§ 18. Часы с автоматическим заводом

В часах с автоматическим заводом пружины завод происходит автоматически при изменении положения часов в процессе их эксплуатации. Устройство автоматического завода состоит из грузового сектора, перемещение которого через специальную кинематическую цепь преобразуется во вращательное движение барабанного колеса, а последнее через заводной вал осуществляет завод пружины. Автоматический завод существенно повышает эксплуатационные и ходовые качества часов.

Часы с автоматическим заводом различных конструкций находят все более широкое применение.

Грузовой сектор в часах с автоматическим заводом в зависимости от конструкции может осуществлять завод пружины при круговом вращении в одну сторону (или в обе стороны) и при ограниченном повороте в одну сторону (или в обе стороны).

Вне зависимости от конструктивного решения кинематической цепи грузовой сектор через систему зубчатых колес производит завод пружины хода. Грузовой сектор, имея незначительный собственный вес, через систему колес преодолевает значительный крутящий момент, развиваемый заводной пружиной. При передаче усилия для автоматического завода не должно быть постороннего трения, спирания колес, чрезмерных зазоров в осях вращения, плоскостных биений колес. В некоторых конструкциях автоматического завода применяют отключающие устройства, которые располагают на барабанном или заводном колесе. Эти устройства используются для отключения механизма завода часов от руки в момент действия автоматического завода.

Часовой мастер, производя разборку часового механизма с автоматическим заводом, должен внимательно проверить взаимодействие его деталей. Необходимо знать, что в целях исключения перенапряжения пружины и предотвращения поломок механизма автоматического завода в барабане устанавливают фрикционные тормоза. Фрикционный тормоз представляет собой стальную термообработанную ленту, длина которой на несколько миллиметров больше периметра барабана, а толщина ее больше толщины пружины хода примерно в 1,5 раза. Это кольцо имеет уступ или крючок, к которому крепится внешний конец пружины хода. Когда пружина хода заведена полностью, фрикционный тормоз проскальзывает относительно корпуса барабана, предохраняя механизм от поломок.

В некоторых конструкциях часов с автоматическим заводом применяют счетчики степени завода пружины хода. Счетчик позволяет определить резерв хода механизма часов. Он имеет свою передачу, связывающую барабан с диском, имеющим оцифровку или стрелочный указатель от 0 до 36 час. (в отдельных типах часов до 44). Цифры диска видны через окошко в циферблате. Стрелочный указатель или размещается на центральной оси, или имеет боковое расположение с выходом на лицевую сторону циферблата.

Как правило, передачи автоматического завода не имеют прямой связи с главной передачей часового механизма.

На фиг. 162 показаны часы «Родина» с автоматическим заводом отечественного производства (вид на механизм часов со стороны мостов), а на фиг. 163 приведена принципиальная схема устройства разновидности автоматического завода часов.

Фиг. 162. Часы с автоматическим заводом.

Фиг. 163. Принципиальная схема устройства автоматического завода.

На фиг. 164 показана кинематическая схема часов «Родина» с автоматическим заводом.

Фиг. 164. Кинематическая схема часов с автоматическим заводом.

Часы имеют центральную секундную стрелку. Барабанное колесо 1 имеет торцовые зубья, расположенные в углублении по окружности колеса. Эти зубья, захватываются заводной скобой 2, находящейся в пространстве между барабанным колесом 1 и барабанным колесом 3, в котором также в углублении расположены торцовые зубья, в которые входит второй конец заводной скобы. Оба барабанных колеса расположены одно над другим. Барабанное колесо 3 через систему 4–8 вращается за счет перемещения груза 9. Груз с колесом 8 связан жестко и вращается в центре механизма.

Механизм часов, кроме автоматического завода пружины, имеет завод от руки, полностью соответствующий типам часов без автоматического завода.

Зубчатые колеса автоматического завода размещают между основной платиной и дополнительными мостами.

При ремонте часов с автоматическим заводом следует обращать внимание на состояние зубьев колес и торцы Z-образной пружины, находящиеся между барабаном и дополнительным барабанным колесом.

