1. Главная страница » Компьютеры » 31 Камень в часах

31 Камень в часах

Автор: | 16.12.2019

Часовые камни — детали часовых механизмов, выполненные из корунда — синтетического сапфира или рубина для повышения износостойкости и долговечности. В первую очередь это подшипники зубчатых колёс и баланса, а также палеты (зубья) анкерной вилки и штифт баланса, взаимодействующий с анкерной вилкой (импульсный камень, представляющий собой цилиндрический штифт с сечением в виде срезанного эллипса).

Содержание

Классификация [ править | править код ]

Часовые камни по назначению разделяют на две группы:

  1. Функциональные — если они служат для стабилизации трения или уменьшения скорости изнашивания контактирующих поверхностей деталей. К функциональным камням относят:
  1. камни с отверстиями, служащие радиальными или осевыми опорами; камни, способствующие передаче силы или движения
  2. несколько камней (например, шариковые муфты для механизма подзавода), объединённые в один функциональный камень независимо от числа камней
  • Нефункциональные — декоративные камни. К ним относят: камни, закрывающие камневые отверстия, но не являющиеся осевой опорой; камни, служащие опорой часовых деталей (например, барабанное, передаточное колесо и т. п.)
  • Изготовление [ править | править код ]

    Часовые камни изготовляют из искусственного рубина. Применение рубиновых камней в часах обусловлено тем, что при передаче очень малых моментов на ходовое колесо, а затем на баланс, потери на трение у передающих пар должны быть минимальными. Этот материал обладает высокой твердостью и износостойкостью, хорошо обрабатывается, поддаётся полированию, имеет красивый внешний вид. Камни из искусственного рубина не окисляют и не разлагают часовое масло. Помимо высокой твёрдости, рубин имеет повышенную хрупкость. Для его обработки применяют алмазный инструмент.

    Характеристики функциональных камней [ править | править код ]

    Часовые камни длительное время могут удерживать смазку, обеспечивая стабильную работу часового механизма. В часовом механизме применяют камни различной формы и размеров: накладные, сквозные, палеты, импульсные (эллипсы).

    Цапфы трибов и осей колесной системы и механизма хода, как правило, имеют опорное заплечико, поэтому в сквозных камнях для них имеется цилиндрическое полированное отверстие.

    Цапфы оси баланса, который совершает большое количество колебаний (432 000 полуколебаний в сутки), не имеют заплечика, поэтому в сквозных камнях для них отверстие имеет не цилиндрическую, а скругленную форму, так называемый оливаж.

    Во всех сквозных камнях есть специальное углубление, маслёнка, в которой удерживается часовое масло. Чтобы камни не раскалывались, при запрессовке в сквозных камнях выполняют заходную фаску пулевидной формы. Усилие запрессовки увеличивается постепенно.

    Палеты анкерной вилки имеют форму прямоугольной призмы. По углу, образованному плоскостью импульса и плоскостью основания, они делятся на палеты входа с более тупым углом и палеты выхода с менее тупым углом. Заходная фаска палеты выхода находится против плоскости покоя, а заходная фаска палеты входа — на плоскости покоя.

    При маркировке указывают только число функциональных камней или функциональных камневых опор.

    Использование [ править | править код ]

    Из камней изготавливают палеты, импульсные камни, а также опоры для цапф трибов и осей.

    Накладные камни применяют в качестве подпятников для снижения трения в опорах. Их ставят с обеих сторон оси баланса. Иногда накладные камни применяют и в качестве подпятников для осей анкерной вилки, анкерного триба и т. п. Сквозные камни различной формы используют как подшипники для цапф осей и трибов. Импульсный камень осуществляет взаимодействие баланса с анкерной вилкой.

    В часах с обычной кинематической схемой применяется, как правило, от 15 до 17 камней. Изменение кинематической схемы и введение различных дополнительных устройств в часах увеличивает число камней, в некоторых конструкциях оно достигает 29 и более [1] . Наручные механические часы хорошего качества имеют 15-17 камней: два палетных, один — импульсный на импульсном ролике баланса, по два — подшипники и опоры на оси баланса, анкера, секундного и промежуточного колёс и т. д. Более дорогие часы имеют большее количество камней. Использование палет, импульсных камней, опор для цапф и осей из искусственного рубина уменьшает потери энергии на трение и износ деталей.

