Развитие электрических часов
Приводные механизмы часов
Зубчатые передачи в часах
Зубчатые передачи механических часов всегда имели двойную задачу
подавать энергию осциллятору и подсчитывать его колебания.
Сохранилось много конструктивных вариантов от простой трехколесной
системы с валами в одной плоскости (у балансирных часов) и обычным
расположением и системы с центральной секундной стрелкой до сложных
механизмов, указывающих дату и другие календарные и астрономические
данные.
Рис. 28. Главная передача часов:
а с минутным колесом (1 ведущее колесо,
2 барабан пружины, 3 минутное колесо,
4 минутный триб, 5 промежуточный триб,
6 промежуточное колесо, 7 секундный
триб, 8 секундное колесо, 9 спусковой
триб, 10 спусковое колесо);
б без минутного колеса (1 барабан пружины,
2 ведущее колесо, 3 сменное колесо,
4 второе промежуточное колесо, 5 второй
промежуточный триб, 6 первый промежуточный триб, 8
триб спускового колеса)
На рис. 28а приведены два основных типа часовых зубчатых передач.
Первый из них проще, и с ним мы встречаемся у дешевых часов с шварцвальдским,
или штифтовым, спусковым механизмом. Для привода стрелочного механизма
здесь служит специальное колесо на пружинном барабане. Несколько
сложнее второй механизм (рис. 28б) с минутным колесом, от которого
в этом случае выводится движение часовой стрелки. Еще более сложен
механизм часов с центральной секундной стрелкой. Уже при беглом
осмотре этих механизмов можно видеть, на какой срок хода с одной
заводкой часов рассчитывал производитель этих часов. (На механизмах,
приведенных на рис. 28, видно, что это механизмы с односуточным
ходом.) Чтобы часы при одинаковой длине пружины шли дольше, необходимо
увеличить общее передаточное отношение и поместить между ведущим
колесом вала барабана пружины и трибом на валу минутного колеса
еще одно или два дополнительных колеса с трибами.
Часовые зубчатые колеса сильно отличаются от эвольвентных зубчатых
передач, используемых в машиностроении общего назначения, так как
в часовом деле привилась циклоидная зубчатая передача. Производство
зубчатых деталей относилось в ранний период часового производства
к самым трудным ручным работам. После прорезания зазоров на окружности
колеса оставляли ровные боковые стороны зубьев и слегка закругляли
их головки. За небольшим исключением речь шла о производстве колес
с торцовыми зубьями.
У крупных башенных часов обод с зубьями склепывался или наваривался
на лучевидные плечи ступицы. Малые колесики с несколькими зубьями
(как. правило, меньше 15) трибы вырабатывались несколькими
способами. Для средних и крупных часов это были главным образом
трубчатые трибы, а трибы малых часов имели циклоидальную зубчатую
передачу. Доводов в пользу циклоидальной зубчатой передачи было
несколько. Вспомним, что у часовых передач всегда чередуется зацепление
пары колес и триба. Поскольку трибы обычно имеют очень малое количество
зубьев, то при зацеплении с большим зубчатым колесом с эвольвентными
зубьями возникают большие колебания приводной силы. У циклоидальной
зубчатой передачи условия передачи силы более благоприятны тогда,
когда тщательно поддерживаются предписанные расстояния между осями
зубчатых колес. Для дальнейшего улучшения зацепления полезна коррекция
зубьев понижением их головок и упрощением их профильных кривых,
что позволяет приблизиться к идеальному состоянию, при котором пара
зубчатых колес переносит одинаково большую силу в начале и в конце
своего зацепления. Следующим достоинством циклоидального зубчатого
зацепления является большая простота изготовления его.
У башенных часов и у первых напольных, настенных и переносных часов
зубчатые колеса были железными. Позднее стали использовать более
выгодные качества бронзовых колес. Трибы всегда были стальными,
причем в местах наибольшей нагрузки их закаливали. Поверхности зубьев,
особенно у трибов, всегда полировали, чтобы понижать потери от трения.
Наряду с трубчатыми трибами, у лучших малогабаритных часов делали
фрезерованные трибы (зачастую из прутковых полуфабрикатов). Для
больших колес трибы склепывали, а для меньших часов склепанный комплект
обычно лишь насаживался на рифленую поверхность вала. Поскольку
трибы всегда относились к самым напрягаемым деталям часов, то можно
по степени их износа определить время, до которого данные часы были
в ходу, и степень их эксплуатационной надежности.
Каркас часов
Оглавление
|