3. СЕКУНДОМЕРЫ И ЧАСЫ С СЕКУНДОМЕРОМ (1957 год)

ГЛАВА X ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСОВ И ЧАСОВЫХ МЕХАНИЗМОВ (1957 год) - часть 2

3. СЕКУНДОМЕРЫ И ЧАСЫ С СЕКУНДОМЕРОМ (1957 год)

Секундомеры. В зависимости от точности секундомеры должны изготовляться следующих классов:

Так как секундомеры отличаются от обычных часов характерной кинематикой и конструкцией компликаций, описание их устройств приводится более подробно.

Наиболее простым типом является однострелочный секундомер, предназначенный для измерения коротких промежутков времени в минутах, секундах и долях секунды. Кинематическая схема изображена на фиг. 151. На фиг. 152 изображен этот секундомер с циферблатной стороны, а на фиг. 153 — с мостовой стороны (крышка корпуса снята).

Фиг. 151. Кинематическая схема однострелочного секундомера.

Секундомер имеет две стрелки: секундную для отсчета секунд и долей секунд и минутную для отсчета числа минут действия секундомера.

Большая (секундная) шкала разделена на 60 больших делений, соответствующих секундам. Каждое большое деление разделено на 5 малых делений, так что цена малого деления равна 0,2 секунды. Пуск, останов и сброс стрелок на нуль осуществляются посредством особого механизма, расположенного под циферблатом и называемого

компликацией.1 При останове и пуске секундомера осуществляется торможение и освобождение баланса. Такой тип секундомера называют секундомером с прерывным ходом. Пуск секундомера в ход осуществляется первым нажимом на заводную головку [46].

При втором нажиме секундомер останавливается, а при третьем нажиме стрелки сбрасываются в нулевое положение. Механизм ком-пликации может иметь различное устройство [24]. Рассмотрим действие одной из разновидностей этого механизма. На фиг. 154 показан механизм в положении, когда стрелки установлены на нуль и неподвижны. Для пуска в ход следует нажать на заводную головку. Заводная головка, при нажатии, с помощью ключа 1 передает движение пусковому рычагу 2.

Пусковой рычаг 2 совершает поступательное движение по двум направляющим, одной из которых является цилиндрическая часть винта 3, а другой — штифт 4, скользящий в пазу платины.

Управление рычажной системой осуществляется колонным колесом 5, имеющим четыре колонки, и расположенным внизу храповым колесом с двенадцатью зубьями. Поворот колонного колеса производится пусковым, рычагом 2,

Фиг. 152. Секундомер СМ-60.

Фиг. 153. Секундомер СМ-60 (вид с мостовой стороны).

Фиг. 154. Положение компликаций секундомера в момент установки стрелок на нуле.

Фиг. 155. Положение компликаций секундомера, когда механизм находится в движении.

Пусковой рычаг 2, надавливая на зуб храпового колеса, поворачивает колонное колесо по часовой стрелке. В это время противоположный зуб колонного колеса скользит по скосу пружины колонного колеса 6 и отгибает ее на некоторый угол до того момента, когда вершина зуба храпового колеса соскользнет со скоса пружины и последняя своим скосом упадет на следующий зуб храпового колеса.

Как только отпустим заводную головку, пружина 7 вернет пусковой рычаг 2 в начальное положение.

При пуске в ход колонка 1 надавливает на выступ а двойного молотка 8 и приподнимает его из впадины между колонками 1 и 4, и выступ а устанавливается в крайнем правом положении на колонке 1. Это перемещение двойного молотка освобождает сердечки 9 и 10, и стрелки получают возможность вращаться. Для предотвращения самопроизвольного отхода двойного молотка 8 от колонного колеса 5 имеется пружина двойного молотка 11, которая прижимает молоток к колонному колесу. Одновременно с поворотом колонного колеса тормоз баланса 12 под действием пружины 14 своим выступом b с колонки 2 попадает во впадину между колонками

2 и 3 и освобождает баланс, прижатый штифтом 13. С этого момента баланс 15 начинает совершать колебательные движения—механизм пущен в ход.

Фиг. 156. Положение компликаций секундомера при остановке механизма.

Для остановки механизма секундомера нужно произвести повторное нажатие на заводную головку, при этом пусковой рычаг 2 повернет колонное колесо на один зуб (фиг. 155). В это время выступ b

тормоза баланса, испытывая на себе давление со стороны колонки 3, повернется вокруг своей оси и, приподнимаясь из впадины, попадет на колонку 3 и штифтом 13 затормозит баланс 15; механизм остановится. Двойной молоток 8 при повороте колеса скользит выступом а по колонке 1 и остается в приподнятом положении.

