§ 26. Электромеханические часы
Из электромеханических часов у нас в стране наиболее распространены автомобильные часы типа АЧП, АЧЗ, 5ЧТ, 4ЧТ и некоторые другие.
Перечисленные типы часов отличаются между собой частично внешним оформлением, а также отдельными деталями механизма.
В принципе эти часы являются механическими с регулятором типа баланс-спираль, приводимым в действие пружинным двигателем, имеющим форму винтовой спирали.
Пружинный двигатель автоматически каждые 2,5–3,5 мин. заводится электромагнитной системой, получающей питание электрическим током от аккумулятора напряжением 6 или 12 в, установленного на автомобиле.
Электромагнитная система часов АЧП и АЧЗ имеет в качестве защиты термореле. В часах 4ЧТ и 5ЧТ защита электромагнитной системы выполнена с применением плавкого предохранителя.
Особенности внешнего оформления и некоторые различия деталей механизма не вызывают каких-либо трудностей при ремонте, поэтому в целях сокращения описания рассмотрим только часы типа АЧП и отдельные элементы некоторых других типов часов.
Общий вид часов со стороны циферблата показан на фиг. 215, а с обратной стороны — на фиг. 216. С левой и правой сторон видны кронштейны, при помощи которых часы крепятся к приборной панели.
Фиг. 215. Вид часов АЧП со стороны циферблата.
Фиг. 216. Вид часов АЧП со стороны крышки.
Под цифрой 6 видна головка для перевода стрелок. С обратной стороны видны два гнезда для установки осветительных лампочек. В средней части сделана крышка, закрепленная двумя винтами, которая закрывает заднюю платину часового механизма; на крышке имеется кнопка термореле.
На фиг. 217 показан разрез основных деталей корпуса.
Фиг. 217. Разрез корпуса механизма часов АЧП .
Корпус 12 находится в жестком соединении с рефлектором 10 в стаканчике 11. Корпус с рефлектором представляет собой жесткую конструкцию и разборке не подвергается. Стекло из плексигласа закреплено между рантом 2 и ободком 5. Стекло 3 лежит на кольцевой резиновой прокладке 4 ободка и прижато резиновой прокладкой 1 из губчатой резины, заполняющей фигурный выступ ранта.
Ободок 5 опирается на четыре кулачка 7, расположенных на одинаковом расстоянии один от другого. Эти кулачки используются для закрепления ранта винтами 6 ка рефлекторе. Циферблат 8 винтами прикреплен к колонкам 9, установленным на передней платине механизма.
Наиболее часто на корпусе повреждается переводной валик в месте закрепления головки вследствие его малого сечения, что приводит к необходимости его замены. Механизм в корпусе закрепляется винтами со стороны задней платины.
Общие виды механизма часов АЧП с различных сторон показаны на фиг. 218, а, б. Со стороны задней платины механизм показан на фиг. 218, а. Видны клеммные винты 6 и 7 для присоединения проводов, идущих от источников тока, кнопка 5 термореле, винты 3 крепления задней платины, корпусная перемычка 4, большое промежуточное переводное колесо 2 и мостик 1 валика переводной головки. На передней платине 3 (фиг. 218, б) закреплена втулка 2 переводного валика 1.
На фиг. 218, б механизм показан со стороны приставного хода, с противоположной стороны находятся контакты системы электрического подзавода.
Фиг. 218. а — общий вид механизма часом АЧП со стороны задней платины; б — вид механизма часов АЧП со стороны приставного хода.
На фиг. 219 показан развернутый разрез механизма часов, из которого видно, что он состоит из двух основных частей: собственно часового механизма и системы электрического подзавода пружины.
Фиг. 219. Схематический развернутый разрез механизма часов АЧП по осям.
Механизм и электроподзавод расположен между тремя платинами, соединенными между собой при помощи составных колонок. Собственно часовой механизм находится между передней и средней платинами, а электромагнитная система подзавода пружины — между средней и задней платинами.
Часовой механизм имеет анкерный палетный спуск на 11 камнях, выполненный в виде приставного хода.
Период колебания баланса 0,4 сек.; амплитуда колебания составляет при полном заводе пружины и разомкнутых контактах системы электроподзавода 260°, при перебросе контакта электрозавода 250°.
Ремонт механической части часов производят, как обычно. Исключением являются лишь элементы конструкции, связанные с минутной осью. На минутной оси жестко посажен триб 1; со свободной посадкой находится узел центрального колеса 2.
Между этими колесами находится фрикционная пружина 3, которая осуществляет связь между центральным колесом и трибом 1 в рабочем состоянии механизма и позволяет осуществлять перевод стрелок. Давление пружины необходимо регулировать так, чтобы не возникало значительного трения между средней платиной и трибом 1, так как это может вызвать нарушение работы механизма и износ платины.
При сборке центральной оси необходимо уделять внимание посадке триба 1. Его смещение в сторону минутной стрелки приводит к выходу оси минутной стрелки в сторону электромагнита и вызывает повреждение его обмоток.
На центральной оси находится центральное колесо 2, жестко закрепленное на втулке 4. На выступе втулки установлен палец 5. Между этим пальцем и пальцем, не показанным на фиг. 219, находится вспомогательная пружина 6. Эта пружина поддерживает работу механизма в моменты подзавода основной пружины хода. Вспомогательная пружина создает дополнительное время работы механизма в пределах 50–60 сек.
Тяговое усилие, создаваемое основной пружиной хода, составляет 135–185 г при вращающих моментах на центральной оси 110,2—131,4 гсм. Момент, создаваемый вспомогательной пружиной относительно центральной оси составляет 50–70 гсм. Рабочее количество витков тяговой пружины 34–35.
Храповое колесо закрепляется к выступу втулки 4 пружинкой 7.
На центральной оси находится также якорь 8 электромагнита подзавода, жестко связанный со втулкой, сидящей на оси.
Якорь электромагнита несет две собачки 9, которые захватывают зубья храпового колеса 10, ведут его в рабочем состоянии и скользят по его зубьям при повороте якоря в момент подзавода пружины.
Как храповое колесо, так и собачки подвержены довольно быстрому износу и при ремонте обычно требуется их замена.
Один конец тяговой пружины прикреплен к якорю электромагнита, а другой — к платине механизма. Расположение пружины и мостика, закрывающего центральную ось со стороны электромагнита, показано на, фиг. 220 (электромагнит снят), а также видны средняя платина 3, мостик якоря 2 и якорь 1.
Фиг. 220. Общий вид механизма часов АЧП со снятой задней платиной.
На фиг. 221 показана задняя платина 2 механизма с закрепленным на ней электромагнитом 1, контактной пружиной 3 и термореле 4.
Фиг. 221. Задняя платина механизма часов АЧП со стороны электромагнита.
Электромагнит подзавода имеет 564 витка, намотанных проводом диаметром 0,35 мм с эмалевой изоляцией. Намотка рядовая. Сопротивление намотки составляет 3–4 ом. В рабочем состоянии между контактами включения электромагнита создается давление 12–18 г. Контакты изготовлены из сплава ПС-12,88 (12 % платины и 88 % серебра).