    Читайте также:  Huawei kirin 659 сравнение процессоров

    15/04/2003

    Камни — наверное, самая интригующая часть часового механизма. Почему их количество всегда маркируется на корпусе или циферблате часов?

    Камни — наверное, самая интригующая часть часового механизма. Почему их количество всегда маркируется на корпусе или циферблате часов? Почему англичане называют их драгоценными (jewels) и сколько они стоят? Какую роль они играют в механизме? Влияет ли их количество на качество и стоимость самих часов? И это только лежащие на поверхности вопросы.

    Любой специалист на вопрос, зачем нужны в часах камни, не задумываясь ответит: “Для стабилизации трения и понижения степени износа контактирующих поверхностей механизма”. Именно так обозначена функция камней в стандарте NIHS 94-10, принятом в 1965 году швейцарской организацией NIHS (Normes de l’industrie Horloge Suisse). Попробуем разобраться, что это означает.

    Камень цапфу точит
    Если хотя бы в общих чертах представить себе работу часового механизма, то становится понятно, что его основные оси должны находиться под постоянным напряжением: с одной стороны на них давит сила заводной пружины, заставляя вращаться, а с другой — скорость их вращения сдерживает регулятор баланс-спирали. Опора баланса испытывает чуть ли не наибольшую нагрузку во всем механизме. Мало того, что эта ось совершает с высокой скоростью совершает возвратно-поступательные движения, так на ней еще и закреплен сам баланс – штука весомая.

    Цапфы, которыми оси контактируют с платиной и мостами механизма, делают как можно тоньше, чтобы уменьшить трение в опорах осей и расход энергии пружины на его преодоление. В любом механизме для стабилизации трения вращающейся осью и неподвижным каркасом (платиной) устанавливают подшипник.

    Так вот, часовые камни обычно и используют как подшипники или подпятники для цапф осей. На самом деле, нельзя сказать, что камни применяются для уменьшения трения в опорах осей. И в принципе коэффициент трения в паре закаленная сталь – рубин (алмаз) примерно равен коэффициенту трения закаленной стали в паре с латунью. Зачем же тогда использовать драгоценности в роли подшипников?

    Как уже было сказано выше, цапфы осей наручных и карманных часов имеют очень малый диаметр – 100 микрон. А известно, что сила давления прямо зависит от площади контактирующих поверхностей. Таким образом, часовые камни призваны не столько уменьшать трение, сколько увеличивать долговечность опор осей в часах. Кроме того, камни не коррозируют, а отшлифовав камень, можно получить совершенную и долговременную чистую поверхность.

    Помимо опор, камни используются еще в двух местах, подвергающихся интенсивному воздействию. Из них изготавливаются палеты, крепящиеся на плечах анкерной вилки, и импульсный камень. Опять же — только очень прочный минерал может выдержать давление зубьев анкерного колеса и удары о рожки анкерной вилки.

    Неудивительно, что часовые камни стали настоящей находкой для часовщиков в XVIII веке — когда началась эра карманных часов. Механизмы стали настолько малы, что детали под давлением заводной пружины быстро приходили в негодность.

    Первые часы с драгоценными камнями в механизме были выпущены в 1704 году. Но идея использовать их в столь необычном качестве принадлежала великому английскому часовщику Джорджу Грэму (George Graham 1673-1751), прославившемуся изобретением в 1713 году механизма свободного анкерного спуска, который наиболее распространен и в наше время. За свою жизнь Грэм создал более 3000 карманных часов, и во всех из них, начиная с 1725 года оси, палеты и импульсный ролик сделаны из рубина.

    Где служат камни
    Раз уж мы разобрались, для чего именно нужны камни, давайте посмотрим, какую форму они должны иметь, виды камней и где именно в часах они несут свою службу.
    Часовые камни могут быть следующих видов:
    сквозные
    накладные
    палеты
    импульсные

    Сквозные камни – основа часов. В классическом 17-камневом механизме их 12 штук. Они воспринимают радиальные нагрузки в опорах осей. Некоторые из них имеют цилиндрические или оливированные (скругленные) отверстия. Во всех сквозных камнях есть специальное углубление — масленка, способная удерживать часовое масло.

