Перезаводить часы каждые 20 минут раздражает. Вам нужны часы, которые работают неделю, а не минуту. Решение кроется в передаточных числах. Создав коробку передач с высоким передаточным числом, вы можете значительно замедлить вращение барабана. Представьте себе барабан, который вращается каждые шесть или двенадцать часов. Вдруг оказывается, что часы нужно перезаводить всего раз в неделю.
Расчет прост. Когда передаточное отношение барабана с грузом к колесу анкерного спуска составляет около 500:1, часы точно отсчитывают время без постоянного вмешательства. Рассмотрим конкретную конструкцию: колесо спуска с 120 зубьями и маятник с периодом полусекунды. Секундная стрелка крепится непосредственно к этому колесу. Передаточное отношение каждого колеса в зубчатом стане груза составляет 8:1. Если перемножить их, получится общее передаточное отношение 492:1. Для практических целей это достаточно близко к 500:1.
Изготовление стрелок
Когда секунды начинают тикать, нужны минуты и часы. Новые механизмы не требуются, нужны лишь дополнительные шестерни. Подключите еще одну шестерню с передаточным числом 60:1 к колесу спуска. Прикрепите минутную стрелку к последнему колесу этой последовательности. Сделайте то же самое для часовой стрелки, но используйте передаточное отношение 12:1.
Пresto. У вас работают часы. Они тикают. Стрелки двигаются. Это выглядит сложно, но на самом деле это просто геометрия и рычаги.
Однако у этой базовой конструкции есть два серьезных недостатка. Во-первых, стрелки расположены на разных осях. Секундная стрелка вращается вокруг одной оси, минутная — вокруг другой, а часовая — вокруг третьей. Это неудобно. Часовщики решают эту проблему, используя трубчатые валы. Они выстраивают шестерни так, чтобы их приводные валы имели одну центральную ось. Одна трубка находится внутри другой. Посмотрите на любой традиционный циферблат. Вы увидите эту вложенную конструкцию. Она выглядит аккуратно, потому что физически интегрирована.
Проблема заводки
Вторая проблема игнорировать сложнее. Поскольку все шестерни заблокированы вместе, вы не можете завести или отрегулировать часы, не останавливая стрелки. Это серьезная проблема удобства использования. Решение — фрикционная шестерня. Этот механизм позволяет отсоединить часть зубчатого стана.
Вспомните наручные часы. Когда вы вытаскиваете заводную головку для установки времени, вы активируете фрикционный механизм. Он разделяет шестерни заводного механизма и шестерни механизма отсчета времени. На схеме выше представьте, что вы временно удалили маленькую черную шестерню из зубчатого стана. Вы извлекаете ее, чтобы завести часы. Вы возвращаете ее на место, чтобы часы работали. Эта простая процедура решает проблему установки времени, не влияя на точность хода.
Пять частей часов
Легко запутаться в латуни и пружинах. Но если снять корпус, маятниковые часы оказываются очень простыми. Существует всего пять основных компонентов. Поймите их, и остальное — лишь детали.
- Груз или пружина : Это источник энергии. Он обеспечивает мощность для вращения стрелок. Без него часы «мертвы».
- Зубчатый стан груза : Это шестерни с высоким передаточным числом, которые увеличивают ход барабана с грузом. Это гарантирует, что вам не придется постоянно перезаводить часы.
- Анкерный спуск : Это сердце управления. Он состоит из маятника, якоря и колеса спуска. Он точно контролирует высвобождение энергии от груза. Нет спуска — нет отсчета времени.
- Зубчатый стан стрелок : Он снижает скорость. Он гарантирует, что минутная и часовая стрелки вращаются с правильной скоростью. Секунды в минуте, минуты в часе.
- Механизм регулировки : Он отключает, проскальзывает или блокирует передачу. Это позволяет перезаводить часы и регулировать их, не останавливая внутреннюю логику отсчета времени на неопределенный срок.
Когда вы видите эти детали, сложность исчезает. Часы просты. По крайней мере, так кажется.