Электрическая схема соединения системы электромагнита подзавода показана на фиг. 222.
Фиг. 222. Схема включения термореле в цепь обмотки электромагнита.
Термореле в механизме часов используют как предохранитель, защищающий обмотку электромагнита и контактное устройство от тока чрезмерно большой величины. Термореле рассчитано на длительный срок службы и позволяет просто и удобно вводить часовой механизм в действие.
Для включения термореле нажимают кнопку, которая отводит защелку. Последняя заскакивает за пружину и замыкает цепь тока. Термореле в разрезе показано на фиг. 223.
Фиг. 223. Устройство термореле.
Его монтируют непосредственно на задней платине 15. На платине для кнопки 18 закреплена втулка 17. Термореле изолировано от платины механизма текстолитовой прокладкой 2. Токонесущая пластина 3 имеет защелку 6, вращающуюся на оси 5 между ушками 4.
Защелка находится под воздействием пружины 9, вторым концом закрепленной к текстолитовой колонке 14. Токоведущая контактная пружина 7 изолирована прокладкой 12. На контактной пружине 7 навита обмотка изолированным проводом марки ПЭШОК, один конец которой соединен с контактной пружиной 11.
Сопротивление обмотки электрическому току составляет 11 ом. Общая длина навитого провода составляет 430 см.
Пружина, удерживающая защелку, изготовляется из рояльной проволоки диаметром 0,2 мм при 42 витках, составляя длину в сжатом состоянии 8,4 мм. Винт 10, закрепляющий термореле, изолирован втулкой 13. Кнопка 18 винтом 16 соприкасается с защелкой 6. Этот винт изолирован от задней платины втулкой 1.
На практике могут иметь место следующие повреждения и дефекты:
• термореле, влияющие на его работу;
• загрязнение оси вращения защелки, увеличивающее переходное сопротивление электрическому току;
• обгорание или загрязнение мест соединения пластин термореле с защелкой;
• плохая припайка обмотки термореле к пластинам;
• повреждение изоляции.
Особое внимание следует обращать на втулки винтов и прокладки, изолирующие токонесущие пластины от корпуса.
При установке задней платины в механизм необходимо тщательно проверять взаимное расположение электромагнита и его якоря, с тем чтобы между ними не было трения. Зазор с обеих сторон должен составлять от 0,2 до 0,5 мм. Увеличивать зазоры между якорем и электромагнитом не рекомендуется, так как это приводит к значительному рассеиванию магнитного потока и уменьшает тяговое усилие, необходимое для подзавода пружины. При перемотке электромагнита, прежде чем начать намотку, необходимо обклеить сердечник папиросной бумагой на бакелитовом лаке в два-три слоя. Боковые стенки башмаков электромагнита с внутренней стороны закрывают прокладками из текстолита.
При неоднократных снятиях электромагнита с платины хвостовики башмаков, расклепываемые в платине, приходят в негодность; в этом случае их необходимо срезать и сделать другие хвостовики.
Обмотка на электромагните должна быть намотана в шахматном или рядовом порядке с плотной укладкой витков. Направление витков не имеет значения. Намотку производят, зажав каркас электромагнита в патрон, токарного станка. При повреждении изоляции обмоточного провода поврежденные места необходимо изолировать папиросной бумагой в два — три слоя.
Выводные концы припаивать с применением флюсов, содержащих кислотные присадки, нельзя, так как в противном случае места спайки подвергаются окислению и создаются условия для обрыва провода. Поэтому в качестве флюса рекомендуется использовать раствор канифоли в чистом спирте. Раствор должен быть слабой вязкости. Места пайки предварительно зачищают и покрывают раствором.
Наиболее частое повреждение электромагнитов — повреждение его обмотки. Практически при повреждении обмотки целесообразна замена задней платины вместе с электромагнитом. Это объясняется тем, что каркас электромагнита закреплен на задней платине расклепкой. При его снятии симметричность отверстии нарушается, электромагнит смещается и возникает трение, противодействующее вращению якоря. Выполнение операции по замене обмотки электромагнита со снятием его с платины и последующей установке требует определенного навыка. Высадку каркаса электромагнита необходимо производить равномерно с двух сторон.
На задней платине часов находятся две клеммы для присоединения токонесущих проводов.
Клемма плюса закреплена на задней платине расклепкой, клемма минуса от платины изолирована, как показано на фиг. 224.
Фиг. 224. Закрепление на задней платине клеммы минуса.
Следует уделять особое внимание прочности соединения токонесущих деталей. Недостаточно плотная расклепка приводит к образованию окиси между соединительными деталями и может привести к разрыву цепи электрической схемы.
Узел контактного устройства показан на фиг. 225.
Фиг. 225. Узел контактного устройства.
Весь узел собран на кронштейне 1 и крепится к платине заклепками. На кронштейне жестко закреплена контактная пружина 2 вместе с ограничительной пружиной 3. Как контактная, так и ограничительная пружины изолированы от кронштейна прокладками из текстолита. Заклепки изолируются втулками.
Подвижной контактный рычаг 4 вращается на оси 5 втулки 6 контактного рычага. Пружина 7 создает перебрасывающий момент при повороте рычага 4. Выступ 8 кронштейна ограничивает ход перемещения якоря электромагнита. Он регулируется подгибкой. Фасонный выступ 9 рычага 4 служит для его соединения с пальцем якоря электромагнита.
Для снятия рычага 4 ось 5 выпрессовывают; при снятии контактной пружины 2 и ограничительной пружины 3 заклепки 10 срезают и заменяют другими. Последние могут быть выточены на станке.
На фиг. 226 показана задняя платина; тонкой линией показано расположение якоря с пальцем по отношению к подвижному контактному рычагу: При совмещении точек А и В подвижной контактный рычаг перебрасывается на размыкание.
Фиг. 226. Задняя платина часов АЧП .
Обратный ход якоря составляет 20–25°. Совпадение срабатывания достигается подгонкой упора 1 влево или вправо. Совпадение указанных точек зависит также от правильной работы пальца якоря с вилкой подвижного контактного рычага.
Чтобы выключить часы из сети питания, необходимо снять крышку, закрывающую заднюю платину.
Провод, идущий от минуса батареи, нельзя присоединять к частям корпуса автомобиля, так как это приведет к порче проводки и источников питания.
Повреждение контактных устройств может быть вызвано прохождением через них тока большей величины, чем это рассчитано, а также вследствие длительного прохождения тока. Это происходит при отсутствии защиты (предохранителей). Действие часового механизма нарушается при плохой работе и повреждениях контактной группы. Можно указать следующие основные повреждения контактов:
• обгорание и образование раковин, вследствие чего увеличивается контактное сопротивление;
• сплавление или сваривание, когда контакты не разъединяются;
• происходит полное нарушение работы контактной системы;
• общее загрязнение и окисление.
До 50 % электромеханических часов, поступающих в ремонт, имеют испорченную контактную систему.