Для возврата стрелок секундомера на нуль нужно произвести третье нажатие на заводную головку, при этом пусковой рычаг повернет колонное колесо еще на один зуб, и двойной молоток своим выступом а упадет во впадину между колонками 1 и 2, ударяя рычагами с и d по сердечкам 9 и 10 (фиг. 156).

Конструкции узлов минутного и секундного сердечек одинаковы. Пружина сердечка 16 и 17 входит одним концом в выемку оси, а другим концом касается втулки сердечка, осуществляя, таким образом, фиксирование сердечка на оси. Кроме того, пружина в этом случае выполняет роль фрикциона.

Стрелка насаживается на втулку сердечка. В то время, когда механизм работает,

вращение от оси передается сердечку посредством пружин 16 и 17 и стрелка вращается вместе с осью. При ударе молотка по сердечку, последнее вместе со стрелкой вращается относительно оси, преодолевая сопротивление пружины.

Тормоз баланса при третьем нажатии на заводную головку скользит своим выступом b по колонке 3, оставаясь в приподнятом положении на колонке, а баланс будет заторможен штифтом 13. Мы рассмотрели механизм секундомера, в котором управление стрелками происходит по системе колонного колеса.

Рассмотрим пример системы управления стрелками в секундомерах без колонного колеса. В этом случае управление основной рычажной системой осуществляется дополнительным рычагом. Возьмем в качестве примера односекундный хроноскоп фирмы Лемания (фиг. 157).

Механизм управления данного хроноскопа не имеет колонного колеса [24]. Функции колонного колеса выполняет специальный рычаг, установленный на оси О1, являющийся здесь и тормозом баланса (фиг. 158).

Тормоз баланса 1 имеет два уступа А и В для пускового рычага 2 и два уступа Б и Г, на которые опирается своим концом пружина 3.

Фиг. 157. Однострелочный хроноскоп фирмы Лемания.

Фиг. 158. Механизм хроноскопа в момент остановки.

Вследствие наличия этих уступов тормоз баланса может занимать два положения, соответствующие пуску и останову механизма.

При возврате стрелок на нуль пусковой рычаг 2 и тормоз баланса 1 остаются в неизменном положении, соответствующем останову механизма.

Управление хроноскопом осуществляется в три приема, причем пуск и останов, а также останов и пуск — могут происходить без промежуточного между ними сбрасывания стрелок на нуль, так как механизм возврата стрелок на нуль в данной конструкции изолирован.

Следовательно, возвращение стрелок на нуль можно осуществлять по желанию, надавливая на кнопку 11, в то время, когда часовой механизм хроноскопа остановлен. Чтобы пустить механизм в ход, нажимают на заводную головку, и пусковой рычаг опускается вниз. Направляющей для пускового рычага служит прорезь D, сделанная в мосту, по которому перемещается штифт 4. Вершина С, образуемая уступами А и В тормозного рычага 1 приостановленном
механизме, по отношению к осевой линии заводной головки повернута на небольшой угол влево, и поэтому при опускании пускового рычага его выступ Е скользит по наклонной плоскости тормозного рычага к точке А. В момент, когда выступ Е дойдет до точки А, дополнительным нажатием на заводную головку поворачивают тормозной рычаг 1 вокруг оси О1 по часовой стрелке. В это время пружина 3 из уступа Б попадает в уступ Г и фиксирует тормозной рычаг в данном положении. Поворачиваясь по часовой стрелке, тормозной рычаг освобождает баланс 6 и колесо 7, прижатое плоской пружиной 8, и часовой механизм приходит в движение. После того как усилие нажатия будет снято с заводной головки, пусковой рычаг 2 возвращается в исходное положение пружиной 5. Для того чтобы во время движения часового механизма нечаянным нажимом на кнопку управления 11 не привести в движение молотки 12 и 17, устанавливающие стрелки на нуль (молоток 17 на схеме не показан), имеется специальное предохранительное устройство. Это устройство состоит из предохранительного рычага 13, запирающего штифт 11 при движении тормозного рычага по часовой стрелке, т. е. в момент включения секундомера.

Рычаг 13 связан с тормозным рычагом шарниром О1. При движении тормозного рычага 1 по часовой стрелке рычаг 13 передвигается влево, скользя своим пазом по винту 14, закрепленному в барабанном мосту.