Загрязнение зубьев колес автоматической передачи заводки затрудняет ее нормальное действие.

В остальной части ремонт часов с автоматическим заводом мало чем отличается от ремонта обычных наручных часов.

Разработку таких часов необходимо начинать с удаления грузового сектора из механизма.

 

§ 19. Секундомеры и хронографы

Наиболее простым типом секундомера, выпускаемого нашей промышленностью, является однострелочный секундомер. Этот секундомер предназначен для измерения коротких промежутков времени в минутах, секундах и долях секунды. Кинематическая схема секундомера показана на фиг. 165.

Фиг. 165. Кинематическая схема однострелочного секундомера.

Рассматривая схему, можно сделать вывод, что от заводной головки и вала до регулятора хода она аналогична схемам наручных и карманных часов. Однако механизм имеет и специальные надстройки. Так, на ось обычного секундного колеса напрессовано секундное хронографное колесо 1, которое через промежуточное хронографное колесо 2 входит в зацепление с центральным хронографным колесом 3. На оси последнего установлена секундомерная стрелка. Указанная передача имеет колеса отличающиеся по своему профилю от колес главной передачи. Профиль зуба очерчен двумя прямыми линиями, соединенными у вершины под определенным углом. Зацепление колес с зубьями такого профиля носит название хронографного.

Компликация секундомера состоит из системы рычагов, расположенных со стороны мостов, и рычагов, расположенных под циферблатом. Рычаги компликации, расположенные со стороны мостов, показаны на фиг. 165, а, находящиеся под циферблатом, показаны на фиг. 165, в.

Часть компликации (фиг. 165, а) выполняет функции пуска и остановки секундомера, другая (фиг. 165, в) предназначена для сброса показаний на нуль.

Пуск производится нажатием на заводную головку. Пусковой рычаг скользит по срезу переключателя тормоза 7 баланса, поворачивает его и отводит стопор 11 баланса 12. Баланс получает возможность колебаться. Стопор баланса отводится рычагом, который фиксируется пружиной 5 в этом положении. После отпуска головки пусковой рычаг возвращается в исходное положение под действием пружины 6. Для остановки секундомера заводная головка нажимается вторично, пусковой рычаг скользит по срезу правой стороны переключателя тормоза баланса 7, возвращая стопор баланса 12 в положение торможения баланса. Секундомер останавливается. Пружина 5 фиксирует и это положение стопора баланса.

Для сброса показаний нажимают кнопку 10. Кнопка сброса показаний при перемещении воздействует на пружину 9 молоточка 13 и на молоточек секундного сердечника 4 и минутного сердечника 14.

Молоточки, находящиеся под усилием пружин, после освобождения ударяют по соответствующим сердечникам и возвращают стрелки в нулевое положение.

Не останавливаясь на повреждениях, которые могут иметь место в основном механизме, следует указать на дефекты, которые свойственны деталям и узлам надстроек секундомера.

Иногда имеют место поломки хронографных колес, пружин рычага пуска, молотков, тормоза баланса, рычага-трамплина, а также износ таких деталей, как молоточки, сердечники, рычаги пуска и некоторые другие.

При сборке и регулировке особое внимание должно быть уделено нормальному функционированию рычагов компликации и зацеплению хронографных колес.

Внешний вид секундомера СМ-60 со стороны мостов показан на фиг. 166, а.

Остановку и возврат стрелок в исходное положение производят нажимом на заводную головку.

Пуск секундомера осуществляют первым нажимом на заводную головку, второй нажим останавливает стрелки секундомера и при третьем нажиме стрелки возвращаются в исходное положение. Регулятор хода имеет безвинтовой баланс.

На фиг. 166, б показана система рычагов управления.

Фиг. 166. Секундомер СМ-60 .

При нажиме головки заводной вал 8 поворачивает пусковой рычаг 7, который совершает поступательное движение по двум направляющим, одной из которых является цилиндрическая часть винта 6 и другой — штифт 9, скользящий в пазу платины.