§ 26. Электрические часы
В промышленности нашли широкое применение электрические часы. Они не сходны с рассмотренными механическими часами и имеют свои специфические особенности. Электрические часы подразделяются на первичные и вторичные. Вторичные часы в зависимости от назначения подразделяются на показывающие, сигнальные, табельные, штемпели времени и др. Сложность механизма вторичных часов зависит от их назначения; некоторые из них имеют довольно сложные конструкции. Рассматривать особенности ремонта всех типов электрических часов не представляется возможным. Ниже будут рассмотрены только основные из них.
Первичные часы выпускаются промышленностью двух конструктивных разновидностей: с электрическим приводом маятника и с электроподзаводом. Последние более высокого класса точности, но их выпускают а меньших количествах.
Первичные часы с электрическим приводом маятника практически механизма не имеют.
Маятник этих часов является и регулятором хода, и двигателем, включающим контактную систему посылки импульсов тока в сеть вторичных часов.
Общий вид первичных часов показан на фиг. 227.
Фиг. 227. Электрические первичные часы ЭПЧ-2 .
Эти электропервичные часы состоят из следующих основных узлов: маятника со схемой привода прямого действия, передачи с включающим диском, контактного устройства с подгонным ключом вторичного контрольного механизма.
Маятник и электрическая схема привода показаны на фиг. 228.
Фиг. 228. Узел маятника и схема построения электрического привода прямого действия.
Маятник 4 подвешен на пружину 2 к кронштейну 1. На стержне маятника находится подвижной рычаг 3, на котором укреплена гребенка 7. На корпусе часов против рычага 3 закреплена контактная группа 9, периодически включающая цепь тока к обмотке электромагнита привода 6. На контактной группе 9 закреплена собачка 8.
Взаимодействием гребенки 7 и собачки 8 в процессе колебания маятника создается замыкание контактов посылки тока к обмотке электромагнита. Контакты от экстратока защищают сопротивлением 300 ом (катушка 10).
В системе привода маятника наиболее часто встречаются следующие повреждения: неисправность пружины подвески, перегорание обмоток электромагнита привода и катушки сопротивления.
При повреждении обмоток необходимо производить их перемотку.
Повреждение контактов маятника и контактов включения тока в сеть вторичных часов требует или полной их замены, или замены отдельных неисправных пружин. Иногда наблюдается нарушение изоляции в контактных пластинах.
Движение от маятника к диску включения контактов производится двумя различными по устройству передачами.
Одна из конструкций передачи показана на фиг. 229.
Фиг. 229. Механизм электропервичных часов.
На стержне маятника закреплена каретка 6, штифт которой входит в вырез вилки 7. Вилка жестко закреплена на оси 2, на этой же оси закреплено коромысло 3, несущее две собачки 1 и 4. Своими свободными концами при каждом движении маятника собачки толкают храповое колесо 5, на одной оси с которым находится секундный диск 8.
Оси вилки и храпового колеса размещены между двумя платинами. Между передней платиной и храповым колесом находится звездочка, исключающая свободное перемещение храпового колеса под воздействием собачек. Эта звездочка, создавая давление на храповое колесо, приводит к износу отверстия в задней платине механизма. Другие механические повреждения наблюдаются редко.
Настройка и регулировка часов требуют знания их устройств и определенного навыка.
Рассмотрим некоторые особенности устройства этих часов.
При колебательных движениях маятника гребенка 1 вступает в соприкосновение с собачкой 2 контактной группы маятника.
Гребенка и собачка в различных положениях показаны на фиг. 230.
Фиг. 230. Последовательные фазы работы собачки с гребенкой.
В положении I, VI маятник движется справа налево. Гребенка 1 находится значительно правее собачки и приближается к ней.
Положение II показывает действие гребенки 1 на собачку 2. Гребенка отклоняет собачку и проходит в положение III, маятник продолжает свое движение влево до крайнего положения. При обратном движении маятника наступают положения IV и V, при которых собачка свободно переходит через гребенку. Таких повторений свободного колебания маятника в зависимости от регулировки и напряжения источника тока может быть от 8 до 15.
С каждым колебанием маятника амплитуда его уменьшается. Когда амплитуда колебания уменьшается настолько, что при крайнем отклонении маятника влево собачка задержится в одном из вырезов гребенки (положение VII), маятник начнет обратное движение вправо. Так как собачка оказалась заклиненной в вырезе гребенки, то она, выравниваясь, своим нижним концом упрется в гребенку, а верхней частью будет давить снизу вверх на нижнюю пружину контактной группы. Контакт нижней пружины соединится с контактом верхней пружины. В то же время средняя пружина какой-то отрезок времени также будет замкнута своим контактом с верхней пружиной.
Давление между верхней и средней пружинами должно быть порядка 3–4 г. Зазор между верхней и нижней пружинами 0.5 мм.
Дальнейшее давление собачки вверх приведет к подъему нижней и верхней пружин, а также к разрыву контактов между средней и верхней пружинами. Останутся замкнутыми только верхняя и нижняя пружины (положение VIII). С движением гребенки вправо собачка начнет опускаться (положение IX). Верхняя пружина замкнется со средней, после чего нижняя пружина разомкнет свой контакт с верхней (положение X).
Рассмотрев последовательные фазы работы контактной группы во взаимодействии с маятником, перейдем к рассмотрению действия электрического тока (фиг. 228).
В состоянии покоя контактной группы, когда собачка не производит замыкания контактных пружин, электрический ток в цепи отсутствует. Замыкание нижней пружины с верхней образует замкнутую цепь тока: плюс батареи, предохранитель, электромагнит маятника, верхняя, нижняя пружины и далее к минусу батареи. В этот момент параллельно электромагниту включена искрогасительная катушка по цепи: плюс, батареи, предохранитель, катушка омического сопротивления 300 ом, средняя, верхняя, а затем нижняя пружины и минус батареи.
Происходит кратковременное замыкание цепи, затем следует размыкание средней пружины с верхней. Замкнутыми остаются только контакты верхней и нижней пружин, сохраняется цепь тока через катушки электромагнита маятника. В этот момент маятник занимает положение с отклонением от вертикали влево на 10–15°.
Катушки электромагнита установлены строго на вертикальной оси. Прохождение тока по обмотке катушек создает в них магнитный поток. Силовые линии магнитного потока пересекают якорь маятника, закрепленный в нижней части стержня. Якорь притягивается к катушкам электромагнита. Прежде чем маятник успевает дойти до вертикального положения, собачка контакта выходит из гребенки, обрывая цепь тока электромагнита. Верхняя пружина замыкается со средней, подключая параллельно катушкам электромагнита искрогасящую катушку. Магнитный поток в катушке исчезает, а маятник, получив новый импульс силы, свободно движется вправо, достигая максимальной амплитуды. Якорь маятника изготовляют из железа.
После ряда колебаний маятника его амплитуда уменьшается до минимальной величины, и процесс включения контактной группы повторяется аналогично описанному выше.
Искрогасящая катушка имеет бифилярную обмотку.