Рычаг 13 имеет выступ и, изогнутый под прямым углом к плоскости рычага. При движении рычага влево этот выступ и входит в выточку штифта 11 и запирает этот штифт, лишая его возможности перемещаться вниз.

Останов механизма осуществляется вторым нажимом на заводную головку. При движении механизма расположение компликаций будет такое, как показано на фиг. 159. При втором нажиме на заводную

Фиг. 159. Механизм хроноскопа в движении.

под колесом 7, а сердечко 19 — на циферблатной стороне (на схеме не показано). Принцип работы узлов сердечек опишем на примере секундного сердечка (фиг. 160) [24]. Сердечко 18 крепится винтом 25 на диске 23.

В момент удара молотка 12 по сердечку 18 происходит вращение диска 23 с секундной стрелкой, а колесо 7 с пружиной 22 остаются неподвижными. При движении механизма колесо 7 вращается, захватывая диск с сердечком при помощи вилкообразной пружины 22. Таким образом, при возврате стрелок на нуль приходится преодолевать сопротивление пружины 22, а при движении механизма эта пружина осуществляет фрикционную связь колеса 7 со стрелкой хроноскопа.

Сердечки по профилю изготовляют: в форме логарифмической спирали и в форме архимедовой спирали.

Двухстрелочный секундомер отличается от обычного однострелочного секундомера тем, что он имеет непрерывный ход часового механизма независимо от того, включены или выключены стрелки.

Обе стрелки установлены в центре циферблата и могут быть пущены с ход, остановлены и возвращены на нуль при последовательных нажатиях на заводную головку. Обе стрелки работают совместно, как одна секундная стрелка в обычных секундомерах. Вспомогательную стрелку можно остановить при помощи дополнительной кнопки.

Фиг. 161. Кинематическая схема двухстрелочного секундомера.

В секундомере, кинематическая схема которого изображена на фиг. 161, управление рычагами осуществляется посредством колонного колеса. Поворот колонного колеса осуществляется собачкой, которая приводится в движение пусковым рычагом при нажатии на заводную головку. Зацепившись за зуб храпового колеса, собачка тянет за собой колонное колесо. Рычаги управления будут перемещаться по колонному колесу.

Для того чтобы пустить секундомер, перемещаем нажатием на заводную головку заводной рычаг, который тянет за собой собачку. Колонное колесо при этом поворачивается на один зуб храпового колеса. Молоток поднимается на колонку колонного колеса, тем

самым второй конец молотка освобождает сердечко основного хро-нографного колеса и дает возможность этому колесу вращаться. Одновременно с молотком рычаг основной секундной стрелки падает между колонками колонного колеса.

Промежуточное колесо приходит в зацепление с основным хро-нографным колесом. Один конец рычага тормоза прокатывается по колонке и остается в том же положении, как и до пуска. Основное хронографное колесо вращается одновременно со вспомогательным колесом, которое посредством сердечка связано с этим колесом.

Чтобы остановить секундомер, снова перемещаем вторым нажатием на заводную головку заводной рычаг, который тянет за собой собачку, снова поворачивающую колонное колесо на один зуб храпового колеса.

Тормозной рычаг падает между колонками и останавливает основное хронографное колесо. Одновременно рычаг основной секундной стрелки выводит из зацепления хронографное колесо с промежуточным хронографным колесом. Стрелки останавливаются. Молоток перемещается на колонке, не касаясь другим концом сердечка. Часы продолжают идти, а стрелочный механизм остановлен.

Для возврата на нуль производим третье нажатие на заводную головку, рычаг также повернет колонное колесо на один зуб храпового колеса. Тормозной рычаг поднимется на колонку и освободит основное хронографное колесо. Молоток опустится между колонками и вторым концом ударит по сердечку, а так, как основное

колесо свободно, то сердечко под действием удара быстро поворачивается и становится в нулевое положение.

Секундные стрелки также станут на нуль.

При следующих нажатиях на заводную головку цикл повторяется сначала.

Часы с секундомером марки ЧСМ (фиг. 162) представляют собой механизм карманных часов, к которому добавлен секундомерный

механизм, расположенный на мостах под крышкой корпуса. Механизм ЧСМ на 17 камнях. На фиг. 163 изображен вид механизма с мостовой стороны. Часы с секундомером имеют 5 стрелок [46].

Три стрелки относятся к часам: часовая и минутная, расположенные посередине циферблата, и секундная стрелка (нижняя шкала). Эти стрелки служат для отсчета показаний текущего времени. Две стрелки относятся к секундомерному механизму: секундная, расположенная в центре циферблата, и минутная стрелка секундомера, служащая для отсчета минут действия секундомера (верхняя шкала, разделенная на 30 делений).