Управление системой рычагов производится колонным колесом 3, имеющим четыре колонки, и расположенным внизу храповым колесом с двенадцатью зубьями. Колонное колесо каждый раз при нажиме головки поворачивается пусковым рычагом 7 на один зуб по часовой стрелке. Поворот колонного колеса фиксируется пружиной 2.

При отпускании головки пружина 10 возвращает пусковой рычаг в исходное положение. Одновременно с поворотом колонного колеса его колонка 20 воздействует на выступ г рычага двойного молоточка 5 и выталкивает его из пространства между колонками 21 и 20. Рычаг двойного молоточка занимает положение, показанное на фиг. 166, б, и, поднимаясь на колонку, освобождает сердечки 14 и 12, создавая свободу для движения стрелок.

Пружина 4 прижимает рычаг двойного молоточка в колонке, исключая его самопроизвольное перемещение. Колонное колесо при своем повороте под воздействием переводного рычага колонкой 18 освобождает тормозной рычаг 1, который, находясь под действием пружины 15, штифтом 17 удерживает баланс. Когда штифт 17 освободит баланс, механизм будет пущен в ход.

Вторым нажимом на головку пусковой рычаг поворачивает колонное колесо еще на один зуб. Тормозной рычаг выступом в устанавливается на колонку 18, одновременно штифтом 17 останавливая баланс 16.

Рычаг двойного молоточка выступом г скользит по колонке 20, но не сходит с нее и занимает приподнятое положение.

Третьим нажимом головки колонное колесо перемещается еще на один зуб; при этом рычаг двойного молоточка соскальзывает выступом г в пространство между колонками 19 и 20 и ударяет молоточками а и б по сердечкам 12 и 14. Конструкция сердечек совершенно одинакова. Пружины 11 и 13 сердечек входят одним концом в выемку оси, а другим касаются втулки сердечка, осуществляя таким образом фиксирование стрелок на оси. Эти пружины выполняют также роль фрикциона при возврате стрелок на нуль. Стрелки запрессовывают на втулки сердечек. Движение от оси передается сердечку пружинами 13 и 11, вследствие чего стрелки вращаются вместе с осями сердечек, посаженных фрикционно.

При ударе молоточка по сердечкам последние вместе со стрелками вращаются относительно осей, преодолевая сопротивление пружин. Система рычагов компликации устанавливается с исходное положение.

В механизме могут быть повреждены пружины 10, 4, 15, 13 и 11, а также иметь место износ переводного рычага 7 в точке соединения с заводным валом и паза винта 6. В рычаге двойного молоточка изнашиваются выступы в тормозном рычаге. В колонном колесе нарушается профиль зубьев. Изнашивается паз заводного вала.

Фиг. 167. Секундомер 1-СД .

На фиг. 167, а показан механизм с системой компликации, управляющей стрелками без колонного колеса. Это механизм секундомера 1-СД. Управление основной рычажной системой производится при помощи дополнительного рычага. В этом секундомере компликация расположена со стороны мостов.

Рассмотрим взаимодействие рычажной системы. На фиг. 167, б показана компликация механизма, когда он остановлен.

Функцию колонного колеса в компликации выполняет рычаг, установленный на оси О 1 и являющийся также тормозом баланса. Тормоз баланса 13 имеет два выреза а и б для пускового рычага 12 и два выреза в и г для фиксации пружиной 15 его двух положений, соответствующих пуску и остановке механизма.

При возврате стрелок на нуль пусковой рычаг 12 и тормоз баланса 13 остаются в состоянии, соответствующем остановленному механизму.

Управление секундомером осуществляется в три приема. Пуск и остановка, а также вторичный пуск и остановка могут производиться без промежуточного между ними возвращения стрелок в нулевое положение. Таким образом, секундомером можно производить суммирование промежутков времени. Такие секундомеры называют хроноскопами. Возврат стрелок в нулевое положение производят кнопкой сброса 7. Возврат производится, когда механизм хроноскопа остановлен.

Пуск механизма производят первым нажатием на заводную головку 10. Пусковой рычаг 12 штифтом 11 перемещается в прорези моста. Выступ д пускового рычага скользит по наклонной плоскости тормозного рычага. Когда выступ войдет в вырез, дополнительным нажатием на головку поворачивается тормозной рычаг вокруг оси по часовой стрелке. Пружина 15 переходит из выреза б в вырез г, фиксируя тормозной рычаг. Тормозной рычаг освобождает баланс 1 и колесо 16, удерживаемое пружиной 2.

Механизм приходит в движение. С отпусканием заводной головки пусковой рычаг под воздействием пружины 14 возвращается в исходное положение. В целях исключения случайного сброса стрелок без предварительной остановки механизма имеется предохранительный рычаг 9, который блокирует кнопку 7 при перемещении тормозного рычага по часовой стрелке, в момент включения секундомера.

Предохранительный рычаг 9 связан с тормозным рычагом шарниром О 2 .

При движении тормозного рычага 13 по часовой стрелке предохранительный рычаг перемещается влево, скользя своим пазом по винту 8, установленному в мосту барабана. Выступ е предохранительного рычага изогнут под прямым утлом к плоскости рычага. При перемещении рычага влево этот выступ входит в выточку кнопки 7 и запирает ее.

Положение системы рычагов компликации, когда механизм работает, показано на фиг. 167, в.

Остановку механизма производят вторым нажатием на заводную головку.

Выступ д пускового рычага входит в вырез а тормозного рычага и поворачивает его против часовой стрелки, фиксирующая пружина 15 переходит в вырез б. Тормозной рычаг штифтом останавливает баланс 1, одновременно прижимает пружину 2 к колесу 16 и останавливает колесную систему механизма. При этом своем перемещении тормозной рычаг одновременно поворачивает рычаг 9, который освобождает кнопку сброса 7. Кнопка 7 постоянно находится в соприкосновении со штифтом 5, который соединяет молоточек секундного сердечка с молоточком минутного сердечка. Молоточки перемещаются после преодоления усилий пружин 6 и воздействуют на сердечки секундное и минутное.

Устройство сердечника показано на фиг. 168.

Фиг. 168. Секундомерное колесо с сердечком.

Сердечко 5 находится под колесом 16 (фиг. 167, в). Сердечко минутной стрелки находится на механизме со стороны циферблата.

При ударе молоточка по сердечку происходит вращение диска 2 (фиг. 167 в), несущего, на втулке 4 стрелку. Колесо 6 с пружиной 3 остаются неподвижными. Диск 2 и сердечко 5 связаны винтом 1. Пружина 3 осуществляет фрикционную связь между колесом 6 и диском 2.

Дефекты этого механизма аналогичны ранее рассмотренным.

Двухстрелочный секундомер, кинематическая схема которого показана на фиг. 169, отличается от рассмотренного однострелочного тем, что имеет непрерывный код часового механизма вне зависимости от того, включены или выключены стрелки.

Стрелки установлены на центральной оси. Пуск стрелок в ход и возврат их в исходное положение производят последовательными нажатиями на заводную головку.

Стрелки перемещаются вместе. Вспомогательная стрелка может быть остановлена при помощи дополнительной кнопки.

Фиг. 169. Кинематическая схема двустрелочного секундомера.

На фиг. 170 показан механизм карманного хронографа, т. е. карманных часов, к которым пристроен секундомерный механизм. Часы имеют пять стрелок, из которых три отсчитывают текущее время, две стрелки секундомерные. Секундная стрелка секундомера расположена в центре, минутная стрелка секундомера имеет собственную шкалу на 30 мин., расположенную на основном циферблате под заводной головкой.

Фйг. 170. Секундомер 28-ЧК .

Базовым механизмом хронографа являются часы «Молния». Стрелка минутного счетчика имеет периодические перемещения каждую минуту, когда секундная стрелка переходит нулевое положение. Пуск механизма секундомера производят нажатием на пусковую кнопку. Остановку механизма производят вторым нажатием этой кнопки и сброс стрелок в исходное положение — третьим.

 

§ 20. Другие сложные часы и вспомогательные механизмы

К сложным часам, в которых имеются надстройки специального назначения, можно отнести часы типа АЧХО. Общий вид этих часов показан на фиг. 171.

Фиг. 171. Часы АЧХО .

Эти часы используются в авиации и имеют шестисуточный завод. Основной механизм приводит в действие стрелки, отсчитывающие текущее время, и надстройки, одна из которых является секундомерной, вторая — специальная, предназначенная для определения времени полета.

Секундомерная надстройка служит для замера коротких промежутков времени. Секундная стрелка секундомера расположена в середине основного циферблата. Нижняя шкала служит для отсчета действия секундомера в минутах, она рассчитана на 1 час. Секундомерная надстройка расположена в механизме со стороны мостов. Пуск в ход секундомера производят нажимом на правую головку, вторым нажимом производят останов и третьим — возврат стрелок в исходное положение.

Секундомерная надстройка часов АЧХО показана на фиг. 172, а. При первом нажиме на головку пусковой рычаг 1 перемещается и поворачивает колонное колесо 10 на один зуб. В этом положении колонное колесо удерживается фиксирующей пружиной 11. Пусковой рычаг возвращается в исходное положение под действием пружины 16. При повороте колонного колеса мост рычага секундомера 6 и рычаг 12 качающегося триба 2 соскакивают с колонок под действием пружин 9 и 14 и падают в пространство между колонками, включая колесо 5 и колесо качающегося триба, которые входят в зацепление с секундным 3 и минутным 17 хронографными колесами. Таким образом, секундомерная надстройка присоединяется к основному механизму, и стрелки секундомера начинают отсчет времени. Одновременно колонка колонного колеса, нажимая на выступ рычага двойного молоточка 15, поднимает его из впадины. Рычаг двойного молоточка, поворачиваясь вокруг своей оси, освобождает сердечки 18, которые связаны с секундным и минутным хронографными колесами. Тормоз 7, находясь на колонке колонного колеса, скользит по ней, оставаясь в неизменном положении.

При втором нажиме головки пусковой рычаг 1 поворачивает колонное колесо на один зуб. Мост рычага секундомера 6 и рычаг качающегося триба 12, поднимаясь из впадин на колонку колонного колеса, выключают колесо 5 и колесо качающегося триба 2 из зацепления с секундным и минутным хронографными колесами 3 и 17; движение колес секундомера прекращается. Одновременно выступ тормоза 7 секундомера соскакивает с колонки под действием пружины 8 и падает во впадину колонного колеса, при этом его рабочая сторона давит на секундное хронографное колесо 3. Рычаг, двойного молоточка 15, находясь на колонке колонного колеса, скользит по ней, оставаясь в неизменном положении.

Третьим нажатием головки производят возврат стрелок секундомера в исходное положение.

Фиг. 172. Механизмы секундомера и полета.

Пусковой рычаг 1 перемещается и поворачивает колонное колесо еще на один зуб. Мост рычага секундомерной надстройки 6 и рычаг качающегося триба 12 скользят по колонкам колонного колеса, нажимая на тормоз 7, поднимают его из пространства между колонками и отводят рабочую часть тормоза от зубьев секундного хронографного колеса 3 со штифтом 4. Колесо остается освобожденным от тормоза. Рычаг двойного молоточка 15 соскакивает с колонки, под действием пружины 13 входит в пространство между колонками и ударяет по сердечкам 18 секундного и минутного хронографных колес.

Сердечки под действием силы удара молоточков приходят во вращение и вместе с секундной и минутной стрелками возвращаются в исходное положение.

Механизм времени полета, показанный на фиг. 172, б, является второй надстройкой, расположенной под циферблатом часов. Пуск его в действие производят нажимом на левую (заводную) кнопку, окрашенную в красный цвет. Первым нажимом производится включение, вторым — останов и третьим — возврат стрелок в исходное положение.

Работа этой надстройки принципиально мало чем отличается от только что разобранной.

Ремонт часов АЧХО не вызывает затруднений у часового мастера, знакомого с ремонтом секундомеров.