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 Т и частота f связаны между собой отношением

f= 1/T.

Различают еще циклическую или круговую частоту n, т. е. число колебаний, совершаемых за 2л секунд (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.