Стрелка минутного счетчика имеет периодические перемещения каждую минуту, когда секундная стрелка проходит нулевое положение. Период колебания баланса 0,4 сек. Баланс монометаллический с элинварным «брегетированным» волоском. Часы не должны давать погрешность за сутки более 1 мин. (при комнатной температуре).

Пуск секундомерного механизма в ход осуществляется первым нажимом на пусковую кнопку (выступающую из корпусного кольца). Останов секундомерного механизма осуществляется вторым нажимом и при третьем нажиме на пусковую кнопку происходит сброс стрелок на ноль.

Фиг. 162. Часы с секундомером ЧСМ.

Фиг. 163. Вид механизма ЧСМ с мостовой стороны.

Работа механизма секундомера описанных в предыдущем параграфе авиационных часов АЧХО происходит в три такта [46):

1) пуск механизма секундомера в ход;

2) остановка его и

3) возврат стрелок в нулевое положение.

Пуск секундомера осуществляется нажатием на пусковую головку. При этом посредством системы рычагов происходит включение секундного и минутного хронографных колес, и механизм секундомера начинает работать.

Остановка секундомера осуществляется вторым нажатием на пусковую головку. При этом происходит выключение секундного и минутного хронографных колес, и механизм секундомера останавливается.

Возврат стрелок в нулевое положение производится третьим нажатием на пусковую головку. При этом посредством удара двойного молотка по сердечкам достигается возврат стрелок в нулевое положение. Таким образом, весь цикл работы механизма секундомера осуществляется за три нажатия на пусковую головку. Для большей ясности проследим работу рычагов во всех трех положениях (фиг. 144).

Взаимодействие частей механизма секундомера приводим из описания конструкции часов АЧХО [29].

Положение I — пуск в ход. При нажатии на правую головку пусковой рычаг 1 перемещается и поворачивает колонное колесо 2 на один храповой зуб. В этом положении колонное колесо задерживается фиксирующей пружинкой 3. Пусковой рычаг возвращается в свое начальное положение под действием пружины 4. При повороте колонного колеса мост рычага секундомера 5 и рычаг качающегося триба 6 соскакивают с колонок под действием пружин 7 и 8, падают во впадины колонного колеса и включают колесо 9 и колесо качающегося триба 10 в зацепление с секундным 11 и минутным 12 хронографными колесами, после чего механизм секундомера начинает работать.

Одновременно колонка колонного колеса, нажимая на выступ двойного молотка 3, поднимает его из впадины на колонку. Двойной молоток, поворачиваясь вокруг своей оси, освобождает сердечки 14, и последние вместе с секундным и минутным хронографными колесами начинают вращаться. Тормоз 15, находясь на колонке колонного колеса, скользит по ней, оставаясь в неизменном положении.

Положение II—остановка механизма. Вторым нажатием на правую головку пусковой рычаг 1 перемещается и поворачивает колонное колесо 2 еще на один храповой зуб. При этом мост рычага секундомера 5 и рычаг качающегося триба 6, поднимаясь из впадин на колонки колонного колеса, выключают колесо 9 и колесо качающегося триба 10 из зацепления с секундным и минутным хронографными колесами 11 и 12, после чего механизм секундомера останавливается.

Одновременно тормоз 15 секундомера соскакивает с колонки, под действием пружины 16 падает во впадину колонного колеса и начинает давить своей рабочей поверхностью на секундное хронографное колесо 11. Двойной молоток 13, находясь на колонке колонного колеса, скользит по ней, оставаясь в неизменном положении.

Положение III —возврат стрелок. Третьим нажимом на правую головку пусковой рычаг 1 перемещается и поворачивает колонное колесо 2 еще на один храповой зуб. Мост рычага секундомера 5 и рычаг качающегося триба 6 скользят по колонкам колонного колеса, оставаясь в неизменном положении. Колонка колонного колеса, нажимая на тормоз 15, поднимает его из впадины на колонку и отводит рабочую часть тормоза от зубьев секундного хронограф-ного колеса 11. Колесо становится свободным от тормоза. Двойной молоток 13 соскакивает с копонки под действием пружины 17, падает во впадину колонного колеса и ударяет по секундному и минутному сердечкам 14. Сердечки под действием силы удара двойного молотка приходят во вращение и вместе с минутной и секундной стрелками секундомера возвращаются в нулевое положение.

В дальнейшем работа механизма секундомера повторяется в той же последовательности.

содержание .. 18 19 20 21 ..