Особо сильное искрение и обгорание контактов вызывают ток размыкания, который создается в катушках электромагнита маятника в момент разрыва цепи тока. Замыкание этого тока через искрогасящую катушку уменьшает действие последнего на контакты пружин.
Положение гребенки по отношению к контактной группе маятника может быть изменено. Передвигая плечо гребенки вверх и вниз по штанге маятника, можно достигнуть необходимой величины изгиба пружин контактной группы.
Если обойма плеча, несущего гребенку, расположена достаточно высоко, то замыкание контактов будет более продолжительным, маятник потеряет значительную часть энергии на изгиб пружин. Если же обойма находится слишком низко, то может случиться, что собачка не замкнет нижней пружины с верхней, и тогда электромагнит не получит импульса тока.
Следовательно, маятник в электрических часах является регулятором хода, а также двигателем механизма, передающего импульсы тока в сеть вторичных часов.
Для получения высокой точности хода часов маятник должен иметь строго установленное количество колебаний в единицу времени. Рассматриваемые электропервичные часы имеют 80 колебаний маятника в минуту. Основной силой, поддерживающей колебания маятника, является магнитный поток, создаваемый электромагнитом при затухании амплитуды маятника.
Магнитный поток зависит от напряжения источника тока. Отрегулированный на точность хода при напряжении источника тока 24 в маятник делает 80 колебаний в минуту. Повышение напряжения источника тока вызовет увеличение магнитного потока. Воздействие магнитного потока на притяжение якоря маятника также усилится и амплитуда его колебания увеличится. Периодичность включения, контактов посылки импульса в сеть часов будет реже, и часы начнут отставать.
Если напряжение источника тока уменьшить, магнитный поток будет более слабым, притяжение якоря маятника, а также амплитуда колебания маятника уменьшатся. Периодичность включения контактов посылки импульсов будет чаще, и часы начнут спешить. Однако изменение напряжения питающего ток на 10 % вызывает незначительное изменение суточного хода часов.
При регулировке величины амплитуды колебания маятника гребенку передвигают. Если гребенку передвигать на плече влево, удаляя от стержня маятника, то амплитуда колебаний будет уменьшаться, и наоборот.
Башмаки электромагнита маятника имеют крепление, допускающее изменение зазора между ними (фиг. 231).
Фиг. 231. Принцип регулировки амплитуды маятника путем увеличения магнитной утечки.
Ослабив винты 6 крепления башмаков 2 и поворачивая их вокруг оси винта, можем увеличивать или уменьшать расстояние между ними.
При приближении башмаков (пунктир на фиг. 231) увеличиваются пути утечки потока магнитных силовых линий. Магнитный поток, действующий на притяжение якоря маятника, уменьшится, а следовательно, уменьшится и амплитуда колебаний якоря.
Увеличивав зазор между башмаками, создаем более благоприятные условия использования магнитных силовых линий для притяжения якоря 5, укрепленного на стержне 1 маятника. При этом амплитуда колебания маятника увеличивается. Увеличивая зазор между якорем 5 и башмаками 2 катушек электромагнита маятника 3, ослабляем силу притяжения якоря. Нормальное расстояние между ниш должно быть 1,5 мм. Якорь закрепляется контргайкой 4.
Расстояние между башмаками катушек электромагнита и якорем регулируется опусканием или поднятием катушек. Для этого ослабляют винты, закрепляющие угольник установки катушек. После необходимой регулировки винты закрепляют.
Регулировку периода колебаний маятника производят также смещением центра тяжести груза вверх или вниз.
На фиг. 232 показана конструкция маятника.
Фиг. 232. Конструкция маятника электропервичных часов.
В нижней части стержень 1 маятника имеет винтовую нарезку. На стержень снизу надевают втулку 9 компенсационной трубки 8; последнюю закрепляют на стержне винтом. Верхнее коромысло 2 опирается на компенсационную трубку, а нижнее 4 свободно надевается на нее.
Между коромыслами с помощью винтов закрепляют цилиндрические грузы 3 маятника.
Компенсационная трубка вверху свободно находит на втулку, внизу опирается на регулировочную гайку маятника с делениями, которая закрепляется контргайкой 1. В нижней части стержня закреплен якорь 5 маятника с контргайкой 6.
Компенсационная трубка своим нижним концом опирается на выступ регулировочной гайки и имеет свободное перемещение вверх. Груз маятника лежит на верхнем срезе компенсационной трубки.
Влияние температуры окружающей среды может вызвать изменение периода колебаний маятника и нарушение хода часов. Это изменение происходит вследствие удлинения стержня маятника и перемещения его центра тяжести.
В целях уменьшения смещения центра тяжести при изменениях температуры применяется компенсационная трубка. Стержень маятника под воздействием увеличения температуры может удлиняться только вниз.
Компенсационная трубка не удлиняется вниз, а изменяет размеры только вверх. Металл стержня маятника и компенсационной трубки подбирают с таким расчетом, чтобы коэффициент линейного удлинения трубки был во столько раз больше, во сколько раз трубка короче стержня маятника между точками закрепления, Изменение напряжения тока или температуры окружающей среды влияет на ход часов, вызывая отстаивание или опережение в показаниях времени. Регулирование хода производится путем перемещения центра тяжести маятника.
На компенсационной трубке наносится насечка-указатель. Регулировочная гайка разделена на 60 делений. Если гайку повернуть на один полный оборот, то это может вызвать изменение суточного хода часов примерно на 1 мин.
Перемещение центра тяжести маятника вниз вызывает отставание. Перемещение центра тяжести маятника вверх вызывает опережение в показаниях часов.
Поворот гайки на одно деление дает изменение суточного хода часов примерно на 1 сек.
Все работы по регулировке должны производиться в состоянии покоя маятника, т. е. последний должен быть остановлен. Для облегчения поворота регулировочной гайки левой рукой груз маятника слегка поднимают вверх.
После поворота регулировочной гайки она обязательно должна быть закреплена контргайкой. Неосторожное обращение с маятником приводит к поломке пружины подвеса.
На стержне маятника устанавливается перемещающаяся по винту каретка со штифтом. Общий вид каретки с хомутиком для крепления ее к стержню показан на фиг. 233.
Фиг. 233. Каретка маятника.
Штифт каретки входит в вырез вилки 7 (см. фиг. 229).
Установлено, что при каждом отклонении маятника в крайнее положение храповое колесо поворачивается на половину зуба.
При нарушенной регулировке механизма часов движение собачек по зубьям храпового колеса происходит неправильно. Храповое колесо перемещается не на половину зуба, а больше. Регулировка правильности работы собачек восстанавливается перемещением штифта каретки.
Вращением головки винта каретку передвигают от вертикальной оси стержня маятника вправо или влево, уводя за собой с помощью штифта вилку.
Если каретку двигать вправо, то вилка будет поворачивать коромысло, опуская левое плечо и поднимая правое. Передвижение каретки влево дает обратную картину перемещения, собачек.
В том случае когда положение коромысла и движение собачек настолько нарушены, что выправить регулировку с помощью каретки нельзя, необходимо ослабить винт, установить коромысло от руки на правильное положение и снова закрепить винт.