    Читайте также:  Huawei mate 20 lite отзывы о камере

    Накладные камни призваны уменьшать трение на торцевых поверхностях осей. Их устанавливают, как правило, на балансе и осях быстроходных колес. В кварцевых часах подпятники иногда вообще не ставятся.

    Оптимальное число камней в простых механических часах с боковой стрелкой — 17. Располагаются они обычно следующим образом:

    Опора баланса — 4 (2 сквозных и 2 накладных)
    Импульсный камень (эллипс) — 1 Ось промежуточного колеса — 2
    Палеты — 2 Ось анкерного колеса — 2
    Ось анкерной вилки — 2 Центральный триб — 2
    Ось секундного колеса – 2

    Иногда производители, из конструкторских соображений, убирают часть камней: ставят камень только на нижнюю опору центрального колеса, а в верхнюю запрессовать подшипник из латуни, руководствуясь тем, что на нее приходится меньше давления. В таком случае на часах будет честно написано: 16 камней. Ну а если часы имеют центральная секундную стрелку, необходимость в секундной оси отпадает и количество камней сокращается до 15. Естественно, что различные дополнительные устройства и циферблаты – календарные, секундомерные, автоподзавод могут увеличивать число камней.
    В последнее время современные механизмах используют 21 камень: две пары камней стоят еще и на концах осей анкерного и третьего колеса ставятся накладные камни.

    Промышленность против природы
    До начала ХХ века в карманных часах настоящие драгоценные камни находились и внутри механизма и, как украшение, — на корпусе. Все изменилось, когда в 1902 году была изобретена технология выращивания искусственных сапфиров и рубинов, что позволило увеличить производство часовых механизмов во много раз. Часы стали массовым товаром. Сейчас в часах натуральные рубины практически не используются. С технической точки зрения выращенные кристаллы более стабильны по своим свойствам и более предсказуемы в обработке. Единственный аспект, по которому настоящие камни все-таки считаются лучше искусственных — эстетический.

    Много — не мало?
    Если в предыдущем разделе было описано типовые виды и классическое расположение камней, то сейчас давайте посмотрим, какие отклонения от принятой нормы встречаются чаще.

    В принципе, понятно, что количество камней в часах зависит от количества осей. Если, например, в хронографе есть дополнительные циферблаты с секундными стрелками, то цапфы их осей неплохо бы защитить камнями, то же самое — в случае с осью репетира. Однако когда встречаешь такие маркировки «50 камней», «83 камня» или даже «100 камней», возникает недоумение: каким образом и зачем их туда запихнули?!

    В часовом производстве существует такое понятие как “нефункциональные” или “декоративные” камни — им можно, например, дырку в плате некрасивую закрыть или просто украсить механизм — если задняя крышка прозрачная. Но, согласно стандарту, принятому во всем мире, на маркировке указывается только количество функциональных камней. Во всяком случае, на всех часах, произведенных после 1965 года. В чем же тогда дело?

    Дело в том, что понятие «функциональность» достаточно растяжимо. Кто-то считает, что камни, установленные для более плавного хода календарного диска, — не функциональны. Но ведь они действительно снижают трение, причем намного. В обычных механизмах для приведения диска в движение требуется усилие 20-25 граммов на миллиметр. А камни позволяют снизить это усилие в два раза, а значит существенно уменьшить нагрузку на механизм. Разве это не функционально, скажем, для ультратонких или сложных механических часов, в которых помимо хронографа есть еще и указатели фаз Луны, запаса хода и прочие функции?

    Правда встречаются и достаточно курьезные примеры. Например, американская фирма Waltham выпустила часы на. 100 камнях. 17 камней в них находились на своих законных местах, а остальные 83 были размещены по кругу ротора автоподзавода. При этом получилось, что дырочек на окружности просверлили 84, и одна из них так и осталась зиять пустотой – производители не захотели переваливать за круглую цифру. Ход ротора, увешенного камнями, был, конечно, более плавный, но этого эффекта можно было бы добиться за счет меньшего количества камней.

