Архив за етикет: двигатели

Двигателите с тежести при механичните часовници

tejest za stenen chasovnik

Фиг.7. Тежест за обикновен стенен часовник

Двигателят с тежести е най-старият тип двигател в часовниковия механизъм. Той има сравнително проста конструкция и дава постоянна двигателна сила. Благодарение на това и днес не е загубил значението си. Употребява се изключително в непреносимите часовници с регулатор махало (стенни, кулни, градски, салонни и др.) и в точните астрономически часовници. Неудобството на този двигател е, че не може да се използува в преносимите часовници (джобни, ръчни и др.)

regulirashta se tejesh za tochen chasovnik

Фиг.8 Регулираща се тежест за точен часовник

Тежестите в този двигател са с определено тегло, предварително изчислено, и съобщават на часовниковия механизъм от началото до края на вървежа постоянен двигателен момент. Тежестите се изработват обикновено с цилиндрична форма (фиг. 7), като отношението на дължината към диаметъра трябва да бъде между 2—5, средно 3. Според качеството и вида на часовника се употребяват за тежести и съответни материали. Така за обикновени стенни, кулни, градски и други часовници тежестите се изготвят от чугунени отливки, керамичен материал олово. За точните астрономически часовници се използуват обикновено месингови тръби, напълнени с оловни шайби, които се свалят или поставят за получаване на необходимото тегло (фиг. 8). Според начина на закрепване на тежестите се срещат двигатели с тежести в следните разновидности:

  1. Двигатели със стоманена струна, корда или шнур.
  2. Двигатели с вериги.
dvigatel s tejesti i korda

Фиг.9 Двигател с тежест корда

Първият вид двигател намира приложение в стенните, салонните и други домашни часовници и има следното устройство (фиг. 9). На оста неподвижно е закрепен барабанът 2 и свободно въртящото се барабанно колело 3. Връзката между него и барабана е храповото устройство, състоящо се от храповото колело 8 и спирачния палец 9. Единият край на шнура 6 е закрепен на барабана, а другият край е закрепен на куката 5. За удобство и за намаляване на работната дължина на шнура е поставен скрипецът 4. На долния му край чрез кука е закачена тежестта 7. Навиването става от квадрата на оста посредством ключ, като шнурът се навива около каналите на барабана и тежестта се издига нагоре. Храповото колело с наклонени зъби свободно пропуща спирачния палец. След окончателното навиване барабанът под действието на тежестта се стреми да се завърти на противоположната посока на навиването. Храповото колело, свързано неподвижно за барабана, също се завъртва в тази посока. Спирачният палец, закрепен върху барабанното колело, е опрял в един от наклонените зъби на храповото колело и завърта барабанното колело в същата посока. От барабанното колело движението се .предава посредством зъбните колела на часовниковия механизъм.

verijno kolelo tejest za chasovnik

Фиг. 10 Верижно колело с верига

При двигателите с верига вместо барабан имаме верижно колело със съответен брой зъби. На фиг. 10 е показано верижното колело с 10 броя зъби, около които е поставена веригата 2. Прешлените на веригата са подбрани така, че да съответствуват на разстоянието между зъби на верижното колело, т. е. да имат еднакви стъпки. На единия край на веригата се закачва тежестта, а другият свободно провисва надолу. От двете страни на верижното колело са шайбите 3 и 4, които служат да направляват веригата в зъбите на верижното колело. За навиващ и стопорен механизъм служи храповото устройство, състоящо се от храповото колело 5, в чиито наклонени зъби влиза спирачният палец. Храповото колело, шайбите и верижното колело са неподвижно свързани за втулката 6, която е впресована на оста 7. На тази ос свободно се върти барабанното колело. Връзката между него и верижното колело е осъществена посредством храповия механмзъм — храповото колело и Спирачния палец. При навиване храповото колело свободно пропуща по наклонените си зъби спирачния палец и веригата се надява на зъбите на верижното колело и се издига тежестта. По време на работа вследствие опъването на веригата от тежестта се завърта верижното колело, което посредством храповия механизъм увлича барабанното зъбно колело така, както и при двигателя със стоманена струна или корда, и придава двигателен момент върху зъбните колела.

Основен конструктивен недостатък на двигателите от тежести (с корда или верига) е, че по време на подема (издигането на тежестта) предавателният механизъм остава без двигателна енергия докато трае навиването. Това нарушава нормалния ход на часовника и внася грешки в показването на точното време.
По-точните и прецизни часовници с двигател от тежести имат специално приспособление, което предава на часовниковия механизъм необходимата енергия през краткотрайното навиване — издигането на тежестта. Състои се от пружина, която се деформира през време на навиването между спиците на барабанното зъбно колело, вследствие на което предава необходимата двигателна енергия, докато трае навиването. Това приспособление се нарича механизъм за спомагателно навиване. Действието на двигателя с верига принципно не се различава от този с шнур. Същият намира приложение в големи и тежки конструкции— кулни, градски и др. часовници, а също така и в някои битови домашни часовници (кукувички) и малки евтини стенни часовници без биене. Разстоянието между крайно издигнато и крайно отпуснато положение на тежестите при двигателите с шнур или верига се нарича ПАД или височина на издигане на тежестта. За намаляване на тази височина се поставят скрипци или макари. С тях се печели място и конструкцията става по-прибрана, но за сметка на това се увеличава теглото на тежестта. Падът е зависим от диаметъра на барабана и оборотите му, а при тези с верига — от броя на зъбите и стъпката на верижното колело.

figura na pada na tejesti na mehanichni chasovnici

Фиг. 11 График на пада

Колкото броя скрипци са поставени, толкова пъти се намалява височината на издигане ( но с толкова пъти се увеличава теглото на тежестта. На фиг. 11 е дадена графично тази зависимост). От лявата страна е нанесена височината на издигане мащабно в сантиметри. Разгледани са три случая:

    1. случай —без скрипец—над 120 см с приложна сила 10 кг и действуваща сила също 10 кг.
    2. случай — с един скрипец — над 60 см с приложна сила 20 кг и действуваша сила 10 кг.
    3. случай —с два скрипеца —над 40 см с приложна сила 30 кг и действуваша сила 10 кг.

От графика се вижда, че въпреки увеличаването на големината на тежестта действуващата сила остава същата, а оттам и двигателният момент не променен.

moment na dvigatelni tejesti

Фиг. 12. График на момента на двигателите с тежести

Двигателният момент М е зависим от действуващата сила Р и неговото рамо, т. е. радиуса на барабана. Ако D е диаметърът на барабана, то радиусът ще бъде тогава М=Р.

На всеки оборот N на барабана съответствува един и същ двигателен момент М. По този начин се получава диаграмата на момента (фиг. 12), изразена чрез хоризонтална права, която показва, че двигателният момент при двигатели с тежести е постоянна величина.

Това ценно свойство на двигателите с тежести се използува за постигане на голяма точност при астрономическите регулатори. Обикновено при тях издигането на тежестта (навиването) се извършва автоматически с електромагнитно устройство.

Поради мястото, което се предвижда за издигане на тежестите, двигателите с тежести се използуват само в непреносимите махални часовници.