Надо учитывать, что при сильном давлении звездочки маятник испытывает излишнюю нагрузку, передвижение храпового колеса собачками затрудняется. Амплитуда маятника уменьшается и приводит к более частому замыканию контактной труппы. Частые замыкания вызывают больший расход электроэнергии. Подача импульсов в сеть участится; вся сеть часов будет спешить.
Храповое колесо, вращаясь, поворачивает секундный диск 8 по часовой стрелке. Секундный диск делает один полный оборот в течение 2 мин. Называясь секундным, диск не отражает действительного секундного отсчета. Один полный оборот диск совершает за 2 мин., а каждое движение диска составляет половину шага одного зуба храпового колеса. Таким образом, диск проходит путь половины окружности за 80 ударов маятника.
На секундном диске 8 закреплен кулачок из изоляционного материала, с помощью которого осуществляется управление пружинами контактного устройства, расположенными с двух сторон секундного диска. Вращаясь свободно 58 сек., диск в начале 59-й сек. замыкает одну из групп пружин контактного устройства. Это замыкание длится 2 сек. и прекращается в конце 60-й сек. Таким образом маятник воздействует на группы пружин контактного устройства.
Назначение пружин контактных групп — производить подачу импульсов тока в сеть вторичных часов. Обязательным условием работы вторичных часов является необходимость перемены по знаку импульсов тока.
Перемена импульсов тока выполняется с помощью контактных групп пружин.
Электрическая схема включения контактных групп показана на фиг. 234.
Работа контактного устройства заключается в посылке импульсов постоянного тока разной полярности. На фиг. 234 показана схема питания часовой сети в нерабочем состоянии.
Фиг. 234. Схема включения контактной группы электропервичных часов.
В промежутках между импульсами оба линейных провода вторичных часов замкнуты и подключены на плюс батареи. Включение и выключение тока ко вторичным часам производится через сопротивление 100 ом.
В катушках механизмов вторичных электрических часов создаются магнитные потоки, благодаря которым якори начинают выходить из состояния покоя.
Катушка омического сопротивления 100 ом носит название искрогасительной, так как уменьшает искрение на контактах и предохраняет их от обгорания. Катушка 100 ом позволяет производить посылку импульсов тока.
В момент, когда кулачок 1 секундного диска давит на пружины контактных групп, нагрузка на маятник увеличивается тем больше, чем сильнее давление пружин.
Все пружины контактной группы электрических первичных часов имеют свои наименования, а именно: пружины 1 и 8 — минусовые, 2 и 7 — линейные, 3 и 6 — плюсовые, 4 и 5 — предварительного минуса.
В том случае когда все электрические вторичные часы, по каким-либо причинам отстали на одинаковое время, установка их на правильное показание производится от руки с помощью подгонного ключа. При помощи ключа рукой в сеть электрических вторичных часов посылают учащенные импульсы тока. Подачу импульсов ключом производят в то время, когда кулачок секундного диска не замыкает контактных пружин, в противном случае может возникнуть короткое замыкание в контактах пружин, а это вызовет перегорание батарейного предохранителя.
Установка вторичных часов подгонным ключом может производиться только на четное число минут. При подгонке на нечетное число минут необходимо переменить местами линейные провода.
При опережении в показаниях вторичных часов маятник необходимо останавливать.
В целях предохранения контактной группы от повреждений, которые могут быть вызваны прохождением усиленного тока как на входе батареи, так и на выходе, в линейных проводах ставятся предохранители с плавкой вставкой.
В работе контактных групп и подгонного ключа большое значение имеет хорошее состояние поверхностей контактов, а также правильная регулировка контактных пружин.
Давление между пружинами 2–3 и 6–7 должно быть в пределах 4–5 г, а зазор между пружинами 2–4 и 5–7 в пределах 0,3–0,5 мм. Давление между пружинами подгонного ключа 2–3 и 4–5 должно быть в пределах 12–15 г. Соединение пружин 1–2 происходит после обрыва контакта между пружинами 2–3, аналогично пружины 7–8 необходимо контактировать после обрыва контакта пружин 6–7, в подгонном ключе пружины 5–6 соединяются после размыкания контакта пружин 4–5.
Если в результате плохой регулировки контактное давление между пружинами 2 и 3 левой группы будет слабое, то при работе правой стороны контактной группы в сеть поступит слабый импульс, поэтому сработают не все механизмы вторичных часов. При отсутствии контакта импульс в сеть вторичных часов вообще не поступит.
Аналогичная картина будет наблюдаться в случае плохого контакта или при его отсутствии между пружинами 6 и 7 при работе левой стороны пружин.
Контакты между пружинами 2 и 3, 4 и 5 подгонного ключа должны быть также надежными. Отсутствие контакта между указанными пружинами вызовет остановку всей сети вторичных часов, а слабый контакт между ними может вызвать нарушение их работы.
Для контроля посылки импульса тока в сеть вторичных часов в электрических первичных часах устанавливают контрольный механизм вторичных часов. Механизм контрольных часов получает импульсы тока от контактных групп. Следовательно, работа электрических вторичных часов зависит от состояния и действия контактных групп. Конструкция контактов допускает включение не свыше 25 электрических часов.
Электрические первичные часы устанавливают на стенах, не подверженных всякого рода сотрясениям. При этом вертикальная ось маятника часов должна проходить строго вертикально через сердечники катушек электромагнита маятника, а при осмотре сбоку — посередине сердечников катушек электромагнита.
Несколько другой способ передач движения от маятника показан на фиг. 235.
Фиг. 235. Механизм мощных электропервичных часов.
Движение маятника передается механизму часов от пальца 5, закрепленного на стержне маятника с помощью хомутика. Палец входит в вырез анкера 1, вращающегося на оси. В нижней части анкера закреплена собачка 2, которая ведет толчками храповое колесо 3.
Предположим, что маятник движется из правого крайнего положения в левое. Анкер располагается с отклонением от вертикали своей нижней частью влево, а верхней частью вправо. При этом палец 5 движется я сторону выреза анкера, входит в него и давит на его левую вертикальную стенку. Под давлением пальца анкер поворачивается на своей оси. Нижняя часть его, поворачиваясь вправо, толкает собачку. Собачка в свою очередь, упираясь в зуб храпового колеса, поворачивает последний на один зуб. В это время собачка 4 пропускает один зуб храпового колеса и запирает его от обратного хода.
С переходом маятника влево палец 5 выйдет из выреза анкера. Анкер займет положение, когда его верхняя часть наклонена влево от вертикали, а нижняя вправо. Возвращаясь из левого положения в правое, маятник пальцем 5 поворачивает анкер 1, собачка 2 скользит по зубу храпового колеса, переходит на другой зуб, подготовляясь к дальнейшей работе.
Таким образом вращение храпового колеса происходит только при движении маятника справа налево; при обратном движении производится подготовка собачки к дальнейшей работе.
Палец 5 часть своего пути проходит, выходя из выреза анкера, и не имеет связи с механизмом.
Преимущество этого механизма в том, что маятник после переброски пальцем анкера делает часть колебания без нагрузки. Исключается возможность передвижении храпового колеса больше чем на один зуб.