    Или еще пример: часы швейцарского производителя, из скромности не указавшего свое имя, зато гордо разместившего на крышке маркировку «41 камень». Как видно на фотографии, 16 из этих камней вставлены в барабанное колесо, видимо, для того, чтобы оно не терлось о заводную пружину. Трение, конечно, снижено, но довольно расточительным способом. Хотя если эти часы люди покупали как раз из-за указанного на корпусе количества камней, назвать их совсем «нефункциональными» сложно.

    Читайте также:  Dns сервер на centos 7

    Другая «крайность» — часы без камней, ведь в кварцевых механизмах они, в общем-то, не нужны. Колесная передача кварцевого механизма имеет нагрузку только в тот момент, когда поворачивается шаговый двигатель. А в таком случае, поскольку напряжение в осях практически отсутствует, единственное, что нужно для уменьшения трения и предотвращения износа деталей — это сделать поверхности как можно легче. Поэтому платы и колеса кварцевых часов часто вообще делают из пластика.

    А коэффициент трения стали оси о пластик или пластика о пластик очень невысок. Поэтому функционально в кварцевых часах камни нужны только в одном месте – опоре ротора шагового двигателя. Это единственная ось, находящаяся под напряжением. Так что маркировка на кварцевых часах “2 камня”, “1 камень” (если он помещен только под нижней цапфой) или даже “0 камней” (No jewels) совсем не означает, что вас в чем-то обделили. Не в камнях счастье.

    В обычных классических механических часах должен быть максимум 21 камень, считает Тимур Бараев

    Почему-то принято считать, что чем больше камней в механизме, тем лучше часы. Наверное, эта традиция возникла в XVIII веке, когда великий британский мастер Джордж Грэм впервые решил использовать натуральные рубины в механизме своих часов для стабилизации и снижения износа колесных осей, а также сделал из рубинов палеты анкера и импульсный камень.

    Камни были довольно крупные, настоящие драгоценные и дорогие. Они сами по себе представляли определенную ценность, а потому указание их количества имело хвастливый смысл. Но сейчас, когда камни делают из искусственно выращенного лейкосапфира, информация о числе камней – просто дань традиции.

    Кстати, часовые дома перешли на искусственные сапфиры исключительно из технологических соображений. Новые камни имеют абсолютно одинаковую стабильную и предсказуемую структуру, в то время как в природе найти камни с идентичной структурой очень сложно. И можно только гадать, как натуральный рубин воспримет сверлящее воздействие цапфы оси часового колеса.

    Как я уже сказал, камни главным образом нужны для стабилизации кончиков осей постоянно вращающихся колес. Такие камни называются сквозными, потому что они, как правило, имеют углубления, которые удерживают кончик оси и содержат небольшое количество масла. Их в механизме классических механических трехстрелочных часов нужно всего 12 штук: по паре для кончиков осей балансового, анкерного, промежуточного и секундного колес, а также по паре для оси анкерной вилки и центрального триба.

    Еще в часах есть так называемые накладные камни, уменьшающие трение на торцевых поверхностях осей. Их устанавливают на балансе, так что этот важнейший орган механизма помимо двух сквозных камней имеет еще и пару накладных. Еще три сапфира идут на изготовление двух палет анкера и на импульсный камень. Итак, мы имеем всего 17 камней, а больше и не нужно.

    Хотя можно, как говорится, на всякий пожарный, установить по паре накладных камней для кончиков осей анкерного и третьего колеса, тогда количество сапфиров вырастет до 21. Но это уже точно все! Более того, добавление лишних камней только навредит механизму.

    Напоминаю, что мы говорим об обычных трехстрелочных механических часах. Разумеется, если такой механизм дополнить модулем хронографа или вечного календаря, камней станет больше. Но ненамного. Смотришь порой на гордую надпись на циферблате “56 Jewels” и думаешь, куда же они умудрились их засунуть?

    Некоторые зачем-то устанавливают камни на конце окружности вращения ротора автоподзавода и говорят:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *