 6 —пружина

2. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И КОМПЕНСАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

В карманных и наручных часах работа механизма поддержи­вается за счет расхода потенциальной (накопленной) энергии заведенной пружины, передаваемой через зубчатые колеса и трибы на спусковой механизм и баланс с волоском.

В колебательной системе особое значение имеет узел баланса (рис. 2), состоящий из балансового колеса 1(собственно баланс), оси 2,волоска 3,двойного ролика 4(импульсный и предохрани­тельный), эллипса 5(импульсный камень), колодки 6и колонки 8волоска.

На оси баланса по одну сторону от уступа насажено балансо­вое колесо, по другую сторону — двойной ролик с вставленным эллипсом. Волосок внутренним концом заштифтован в колодке во­лоска, насаженный на ось баланса, а внешним — в колонке моста баланса. Баланс является вибрирующим маховым колесом, кото­рый в соединении с двойным роликом и волоском регулирует рав­номерность действия механизма часов. Период колебания баланса зависит от окружающей температуры, так как изменение темпера­туры влияет на упругость волоска и его линейные размеры.

Практически часы с латунным балансом и стальным волоском отстают примерно на 11 секв сутки при повышении температуры на ГС. Например, часы, правильно отрегулированные при + 20° С, будут отставать приблизительно на 3 минв сутки, если температура повысится до 36° С.

Этот недостаток устраняет имеющиеся в часах компенсацион­ное устройство, уменьшающее влияние температуры на их ход.