Конструкция контактного устройства аналогична. Импульсы тока от контактов поступают не в сеть вторичных часов, а на обмотки кодовых реле. Электрическая схема контактной системы посылки импульсов в сеть вторичных часов показана на схеме (фиг. 236).
Фиг. 236. Принципиальная электрическая схема электропервичных мощных часов.
В схему ЭПЧМ включены два кодовых реле.
Использование контактов кодовых реле позволяет увеличить количество электровторичных часов, включаемых на первичные часы до 100.
Подгонного ключа нет. При необходимости подгонки электровторичных часов подачу импульсов производят поочередным нажатием рукой на якори реле или на пружины контактной группы 1–6. При этом необходимо следить за расположением кулачка 7 секундного диска. Опережение в показаниях часов устраняют остановкой маятника на необходимое время.
§ 27. Электрические первичные часы с гиревым приводом маятника
Механизм первичных часов с гиревым приводом маятника содержит следующие основные части:
— двигатель — источник энергии, преодолевающий трение деталей в механизме и поддерживающий колебание регулятора;
— передаточный механизм, состоящий из системы зубчатых колес и передающий усилие двигателя к регулятору и отсчитывающему механизму;
— спуск, преобразующий колебательное движение регулятора во вращательное (прерывистое) движение колес и сообщающий регулятору периодические импульсы для поддержания его колебаний;
— регулятор, управляющий действием хода и регулирующий скорость движения колес.
Часы ЭПЧГ характеризуются высоким классом точности: суточные отклонения их показаний не превышают ±3,5 сек.
Механизм часов ЭПЧГ имеет преимущества как перед механическими часами, так к перед, рассмотренными выше часами с электрическим приводом маятника. Он оснащен электромагнитом автоматического подзавода гири.
Гиря, приводящая в действие механизм, опускается в течение 1 мин., а затем автоматически поднимается электромагнитом на такое же расстояние, на которое она опустилась. Электромагнит используется не только для подъема гири, но также для включения контактной системы, замыкающей цепь питания вторичных часов с минутным отсчетом. Электромагнит включается автоматически.
Кроме того, часы имеют контактное устройство для включения сети часов с секундным отсчетом времени. Для этого используются промежуточные реле, которые получают питание через контакты первичных часов, замыкающиеся каждую секунду.
Вторичные часы с минутным и секундным отсчетами времени имеют самостоятельные линии.
На фиг. 237 показан общий вид часов типа ЭПЧГ, механизм часов со стороны стрелок показан на фиг. 238.
Фиг. 237. Общий вид часов ЭПЧГ
Фиг. 238. Общий вид механизма часов ЭПЧГ .
Контактные группы 2 служат для посылки каждую минуту импульсов тока ко вторичным часам с минутным отсчетом времени. Пятикулачковой шайбой 4 попеременно включается правая или левая контактная система. Рычаг 3 предназначен для посылки импульсов тока в часовую сеть с минутным отсчетом времени от руки. Для посылки импульсов рычаг поворачивается на некоторый угол вправо и влево.
К клеммной платине 1 присоединяют провода питания и линий. Контактное устройство 8 включает импульс тока каждую секунду. Для этой цели используется рычаг 7, сидящий на одной оси со спусковым устройством механизма.
Контактная группа закреплена хомутиком 5 к межплатинной колонке 6. Это контактная группа имеет три пружины. Положение средней пружины регулируется винтом 9.
Часы с минутным отсчетом времени осуществляют также автоматическую посылку в сеть вторичных часов импульсов, пропущенных в случае перерыва подачи питающего тока. При этом все вторичные часы автоматически устанавливаются на правильное время. Автоматическое исправление показаний вторичных часов возможно в тех случаях, когда перерыв подачи электроэнергии не превышает 12 час.
Если напряжение источника тока опускается ниже 19 в, часы автоматически прекращают посылку импульсов в сеть вторичных часов с минутным отсчетом. Этим исключается возможность расхождения в показаниях вторичных часов вследствие недостаточного напряжения на зажимах их электромагнитов.
Вторичные часы устанавливаются на различном расстоянии от центральной часовой станции. Падение напряжения часовой сети между отдельными часами будет различным.
Контакты, включающие цепь тока вторичных часов с минутным отсчетом времени, замыкаются 1 раз в минуту на 2 сек., а контакты, включающие цепь часов с секундным отсчетом, замыкаются каждую секунду на 0,7–0,8 сек.
Схематическое устройство механизма часов показано на фиг. 239.
Фиг. 239. Устройство механизма часов ЭПЧГ .
Гиря 1 с блоком 2 висит на струне 3, намотанной на барабане 15 планетарной передачи. Второй конец струны прикреплен к корпусу механизма. Длина струны такова, что часы могут работать без поднятия гири в течение 12 час.
Струна представляет собой специально обработанную жилу или пластмассовую нить. Всего на барабане намотано девять витков струны.
В течение 58 сек. ось 5, а также колеса 4 и 9 остаются неподвижными. Колесо 9 с помощью муфты связано с колесом 14. Ось 22 не имеет жесткой связи с надетыми на ней колесами и планетарной передачей, на барабане которой расположено колесо 6, имеющее общую ось с колесом 8. Особенность планетарной передачи заключается в том, что колеса, связанные с барабаном, совершают поступательно-возвратное движение. Возникающее под действием силы тяжести гири движение барабана передастся колесам 8 и 6. От колеса 8 движение передается колесу 16, связанному с ним колесу 23 и колесу 17, расположенному на минутной оси, затем движение передается через колеса 21, 20, 12 и 11 спусковому колесу 19.
Перечисленные колеса удерживаются палетами спусковой скобы 18, захватывающими зубья колеса 19. В данном механизме двигателем является гиря. Система колес представляет собой передаточный механизм, спусковая скоба 18 с палетами и спусковое колесо являются спуском. Спусковую скобу устанавливают на одной оси с вилкой 24, соединенной с маятником.
В рассматриваемых часах при опускании гири до предела дальнейшее движение ее стопорится приспособлением планетарной передачи. При этом зуб спускового колеса не успевает сойти с плоскости импульса палеты, а маятник начинает возвращаться. Палета упирается в зуб и вызывает смещение спусковой скобы на оси 7, вследствие чего нарушается регулировка хода. В таких случаях необходимо исправлять от руки регулировку положения палеты относительно зубьев спускового колеса.
На фиг. 240 показаны спусковая скоба с налетами, вилка, спусковое колесо и стержень маятника.
Фиг. 240. Спусковое колесо со спусковой скобой.
Спусковое колесо 1 имеет 30 зубьев и при каждом колебании маятника поворачивается на половину шага зуба. Регулировка положения палет 2 и 3 относительно зубьев анкерного колеса 1 может быть выполнена перемещением эксцентриковой втулки 7 на стержне маятника 6.
Поворачивая втулку в одну из сторон, производим перемещение вилки 5 относительно стержня маятника и одновременно поворачиваем спусковую скобу 4, регулируя положение палет.
Регулировка правильности взаимодействия спускового устройства требует соответствующего навыка и соответствующего инструмента. Нижняя часть вилки имеет форму, показанную на фиг. 240 слева. Скоба охватывает эксцентриковую втулку 7, которую можно поворачивать по направлению стрелки вправо и влево.
Положение палет в коромысле спусковой скобы также регулируется.
В зависимости от того, на сколько выдвинуты налеты в сторону спускового колеса, изменяется их зацепление с зубьями. Различают мелкий и глубокий ход. Мелким ходом называют такую регулировку, при которой путь перемещения зуба колеса по плоскости покоя невелик, а глубокий ход — наоборот.
Мелкий ход может привести к проскакиванию двух зубьев и более, что нарушает правильность работы часов. Амплитуда колебаний маятника в этом случае также невелика. При глубоком ходе амплитуда колебаний маятника должна быть значительной, с тем чтобы палеты освобождали зубья спускового колеса и последнее сообщало маятнику импульс силы. Палеты выполнены таким образом, что при износе импульсных поверхностей их можно поменять местами, используя для работы их обратную сторону.
Положение спусковой скобы, а следовательно, и положение палет относительно спускового колеса регулируется эксцентриковой втулкой. При неправильной регулировке положения эксцентриковой втулки палеты могут по-разному располагаться относительно зубьев спускового колеса, что может привести к нарушению правильности работы спускового устройства и часового механизма в целом. Поворотом втулки 7 регулируется равномерность зацепления палет. Для контроля правильности действия спускового устройства устроены специальные отверстия в передней платине механизма, расположенные выше оси секундной стрелки.
Правильность действия спускового устройства контролируется также по степени отклонения маятника от положения равновесия. Отклонение маятника характеризуется угловым градусом, отсчитываемым по шкале, расположенной под стержнем маятника. Амплитуда колебаний маятника составляет от 0,5 до 3,5°. На шкале в каждую сторону от нуля имеется 120 делений. Одному градусу соответствует деление 60; 1,5° деление 90. Регулировку хода осуществляют в пределах амплитуды колебаний маятника по шкале в каждую сторону от 85-го и 95-го деления с одинаковым отклонением. Меньшие отклонения означают уменьшение зацепления палет с зубьями спускового колеса. Это приводит к возникновению мелкого хода, увеличение амплитуды — к появлению глубокого хода. На практике может наблюдаться нарушение регулировки правильности взаимодействия колеса при работе механизма на резерве хода.
Когда гиря опускается до предела и кулачок ограничения хода занимает положение упора, спусковое устройство перестает сообщать маятнику импульс силы. Колесная система при этом не подвергается действию силы тяжести гири и амплитуда колебаний маятника уменьшается.
Циферблат должен устанавливаться таким образом, чтобы не было трений осей минутной и секундной стрелок о вырез циферблата. Регулировать ход часов регулировочной гайкой маятника следует лишь после того, когда будет определено суточное отклонение показания часов. При пользовании регулировочной гайкой сначала следует остановить маятник и осторожно поднять одной рукой груз вверх, поддерживая другой рукой стержень.
После закрепления механизма устанавливают циферблат, который крепится на колонках 1 (фиг. 241) защелками 2, установленными на спиральных пружинах 3. Для закрепления циферблата его придерживают слева и справа большими пальцами обеих рук. Указательными пальцами захватывают крючки защелок 2, натягивая пружину 3, и вводят крючки в ушки, укрепленное с обратной стороны циферблата.
Фиг. 241. Платина для установки механизма ЭПЧГ .
После, установки и закрепления циферблата устанавливают стрелки — сначала секундную, затем часовую и минутную. Последнюю закрепляют гайкой с барашком.
В рассмотренных часах могут встречаться повреждения как в механической, так и в электрической частях. Эти часы значительно сложнее многих механических часов. Из наиболее частых повреждений механизма можно указать на износ поверхностей палет, зубьев спускового колеса, износ в платинах опорных отверстий осей, нарушение регулировки планетарного механизма, нарушение взаимодействия включающих рычагов, трение осей секундной и минутной стрелок о стенки циферблата, износ зубьев передач, нарушение закрепления инерционного диска электромагнита подзавода. В электрической части могут быть следующие повреждения: нарушаются контакты, обмотки электромагнита подзавода, изоляция между контактами, правильное взаимодействие включающих рычагов.
§ 28. Электрические вторичные часы (ЭВЧ)
Электрические вторичные часы или, как их иногда называют, повторители, предназначаются для установки внутри помещений и на открытом воздухе.
Конструктивно механизмы вторичных часов, предназначенные для установки в закрытых и отапливаемых помещениях, отличаются от механизмов, предназначенных для установки на улице.
На фиг. 242 показан механизм электровторичных часов предназначенных для установки в помещении.
Фиг. 242.Механизм электровторичных часов с вращающимся якорем.
Кинематическая схема механизма показана на фиг 243.
Фиг. 243. Кинематическая схема механизма с вращающимся якорем.
Механизм состоит из двух катушек с последовательным включением обмоток, установленных на угольник постоянного магнита (крепится к передней плате), передней и задней плат, связанных между собой при помощи стоек, якоря с трибом, центрального колеса с минутником часового колеса, клемм подачи питания, стопорной вилки и других деталей.
Механизм в металлических корпусах крепят к последнему на стойках винтами, в деревянных — шурупами к специальным подушкам.
Якорь имеет Z-образную форму.
Верхняя и нижняя платы служат основанием, на базе которого собран весь механизм. Между платами закреплен якорь, центральное колесо и стопорная собачка, имеющие по две точки опоры.
Якорь, совершая вращательные движения, с помощью триба вращает центральное колесо.
Работа механизма электрических вторичных часов состоит в том, чтобы под воздействием импульсов постоянного тока переменного направления, поступающих от ЭПЧ или от реле, привести во вращательное движение якорь механизма.
Импульс тока поступает одновременно во все электрические вторичные часы. Он создает в обмотках катушек и железных сердечниках магнитный поток, приводя в движение одновременно все часовые механизмы.
Все электрические вторичные часы каждую минуту получают импульс постоянного тока определенного направления. Необходимость посылки импульса тока переменного по знаку направления связана с применением во вторичных электрических часах электромагнитов, которые имеют также постоянный магнит.
Механизмы уличных электрических часов конструктивно отличаются от механизмов электрических часов, устанавливаемых внутри помещений.
Общий вид механизма уличных электрических часов показан на фиг. 244.
Фиг. 244. Механизм уличных часов.
Для того чтобы разобрать работу механизма, рассмотрим его кинематическую схему (фиг. 245).
Фиг. 245. Кинематическая схема механизма уличных часов.
Механизм имеет качающийся якорь 5. Он закреплен на оси 4, несущей коромысло 1 с двумя собачками 2–3. Коромысло и якорь закреплены на оси жестко. Собачки свободно вращаются. Ход собачек регулируют винтами ограничения 1 (фиг. 246).
Фиг. 246. Способ установки собачек механизма уличных часов.
Тянущая собачка 2 длинная, а толкающая 3 короткая. Обе собачки расположены над храповым колесом. На этой же оси с внешней стороны магнита сидит подгонная скоба. Принцип работы этого механизма аналогичен механизму с вращающимся якорем с той лишь разницей, что якорь вместо вращательного движения совершает колебания на незначительный угол.
При следующем импульсе якорь переходит обратно и т. д. При переходе от одной катушки к другой якорь, отклоняясь, заставляет коромысло также совершать поворот в вертикальной плоскости.
При отклонении коромысла собачки совершают движение по зубьям храпового колеса. Одна собачка совершает подготовительный ход, захватывая следующий зуб колеса, а другая в это время выполняет рабочее движение, поворачивая колесо вперед на половину шага одного зуба. Храповое колесо поворачивается все время в одну сторону, каждый раз передвигая стрелки часов на одно минутное деление.
Связь минутной оси с часовой осуществляют с помощью шестерен.
Кроме рассмотренных типов электрических часовых механизмов, встречаются и другие, однако принцип их действия аналогичен.
Основной работой при ремонте таких часов является их чистка и смазка, перемотка электромагнитов и замена изношенных деталей.
К разновидностям вторичных часов относятся сигнальные и табельные часы. Для ознакомления с ними следует обратиться к специальной литературе.
§ 29. Часы наручные с электрическим приводом
Современное развитие техники позволило решить задачу создания наручных электрических часов, имеющих собственный источник электрического тока. Такие механизмы не имеют пружинного двигателя. Баланс часов одновременно является и регулятором хода, и двигателем, который приводит в действие стрелки.
В наручных часах с электрическим приводом баланс получает энергию от источника тока через электромагнит, расположенный непосредственно на балансе. Магнитное поле, возникающее в обмотке электромагнита баланса, взаимодействует с полем постоянного магнита, укрепленного на платине механизма. Электрический ток поступает в электромагнит при замыкании механических контактов.
На фиг. 247 показан общий вид наручных электрических часов, а на фиг. 248 — баланс этих часов.
Фиг. 247. Внешний вид наручных электрических часов « Гамильтон » калибра 25 мм.
Фиг. 248. Баланс часов « Гамильтон-500 ».
Катушки 3 электромагнита закреплена на ободе баланса при помощи двух специальных лепестков 2 и 4. Наружный конец обмотки электромагнита с помощью легкоплавкого припоя присоединен к одному из лепестков и таким образом соединен с массой механизма часов. Внутренний конец обмотки электромагнита связан с контактным штифтом 1 через специальный лепесток 5. Магнитная система часов состоит из двух постоянных магнитов, замыкающей пластины с двумя колонками и магнитопровода. Постоянные магниты выполнены в виде цилиндров с фаской диаметром 25 мм и высотой 3,5 мм. Эти магниты запрессованы в замыкающую пластину, которая, как и колонки магнитопровода, выполнена из магнитомягкого материала.
Замыкающая пластина и магнитопровод имеют по два коротких усика, охватывающих катушку электромагнита баланса.
Конфигурация этих деталей позволяет уменьшить рассеивание магнитного потока.
Контактное устройство часов состоит из контактной пружинки, контактного штифта и вспомогательной пружинки, к которой приварена упорная петля размыкающего камня и контактного ролика.
Контактная и вспомогательная пружинки изготовлены из упругого сплава типа бериллиевой бронзы и имеют толщину 0,03 мм при ширине 0,3 мм. Контактирующие точки пружин снабжены наварками из золота.
Контактные пружинки закрепляются в колонки, запрессованные в специальный мост. Колонка контактной пружинки изолирована от массы моста специальным смолистым веществом, имеющим вяжущие способности.
Контактная система представляет собой отдельный узел и может быть снята с платины часов без нарушения прочих узлов механизма.
Схема работы контактного устройства этих часов показана на фиг. 249, а-г.
Фиг. 249. Схема работы контактного устройства.
Это устройство позволяет получить непрерывную цепь тока от источника к электромагниту при рабочем (прямом) ходе баланса.
Контактная пружинка 1 в свободном состоянии располагается по отношению к траектории движения контактного штифта 4 так, что при своем движении последний входит в соприкосновение с пружинкой и отклоняет ее на небольшой угол.
Вспомогательная пружинка 6 расположена таким образом, что ее конец проходит точно под контактной пружинкой 1, а упорная петля 2 отодвигает контактную пружинку от точки соприкосновения несколько назад.
При обратном ходе баланса 3 размыкающий камень 5 соприкасается со вспомогательной пружинкой 6 и отодвигает ее. Вспомогательная пружина освобождает основную контактную пружину 1, которая под действием силы упругости соединяется с контактным штифтом 4.
Изменение параметров контактов, вызванное их обгоранием или окислением, сказывается на точности хода часов. Часовой механизм имеет специальное приспособление для предохранения баланса от «галопирования».
Приспособление состоит из предохранителя 3 (фиг. 250, а), свободно сидящего на оси баланса 1, штифта 5, жестко закрепленного в рамке 2 баланса, и упорного штифта 4, запрессованного в балансовый мост.
На фиг. 250, а и б пунктиром показано действие этого приспособления при двух крайних положениях баланса. Если амплитуда баланса будет превышать 300–320°, штифт ролика встретится с предохранителем, лежащим на упорном штифте, и дальнейшее движение баланса в этом направлении будет приостановлено.
Фиг. 250. Приспособление для предохранения баланса от «галопирования».
Часовой механизм имеет устройство для перехода стрелок, сопряженное с узлом пуска и остановки механизма. Система перевода стрелок аналогична ремонтуарному устройству обычных механических часов и отличается от последнего отсутствием передачи для заводки пружины. Включение системы перевода осуществляется также вытягиванием переводной головки, которое одновременно обеспечивает остановку механизма.
Остановка механизма производится специальным, рычагом, сопряженным с валиком переводной головки и нажимающим на кулачок, закрепленный на оси баланса.
Питание часового механизма производится от окисно-ртутного элемента напряжением 1,42 в. Катушка электромагнита намотана медным проводом диаметром 0,014 мм с рядовой намоткой и имеет около 2000 витков сопротивлением 3250 ом, она потребляет ток 0,5 ма.
При эксплуатации наручных электрических часов могут возникнуть неисправности следующих элементов: нарушена работа электромагнита, контактной системы, баланса, системы перевода стрелок, истощен источник тока и т. д.
Наиболее вероятной представляется замена как электромагнита, так и контактной системы, исправление которых в условиях ремонтных мастерских в начальный период времени будет невозможно.
Работа с электрическими часами требует от часового мастера определенных знаний по электротехнике, рабочее место должно быть оснащено специальными приборами для электрических измерений и контроля.
Часовой мастер должен быть в достаточной мере ознакомлен с вопросами, относящимися к области электротехники, как, например, особенности работы контактов, образование и взаимодействие магнитных полей, рассеивание их; влияние количества витков и величины тока, протекающего по обмоткам, на силу взаимодействия и, следовательно, на амплитуды колебания, баланса и т. д.